FONTES, B. P. Galactana sulfatada da alga vermelha Acanthophora muscoides: potencial anticoagulante e antitrombótico. 2012. 87 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-10-21T22:58:59Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_bpfontes.pdf: 1723477 bytes, checksum: 264a682d56f044c7cadc82bad3dbe797 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-01-20T12:19:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_bpfontes.pdf: 1723477 bytes, checksum: 264a682d56f044c7cadc82bad3dbe797 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-20T12:19:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_bpfontes.pdf: 1723477 bytes, checksum: 264a682d56f044c7cadc82bad3dbe797 (MD5) Previous issue date: 2012 / Currently available anticoagulants have significant limitations, which demonstrate the necessity of alternative agents. Sulfated polysaccharides from marine algae with anticoagulant and/or antithrombotic activities open new perspectives in the treatment of thromboembolic disorders. In the present study, we analyzed the anticoagulant and the antithrombotic activities of a sulfated galactan from the marine red alga Acanthophora muscoides (AmII). The anticoagulant activity was analyzed using the aPTT, the aPTT ex vivo and the recalcification time assays. In addition, specific proteases (IIa or Xa) and coagulation inhibitors (AT or HCII) were used to further investigate the anticoagulant activity. Experimental models of venous and arterial thrombosis were used to investigate the antithrombotic potential of the sulfated galactan. The factor XII activation assay was also performed. The AmII-antithrombin interaction was analyzed by measures of fluorescence emissions. Furthermore, AmII was used in ADP or collagen-induced platelet aggregation assays. The sulfated galactan from A. muscoides presented a lower anticoagulant activity on aPTT, the aPTT ex vivo and the recalcification time assays when compared with heparin. The sulfated galactan only enhanced the thrombin inhibition mediated by AT or HCII at high concentrations. In contrast, when factor Xa was used as the target protease, the sulfated galactan from A. muscoides presented a potent anticoagulant effect, similar to heparin. In addition, the sulfated galactan was shown to be a very potent antithrombotic agent in low doses (up to 0.5 mg/kg body weight), on venous thrombosis model, but these effects were reduced in higher doses. In the arterial experimental thrombosis, the sulfated galactan had antithrombotic effect similar to heparin at all doses tested. In contrast with heparin, the sulfated galactan activated factor XII, but the sulfated galactan did not present hemorrhagic effect in rats. In addition, AmII had no effect on platelet aggregation, and AmII together with antithrombin did not alter the fluorescence emission, indicating that this interaction might occur by a different mechanism than heparin-antithrombin interaction. The sulfated galactan from alga Acanthophora muscoides presented low anticoagulant potential and potent antithrombotic effect. These results suggest that this sulfated galactan opens new perspectives for a possible development of new antithrombotic drugs. / Anticoagulantes atualmente disponíveis apresentam limitações significativas, o que demonstra a necessidade de agentes alternativos. Os polissacarídeos sulfatados de algas marinhas com atividade anticoagulante e/ou antitrombótica abrem novas perspectivas no tratamento de distúrbios tromboembólicos. No presente estudo, analisamos a atividade anticoagulante e antitrombótica da galactana sulfatada alga marinha vermelha Acanthophora muscoides (AmII). A atividade anticoagulante foi analisada através dos ensaios de TTPa, TTPa ex vivo e do tempo de recalcificação. Além disso, as proteases (IIa ou Xa) e inibidores da coagulação (AT ou HCII) foram utilizados para melhor avaliar a atividade anticoagulante. Modelos experimentais de trombose venosa e arterial foram utilizados para investigar o potencial antitrombótico da galactana sulfatada. O teste de ativação do fator XII também foi realizado. A investigação da interação AmII-antitrombina foi realizada através da medida de emissão de fluorescência. Além disso, AmII foi utilizada em ensaios de agregação plaquetária induzida por ADP ou por colágeno. A galactana sulfatada de A. muscoides apresentou baixo potencial anticoagulante no TTPa, TTPa ex vivo e no tempo de recalcificação quando comparada à heparina. A galactana sulfatada, somente em altas concentrações, apresentou um aumento na inibição da trombina mediada por AT ou HCII. Em contraste, quando o fator Xa foi utilizado como a protease alvo, a galactana apresentou efeito anticoagulante semelhante à heparina. Além disso, a galactana sulfatada mostrou-se um antitrombótico potente em doses baixas (até 0,5 mg/kg de peso corporal), em modelo trombose venosa, no entanto em doses elevadas, seu efeito antitrombótico foi reduzido. Na avaliação da trombose arterial, a galactana sulfatada apresentou efeito antitrombótico semelhante à heparina em todas as doses testadas. Em contraste com a heparina, a galactana sulfatada ativou fator XII e não apresentou tendência hemorrágica. Além disso, AmII não apresentou nenhum efeito sobre a agregação plaquetária e, em associação com antitrombina, não alterou a emissão de fluorescência, indicando que esta interação pode ocorrer por um mecanismo diferente da interação heparina-antitrombina. A galactana sulfatada da alga A. muscoides apresentou baixo potencial anticoagulante e elevado potencial antitrombótico. Esses resultados sugerem que esta galactana abre novas perspectivas para um possível desenvolvimento de novos fármacos antitrombóticos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal / Made available in DSpace on 2013-03-04T17:53:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 305157.pdf: 943356 bytes, checksum: 6c5f0c33d5538ed2210c9e6df94896ad (MD5) / O efeito sinérgico dos fatores temperatura e impactos da urbanização foram testados in vitro em uma espécie de macroalga vermelha de importância econômica para extração de kappa carragenana, Hypnea musciformis (Wulfen) J. V. Lamouroux. Múltiplos ensaios de 96 hs foram realizados expondo a alga a extremos de temperaturas e a águas de ambientes urbanos considerando regiões com e sem saneamento básico, para verificação dos danos fisiológicos e morfológicos causados. Utilizou-se a fluorometria de pulso modulado (PAM), Oxigênio dissolvido, taxa de crescimento vegetativo, concentração de pigmentos, microscopia confocal e de luz para a caracterização e avaliação dos efeitos dos fatores em análise combinados e isoladamente sobre o desempenho fisiológico da planta. Os resultados indicam que houve estresse fisiológico em Hypnea musciformis com fotoinibição principalmente quando combinados temperaturas extremas e ambientes urbanos não saneados. Os danos maiores causados foram os relacionados aos tratamentos da temperatura extrema de 35°C sobre os parâmetros fotossintéticos (Fmax,Fv/Fm,?,?) os quais sofreram drásticas reduções quando comparados aos tratamentos de 25°C. O mesmo padrão de resultados foi observado para o oxigênio, onde os menores valores de oxigênio dissolvido para H.musciformis ocorreu na temperatura de 35°C e maiores para incubações de H.musciformis com máximo obtido 5,12 mg.L-1. Considerando a análise de componentes principais (PCA), o fator temperatura representou o eixo II explicativo responsável pelo entendimento de 19% da distribuição dos dados. O eixo I representou 65,03% da variação do conjunto de dados correlacionados, representado pelos nutrientes (nitrato, fosfato e nitrogênio amoniacal). A exposição aos tratamentos provocou o aumento da espessura da parede celular, redução do amido das florídeas e o aumento de algas endofíticas após o rompimento da mucilagem. As concentrações dos pigmentos fotossintetizantes, carotenóides e ficobiliproteínas tiveram estimulas a sua síntese, sofrendo reduções somente a 35°C em relação ao controle. A clorofila a manteve suas concentrações constantes em relação ao controle com redução na temperatura mais elevada para os tratamentos, principalmente na área urbana não saneada. Conclui-se que os impactos derivados da urbanização em áreas não saneadas e temperaturas extremas afetaram negativamente o desempenho fisiológico e a organização celular de H.musciformis. / The synergistic effect of temperature factors and impacts of urbanization were tested in vitro with a species of red seaweed of economic importance for the extraction of kappa carrageenan Hypnea musciformis. Multiple assays were performed 96 hours exposing the algae to extreme temperatures and water environments considering urban regions with and without basic sanitation, for verification of the physiological and morphological damage caused. We used a pulsemodulated fluorometry (PAM),dissolved oxygen, its growth rate, pigment concentration, and Light Confocal Microscopy for the characterization and assessment of the effects of factors combined and analyzed separately on the physiological performance of the plant. The results indicate that there were physiological stress in Hypnea musciformis photoinhibition especially when combined with extreme temperatures in urban environments and not sanitized. The damage caused were more related to the treatment of extreme temperature of 35°C on the photosynthetic parameters (Fmax, Fv / Fm, â, á) who suffered drastic reduction when compared to treatments of 25°C. The same pattern of results was seen for the oxygen dissolved, where the lowest values for the H.musciformis to occur at a temperature of 35°C and values were higher for incubations H.musciformis obtained with a maximum 5,12 mg L-1. Considering the principal component analysis (PCA), the temperature factor represented axis II explanatory responsible for understanding 19% of the data distribution. Axis I represented 65.03% of the variation of the set of correlated data, represented by the nutrients (nitrate and ammonium phosphate). The exposure treatment caused an increase of the cell wall thickness, starch reduction, blooms of endophytic algae after the breaking of wall. The concentrations of photosynthetic pigments, carotenoids and phycobiliproteins were stimulus their synthesis, suffering only cuts at 35°C compared to control. The chlorophyll a concentrations remained constant in their relation to the control with a reduction in the higher temperature for treatments, mainly in urban areas was wiped out. We concludes that the impacts arising from urbanization in areas and extreme temperatures affected negatively the performance of physiological and cellular organization H.musciformis.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:17:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 315204.pdf: 3762352 bytes, checksum: 2e50a1c177ecfeca603e388d031c121b (MD5) / As células tronco mesenquimais (CTMs) apresentam características como a multipotencialidade, auto-renovação e rápida expansão in vitro que as colocam numa posição estratégica e promissora para o uso em terapias celulares e na medicina regenerativa. A pele representa uma fonte de CTMs abundante, acessível e menos suscetível a questionamentos éticos. Atualmente, as células tronco mesenquimais da derme humana (CTMDH) tem sido pesquisadas quanto a sua habilidade em agir na cura, regeneração e reparo do tecido lesionado. O comportamento celular está intimamente associado ao complexo microambiente tridimensional presente no tecido nativo. Nesse sentido, scaffolds, feitos de polímeros naturais ou sintéticos, biocompatíveis e biodegradáveis vem sendo desenvolvidos. O hidrogel de carragenana tem atraído grande interesse devido a sua estrutura 3D e biocompatibilidade, conseguindo assim, mimetizar o microambiente encontrado pelas células in vivo. O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um modelo para o cultivo de CTMDH, baseado na utilização do hidrogel produzido a partir de carragenana extraída da alga vermelha Kappaphycus alvarezii, cultivada no litoral do estado de Santa Catarina. Para isto, isolamos CTMDH a partir de fragmentos oriundos de cirurgias de lifting facial. Estas células foram cultivadas sob dois modelos: (1) CTMDH foram cultivadas sobre o hidrogel de carragenana; (2) CTMDH foram cultivadas encapsuladas em hidrogéis de carragenanas nativa e comercial (Sigma®). Os resultados do cultivo das CTMDH sobre o hidrogel de carragenana mostraram que nesta condição as células formaram dermo-esferas, as quais permaneceram em suspensão e num estado quiescente, com baixa taxa proliferativa. Devido a este comportamento atípico, as dermo-esferas foram transplantadas para placas de plástico. Nesta condição verificamos que as dermo-esferas conseguiram aderir e proliferar em superfície plástica. Elas também apresentaram marcação positiva para os marcadores de pluripotencialidade e para marcadores de CTMs diferenciadas. Além disso, estas células mantiveram a expressão dos antígenos característicos de CTMs e capacidade de diferenciação nos fenótipos adipogênico e osteogênico. Por outro lado, quando as CTMDH foram encapsuladas nos hidrogéis de carragenanas observou-se que as células apresentaram morfologia arredondada, apresentando pouca interação com gel. O ensaio de viabilidade por MTS e Qtracker demonstrou que no sétimo e oitavo dia há um aumento no número de células viáveis, porém no décimo quarto dia a viabilidade celular decai consideravelmente. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostrou que a microestrutura dos hidrogéis de carragenanas é composta por uma estrutura altamente porosa. Desta forma, concluímos que o modelo de cultivo sobre o hidrogel de carragenana não apresentou desempenho satisfatório para sustentar a adesão, proliferação e sobrevida das CTMDH. Por outro lado, verificamos que foi possível desenvolver um bom modelo 3D com a técnica de encapsulamento das CTMDH em hidrogéis de carragenanas nativa e comercial.<br> / Abstract : Mesenchymal stem cells (MSCs) exhibit features such as multipotentiality, self-renewal and rapid expansion in vitro that place them in a promising and strategic position for use in cell therapy and regenerative medicine. The skin represents an abundant source of MSCs, readily accessible and less susceptible to ethical questions. Currently, mesenchymal stem cells from human dermis (MSCHD) are being researched for its ability to act in healing, regeneration and injured tissue repair. The unique cell behavior is closely related to the complex three-dimensional microenvironment present in native tissue. Thus, scaffolds made of natural or synthetic polymers, biocompatible and biodegradable are being developed. Carrageenan hydrogel has attracted great interest due to its 3D structure and biocompatibility. This study aimed to develop a model for growing MSCHD based on the use of a hydrogel made from carrageenan, a polysaccharide extracted from red seaweed Kappaphycus alvarezii grown on the cost of the state of Santa Catarina. MSCHD were obtained from fragments originated from facial-lifting. These cells were cultured in two models: (1) MSCHD were cultured on carrageenan hydrogel; (2) MSCHD were cultured encapsulated in native and commercial (Sigma®) carrageenan hydrogels. The results revealed that MSCHD cultured on carrageenan hydrogel formed dermo-spheres, which remained in suspension and in a quiescent state, with low proliferative rate. Due to its unusual behavior the dermo-spheres were transplanted to plastic dishes. In this condition we found that the dermo-spheres were able to adhere and proliferate on the plastic surface. Furthermore, dermo-spheres showed positive staining for markers of pluripotency and MSC differentiation. In addition, these cells maintained the expression of characteristic antigens of MSC and the ability to differentiate into osteogenic and adipogenic phenotypes. On the other hand, when MSCHD were encapsulated in native and commercial carrageenan hydrogels, they exhibited a rounded morphology displaying little interaction with the gels. The viability test by MTS and Qtracker demonstrated that in the seventh and eighth day there was an increase in the number of viable cells. However, in the fourteenth day cell viability decreases considerably. Scanning electron microscopic (SEM) revealed that carrageenan hydrogels microstructure is composed of a highly porous structure. Thus, we conclude that the culture of MSCHD on carrageenan hydrogel had not provided satisfactory performance to support adhesion, proliferation and cell survival. On the other hand, we were able to develop a good 3D model using encapsulation technique of MSCHD in native and commercial carrageenan hydrogels.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T07:16:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 282004.pdf: 28115202 bytes, checksum: cdb3b8557141796e5debbd448b858e56 (MD5) / O aumento na incidência de radiação ultravioleta-B, como consequência da depleção da camada de ozônio, tem ampliado o interesse sobre os efeitos desta faixa do espectro solar sobre as comunidades de macroalgas marinhas. Estudos previamente realizados têm comprovado a sensibilidade dos estágios iniciais do desenvolvimento das algas frente à radiação ultravioleta-B. Gelidium floridanum é uma macroalga vermelha produtora de ágar, encontrada na região do mesolitoral inferior dos costões rochosos e, por isso, frequentemente exposta à radiação UV-B. Com o objetivo de investigar os efeitos da radiação UV-B sobre tetrásporos e plântulas de G. floridanum, foram realizados em laboratório uma série de experimentos onde foram estabelecidos dois grupos: controle (PAR) e tratado (PAR+UV-B). Ambos os grupos foram cultivados sob fotoperíodo de 12h, temperatura de 24°C, irradiância PAR de ±80 ?mol.fótons.m-2.s-1 e salinidade de 35ups. O meio no qual as amostras foram cultivadas foi composto de água do mar esterilizada e filtrada, enriquecida com solução von Stosch (4mL.L-1). Além disto, as amostras tratadas foram submetidas a 0,12 W.m-2 de radiação UV-B artificial, 2h por dia, ao longo de 15 dias. A avaliação das amostras foi realizada a cada 3 dias, após a exposição, visando acompanhar os efeitos da radiação UV-B sobre o processo germinativo. Os parâmetros avaliados tidos como marcadores de efeito da RUV-B, sobre o processo germinativo, foram: a taxa de crescimento, razão comprimento/largura (C/L) e a frequência de tipos morfológicos ao longo do tempo. Os efeitos também foram observados sob microscopia de luz e eletrônica de transmissão visando identificar alterações na organização celular e sub-celular. Comparativamente ao controle, as plântulas irradiadas apresentaram a taxa de crescimento potencialmente reduzida e alteração da razão C/L com nítido atraso do processo germinativo. Com relação às alterações morfológicas, foram observadas torções do talo, perda na pigmentação, formação de várias células apicais, alterações no direcionamento do crescimento do talo e a formação de regiões de expansão da parede celular. As principais alterações ultraestruturais foram especialmente relacionadas ao aparato fotossintético, com danos à estrutura dos tilacóides, aumento no número de plastoglóbulos e formação de vesículas no estroma. Outras alterações como redução do número de corpos de Golgi, espessamento da parede celular, vacuolização citoplasmática e aumento do número de grãos de amido acumulados foram observadas nas amostras irradiadas. Estas observações forneceram evidências experimentais indicando que os estágios iniciais de desenvolvimento de G. floridanum são bastante sensíveis à radiação UV-B, com potenciais danos ao crescimento e à diferenciação do talo.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T15:59:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty ex P. C. Silva é uma alga vermelha de grande importância comercial por ser fonte de carragenana, hidrocolóide utilizado como agente espessante e gelificante em diversos ramos da indústria. Conseqüentemente, uma expansão dos cultivos por diversos países tem ocorrido durante mais de 40 anos, sendo que ao longo desse tempo, a espécie foi cultivada através de propagação vegetativa, resultando em diminuição da sua variabilidade genética. Uma das alternativas para melhorar a qualidade das linhagens cultivadas é ampliar os estudos básicos referentes à sua micropropagação e identificação da ploidia. Esse trabalho teve como objetivos: 1. determinar a ploidia de três linhagens de K. alvarezii cultivadas em laboratório; 2. analisar a ontogênese de calos da linhagem tetrasporofítica marrom. Para o primeiro objetivo, núcleos marcados com DAPI de três linhagens indicadas como "tetrasporofítica" marrom, "gametofitica" marrom e linhagem "EP" foram analisados através da microscopia de fluorescência confocal e programa ImageJ. O "tetrasporófito" marrom apresentou maior intensidade de fluorescência do núcleo, indicando o caráter tetrasporofítico (2N) quando comparado com o "gametófito" marrom e linhagem "EP", que apresentaram, respectivamente, 55,78% e 57,10% da intensidade de fluorescência, confirmando o caráter gametofítico (N) das mesmas.. Foi possível constatar ainda que esta técnica pode ser utilizada como uma ferramenta rápida para auxiliar na identificação da ploidia de linhagens até então desconhecidas. Para o segundo objetivo, explantes axênicos da linhagem tetrasporofítica marrom de K. alvarezii foram incubados em meio sólido por 60 dias. Ao 7o, 14o, 21o, 28o, 35o e 60o dia, amostras de explantes foram retirados da cultura e analisados através da microscopia de luz e eletrônica de transmissão. No final do período experimental, amostras de 60 dias foram analisadas ainda através da microscopia confocal. A formação do calo filamentoso foi iniciada na primeira semana, a partir das células corticais e medulares da região seccionada do explante em contato com o ar. Alterações na porção superior, das células corticais e medulares do explante, como o espessamento de parede celular, proliferação de membranas convolutas, aumento no número de mitocôndrias e alterações nos cloroplastos, indicaram a desdiferenciação destas células como pré-requisito para formação de células indiferenciadas. Durante todo o período experimental, as células do calo filamentoso apresentaram parede celular espessada com presença de polissacarídeos ácidos, sugerindo grande quantidade de carragenana, juntamente com polissacarídeos neutros (celulose). O citoplasma das células do filamento apresentou como principais características: grande quantidade de grãos de amido como material de reserva; presença de cloroplastos alterados com inúmeros plastoglóbulos em seu interior e tilacóides desorganizados; presença de diversas membranas convolutas e formação de vesículas vacuolares visualizadas pela compartimentalização citoplasmática. À medida que iam se proliferando os filamentos mantinham sua organização unisseriada, e ramificavam irregularmente, com diversas conexões intercelulares entre si. No interior de suas células, estruturas autofluorescentes foram observadas, sugerindo a presença de pigmentos fotossintetizantes, como também vários núcleos, indicando a capacidade de proliferação destas células. Observamos que apesar do estresse inicial causado no momento de isolamento de explantes e ínicio da cultura dos calos, os filamentos foram capazes de crescer e se desenvolver, mantendo suas células desdiferenciadas com intensa atividade metabólica. Esse conhecimento é de fundamental importância para o entendimento do processo de formação da estrutura do calo e pode criar bases para a compreensão posterior do processo de regeneração do talo apartir das células do calo.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T07:23:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0

NASCIMENTO, A. S. F. Lectinas recombinantes das algas marinhas vermelhas Hypnea musciformis (Wulfen) J. V. Lamouroux e Bryothamnion triquetrum (S. G. Gmelin) M. Howe: produção heteróloga e caracterização bioquímica. 2014. 260 f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-10-16T18:44:38Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_asfnascimento.pdf: 18082455 bytes, checksum: 0f97b93f662ee1a0e6eec617bbe9a86d (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-01-15T20:57:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_asfnascimento.pdf: 18082455 bytes, checksum: 0f97b93f662ee1a0e6eec617bbe9a86d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-15T20:57:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_asfnascimento.pdf: 18082455 bytes, checksum: 0f97b93f662ee1a0e6eec617bbe9a86d (MD5) Previous issue date: 2014 / Synthetic genes from the red marine algae Hypnea musciformis (HML) and Bryothamnion triquetrum (rBTL) were cloned into differents vectors and transformed into several bacterial expression strains. The recombinant lectins were obtained from the soluble fraction of bacterial cultures using Escherichia coli Rosetta-gami 2 (DE3) strain for rHML and E. coli BL21 (DE3) strain for rBTL. Haemagglutination tests showed that rHML and rBTL are able to agglutinate rabbit erythrocytes with strong haemagglutination activity only after treatment with papain and trysine indicating that their ligands are not directly accessible at the cell surface. The haemagglutinating properties of rHML and rBTL confirm the correct folding and functional state of the proteins. A study of the specificity of these lectins by glycan array was conducted. HML, BTL and rBTL showed a restricted specificity for complex N-glycans with core (α1-6) fucose. A more detailed analysis of the specificity of these lectins showed a preference for non bisecting N-glycans, bi- and tri-antennary branching sugars with short chains. Addition of Sialic acid at the non-reducing end of N-glycans favors their recognition by the lectins. This is the first characterization of lectins from red algae by glycan array. An interaction between BTL and a core (α1-6) fucosylated octasaccharides was also observed by STD-NMR. The toxic activity of wild and recombinant lectins were evaluated against Artemia sp. and the human lung adenocarcinoma cell line (A549). In cytotoxicity assays, HML, rHML, BTL and rBTL showed no toxicity against Artemia sp. Only HML and rHML showed a low cytotoxic activity against cell line (A549). The first crystal of rBTL was obtained in micro-scale level using a robot and diffracted at 15 Å. / Os genes sintéticos das lectinas das algas marinhas vermelhas Hypnea musciformis (HML) e Bryothamnion triquetrum (BTL) foram clonados em diferentes vetores e transformados em diferentes células bacterianas de expressão. As lectinas recombinantes foram obtidas a partir da fração solúvel das culturas bacterianas de Escherichia coli Rosetta-gami 2 (DE3) para rHML e BL21 (DE3) para rBTL. Os testes de hemaglutinação mostraram que rHML e rBTL são capazes de aglutinar eritrócitos de coelho tratados com diferentes enzimas proteolíticas. As propriedades hemaglutinantes de rHML e de rBTL confirmam o enovelamento correto e o estado funcional das proteínas. A caracterização da especificidade de ligação a carboidratos da HML, BTL e da rBTL por glycan array mostrou uma especificidade restrita por oligossacarídeos complexos contendo o núcleo de fucosilação (α1-6), com uma preferência particular por N-glicanos não bisectados, bi e tri-antenados de cadeia curta. A presença de ácido siálico na extreminada não-redutora dos glicanos favorece o reconhecimento. Essa foi a primeira caracterização de lectinas de algas vermelhas por glycan array. Experimentos de STD-RMN com a BTL mostraram uma interação com um octassacarídeo contendo o núcleo de fucosilação (α1-6). A atividade tóxica das lectinas selvagens e recombinantes foi avaliada contra Artemia sp. e contra células de adenocarcinoma de pulmão (A549). Nos ensaios de citotoxicidade, HML, rHML, BTL e rBTL não mostraram nenhuma toxicidade contra Artemia sp. e somente HML e rHML mostraram uma baixa toxicidade contra células de adenocarcinoma de pulmão (A549). O primeiro cristal de rBTL foi obtido a um nível de microescala com a ajuda de um robôt de cristalização e difratou a 15 Å de resolução.

SILVA NETO, A. A. Alga marinha vermelha Hypnea musciformis (wulfen) como fonte potencial de carboidratos para a produção de etanol. 2013. 71 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-10-16T19:05:02Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_aasilvaneto.pdf: 1454794 bytes, checksum: 02bd2d1d16caf7d1fd1fe2eee71ce722 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-01-20T12:06:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_aasilvaneto.pdf: 1454794 bytes, checksum: 02bd2d1d16caf7d1fd1fe2eee71ce722 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-20T12:06:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_aasilvaneto.pdf: 1454794 bytes, checksum: 02bd2d1d16caf7d1fd1fe2eee71ce722 (MD5) Previous issue date: 2013 / High energy demand and global climate changes have generated interest in world leaders to invest in research on alternative and renewable fuels. In this perspective, the macroalgae are gaining wide attention from researchers around the world as an alternative source of renewable biomass for bioethanol production, which is currently called fuel "third generation". The use of seaweed as a feedstock for bioethanol production has advantages such as (1) no competition with food production, (2) high carbohydrates content, (3) low lignin content and (4) high productivity. The potential of the red seaweed Hypnea musciformis to provide fermentable carbohydrates for bioethanol production was evaluated in this study. The algae was obtained from a commercial cultivation, located on the Flecheiras beach, Trairi, Ceará and after washing, drying and grinding 5 g were added to 100 mL HCl (0.2, 0.5 and 1.0 M) in Erlenmeyer flasks, autoclaved at 121 ºC (10, 20 and 30 min). It was observed the presence of galactose (7.4 to 10.8 g.L-1) and glucose (3.4 to 4.7 g.L-1) in all hydrolyzed and the hydrolysis condition 0.5/20, with a concentration of glucose + galactose 14.8 g.L-1, was selected for testing fermentation of monosaccharides by Saccharomyces cerevisiae at 30 ° C. The results showed that glucose and galactose were consumed simultaneously, however this consumption only started after 7 h of fermentation and after 52 h, 82.5% of glucose and 72% galactose had been consumed, with a maximum yield of 5.3 g.L-1 of ethanol, it represents a fermentation efficiency of 50% theory and showing the ability of S. cerevisiae ferment galactose from algal feedstock with a yield of 0.1 g ethanol/g dry seaweed. It was observed in the hydrolysis condition selected, a higher specific rate of the substrate consumption accompanied by the rate of ethanol production. The ethanol yields based on consumption of substrates (glucose + galactose) and biomass were 0.315 and 0.08 (g/g) respectively. The biomass and ethanol productivity were 0.008 g.L-1.h-1 and 0.100 g.L-1.h-1, respectively. With the date obtained it can be conclude that the red seaweed H. musciformis showed be a potential renewable source of biomass for the production of bioethanol. However, other studies are needed to optimize the production process of bioethanol from these organisms. / Alta demanda de energia e mudanças climáticas globais têm gerado interesse dos governantes mundiais para investir em pesquisas de fontes alternativas e renováveis de combustíveis. Nessa perspectiva, as macroalgas vêm ganhando ampla atenção por parte de pesquisadores do mundo inteiro como fonte alternativa renovável de biomassa para a produção de bioetanol, o qual é denominado atualmente de combustível de “terceira geração”. A utilização das algas marinhas como matéria-prima para produção de bioetanol apresenta vantagens, tais como (1) não competição com a produção de alimentos, (2) alto conteúdo de carboidratos, (3) baixo conteúdo de lignina e (4) alta produtividade. O potencial da alga marinha vermelha Hypnea musciformis em fornecer carboidratos fermentescíveis para a produção de bioetanol foi avaliado no presente trabalho. A alga foi obtida de cultivo comercial, localizado na praia de Flecheiras, município de Trairi, Ceará e após lavagem, secagem e trituração, 5 g foram adicionados a 100 mL de HCl (0,2; 0,5 e 1,0 M) em erlenmeyers, autoclavados a 121 ºC (10, 20 e 30 min). Foi observada a presença de galactose (7,4 – 10,8 g.L-1) e glucose (3,4 – 4,7 g.L-1) em todos os hidrolisados e a condição de hidrólise 0,5/20, apresentando uma concentração de glicose + galactose de 14,8 g.L-1, foi selecionada para os ensaios de fermentação dos monossacarídeos por Saccharomyces cerevisiae a 30°C. Os resultados mostraram que a glicose e a galactose, foram consumidas simultaneamente, no entanto esse consumo só foi iniciado após 7 h de fermentação e após 52 h, 82,5 % da glicose e 72% da galactose tinham sido consumidas, com uma produção máxima de 5,3 g.L-1 de bioetanol, representando uma eficiência fermentativa de 50% do teórico e evidenciando a habilidade da S. cerevisiae em fermentar a galactose proveniente de matéria-prima algácea com um rendimento de 0,1 g de bioetanol/g de alga seca. Observou-se, na condição de hidrólise selecionada, uma maior velocidade específica de consumo de substrato acompanhado da velocidade de produção de etanol. Os rendimentos de etanol baseados no consumo de substrato (glucose + galactose) e biomassa foram 0,315 e 0,08 (g/g), respectivamente. As produtividades de biomassa e etanol foram 0,008 g.L-1.h-1 e 0,100 g.L-1.h-1, respectivamente. Com os dados obtidos pode-se concluir que a alga marinha H. musciformis se mostrou uma potencial fonte renovável de biomassa para a produção de etanol. No entanto, são necessários mais estudos para otimizar o processo produtivo de bioetanol a partir desses organismos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento / Made available in DSpace on 2013-06-25T21:22:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310633.pdf: 3391423 bytes, checksum: f9a38ad483d29dfa0babb47673830a6f (MD5) / As mudanças globais têm sido amplamente discutidas, e dentre essas mudanças, destaca-se o aumento da incidência da radiação ultravioleta B, em função da contínua destruição da camada de ozônio. Estudos científicos têm evidenciado os efeitos deletérios da exposição à radiação UV-B sobre as macroalgas, mas poucos estudos têm abordado o impacto dessa radiação sobre a germi-nação de esporos e desenvolvimento de fases juvenis. Nemalion helminthoides é uma alga vermelha amplamente distribuída nas regiões temperadas e subtropicais do planeta. Na única fase ma-croscópica da espécie, N. helminthoides mostra um talo cilíndrico e gelatinoso, e é encontrada fixada às rochas de regiões interti-dais, estando frequentemente exposta à radiação solar. Analisar os efeitos da radiação ultravioleta B sobre o desenvolvimento inicial de Nemalion helminthoides foi o principal objetivo deste trabalho. Para tanto, carpósporos de N. helminthoides foram cul-tivados em laboratório, e foram estabelecidos dois grupos: Con-trole, expostos somente à radiação fotossintéticamente ativa PAR; e tratado, expostos à radiação PAR e UV-B. O grupo tratado foi submetido a 1,6 W.m-2 de radiação UV-B artificial, 2h por dia, ao longo de 12 dias. As amostras foram avaliadas a cada três dias. O grupo controle mostrou crescente proliferação celular, crescente acúmulo de substâncias de reservas e intensa ramificação nos últimos estágios observados, 9 e 12 dias de desenvolvimento. Nas células do grupo controle o cloroplasto ocupou grande espaço na célula, empurrando as demais organelas para a periferia celular. Além disso, o cloroplasto apresentou um característico pirenóide globoso, profusamente atravessado por lamelas de tilacóides. As células mostraram freqüente associação entre mitocôndrias, nú-cleos, corpos de Golgi e retículo endoplasmático rugoso, intera-ção que favorece a intensa atividade metabólica característica de fases iniciais de desenvolvimento. Os tetrasporófitos do grupo tratado apresentaram danos a importantes organelas celulares, tais como: desestruturação do pirenóide, perda da organização do cloroplasto, alteração nas cristas mitocondriais, crescente atro-fia dos corpos de Golgi. Além de alterações nos padrões de de-senvolvimento, como perda da polaridade nas primeiras divisões do carpósporo e ramificação anormal do talo filamentoso. Em relação à autofluorescência do cloroplasto, o grupo controle mostrou crescente aumento na auto-fluorescência ao longo do desenvolvimento. Enquanto no grupo tratado a autofluorescência acompanhou a intensidade do grupo controle para 3 e 6 dias, mas mostrou redução de aproximadamente 50% na autofluores-cência em 9 e 12 dias de desenvolvimento, em relação ao grupo controle. As principais alterações nas células de N. helminthoides aconteceram no cloroplasto. Os dados de quantificação da auto-fluorescência coincidiram com as alterações ultraestrutrais apre-sentadas no cloroplasto das células expostas à radiação ultravio-leta B, sugerindo efeitos nocivos dessa radiação ao aparato fotos-sintético, síntese e acúmulo de substâncias de reserva, como o amido das florídeas, os plastoglóbulos e o pirenóide. Além disso, a radiação alterou o padrão de desenvolvimento dos tetrasporófi-tos. Sugere-se neste estudo que a próxima fase do ciclo de vida da espécie, a formação dos tetrasporângios, onde ocorre a meio-se e formação dos tetrásporos, seria comprometida caso os te-trasporófitos jovens continuassem no regime de exposição à ra-diação ultravioleta, mas somente estudos mais longos podem dizer se esta exposição poderá interferir e/ou interromper o ciclo de vida de N. helminthoides. / Global changes have been widely discussed, and among these changes, there is an increased incidence of ultraviolet B radiation, due to the continuous destruction of the ozone layer. Scientific studies have shown the deleterious effects of exposure to UV-B radiation on macro algae, but few studies have addressed the impact of this radiation on spore germination and development of juvenile stages. Nemalion helminthoides is a red alga widely distributed in temperate and subtropical regions of the planet. In the only macroscopic phase of the species, N. helminthoides shows a cylindrical and gelatinous stem, and is found attached to rocks in intertidal areas, being frequently exposed to solar radia-tion. To analyze the effects of ultraviolet B on the initial develop-ment of Nemalion helminthoides is the main objective of this work. For this new set of carpospores Nemalion helminthoides were cultured in the laboratory, and were arranged in two groups: control, exposed only to photosynthetically active radiation (PAR); and treated, exposed to PAR and UV-B. The treated group was exposed to 1.6 Wm -2 UV-B artificial radiation 2 hours a day over 12 days. Specimens from both groups were evaluated every three days. The control group showed increasing cell proliferation, in-creasing accumulation of reserve substances and intense branch-ing in the latter observed stages of 9 and 12 days of develop-ment. In the cells from the control group the chloroplast occupied much space, pushing the other cell organelles to the periphery. Furthermore, the chloroplast showed a typical globular pyrenoid profusely traversed by thylakoid lamellae. The cells showed fre-quent association between mitochondria, nucleus, Golgi bodies and rough endoplasmic reticulum, interaction that favors the in-tense metabolic activity, characteristic of early stages of devel-opment. The sporelings from the treated group showed damage to significant cell organelles, such as: pyrenoid disruption, loss of organization of chloroplast, changes in mitochondrial cristae, increasing atrophy of the Golgi bodies, in addition to changes in development patterns, such as loss of polarity in the first divisions of carpospore and abnormal filamentous thallus branching. Re-garding the autofluorescence of the chloroplast, the control group showed increasing growth in the photosynthetic response during development. While in the treated group the autofluorescence followed the intensity for the control group for 3 and 6 days but showed approximately a 50% reduction in re-sponse of the photosynthetic apparatus in the stages of 9 and 12 days in relation of the control group. The major damage to the cells of N. helminthoides happened in the chloroplast. The quan-tification of autofluorescence data coincided with the ultra struc-tural changes made in the chloroplast of cells exposed to ultra-violet B radiation, showing the harmful effects of this radiation to the photosynthetic apparatus, synthesis and accumulation of re-serve substances such as floridean starch grains, plastoglobuli and pyrenoid . Furthermore, the radiation changed the develop-ment pattern of the seedling. It is suggested in this study that the next stage of reproduction of the species, the formation of tetrasporangia, where meiosis and formation of the tetraspores occur, would be compromised if the seedlings continued in the regime of exposure to ultraviolet radiation, but only longer term studies can tell whether this exposure may interfere with and / or interrupt the life cycle of N. helminthoides.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-09T20:08:05Z No. of bitstreams: 1 PabloDeCastroSantos_TESE.pdf: 3735284 bytes, checksum: 5bc846ee3890e15ca33dc1e32e7349d8 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-13T20:05:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PabloDeCastroSantos_TESE.pdf: 3735284 bytes, checksum: 5bc846ee3890e15ca33dc1e32e7349d8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-13T20:05:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PabloDeCastroSantos_TESE.pdf: 3735284 bytes, checksum: 5bc846ee3890e15ca33dc1e32e7349d8 (MD5) Previous issue date: 2016-08-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A urolit?ase afeta aproximadamente 10% da popula??o mundial e est? associada fortemente a presen?a de cristais de oxalato de c?lcio (OxCa). Atualmente n?o existe nenhum composto eficiente que pode ser utilizado para prevenir esta doen?a. No entanto, alguns polissacar?deos sulfatados (PS) de algas marinhas marrons demonstraram capacidade de inibir a forma??o de cristais de OxCa e alterar a morfologia destes in vitro. Os PS da alga vermelha Gracilaria birdiae t?m atividades biol?gicas importantes, mas at? o presente momento n?o foi avaliada como inibidora da forma??o de cristais de OxCa. O presente estudo teve como objetivo obter PS e verificar seu efeito na forma??o do OxCa. Para tal, extratos ricos em polissacar?deos foram obtidos utilizando extra??o alcalina, sonica??o, digest?o proteol?tica, seguida por precipita??o com etanol. Esses extratos ricos em PS (EB) foram separados em 5 fra??es (F-0.25; F-0.5; F-0.75; F-1.0 e F-1.25) atrav?s de cromatografia de troca i?nica DEAE-celulose. A eletroforese em gel de agarose, infra vermelho e an?lises qu?micas mostraram que essas fra??es cont?m o mesmo pool de polissacar?deos sulfatados ricos em galactose. F-0.25; F-0.5; F-0.75; F-1.0 foram capazes de inibir etapas importantes da forma??o dos cristais de OxCa, como a nuclea??o e agrega??o, no entanto a F-0.25 promoveu a maior inibi??o da nuclea??o em 76,92% e da agrega??o em 68,57%. As fra??es F-0.25 e F-0.5 foram capazes de inibir em 6 e 7 vezes, respectivamente, o n?mero de cristais OxCa monohidratados (COM) formados in vitro, enquanto que as fra??es F-0.75 e F-1.0, reduziram apenas em 1,5 vezes. A morfologia dos cristais de OxCa foi afetada principalmente pelas amostras, EB, F-0.25; F-0.5 e F-0.75, pois promoveram as varia??es mais destoantes em rela??o ao controle. A an?lise do potencial zeta (?) dos cristais formados na presen?a das amostras, constatou um aumento de cargas negativas em suas superf?cies. Atrav?s das imagens obtidas por microscopia de fluoresc?ncia, foi constatado que os PS est?o distribu?dos de forma homog?nea nos cristais dihidratados (COD) e de forma perif?rica nos COM. Os dados obtidos atrav?s da microscopia eletr?nica de varredura(MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS) revelaram grandes varia??es na distribui??o de ?tomos de oxig?nio e c?lcio na superf?cie dos cristais na presen?a das F-0.25 e F-0.5. A c?lulas renais HEK-293, MDCK e 786-0 tiveram baixa toxicidade na presen?a do extrato bruto e das fra??es F-0.25; F-0.5; F-0.75. Estas amostras protegeram c?lulas renais MDCK e verificou-se um efeito reparador contra danos causados pelo H2O2 e OxCa. Por fim, as c?lulas MDCK submetidas ao tratamento pr?vio e simult?neo com a F-0.25 e a F-0.5 na presen?a de H2O2 e OxCa, reduziram a atividade das enzimas super?xido dismutase (SOD) e catalase (CAT). Com isto, verifica-se que PS da G. birdiae podem ser potenciais alvos farmacol?gicos do ponto de vista preventivo, terap?utico e reparador de danos causados pela urolit?ase, por?m ? importante que outros estudos sejam realizados in vivo, bem como, sejam realizados experimentos para elucidar os mecanismos precisos de a??o, pelos quais estes PS protegem as c?lulas contra danos por H2O2. / The urolithiasis disease affects approximately 10% of the world's population and is strongly associated calcium oxalate crystals (CaOx). Until now, there is not an efficient compound that can be used to prevent this disease. However, some sulfated polysaccharides (SP) from brown seaweeds exhibited an ability to inhibit the formation of CaOx crystals and change the morphology in vitro. SP from the red seaweed Gracilaria birdiae has important biological activities, but they have not been evaluated as inhibitor of CaOx crystals formation. This study aimed to obtain SP from this seaweed and evaluate their effect on CaOx crystals formation. Thus, sulfated polysaccharide-rich extract (EC) was obtained using alkaline extraction, sonication, proteolytic digestion followed by ethanol precipitation. This extract was fractionated into five fractions (F-0.25; F-0.5; F-0.75; F-1.0; F-1.25) by DEAE-cellulose ion-exchange chromatography. Agarose gel electrophoresis, infrared and chemical analysis showed that these fractions contain the same pool of sulfated galactose-rich polysaccharides. F-0.25; F-0.5; F, 0.75; F-1.0 were able to inhibit important formation steps of the CaOx crystals, as nucleation and aggregation, we highlight F-0.25 that promoted the highest inhibition of nucleation in 76.92% and aggregation in 68.57%. The F-0.25 and F-0.5 fractions were able to reduce approximately 6 and 7 times, respectively, the number of these CaOx monohydrated crystals (COM) formed in vitro, whereas F-0.75 and F-1.0 fractions reduced this number only 1.5 times. The morphology of CaOX crystals was mainly affected by the samples EC, F-0.25; F-0.5 and F-0.75, they promoted the most discordant variations in the control. The analysis of the zeta potential (?) of the crystals formed in the presence of the samples was found an increase of negative charges on their surfaces. Through the images obtained by fluorescence microscopy revealed that the PS are distributed homogeneously in the dehydrated crystals (COD) and peripherally in COM. The data obtained by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) revealed wide variations in the distribution of oxygen and calcium atoms on the surface of the crystals in the presence of F-0.25 and F-0.5. The kidney cells HEK-293, MDCK and 786-0 showed low toxicity in the presence of EC and fractions F-0.25; F-0.5; F, 0.75. These samples protected kidney MDCK cells against damage caused by H2O2 and CaOx. Finally, the MDCK cells treated beforehand and concomitant with both F-0.25 and F-0.5 in the presence of H2O2 and CaOx, reduced the activity of superoxide dismutase and catalase enzymes. Overall, the data showed that PS G. birdiae may be potential pharmacological targets for preventive, therapeutic and repairing damage caused by urolithiasis. However, it is important that to make set in vivo experiments, as well as, experiments to elucidate the precise mechanism of action by which these PS protect the H2O2 damage on cells.