Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-04-07T13:44:32Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Sheila de Melo Barros.pdf: 1291445 bytes, checksum: db27132996d617b0597281f66a66672b (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-07T13:44:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Sheila de Melo Barros.pdf: 1291445 bytes, checksum: db27132996d617b0597281f66a66672b (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / CAPES / Atualmente, um grande número de técnicas encontra-se disponível para a caracterização de polímeros sintéticos, tais como a cromatografia por exclusão molecular (CEM), ressonância magnética nuclear (RMN) e técnicas de caracterização por massa como a ionização/dessorção a laser assistida por matiz (MALDI-TOF). Para a maioria dos polímeros sintéticos com elevada polidispersidade, no entanto, estas técnicas necessitam de outros métodos complementares ou de um tratamento prévio da amostra. Recentemente, foi demostrado que poros de α-hemolisina podem ser usados como um espectrômetro de massas em solução para moléculas de polietilenoglicol (PEG), baseado na interação entre um poro de escala nanométrica e moléculas do analito, onde moléculas poliméricas de diferentes tamanhos no interior do nanoporo promovem diferentes estados de condutância com média característica dos tempos de residência. Neste trabalho a interação entre a Polivinilpirrolidona (PVP) e canais de α-hemolisina na presença de elevada corrente iônica foi utilizada para o desenvolvimento de um novo modelo de espectrômetro de massas para polímeros em espaço confinado, baseado em poros de escala nanométrica. Em nossos experimentos, foi utilizada uma solução banhante de (4M KCl, Tris 5 mM, pH 7,5) e uma amostra polidispersa de PVP de peso médio de 10KDa como analito polimérico. A confecção da bicamada lipídica plana e a inserção do nanoporo unitário na membrana, bem como os registros de correntes iônicas através dos poros, foram obtidos em condições de fixação de voltagem. Os resultados demonstram que poros de α-HL são capazes de detectar a polidispersidade do PVP e discriminar as cadeias moleculares com diferentes tamanhos. Os resultados obtidos com o nanoporo sensor apresentaram dados similares aos obtidos nas análises com o MALDI-TOF convencional. Fornecendo as bases científicas para o desenvolvimento de um espectrômetro de massas a partir do canal unitário uma caracterização em tempo real de polímeros sintéticos em solução.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-04-20T12:24:13Z No. of bitstreams: 1 Gesilda Florenco das Neves.pdf: 2617368 bytes, checksum: 173578dfacb441e6db1e2b5fca6fbc1c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-20T12:24:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gesilda Florenco das Neves.pdf: 2617368 bytes, checksum: 173578dfacb441e6db1e2b5fca6fbc1c (MD5) Previous issue date: 2017-06-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Statistical tools of nonlinear dynamics are widely used in the analysis and proper description of phenomena in the areas of chemistry, physics and biology. The increase in computational processing capacity, together with the development of programming languages and algorithms, enabled the availability of programs capable of simulation and prediction in phenomena that for some years would be impracticable. In this work, we used: Detrended Flutuation Analysis (DFA), Markov Modeling, Approximate Entropy (ApEn), Lempel Ziv Complexity (CLZ) and Recurrence Plot (RP) in the analysis of time series resulting from the blocking or unlocking in the chain Ionization through the individual nanopore of the alpha-hemolysin of Staphylococcus aureus (alpha-hemolysin), caused by the entry or translocation of monodisperse polyethylene glycol (PEG1294). All experiments were performed on lipid bilayers formed by diftanyl phosphatidylcholine at room temperature (25°C) and voltage clamping conditions employing a patch clamp amplifier. The aqueous solution was 4M KCl, pH 7.5, with the PEG at the concentrations of 400, 1000 or 2000M and the time series with a duration of at least 30 seconds were obtained for each of the PEG concentrations and in the potential transmembrane: 20, 40, 60, 80 and 100 mV. Each of the time series was segmented originating the series called TP's and TA's. The TP's and TA's series were composed respectively by the residence times or absence of PEG within the nanopore. . These events did not present correlation (αDFA = 0.5), followed a Markovian stochastic pattern, modeled by a two state process, presented high complexity (CLZ ~ 1 and ApEn ~ 2) and randomness as showed through RP (DET <100) and RQA. These theoretical results corroborate with the literature that affirm to be the kinetics of the analyte-nanopore interaction a stochastic phenomenon. / Ferramentas estatísticas de dinâmica não linear são amplamente empregadas na análise e descrição adequada de fenômenos nas áreas de química, física e biologia. O aumento na capacidade de processamento computacional, juntamente com o desenvolvimento de linguagens de programação e algoritmos possibilitaram a disponibilização de programas capazes de simulação e previsão em fenômenos que há alguns anos seriam inexequíveis. Neste trabalho empregaram-se: Análise de Flutuação Destendenciada (DFA), Modelagem de Markov, Entropia Aproximada (ApEn), Complexidade de Lempel Ziv (CLZ) e Gráfico de Recorrência (GR) na análise de séries temporais resultantes do bloqueio ou desbloqueio na corrente iônica através do nanoporo individual da alfa-hemolisina do Staphylococcus aureus (alfa-hemolisina), causado pela entrada ou translocação do polietilenoglicol (PEG1294) monodisperso. Todos os experimentos foram realizados em bicamadas lipídicas formadas por diftanoil fosfatidilcolina, a temperatura ambiente (25 °C) e condições de fixação de voltagem empregando um amplificador de patch clamp. A solução aquosa foi de KCl 4M, pH 7,5, com o PEG nas concentrações de 400, 1000 ou 2000 M e as séries temporais com duração de no mínimo 30 segundos foram obtidas para cada uma das concentrações de PEG e nos potenciais transmembrana: 20, 40, 60, 80 e 100 mV. Cada uma das séries temporais foi segmentada originando as séries denominadas TP’s e TA’s. As series TP’s e TA’s eram compostas respectivamente, pelos tempos de permanência ou ausência do PEG no interior do nanoporo. Esses eventos não apresentaram correlação de longo alcance (αDFA = , seguiram um padrão estocástico Markoviano, modelado por um processo de dois estados, apresentaram alta complexidade (CLZ e ApEn ) e se mostraram aleatório quando analisado através do GR (DET e do RQA. Os resultados teóricos corroboram com a literatura que afirma ser a cinética da interação analito-nanoporo um fenômeno estocástico.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:13:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MariaFPC.pdf: 4835234 bytes, checksum: 942393c30ace33adf0d4efd21ae5bc99 (MD5) Previous issue date: 2007-11-05 / To aureus &#945;-HL channel, we used the cysteine-scanning mutagenesis technique. Twenty-four mutants were produced from the substitution of a single aminoacid of the primary structure of the &#945;-HL pro this yzed after the incorporation of a mutant channel in planar lipid bilayer membranes. The modified proteins were studied in the absence and presence of watersoluble specific sulphydryl-specific reagents, in order to introduce a strong positive or negative harge at positions of substitution. The introduction of a negative charge in the stem region onverted the selectivity of the channel from weak anionic to more cationic. However, the troduction of a positive charge increased its selectivity to the anion. The degree of these alterations was inversely dependent on the channel radius at the position of the introduced harge (selectivity). As to the asymmetry of the conductance-voltage, the influence of the harge was more complex. The introduction of the negative charge in the stem region (the trans art of the pore) provoked a decrease. The intensity of these alterations depended on the radius, and on the type of free charge at the pore entrance. These results suggest that the free charge at surrounds the pore wall is responsible for the cation-anion selectivity of the channel. The istribution of the charges between the entrances is crucial for determining the asymmetry of e conductance-voltage curves. We hope that these results serve as a model for studies with other nanometric channels, in biological or planar lipid bilayer membranes or in iotechnological applications / Para investigar as influ?ncias das cargas sobre as propriedades do canal formado pela &#945;-HL do Staphylococcus aureus, foi empregada a t?cnica de Escaneamento Mutagenese da Ciste?na . Vinte e quatro mutantes foram produzidos a partir da substitui??o de um ?nico amino?cido da estrutura prim?ria da prote?na &#945;-HL pela ciste?na, em v?rias posi??es. As altera??es eletrofisiol?gicas, em decorr?ncia dessa modifica??o, foram analisadas, ap?s a incorpora??o do canal mutante em bicamada lip?dica plana. As prote?nas modificadas foram investigadas na aus?ncia e na presen?a de reagentes espec?ficos para sulfidrila, visando introduzir uma forte carga positiva ou negativa na posi??o da substitui??o. A introdu??o de uma carga negativa, na regi?o troncular (parte trans do poro) do canal formado pela &#945;-HL, converteu a seletividade do canal de pouco ani?nico para mais cati?nico, entretanto a introdu??o de uma carga positiva aumentou, sua seletividade ao anion. A intensidade dessas altera??es foi inversamente dependente do raio do poro na posi??o da carga introduzida. Quanto ao par?metro assimetria da depend?ncia da condut?ncia-voltagem, a influ?ncia da carga foi mais complexa: a incorpora??o de uma carga negativa na regi?o troncular induziu aumento da assimetria, j? a incorpora??o ? regi?o copal (parte cis do poro) provocou uma diminui??o. A intensidade destas altera??es dependeu do raio, do tipo da carga m?vel introduzida sobre o eixo longitudinal do canal, sendo maior nas posi??es das cargas pr?xima das entradas do poro. Esses resultados sugerem que a carga livre que reveste a parede do lume do poro seja respons?vel pela seletividade c?tion-anion do canal. Considerando que a distribui??o das cargas entre as entradas seja fundamental, para determinar a assimetria da curva de depend?ncia condut?ncia-voltagem. N?s esperamos que esses resultados sirvam de modelo para estudos com outros canais de dimens?es nanom?tricas, em membranas biol?gicas ou bicamadas lip?dicas planas e para aplica??es biotecnol?gicas