Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000412832-Texto+Completo-0.pdf: 399603 bytes, checksum: 31eb2515ec0e5f58e8fa88f141783a51 (MD5) Previous issue date: 2009 / Lymphocytes of human T-lymphotropic virus type-I (HTLV-I) infected patients could be tolerant to mitogenic stimuli as well as glucocorticoid-induced immunomodulation. These data suggest that common signaling events are impaired during this infection. The mitogenactivated protein kinases (MAPKs), lymphocyte subsets and cytokines are potential candidates for these effects. We investigated the role of (i) p38 and ERK MAPKs, (ii) lymphocyte subpopulations, (iii) and cytokines implicated in antigen or glucocorticoidinduced immunomodulation. Twenty-one asymptomatic carriers (AC), 19 patients with HTLV-I-associated myelophathy / tropical spastic paraparesis (HAM/TSP) and 21 healthy subjects took part in this study. Peripheral blood mononuclear cells were isolated and cultured in vitro to assess lymphocyte proliferation and sensitivity to dexamethasone. The expression of phospho-MAPKs, lymphocyte subsets and cytokines were assessed by flow cytometry. Patients with HAM/TSP had a higher p38/ERK ratio associated with a reduced response to mitogens and higher sensitivity to dexamethasone. HAM/TSP patients presented higher levels of activated T cells and CD8+CD28- regulatory T cells, being negatively related to the mitogenic response. These results suggest that multiple underlying mechanisms could be involved with HTLV-related immunomodulation and altered cellular sensitivity to GCs. / Linfócitos de pacientes infectados com o vírus linfotrópico de células T humanas tipo I (HTLV-I) podem apresentar anergia a estimulação e simultaneamente resistência relativa ao efeito imunossupressor dos glicocorticóides (GCs). Isto sugere que estas variáveis são influenciadas por vias de sinalização em comum. As quinases ativadas por mitógenos (MAPKs), subtipos de linfócitos e citocinas são candidatos potenciais para estes efeitos. Portanto, neste trabalho nós avaliamos o envolvimento das (i) MAPKs p38 e ERK, (ii) subpopulações de linfócitos (iii) e citocinas na anergia e na imunomodulação induzida por GCs. Vinte e um portadores assintomáticos (AC), dezenove pacientes com mielopatia associada ao HTLV-I / paraparesia espástica tropical (HAM/TSP) e vinte e um indivíduos controles não infectados fizeram parte deste estudo. As células mononucleares do sangue periférico destes indivíduos foram isoladas e mantidas em cultura para a avaliação da proliferação e da sensibilidade a dexametasona.A expressão das fosfo-MAPKs, dos marcadores extracelulares e das citocinas foi avaliada por citometria de fluxo. Pacientes HAM/TSP apresentaram uma razão p38/ERK elevada que influenciou na baixa resposta aos mitógenos e na alta sensibilidade aos GCs nestes indivíduos. Eles também apresentaram proporções elevadas de células T ativadas e reguladoras CD8+CD28- que correlacionaram-se negativamente com as respostas aos mitógenos. Esses resultados sugerem que muitos mecanismos podem estar envolvidos na imunomodulação relacionada a infecção pelo HTLVI e na alteração da sensibilidade aos GCs.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000449081-Texto+Completo-0.pdf: 619736 bytes, checksum: f49f3ff20314e610e563f984cfead299 (MD5) Previous issue date: 2013 / Salmonella Enteritidis is the most prevalent serotype isolated in Brazil, mainly associated with poultry products, which have been primarily involved in foodborne disease outbreaks. The high prevalence of reduced susceptibility to antimicrobial agents in various Salmonella serotypes isolated from samples related to livestock animal, animal foods and human has been reported worldwide. Therefore, has increased the interest in investigating the genetic mechanisms involved in resistance to antimicrobial agents, especially genetic elements capable of carrying resistance genes cassettes, which could be the origin of multi-resistant strains. Besides the genetically determined antimicrobial resistance, bacteria can also exhibit resistance by the ability to form biofilm, which protects bacteria from environmental stresses, favoring the colonization and persistence of these microorganisms in the environment. Thus, the aim of this study was to determine the antimicrobial susceptibility of S. Enteritidis strains and investigate the genes involved in the main resistance determined, as well as evaluate the ability of these strains in to produce biofilm. Forty-seven S. Enteritidis strains isolated from human, poultry, swine, and food were analyzed. Sixteen isolates (34%) were phenotypically resistant to at least one antibiotic tested. Of these, four isolates harbored class 1 integron. All strains resistant to sulfonamide had concomitantly genes sul1 and sul2. The genes strA, strB, aadA and aadB were identified in the majority of the aminoglycosides resistant isolates, whereas 92. 9% showed strA, 71. 4% strB, 7. 1% aadA and 50% aadB. The tetB gene was detected in two of the three strains resistant to tetracycline, and tetC in one. In the three strains resistant to ampicillin the blaTEM gene was detected. Overall, among the 47 S. Enteritidis tested, 89. 4% strains were able to form biofilm on polystyrene plates. Among these, 42. 4% were considered weak biofilm producers, 14. 9% moderate producers and 34% strong producers. It has been demonstrated that the majority of the S. Enteritidis strains that showed resistance to at least one antimicrobial agent were able to form biofilm, which increases concerns about food contamination, especially by the possibility of persistence of bacteria resistant to antibiotics on the environment and the subsequently dissemination of these strains to human. / A Salmonella Enteritidis tem sido o sorotipo mais prevalente no Brasil, principalmente associado a produtos de origem avícola, que têm sido prioritariamente envolvidos em surtos de doenças transmitidas por alimentos. A alta prevalência de suscetibilidade reduzida a antimicrobianos em diversos sorotipos de Salmonella isolados de amostras relacionadas a animais de produção, a humanos e a alimentos de origem animal vem sendo relatada no mundo inteiro. Com isto, tem aumentado o interesse em investigar os mecanismos genéticos envolvidos na resistência a antimicrobianos, especialmente elementos genéticos capazes de carrear cassetes de genes de resistência, o que pode constituir a origem de cepas multi-resistentes. Além da resistência a antimicrobianos determinada geneticamente, as bactérias também podem apresentar resistência pela habilidade de formar biofilme, protegendo-as de estresses ambientais, favorecendo a colonização e persistência desses microrganismos no ambiente. Deste modo, o objetivo deste estudo foi determinar a suscetibilidade a antimicrobianos de cepas de S. Enteritidis e investigar os genes envolvidos nas principais resistências determinadas, bem como avaliar a capacidade de formação de biofilme destas cepas. Para tanto, foram analisadas 47 cepas de S. Enteritidis isoladas de humanos, aves, suínos e alimentos. Dezesseis isolados (34%) se mostraram fenotipicamente resistentes a pelo menos um antimicrobiano testado. Destes, quatro apresentaram integron de classe 1. Todas as cepas resistentes à sulfonamida apresentaram concomitantemente os genes sul1 e sul2. Os genes strA, strB, aadA e aadB foram identificados na maioria dos isolados que apresentaram resistência a aminoglicosídeos, sendo que 92,9% apresentaram o gene strA, 71,4% strB, 7,1% aadA e 50% aadB. O gene tetB foi detectado em duas das três cepas resistentes à tetraciclina e o tetC em uma. Já as três cepas resistentes à ampicilina apresentaram o gene blaTEM. No total, dentre as 47 cepas de S. Enteritidis testadas, 89,4% foram capazes de formar biofilme em placas de poliestireno. Dentre estas, 42,4% foram consideradas fracas produtoras de biofilme, 14,9% produtoras moderadas e 34% fortes produtoras. Foi demonstrado que a maioria das cepas que mostraram resistência a pelo menos um antimicrobiano foram capazes de formar biofilme, o que aumenta a preocupação a respeito da contaminação de alimentos, especialmente pela possibilidade de persistência de microrganismos resistentes a antimicrobianos no ambiente e a subsequente disseminação destas cepas para humanos.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000431141-Texto+Completo-0.pdf: 13187681 bytes, checksum: 1ec3202d47e45648161456f90fa14a9e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resveratrol is a naturally occurrence polyphenol, widely studied in prevention and age related diseases. It was shown by increased lifespan of lower organisms and obese rodents, that its mechanism could be sirtuin 1 dependent. Thus, the compound was considered as an important mimicking calorie restriction agent, the only non-genetic intervention known to increase the lifespan. Sirtuins belong to a family of enzymes NAD+-dependent targeting histones and non-histones proteins, therefore regulating several cellular events related to metabolism. Despite the mechanism of resveratrol showed to be SIRT1-dependent, it is more complex than firstly reported and it is not yet clear. In this study, we investigated the gene expression of three sirtuins members and targets of these enzymes family, modulated by resveratrol in three different conditions: without stress or injury, with ethanol, - as a stressor compound and after caloric restriction, using adult zebrafish as a model organism. Although wild-type zebrafish is considered a consolidated experimental model, little have been explored conserning sirtuins mechanism, resveratrol modulation and caloric restriction. The mRNA expression was detected by semiquantitative RT-PCR in zebrafish liver after different time of exposure and concentrations of resveratrol, ethanol and, also in the muscle after caloric restriction. In our experimental model neither resveratrol nor caloric restriction modulated the SIRT1 gene expression. However we saw a similar profile between SIRT3 and SIRT4 transcription, a decrease in liver mRNA levels. Under this scenario we suggested that the resveratrol can exert health benefits similar to that presented by caloric restriction, modulating other sirtuins, rather than SIRT1, opening another perspective that must be exploited, since, in zebrafish, resveratrol altered the sirtuins and other genes (such as NAMPT) expression. This modulation should be better understood at physiological levels once resveratrol have been used by health subjects as a nutraceutical compound. Even though, here ethanol was used as stressor compound, we did not observed hepatic injury, especially in the animals subjected to chronic exposition. Nevertheless, was possible detected that resveratrol and ethanol showed different profiles of gene expression and protein acetylation but, when the compounds were administered together levels were reverted close to the control group. The results here described helps to consolidate the zebrafish as an experimental model for understanding the sirtuin modulation by resveratrol and caloric restriction. / Resveratrol é um polifenol de ocorrência natural amplamente estudado na prevenção de doenças associadas ao envelhecimento. Foi caracterizado por aumentar a longevidade em organismos menores e em roedores obesos, mecanismos relacionados a modulação de sirtuína 1. Desta forma, foi comparado e apresentado como um importante composto mimetizador de restrição calórica, única intervenção não genética conhecida por aumentar a longevidade. Sirtuínas compreendem uma família de enzimas NAD+ dependentes que têm como alvo proteínas histonas e não histonas, regulando uma série de eventos celulares relacionados ao metabolismo. Apesar do resveratrol ter sido apresentado por modular SIRT1, este mecanismo parece ser muito mais complexo e não está completamente elucidado. Neste estudo, nós investigamos o perfil de transcrição de SIRT1, SIRT3 e SIRT4 e genes alvos relacionados a estas enzimas, PGC1α, PPARγ e NAMPT, modulados por resveratrol, em um modelo sem injúria e estress; e na presença de um agente estressor, neste caso o etanol e; após restrição calórica. Para o estudo, foi utilizado zebrafish adulto tipo selvagem, por ser um modelo experimental consolidado, porém pouco explorado quanto ao mecanismo de sirtuinas, do composto resveratrol e restrição calórica. Para análise transcricional foi utilizado a técnica de RT-PCR semiquantitativo. Para determinação do estado de acetilação H3 lys9 foi utilizado a técnica de Western Blotting. As expressões de mRNA foram analisadas em fígado de zebrafish após exposição a diferentes tempos e concentrações de resveratrol, etanol e, também no músculo, após restrição calórica. Em nosso modelo experimental nem o resveratrol, nem a restrição calórica modularam a expressão de SIRT; porém, nós observamos que ambas intervenções apresentaram perfil similar na transcrição de SIRT3 e SIRT4, diminuindo os níveis de mRNA no fígado. Nós sugerimos que o composto pode exercer efeitos benéficos similar a RC por modulação de outras sirtuínas que não SIRT1 e, estas devem ser melhor exploradas. Ainda, nós demonstramos que resveratrol modula a expressão de sirtuínas e outros genes analisados como NAMPT, em um modelo sem injúria, e esta modulação deve ser compreendida a níveis fisiológicos uma vez que o composto vem sendo utilizado como composto nutracêutico por indivíduos saudáveis. Etanol, aqui utilizado como um agente estressor, não causou dano hepático, principalmente nos animais que receberam tratamento crônico. Porém, foi possível observar que resveratrol e etanol apresentaram padrão diferente no perfil de expressão gênica e acetilação de proteína e, que a associação dos dois compostos reverteu aos níveis próximos do controle estas alterações. Estes resultados consolidam o zebrafish como modelo experimental a ser utilizado na compreensão da modulação de sirtuínas modulado por resveratrol e restrição calórica.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000432437-Texto+Completo-0.pdf: 10723389 bytes, checksum: d0fa4e1abb05919515c5199dcf4ecc73 (MD5) Previous issue date: 2011 / The inhA gene from Mycobacterium tuberculosis (Mtb), encodes for an enoyl acyl carrier protein reductase, InhA, a key enzyme of the mycobacterial type II fatty acid elongation cycle and has been validated as an effective target for the development of anti-microbial agents. InhA catalyzes the NADH-dependent reduction of trans double bond between positions C2 and C3 of fatty acyl substrates. It is the target of isoniazid, a first line drug in the tuberculosis treatment. Mutations in InhA structural gene are associated with isoniazid resistance in vivo. Even though mutations within the inhA gene are known to facilitate isoniazid resistance, InhA remains a good candidate for drug design because: (i) the vast majority of the mutations found in isoniazid-resistant clinical isolates are associated with the isoniazid activator (KatG catalase-peroxidase); (ii) only one enoyl-ACP reductase is found in Mtb, unlike some of the other enzymes of bacterial FAS-II systems; (iii) the longer substrate chain length specificity of InhA distinguishes it from the enoyl-ACP reductases from other sources. Our goal with this work was to analyze in detail the structural and physicochemical available information about Mtb InhA using bioinformatics tools. As a result, we developed a pharmacophoric model based on the InhA substrate binding cavity that allowed the application of a virtual screening methodology focused in selecting ligands that satisfied these features, allowing so, a best complementarity with the target protein. Besides we tested the hability of four docking algorithms to find similar conformation to a molecule, providing clues that this would be the conformation closest that adopted in vivo. Finally, molecular dynamics simulations were employed to achieve a better comprehension of the interaction between InhA and a known inhibitor. / O gene inhA de Mycobacterium tuberculosis (Mtb) codifica a enzima enoil redutase, InhA, uma enzima chave no ciclo de alongamento de ácidos graxos tipo II e têm sido validada como um alvo efetivo para o desenvolvimento de agentes antimicrobianos. A InhA catalisa a redução NADH-dependente da ligação dupla trans entre as posições C2 e C3 de substratos de ácidos graxos. Ela é o alvo da isoniazida, uma droga de primeira linha no tratamento da tuberculose. Mutações no gene estrutural da InhA estão associadas com a resistência à isoniazida in vivo. Mesmo que mutações no gene inhA sejam conhecidas por facilitar a resistência à isoniazida, InhA ainda é uma excelente candidata a alvo para o planeamento de fármacos porque: (i) a grande maioria das mutações encontradas em isolados clínicos de cepas resistentes à isoniazida estão associadas com o ativador da isoniazida (KatG catalase-peroxidase); (ii) apenas uma enoil-ACP redutase é encontrada em M. tuberculosis, ao contrário de outras enzimas dos sistemas FAS-II de bactérias; (iii) a especificidade da InhA por substratos de cadeia mais longa a distingue das enoil-ACP redutases de outros tipos. Nosso objetivo com este trabalho foi de analisar em detalhe as informações estruturais e físico-químicas disponíveis sobre a InhA de Mtb utilizando ferramentas de bioinformática. Como resultado, foi desenvolvido um modelo farmacofórico baseado na estrutura do sítio de ligação ao substrato da InhA, permitindo a aplicação de uma metodologia de triagem virtual focada em selecionar ligantes que satisfizessem essas características, permitindo assim, a melhor complementariedade com a proteína alvo. Além disso testamos a habilidade de quatro algoritmos de docagem molecular em encontrar conformações semelhantes para uma mesma molécula, fornecendo indícios de que esta seja a conformação mais próxima àquela adotada in vivo. Por fim, simulações de dinâmica molecular foram empregadas para melhor compreensão da interação da enzima InhA com um inibidor já conhecido desta enzima.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000431172-Texto+Completo-0.pdf: 1194899 bytes, checksum: 952b6d1718311a7687aedbe05f823d2b (MD5) Previous issue date: 2010 / The zebrafish is one of the most important vertebrate models for studying genetics, developmental biology, neurophysiology, and biomedicine, and it is used as a model of human diseases and for the development of new therapeutic drugs, including drugs for Alzheimer's disease treatment. Alzheimer's disease is a neurodegenerative disease characterized by amyloid plaques deposition, development of neurofibrillary tangles, inflammation and neuronal loss in different parts of the brain that contribute to the cognitive impairment characteristic of the disease. The cholinergic system, the main system involved in this disease, presents acetylcholine (ACh) as a neurotransmitter and is strongly related to processes of learning and memory formation. Besides the cholinergic system, other neurotransmitter systems, such as the purinergic system are involved in Alzheimer’s pathology. The purine-derived nucleosides and nucleotides display a role as extracellular signaling molecules in various tissues via purinergic receptors. ATP has its extracellular levels controlled by a group of enzymes called ectonucleotidases, which includes ecto-nucleoside triphosphate diphosphohydrolases (E-NTPDases) and ecto-5'- nucleotidase, which carry out the degradation of purine nucleotides to adenosine, a nucleoside neuromodulator of cellular homeostasis. Polyphenols, compounds derived from plants, can act as modulators of cholinergic and purinergic signaling, present known antioxidant effects and no severe side effects, showing great potential as a treatment for Alzheimer's disease. Therefore, the aim of this study was to evaluate the potential neuroprotective role of polyphenols quercetin and rutin in the prevention of cognitive impairment caused by scopolamine, a cholinergic antagonist widely used for testing new drugs that facilitate cognitive abilities, as well as to analyze their effects on the enzymes responsible for modulation of neurotransmitters levels, such as ATP and acetylcholine. Our results have shown that administration of quercetin or rutin intraperitoneal (50 mg/kg) in zebrafish prevents cognitive deficits caused by exposure to scopolamine (200 μM), as demonstrated by increased latency to cross to the dark side of the inhibitory avoidance apparatus. None of the compounds in which the animals were exposed are able to alter the locomotor activity of the animals. Moreover, it has been observed that treatment with rutin followed by water exposure inhibited acetylcholine hydrolysis whereas the treatment with rutin followed by scopolamine exposure reduced ATP hydrolysis. Regarding the effects of quercetin, it has inhibited the AMP hydrolysis when its administration was followed by water or scopolamine exposure. Therefore, these results have demonstrated that polyphenols may display protective potential on to the cognitive impairment induced by scopolamine. Moreover, our findings have shown that rutin and quercetin per se are able to modulate the levels of acetylcholine, ATP, and adenosine in zebrafish brain. These results are promising regarding the possibility of preventive therapy to be carried throughout lifespan to avoid the occurrence of cognitive decline associated with aging. / O peixe zebra é um dos modelos vertebrados mais importantes para estudos de genética, biologia do desenvolvimento, neurofisiologia e biomedicina, sendo utilizado como um modelo de doenças humanas e para triagem de novas drogas, tais como fármacos para o tratamento da doença de Alzheimer. A doença de Alzheimer é uma doença neurodegenerativa que se caracteriza pela deposição de placas amilóides, desenvolvimento de emaranhados de neurofibrilas, inflamação e perda neuronal em diversas partes do cérebro que contribuem para os déficits cognitivos característicos da doença. O sistema colinérgico, o principal sistema envolvido nesta doença, apresenta a acetilcolina (ACh) como neurotransmissor e está fortemente relacionado à processos de aprendizado e formação da memória. Além do sistema colinérgico, outros sistemas, como o sistema purinérgico, estão envolvidos na patologia da doença de Alzheimer. Os nucleosídeos e nucleotídeos derivados de purinas exercem um papel de moléculas sinalizadoras extracelulares em vários tecidos, através dos receptores purinérgicos. O ATP tem seus níveis extracelulares controlados por enzimas da família das ectonucleotidases, entre elas as ectonucleosídeo trifosfato difosfoidrolases (E-NTPDases) e a ecto-5´-nucleotidase, que realizam a degradação de nucleotídeos púricos até adenosina, um nucleosídeo neuromodulador da homeostase celular. Os polifenóis, os quais são compostos derivados de plantas, podem atuar como moduladores da sinalização purinérgica e colinérgica, além de apresentarem efeitos antioxidantes, com ausência de efeitos colaterais severos, apresentando um grande potencial como tratamento para a doença de Alzheimer. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar o potencial neuroprotetor dos polifenóis quercetina e rutina na prevenção dos déficits cognitivos causados pela escopolamina, um antagonista colinérgico muito utilizado para testes de novos fármacos facilitadores da capacidade cognitiva, bem como seus efeitos sobre as enzimas responsáveis pela modulação dos níveis dos neurotransmissores ATP e acetilcolina. Os resultados obtidos demonstram que a administração intraperitonial de quercetina ou rutina (50 mg/kg) em peixe zebra previniu o déficit cognitivo causado pela exposição à escopolamina (200 μM), como demonstrado pelo aumento da latência para cruzar para o lado escuro do aparato da tarefa de esquiva inibitória. A exposição a estes compostos não promoveu alterações na locomoção dos animais. Além disso, foi observado que o tratamento com rutina seguido de exposição à água inibiu a hidrólise de acetilcolina enquanto que o tratamento com rutina seguido pela exposição à escopolamina diminuiu a hidrólise de ATP. Com relação aos efeitos da quercetina, esta inibiu a hidrólise de AMP quando sua administração foi seguida pela exposição à água ou escopolamina. Portanto, estes resultados demonstram que os polifenóis podem apresentar potencial protetor com relação ao prejuízo cognitivo induzido pela escopolamina. Além disso, nossos resultados demonstram que rutina e quercetina per se são capazes de modular os níveis de acetilcolina, ATP e adenosina em encéfalo de peixe zebra. Estes resultados são promissores em relação à possibilidade de terapia preventiva a ser realizada ao longo da vida, visando a não ocorrência de declínio cognitivo associado ao envelhecimento.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000431855-Texto+Completo-0.pdf: 3947634 bytes, checksum: 7beba45e84b6a9adcafc79eb9a9e0deb (MD5) Previous issue date: 2011 / The HLA (Human Leukocyte Antigen) molecules are proteins encoded by genes highly polymorphic located in the MHC (Major Histocompatibility Complex) region on the short arm of Human chromosome 6. They are involved in immune response processes, being responsible for presenting antigens to T lymphocytes. The HLA system is highly informative in studies of population genetics because of its high polymorphism and strong linkage disequilibrium between loci. Among different populations we can observe differences in both frequency and in the presence of alleles and haplotypes in certain groups. Therefore, knowledge of HLA is an important tool for studies of the origin of populations. Moreover, its determination is important for understanding mechanisms associated with susceptibility or resistance to certain diseases and in processes of allocation of organs for transplantation. The investigation of the HLA compatibility between donor and recipient is crucial for the success of transplantation. In Brazil, the high rate of miscegenation of the population complicates the search for a compatible donor. Information about the diversity of these alleles in our population offer us the ability to estimate the chance of a patient in list to find a donor with a better immunological compatibility. In Brazil, there are previous studies of HLA frequency, however, in Rio Grande do Sul, this information is very scarce. In this study the HLA A, B and DRB1 allelic, phenotypic and haplotypic distribution was determined using a sample of 5000 volunteer bone marrow donors registered in REDOME (Brazilian Registry of Bone Marrow Donors Volunteers).The study subjects reside in the state of Rio Grande do Sul and were classified according to ethnic group (4428 caucasians, 324 mestizos and 248 blacks). The HLA typing was performed by PCR-SSO and Luminex technology. In the total sample, we identified 21 allelic groups HLA-A, 33 HLA-B and 13 HLA-DRB1. The most frequent allelic groups for each locus were A*02, B*35 and DRB1*13. The most frequent haplotypes were A*01 B*08 DRB1*03 in caucasians and mestizos, and A*02 B*15 DRB1*04 in blacks. Allele frequencies were compared with samples from different regions. Most of the comparisons were not statistically different. The most significant differences were observed in the comparison of the groups of our sample, showing the HLA contribution from different ethnic groups. These data provide information on the knowledge of HLA diversity in the population of Rio Grande do Sul and in the search for a better match for transplantation. / As moléculas HLA (Human Leucocyte Antigens) são proteínas codificadas por genes altamente polimórficos localizados na região do MHC (Major Histocompatibility Complex) no braço curto do cromossomo 6 humano. Elas estão envolvidas em processos de resposta imunológica, sendo responsáveis pela apresentação de antígenos aos linfócitos T. O sistema HLA é altamente informativo em estudos de genética de populações, devido ao seu elevado polimorfismo e ao forte desequilíbrio de ligação entre loci próximos. Entre diferentes populações podemos observar variação tanto na freqüência, como na presença de alelos e haplótipos em determinados grupos. Portanto, o conhecimento de alelos HLA é uma ferramenta importante para os estudos da origem das populações. Além disso, sua determinação contribui para a compreensão de mecanismos associados à suscetibilidade ou resistência a determinadas doenças e em processos de alocação de órgãos para transplante. A investigação da compatibilidade HLA entre doador e receptor é determinante no sucesso do transplante. No Brasil a elevada taxa de miscigenação dificulta a busca por um doador compatível. Informações sobre a diversidade desses alelos na nossa população nos permitem estimar a chance de um paciente em lista encontrar um doador com uma melhor compatibilidade imunológica. No Brasil, existem estudos prévios de freqüência HLA, porém, no Rio Grande do Sul, essa informação é muito escassa. Nesse trabalho a distribuição das freqüências alélicas, fenotípicas e haplotípicas de HLA A, B e DRB1 foi determinada utilizando uma amostra de 5000 doadores voluntários de medula óssea cadastrados no REDOME (Registro Brasileiro de Doadores Voluntários de Medula Óssea).Os indivíduos estudados residem no estado do Rio Grande do Sul e foram classificados com base no grupo étnico (4428 caucasianos, 324 mestiços e 248 negros). A tipagem HLA foi realizada pelo método de PCR-SSO aliado à tecnologia Luminex. Na amostra total foram identificados 21 grupos alélicos HLA-A, 33 HLA-B and 13 HLA-DRB1. Os grupos alélicos mais freqüentes para cada locus foram: A*02, B*35 e DRB1*13. Os haplótipos mais freqüentes foram: A*01 B*08 DRB1*03 nos caucasianos e mestiços, e A*02 B*15 DRB1*04 nos negros. As freqüências alélicas foram comparadas com amostras de diferentes regiões brasileiras. Na maioria das comparações não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas. Foram observadas maiores diferenças na comparação entre os grupos da nossa amostra, mostrando a contribuição HLA dos diferentes grupos étnicos. Esses dados oferecem informações para o conhecimento da diversidade HLA na população do Rio Grande do Sul e na busca por um doador mais compatível para transplante.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000434989-Texto+Completo-0.pdf: 1142086 bytes, checksum: a3159771198bb7762a52adf37be5227f (MD5) Previous issue date: 2011 / I offer this thesis, which is fulfill the purposes of the cooperation agreement between the Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular, PUCRS and Instituto Geral de Perícias, State Security from Rio Grande do Sul, with the intention to establish a routine for molecular identification of human DNA from degraded to be functional and scientific basis. Even with the advances of commercial amplification kits and equipment for DNA extraction and genotyping, forensic samples remain challenging. With the occurrence of massive disasters or the increase in trace samples that will be part of the CODIS database, it is very important that forensic laboratories have the available markers to amplify fragments of small size and the use of miniSTRs may be an important tool for this purpose. The use of miniSTRs for the identification of degraded DNA samples and obtaining the allele frequency of six miniSTRs took place in samples from the population of Rio Grande do Sul for its use in forensics. The validation study was conducted as directed by the Scientific Working Group on DNA Analysis Methods (SWGDAM).The validation is to examine the robustness of miniPlex NC01 and NC02 in forensic cases. This study evaluated factors that potentially affect the results of genotyping obtained by amplification of STRs. The study of forensic samples of degraded DNA was performed with 22 samples of human remains (21 teeth and one bone). Due to the difficult amplification of such samples in forensic laboratories often is necessary to use the technique of sequencing of the mtDNA that is time consuming, costly and only indicates the maternal bond. Thus, the use of miniSTRs NC01 and NC02 in challenging samples proved to be a useful tool in generating human identification profile in all samples. The use of miniSTRs NC01 and NC02, in conjunction with other commercial kits with markers of small size will be of great assistance to the Forensic Scientists. With the study population as possible is the immediate use of these markers for forensic and criminal cases in the identification of family linkages, increasing the odds obtained by the statistical calculations. / Apresento esta tese, a qual vem atender aos propósitos do convênio de cooperação entre o Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular da PUCRS e o Instituto Geral de Perícias da Secretaria de Segurança do Estado do Rio Grande do Sul, na intenção de estabelecer uma rotina de identificação molecular humana a partir de DNA degradado que seja funcional e que tenha embasamento científico. Mesmo com os avanços dos kits comerciais de amplificação de DNA e dos equipamentos para extração e genotipagem, as amostras forenses continuam sendo desafiadoras. Com a ocorrência de desatres massivos ou com o aumento de amostras de vestígios, que irão fazer parte do banco de dados CODIS, é de extrema importância que os Laboratórios Forenses tenham a disposição marcadores que logrem amplificar fragmentos de tamanho reduzidos. O uso de miniSTRs é uma ferramenta importante para esse fim. Tanto o uso de miniSTR para a identificação de amostras de DNA degradado quanto a obtenção da frequência alélica de seis miniSTR foram realizados nas amostras de indivíduos provenienstes da população do Rio Grande do Sul. O estudo de validação foi realizado conforme orientação do Scientific Working Group on DNA Analysis Methods (SWGDAM), cujo objetivo foi examinar a robustez dos MiniPlex de miniSTR NC01 e NC02 em casos forenses. Neste estudo de validação foram testados fatores que potencialmente afetam negativamente as tentativas de genotipagens através da amplificação de STRs. O estudo do DNA degradado de amostras forenses foi realizado com 22 amostras de restos humanos (21 dentes e 1 osso). Devido à difilculdade de amplificação deste tipo de amostras nos laboratórios forense muitas vezes se faz necessário o uso da técnica do seqüênciamento do mtDNA que é demorada, de elevado custo e que indica somente o vínculo materno. Neste caso, o uso dos miniSTRs NC01 e NC02 para amostras difíceis se mostrou uma ferramenta plenamente eficiente, uma vez que permitiu a obenção do perfil genético em todas as amostras analisadas. Diante dos resultados do presente trabalho, é possível sugerir que o uso dos miniSTRs NC01 e NC02, em conjunto com outros kits comerciais de marcadores de tamanho reduzido, será de grande auxílio para os Cientistas Forenses. Com o estudo populacional aqui realizado passa a ser possível o emprego imediato destes marcadores nos casos forenses criminais e na identificação de vínculos familiares, dado que aumentam os índices obtidos através dos cálculos estatísticos.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:43:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000443882-Texto+Completo-0.pdf: 1538805 bytes, checksum: 0ca0fe774889aa54673d3442302094d2 (MD5) Previous issue date: 2010 / PEDS can be used in research activities and in the teaching of molecular modeling, being enough flexible to be integrated to other software of molecular docking. The preparation and Execution of Docking Simulation (PEDS), is auxiliary tool in preparation of a set of molecules obtained from the ZINC database, automatically positioning the ligand candidate in a region determined by the specialist using the residues of the ligand candidate to calculate the coordinates to move it to. Based on this information, PEDS can prepare scripts e execute the molecular docking to run with AutoDock 3. 0. 5. PEDS was validated using InhA as receptor in two conformations, (1ENY e 1BVR), always with same structure as reference and two ligands, TCL and ETH. It was possible to verify that molecular docking moved the ligand near to active site of receptor, using the position calculated by PEDS. PEDS can be enhanced to use another input and output file formats, having its code available for free distribution. / O PEDS pode ser utilizado nas atividades de pesquisa bem como no ensino de modelagem molecular sendo suficientemente flexível para ser integrado a outros programas de docagem molecular. O Preparation and Execution of Docking Simulation (PEDS), é auxiliar na preparação de um conjunto de moléculas obtidas do banco de dados ZINC, posicionando automaticamente os candidatos a ligantes em áreas determinadas pelo especialista, usando um conjunto de resíduos informados para calculo de coordenadas, e com base nestas informações, prepara os scripts de processamento e executa a docagem molecular utilizando o AutoDock 3. 0. 5. O PEDS foi validado utilizando-se o receptor InhA em duas conformações (1ENY e 1BVR), sempre com uma estrutura de referência e dois ligantes, o TCL e a ETH. Foi possível verificar que a docagem molecular colocou o ligante próximo ao sítio ativo, partindo da posição calculada pelo PEDS. O PEDS pode ser aprimorado para utilização de outros formatos de arquivos de entrada e saída, sendo seu código fonte disponível para distribuição.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000438211-Texto+Completo-0.pdf: 1765612 bytes, checksum: c7adb8a9601c78a38e044070d6b5568e (MD5) Previous issue date: 2012 / Molecular docking simulations of Fully-Flexible Protein Receptor (FFR) models are coming of age. However, they are computer intensive and their sequential execution can became an unfeasible task. This study presents a middleware, called Flexible Receptor Middleware (FReMI), to assist in faster docking simulations of flexible receptors. FReMI handles intensive tasks and data of totally fully-flexible receptor models in virtual screening and, provides the interoperability between a Web Fully-flexible Docking Workflow (W-FReDoW) and two different High Performance Computing (HPC) environments. FReMI uses internet protocols to communicate with W-FReDoW which helps to reduce the FFR model dimension with a data pattern. Also it sends tasks of docking simulations to execute in a HPC of dedicated cluster and; an alternative model of virtual cluster built on Amazon’s Elastic Compute Cloud (EC2). The results are the FReMI conceptual architecture and two sets of experiments from execution of the FReMI. The first set reports the experiments performed with FReMI using a sample of snapshots from a FFR model on both HPC environments. The second one describes the experiments, on the complete data set, performed with FReMI and W-FReDoW shared execution in a MPI cluster environment on Amazon EC2 instances only. The last set of experiments results shows a reduction of the FFR model dimensionality, transforming it into a Reduced Fully-Flexible Receptor (RFFR) model, by discarding the non-promising conformations generated by W-FReDoW. It also reduces the total execution time to between 10-30% of that of FReMI’s only execution, which, in turn, decreased near 94% with respect to the serial execution. / Simulações de docagem molecular de modelos de receptores totalmente flexíveis (Fully-Flexible Receptor - FFR) estão se tornando cada vez mais frequentes. Entretanto, tais simulações exigem alto nível de processamento e sua execução sequencial pode se tornar uma tarefa impraticável. Este trabalho apresenta um middleware, chamado Middleware de Receptores Flexível (Flexible Receptor Middleware – FReMI), que auxilia a reduzir o tempo total de execução nas simulações de docagem molecular de receptores totalmente flexíveis. FReMI manipula uma quantidade intensiva de dados e tarefas para executar a triagem virtual de modelos de receptores totalmente flexíveis, e provê interoperabilidade entre o web workflow de docagem de receptores flexíveis (Web Fully-flexible Docking Workflow - W-FReDoW) e dois diferentes ambientes de alto desempenho (High Performance Computing – HPC). FReMI utiliza protocolos de internet para comunicar com o W-FReDoW, o qual auxilia na redução da dimensão do modelo FFR por meio de um padrão de dados. Além disso, FReMI envia tarefas de simulações de docagem para serem executadas em um cluster dedicado e também em um alternativo modelo de cluster virtual construído por meio de nuvens de computadores elásticos da Amazon (Amazon’s Elastic Compute Cloud – EC2). Os resultados apresentam uma arquitetura conceitual do FReMI e dois conjuntos de experimentos a partir da execução do FReMI.O primeiro conjunto relatou os experimentos realizados com FReMI, usando uma amostra de snapshots a partir de um modelo FFR e os dois ambientes HPC. O segundo conjunto descreveu os experimentos, com um conjunto de dados completo, executando FReMI e W-FReDoW apenas em um ambiente de cluster MPI construído com as instâncias da Amazon EC2. Os resultados do último conjunto de experimentos apresentaram uma redução na dimensionalidade do modelo FFR, transformando ele um modelo de receptor flexível totalmente reduzido (Reduced Fully-Flexible Receptor Model – RFFR), por meio do descarte de conformações não promissoras identificadas pelo W-FReDoW. Além disso, a redução do tempo total de execução do FReMI com o W-FReDoW foi entre 10 a 30% a partir da execução separada do FReMI, e de aproximadamente 94% do FReMI a partir da sua respectiva execução sequencial.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000439095-Texto+Completo-0.pdf: 3289381 bytes, checksum: eb6fc534e5a9d631dbafb97aa0a9c407 (MD5) Previous issue date: 2012 / Molecular docking simulations of Fully-Flexible Receptor (FFR) models are coming of age. However, they demand parallelization of computing activities for their executions and generate huge amounts of data that needs to be analyzed. Many Task Computing (MTC) is an attractive paradigm routinely applied to execute intensive tasks. In this work we propose an environment to execute molecular docking simulations of FFR models to small molecules integrated with an MTC middleware. This environment is based on a new pattern called Self-adapting Multiple Instances (P-SaMI) that provide rules to reduce the number of experiments, providing a Reduced Fully-Flexible Receptor (RFFR) model. The main contribution of this research is to prove that P-SaMI rules can be used on Molecular Docking Simulations through a web environment integrated with an MTC middleware. / Simulações de docagem molecular com modelos de Receptores Totalmente Flexíveis (FFR) estão adquirindo maturidade. No entanto, isto demanda atividades computacionais de paralelização para geração e execução de grande volume de dados que precisam ser analizados. Computação multi-tarefa é um paradigma atrativo e que vem sendo aplicado frequentemente para executar tarefas intensivas. Neste trabalho propomos um ambiente para executar simulações de docagem molecular no modelo FFR com pequenas moléculas integradas a um componente MTC. Este ambiente é baseado no padrão Múltiplas Instâncias Autoadaptáveis (P-SaMI) que possui regras para redução do número de experimentos, provendo um modelo de Receptores Totalmente Flexíveis Reduzido (RFFR). A principal contribuição desta pesquisa está na comprovação de que as regras do P-SaMI podem ser usadas em Simulações de Docagem Molecular através de um ambiente web integrado com um componente MTC.