Orientador: Prof. Dr. Fernando Carlos Giacomelli / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2014. / A aplicação de nanopartículas poliméricas na área biomédica tem avançado em ritmo acelerado. Dentre os diversos polímeros e copolímero aprovados pelas agências reguladoras para a preparação de nanopartículas poliméricas visando aplicações biomédicas, o PLGA - poli(ácido láctico-co-ácido glicólico) - vem sendo um dos mais utilizados por exibir excelente biocompatibilidades e tempo de biodegradação adequado. Particularmente no campo da nanomedicina, a habilidade de se controlar a dimensão de nanopartículas é essencial. Muitas vezes estas estruturas precisam atravessar barreiras biológicas distintas para se acumularem em locais de difícil acesso tal como o interior de sítios tumorais. A capacidade das Nanopartículas Poliméricas (PNPs) de se acumularem em sítios tumorais está essencialmente vinculada ao efeito EPR (do inglês Enhanced Permeability and Retention). O efeito EPR é dependente de uma série de fatores que estão relacionados essencialmente com as características do sítio tumoral. Geralmente nanopartículas com dimensões inferior a RH 100 nm são preferencialmente acumuladas em sítios tumorais, após a administração intravenosas. Por outro lado, estas estruturas também precisam ser suficientemente grandes (2RH > 10 nm) para que não sejam excretadas rapidamente através da filtração renal. Levando-se em conta as considerações mencionadas acima, o objetivo do presente trabalho foi investigar em detalhes a influência de parâmetros físico-químicos e a sua relação com o tamanho final de PNPs produzidas por nanoprecipitação. Demonstrou-se que nanopartículas biodegradáveis de PLGA livres de surfactante e com dimensão variável entre RH 28 nm e RH 130 nm podem ser produzidas com sucesso utilizando-se o processo de nanoprecipitação. A dimensão de PNPs de PLGA poder ser controlada através do ajuste da concentração polimérica, da escolha do solvente orgânico e pelo ajuste da temperatura e da força iônica da fase aquosa. Os dados experimentais adquiridos também mostraram que a interação polímero-solvente não tem relevância substancial na dimensão final dos coloides poliméricos produzidos. Foi também evidenciado que o tamanho hidrodinâmico de PNPs pode ser precisamente e linearmente ajustado utilizando-se misturas de solventes orgânicos. Desta fora, sugerese que PNPs podem ser produzidas com tamanho sob demanda, podendo ser utilizadas em uma variada gama de aplicações terapêuticas que tem sua eficácia essencialmente dependente do tamanho.

Orientador: Prof. Dr. Marcelo Augusto Christoffolete / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2014. / A obesidade é um problema global alarmante, sendo um fator desencadeador de outras enfermidades, como doenças cardiovasculares e diabetes do tipo II. Para que ocorra a proliferação do tecido adiposo, responsável pelo acúmulo de gordura característico da obesidade, é preciso que as células que o compreendem se diferenciem de pré-adipócitos em adipócitos maduros, passando por drásticas mudanças morfológicas, reguladas pela expressão gênica de fatores de transcrição, até que estejam prontos para estocar triglicerídeos e liberar ácidos graxos além de responder a hormônios como a insulina e glicocorticóides. A regulação da expressão de alguns desses fatores já é conhecida, porém há muito ainda para se desvendar sobre o processo de adipogênese. Sabe-se que as catepsinas K, L e S são alguns desses fatores que regulam o processo da formação do tecido adiposo. Além de estudos já relacionarem estas enzimas com a clivagem da leptina, hormônio que é responsável por sinalizar ao Sistema Nervoso Central (SNC) sobre o status energético, promovendo a saciedade e o aumento do gasto energético, este hormônio, ainda está ligado à inibição da adipogênese. Desta forma, este trabalho propõe a análise da expressão das enzimas CatK, CatL e CatS durante o processo de diferenciação de células 3T3-L1, relacionando a expressão detectada nos dias de diferenciação com fatores de transcrição envolvidos no processo e marcadores de diferenciação já reconhecidos pela literatura. / Obesity is a global problem alarming, as a trigger for other cardiovascular diseases and type II diabetes factor. For the proliferation of adipose tissue responsible for this accumulation of fat occurs it is necessary that the cells that comprise to differentiate from preadipocytes into mature adipocytes undergoing drastic morphological changes of gene expression regulated by transcription factors until they are ready to store triglycerides and free fatty acids , as well as respond to hormones such as insulin and glucocorticoids . The regulation of expression of some of these factors is already known, but there is still much to uncover about the process of adipogenesis. It is known that cathepsin K, L and S are some of the factors that regulate the process of formation of adipose tissue. In addition to studies already relate these enzymes with cleavage of leptin, a hormone that is responsible for signaling the Nervous System on the energy status, promoting satiety and increased energy expenditure, this hormone is still on the inhibition of adipogenesis. Thus, this paper proposes the analysis of the expression of CatK, CatL and CatS enzymes during the differentiation of 3T3 - L1 cells, correlating expression detected on days of differentiation with transcription factors involved in the process and differentiation markers already recognized by literature

Orientadora: Profa. Dra. Marcella Pecora Milazzotto / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2014. / Atualmente, diversas tecnologias vêm sendo exploradas e têm sido sugeridas para evidenciar diferenças metabólicas entre embriões que resultem na identificação daqueles mais aptos a gerarem prenhes. Na produção in vitro de embriões bovinos podemos observar diferentes velocidades de desenvolvimento embrionário que apresentam características diferencias em relação ao metabolismo energético, o que se reflete na viabilidade destes embriões. Além disso, por se desenvolverem diferencialmente e apresentarem características metabólicas diferentes, esses embriões também poderão secretar e consumir diferencialmente moléculas no meio de cultivo que serviriam como biomarcadores da viabilidade embrionária. O objetivo principal deste trabalho foi é a identificação de biomarcadores relacionados ao metabolismo energético e sua possível relação com a qualidade embrionária. Para isso, embriões foram classificados, de acordo com sua cinética de clivagem, em embriões rápidos (4 ou mais células) e embriões lentos (2 ou 3 células) às 22 horas após o início do cultivo in vitro (40hpi). Desta forma, foi gerado dois grupos (rápido e lento) que foram avaliados nos estágios de clivagem (40hpi), mórula (96hpi) e blastocisto (168hpi). Em cada momento de análise os grupos foram avaliados em relação a quantidade de glicose, piruvato, lactato e glutamato no meio de cultivo, quantidade de glicogênio intracelular e expressão dos genes candidatos GLUT1, GLUT3, G6PD e GSK3. Como resultado embriões dos grupos rápido e lento variaram em relação ao consumo de glutamato, piruvato e glicose no meio de cultivo, sugerindo uma maior atividade metabólica dos embriões do grupo rápido. O estoque de glicogênio, apesar de similar entre os grupos nas fases de clivagem e mórula, na fase de blastocisto apenas embriões do grupo lento o apresentaram. Embriões de desenvolvimento rápido e lento apresentam diferenças em relação ao padrão de expressão de genes relacionados ao metabolismo energético em algumas das fases analisadas. De acordo com os dados obtidos, nenhum dos metabolitos parece ser um biomarcador que reflita relação com a qualidade embrionária. No entanto, os padrões encontrados associados com dados de expressão gênica obtidos pelo nosso grupo sugerem que embriões lentos são mais próximos do que seria o padrão in vivo.

Orientadora: Profa. Dra. Márcia Aparecida da Silva Spinacé / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2014. / Compositos polimericos reforcados com fibras lignocelulosicas podem ter suas propriedades mecanicas melhoradas com o uso de agentes de acoplamento (AC) em sua formulacao, este processo e denominado de funcionalizacao e pode ser aplicado na matriz e/ou na fibra por enxertia. A adesao entre fibra e matriz e prejudicada devido ao carater hidrofilico e polar da fibra frente ao carater hidrofobico e apolar de matrizes como poliolefinas. O anidrido maleico e muito utilizado na funcionalizacao do PP, e os organosilanos sao comumente usados na funcionalizacao de fibras; porem nos dois casos, os residuos de hidroperoxido (iniciador) da enxertia podem atuar como pro-degradantes da matriz. Neste trabalho foi estudado o envelhecimento ambiental de compositos processados por extrusao-injecao de PP sem e com 2 % em massa de anidrido maleico (PPAM) com 20 % em massa de fibras de curaua funcionalizada ou nao com organosilano (N-(¿À-aminoetil)-¿Á-aminopropiltrimetoxisilano). As fibras de curaua foram fibriladas a fim de aumentar a razao de aspecto (comprimento/diametro) e area superficial visando um aumento da adesao no composito. O envelhecimento ambiental natural por 12 meses foi conduzido em Santo Andre / S.P (maior indice de poluicao atmosferica) e Campinas/ S.P. (maior indice de radiacao UV) com o objetivo de verificar a influencia das duas regioes. A degradacao dos compositos foi avaliada atraves de indice de carbonila (IC), propriedades mecanicas (tracao e flexao), Microscopia Optica e Eletronica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de absorcao no UV-Vis. A degradacao ambiental foi evidenciada pelo aumento do IC, formacao de fissuras superficiais e embranquecimento no periodo analisado. O uso dos AC promoveu uma melhora das propriedades mecanicas, porem provocou um aumento do IC que e um indicio de degradacao da matriz, atuando como pro-degradante. Nos compositos com a matriz e as fibras funcionalizadas o IC foi superior quando comparado aos demais. Apesar desse resultado, os valores de tensao maxima sob flexao foram superiores para os compositos com AC. Os resultados evidenciaram que para as formulacoes e condicoes estudadas, a intensidade de irradiacao UV apresenta maior influencia quando comparada aos poluentes atmosfericos no processo de degradacao. Alem disso, as medidas de IC da face nao exposta indicaram que as fibras de curaua e os AC bloquearam a degradacao da matriz de PP, o que corroborou para a manutencao das propriedades mecanicas apos 12 meses de envelhecimento. / In polymeric composites reinforced with vegetable fibers, hydrophilic character, forms a weak link with arrays of polyolefins, which have hydrophobic character, the use of coupling agents is needed. Then, it is possible to functionalize the matrix and / or fiber and cause better adhesion. Maleic anhydride modified polymers are widely used as coupling agent, but the hydroperoxide waste used in grafting of polyolefin may act as pro-degrading in the polymer matrix, the same applies to the use of the coupling agent in the functionalization of the fibers. In this project the environmental aging of PP composites with curauá fiber composite with and without coupling agent in both was studied. Curauá fibers were fibrillated aiming an increasing of fiber-matrix adhesion as a function of promoting greater exposure of surface contact, and promote greater efficiency of functionalization using a coupling agent, in this case an organosilane. Environmental aging for 12 months were conducted in Santo André, SP, Brazil and Campinas, SP, Brazil in order to check the influence of the two regions for the difference in atmospheric composition against pollutants and levels of solar irradiation. The degradation was evaluated by carbonyl index (CI) measured by infrared spectroscopy (FTIR), mechanical properties, optical microscopy and Scanning Electron Microscopy, optical microscopy and UV-visible absorption. Environmental degradation was evidenced by increased IC, formation of surface cracks and whitening in the analyzed period. The coupling agent improved the mechanical properties, but after environmental aging it promoted an increase in the IC due to its role as a pro-degrading. Nevertheless, the stress results in the maximum bending strength were higher for composites using the coupling agent during the aging period. The results also showed for the present formulations and conditions as the irradiation intensity prevails over the levels of pollutants as predominant factors of degradation of polymers and composites and the fibers form a barrier / filter to the degradation process of the materials.

Orientadora: Profa. Dra. Marcella Pecora Milazzotto / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2014. / A cinética do desenvolvimento embrionário pode estar relacionada com a viabilidade dos embriões produzidos in vitro (PIV) no que diz respeito ao estresse celular. Embora ainda permaneça a hipótese de que embriões que apresentam cinética de desenvolvimento mais rápida podem apresentar maior viabilidade, embriões que se desenvolvem mais rápido nas suas primeiras clivagens também podem apresentar maior resposta ao estresse. Com base nesses dados nossos objetivos foram caracterizar o perfil de morte celular por apoptose em embriões bovinos PIV com diferentes cinéticas de desenvolvimento, além de verificar possíveis marcadores de resposta ao estresse nestes embriões. Para tal, os complexos cumulus-oócitos obtidos de ovários de vacas de abatedouro comercial foram selecionados, maturados (MIV) e fecundados in vitro (FIV). Os zigotos denudados foram cultivados in vitro (CIV) individualmente e, 40 horas pós inseminação (hpi) os embriões foram classificados de acordo com suas primeiras clivagens em: rápidos (4 células) e lentos (2 ou 3 células), gerando dois grupos que foram avaliados nos seguintes estádios: clivagem (40hpi), mórula (96hpi) e blastocisto (186hpi). As avaliações consistiram de índice de embriões clivados (D2) e blastocistos (D7), número total de células, fragmentação de DNA (teste TUNEL), presença de caspase 3 e 7 ativas, presença de caspase total ativa e avaliação molecular dos genes candidatos (HSP60, GRP78, SOD1 e MORF4L2). Os dados foram submetidos ao teste t-student ou ANOVA seguida de teste Tukey quando apropriado (Prism 5 GraphPad Inc.). Não houve diferença entre os índices de clivagem dos grupos rápido e lento, no entanto maior quantidade de embriões rápidos chegaram ao estádio de blastocisto quando comparado com o grupo lento. Não houve diferença no número total de células e células TUNEL positivas entre grupos em nenhum dos momentos analisados. Apesar disso, quando o embrião está no estádio de mórula, no qual ocorre a ativação do genoma, classificada como uma fase crítica, as quantidades de caspase 3 e 7 e caspase total ativas foram maiores no grupo lento quando comparado com grupo rápido. Pela análise de expressão dos genes candidatos GRP78, HSP60, SOD1 e MORF4L2, foi possível evidenciar que os mecanismos de resposta ao ambiente PIV são diferentes entre os grupos analisados. Esse trabalho nos permite concluir que quando submetidos a PIV, embriões de diferentes cinéticas ativam vias distintas de resposta ao estresse, que podem ou não levar a morte celular por apoptose. Mais ainda, a fase de ativação do genoma embrionário é a fase mais crítica para ambos os grupos.

Orientador: Prof. Dr. Wanius José Garcia da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2014. / A proteina endo-B-1,4-mananase da bacteria Thermotoga petrophila (TpMan) e uma enzima hipertermoestavel que catalisa a hidrolise de ligacoes B-1,4-manosidicas em varios polissacarideos contendo manana. Um recente estudo mostrou que a enzima TpMan e composta de um dominio catalitico GH5 e um dominio de ligacao ao carboidrato CBM27 conectados atraves de um linker, entretanto, ate o momento, a estrutura tridimensional cristalografica nao foi determinada para a enzima completa. Pouco se sabe sobre a conformacao da enzima TpMan intacta como tambem o papel do comprimento e flexibilidade do linker sobre o arranjo espacial dos dominio constitutivos. Neste estudo, nos reportamos a primeira caracterizacao estrutural da enzima TpMan completa utilizando a tecnica de espalhamento de raios-X a baixos angulos (SAXS) combinada com a estrutura tridimensional dos dominios individuais para elucidar o modelo de baixa resolucao, as dimensoes globais, e a flexibilidade desta enzima modular em diferentes temperaturas. Nossos resultados sao consistentes com um linker que apresenta uma estrutura compacta e que ocupa um pequeno volume quando comparado com seu grande numero de residuos de aminoacidos (102 residuos de aminoacidos). Alem disso, a 20 oC os resultados sao consistentes com um modelo onde a enzima TpMan e um monomero composto de tres dominios e que apresenta nivel de flexibilidade molecular em solucao. Mesmo a enzima intacta apresentando algum grau de flexibilidade, existe uma conformacao preferivel, a qual pode ser descrita pelo procedimento de modelagem de corpo rigido. Finalmente, os resultados indicam que a enzima TpMan sofre uma transicao dependente da temperatura entre estados conformacionais de sua estrutura secundaria regular. Nossos resultados sugerem que o linker pode otimizar a geometria entre os outros dois dominios com respeito ao substrato a altas temperaturas. Os estudos apresentados aqui devem proporcionar uma base util para futuros estudos biofisicos da enzima TpMan intacta.

Orientadora: Profa. Dra. Hana Paula Masuda / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2015. / Polarização celular e divisão assimétrica são eventos cruciais durante o desenvolvimento vegetal uma vez que estão associados com estabelecimento de novos padrões de desenvolvimento. No entanto, pouco é sabido acerca do processo de polarização celular em plantas. Em animais, uma das vias que atua nesse processo envolve a proteína MO25, cuja homóloga em plantas ainda não foi caracterizada. Neste trabalho, estudamos genes homólogos de Mo25 de plantas, em especial de um dos homólogos de Mo25 de Arabidopsis thaliana aqui chamado de AtMo25. Para melhor compreender a evolução deste gene e sua função em plantas, nós (1) elaboramos a filogenia da proteína MO25 de plantas e realizamos estudos da estrutura gênica de AtMo25 para entender sua origem evolutiva;(2) modelamos a estrutura por threading para elucidar seu folding e fizemos análise de pressão de seleção nos resíduos da proteína AtMO25; (3) analisamos a expressão gênica de AtMo25 por PCR em tempo real em plantas do tipo selvagem e tecidualemente observando expressão do gene marcador GUS sob o controle do promotor de AtMo25 em A. thaliana (ProMo25::GUS) e (4) analisamos os fenótipos de linhagens SALK com inserção de T-DNA e níveis reduzidos da expressão de AtMo25. Nossos dados mostram que AtMo25 foi duplicado pelo menos uma vez na base de Embriófitas e que em A. thaliana outras duas duplicações ocorreram. Uma das cópias de A. thaliana, a AtMo25 (código de acesso At2g03410), possivelmente foi duplicado por um evento de retrotransposição e apresenta uma taxa de evolução acelerada. Além disso, dados de PCR em tempo real mostram que AtMo25 é expresso em órgãos relacionados com o processo reprodutivo, como botão floral, flor aberta e flor fertilizada e dados de plantas proMo25::GUS apresentaram expressão de GUS em grãos de pólen, raízes e em locais que sofreram injúrias mecânicas. Para melhor compreensão dos possíveis processos de atuação do nosso gene, foi feita a modelagem da proteína codificada pelo mesmo, a qual mostrou que o folding é do tipo Armadillo, semelhante aos homólogos já descrito em outros eucariotos, sugerindo que o homólogo de A. thaliana possa atuar em processos celulares semelhantes, possivelmente como uma proteína scaffold, característico de proteínas com domínio ARM. Finalmente, análise de mutantes da linhagem SALK, onde há redução da expressão de AtMo25, apresentaram área da roseta, tamanho das folhas e das células e grãos de pólen menores quando comparados com indivíduos do tipo selvagem sugerindo que AtMo25 possa estar envolvido com expansão celular ou ainda com a formação e/ou manutenção de células polarizadas e assimétricas. / Cell polarization and asymmetric division are crucial events during plant development since they are associated with the establishment of new patterns. However, little is known about the process of cell polarization in plants. In animals, one of the pathways that controls this process involves a protein complex that contains MO25 protein. In plants, homologs of Mo25 still need to be characterized. In this work, we studied plant homologs of MO25, particularly one homologs of Arabidopsis thaliana that was named AtMo25. To better understand the evolution of this gene and its function in plants, we: (1) studied MO25 protein phylogeny in plants and AtMo25 gene structure to understand its evolutionary origin; (2) modelled the AtMO25 protein structure by threading and analyzed residues under selective pressure to elucidate its folding; (3) analyzed the gene expression of AtMo25 using RealTime PCR in wild type plants and observing the expression of the gene marker GUS under the control of AtMo25 promoter in A. thaliana transformed plants (ProMo25:GUS); and (4) analyzed the phenotypes of SALK lines with insertion of T-DNA and reduced expression of AtMo25. Our data shows that AtMo25 was duplicated at least once at the base of Embryophyta and twice again in A. thaliana. One of the A. thaliana copies, the AtMo25 (access code At2g03410), was possibly duplicated by retrotransposition and showed an accelerated evolution rate. RealTime PCR data show that AtMo25 is expressed in reproductive organs, like floral buds, open and fertilized flower, and proMo25::GUS plants data showed GUS expression in pollen, roots and mechanical injured regions. To better understand in which cellular processes AtMO25 protein is involved, we modeled AtMO25 and found that this protein folding is basically composed of alpha-helices organized in Armadillo repeats, similar to the orthologs of other eukarya. This suggests that AtMo25 from A. thaliana may act in similar cellular processes, probably as a scaffold protein, characteristic of ARM-containing proteins. Finally, phenotypic analyses of SALK mutants with reduced AtMo25 expression showed small pollen grains and small rosettes, leaves and pavement cells of the leaf epidermis when compared to the wild type. This suggests that AtMo25 may be involved in cell expansion or in the formation and/or the maintenance of the polarized and asymmetric cells.

Orientador: Prof. Dr. Fernando Carlos Giacomelli / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2015. / O presente estudo se insere na emergente area da nanomedicina, tendo como base a ciencia de coloides e interfaces, e teve como objetivo inicial a sintese de nanoparticulas polimericas usando diferentes copolimeros para se obter sistemas nanoestruturados com diferentes caracteristicas no que se refere a dimensao, carga superficial e estrutura interna. Os dados experimentais de espalhamento de luz e imagem mostraram que foi possivel obter sistemas polimericos nanoestruturados de diferentes tamanhos e carga superficial utilizando o protocolo de nanoprecipitacao. Haja vista a diferenca estrutural dos polimeros utilizados, as nanoparticulas produzidas sao estruturalmente diferentes do ponto de vista de tamanho de nucleo hidrofobico e coroa hidrofilica. Tambem foi possivel elucidar a influencia destes parametros estruturais na captura e internalizacao celular das entidades. Os resultados sugerem que a espessura da coroa hidrofilica de polioxietileno (PEO), que tem o papel fundamental de estabilizar as nanoestruturas produzidas, e decisiva no processo. Na medida em que foram utilizados copolimeros em bloco de longa cadeia hidrofilica, percebeu-se uma reducao semi-quantitativa e quantitativa na internalizacao celular das entidades. A carga superficial tambem possui importante papel no processo que, porem, e ofuscado pelo fator dimensao da coroa, onde para nanoparticulas de elevado potencial-¿ê (~ - 40 mV), que e o caso de NPs de PLGA, a internalizacao celular nao apresentou diferenca estatisticamente significativa em comparacao com outros sistemas. Por outro lado, NPs apresentando cadeias estabilizantes de PEO mais curtas (Mw ~ 2000 g.mol-1) foram mais eficientemente internalizadas, apesar de seu potencial-¿ê negativo (~ -20 mV). Para NPs com o mesmo tamanho de cadeia estabilizante de PEO, os dados experimentais sugerem que NPs formadas por um bloco hidrofobico de policaprolactona (PCL) sao internalizadas de maneira mais eficiente em comparacao com NPs formadas por um bloco hidrofobico de poli acido latico (PLA). Este ultimo efeito foi atribuido a maior hidrofobicidade do bloco de PCL, o que vai de encontro com o modelo teorico da molhabilidade, apesar dos resultados de SPR mostrar adsorcao a membrana mimetica somente das NPs a base de PLA. / Herein, the cellular uptake of naked PLGA and PLA- and PCL-based block copolymer nanoparticles (NPs) have been evaluated. The nanoparticles were produced containing the same amount of loaded fluorescent cumarina-6 (0.5 % wprobe/wpolymer) by using the so-called nanoprecipitation protocol. This procedure yielded nano-sized objects with distinct structural features dependent on the length of the hydrophobic and hydrophilic blocks and volume ratio. They were further detailed characterized by scattering techniques and atomic force microscopy. The cellular uptake of selected nanoparticles has been evaluated by laser confocal scanning microscopy and flow cytometry analysis. The cellular uptake events were examined in relation to size, surface charge, hydrophobic core nature and hydrophilic chain length of the produced NPs. The experimental results indicated that cellular uptake was considerably enhanced as the length of the hydrophilic PEO-stabilizing shell reduces. Additionally, it has been also evidenced that a high negative surface charge restricts cellular uptake and that, on the other hand, nanoparticles comprising a hydrophobic core of higher degree of hydrophobicity (PEO-b-PCL) are more efficiently internalized as compared to PEO-b-PLA NPs. In summary, there should be a compromise regarding protein fouling and cellular uptake as resistance to non-specific protein adsorption and enhanced cellular uptake are respectively directly and inversely related to the length of the PEO stabilizing shell.

Orientador: Prof. Dr. Danilo da Cruz Centeno. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2015. / A bioenergia destaca-se como um substituto relevante para os combustíveis fósseis e os biocombustíveis vem ganhando destaque nos últimos anos, assim como as tecnologias para a transformação dessa biomassa. No Brasil, os biocombustíveis mais utilizados são o etanol e o biodiesel, provenientes de tecidos vegetais. A demanda de etanol tem aumentado nos últimos anos tendo a produção de etanol em 2011/2012 atingido aproximadamente 27,67 bilhões de litros. Entretanto esta produção ainda é baixa frente à demanda por combustíveis renováveis. O etanol produzido a partir da cana-de-açúcar é proveniente do processo de fermentação da sacarose acumulada nos colmos. A produção de açúcares em organismos vegetais ocorre por meio de processos bioquímicos complexos envolvendo diferentes componentes subcelulares. Esses processos são um conjunto de reações que coordenam o metabolismo e a transferência de nutrientes e fotoassimilados entre os diferentes órgãos das plantas. Esses processos bioquímicos são dinâmicos e podem ser afetados em suas diferentes vias por interferências diversas, como estresses abióticos e bióticos, entre outros. Além da sacarose, outros açúcares são importantes para o acúmulo de carbono em plantas, sendo estes utilizados em diferentes vias metabólicas. Nesse estudo foram analisados colmos maduros de quatro variedades de cana-de-açúcar, divididos em terço superior, médio e inferior, sendo essas variedades RB72454, RB855156, RB867515 e RB92579, através da análise de perfil metabólico e quantificação de açúcares solúveis totais (AST), de modo a avaliar as relações do acúmulo de AST e outros metabólitos em cana-de-açúcar. Os resultados mostram correlações positivas entre alguns compostos chave do metabolismo primário em colmo de cana-de-açúcar e sugere ainda a importância do estudo de açúcares álcool nestas plantas com o intuito de avaliar a contribuição de outros açúcares, como oligossacarídeos da série da rafinose, no armazenamento de carbono em colmo. Estes resultados trazem uma nova perspectiva para estratégias futuras de obtenção de plantas com maior produtividade. / Bioenergy stands out as an important substitute for fossil fuels and biofuels has been gaining momentum in recent years, as well as technologies for the transformation of biomass. In Brazil, the most commonly used biofuels are ethanol and biodiesel from plant tissues. The demand for ethanol has increased in recent years and the production of ethanol in 2011/2012 reached about 27.67 billion liters. However, this production is still low against the demand for renewable fuels. Ethanol produced from sugarcane comes from the fermentation process of the accumulated sucrose in the stalks. The production of sugars in plant bodies occurs by means of complex biochemical processes involving different subcellular components. These processes are a set of reactions that coordinate the transfer and metabolism of nutrients and assimilates among the different plant organs. These biochemical processes are dynamic and can be affected in their different ways by various interferences such as abiotic and biotic stresses, among others. In addition to sucrose, other sugars are important for carbon accumulation in plants, which are used in different metabolic pathways. In this study, mature stalks of four varieties of sugarcane (RB72454, RB855156, RB867515 and RB92579), divided into upper, middle and lower third, were analyzed , through metabolic profiling and quantification of total soluble sugars (TSS) in order to assess the relationship of TSS accumulation and other metabolites in sugarcane. The results show positive correlations among some key compounds of primary metabolism in sugarcane stalks and also suggests the importance of the study of alcohol sugars in these plants in order to assess the contribution of other sugars such as oligosaccharides of the raffinose series, the stem in carbon storage. These results provide a new perspective for future strategies to obtain plants with higher productivity.

Orientador: Prof. Dr. Luis Paulo Barbour Scott / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biossistemas, 2015. / Mecanismos biologicos envolvidos nas fibras amiloides e sua agregacao ainda sao um dos topicos mais investigados cientificamente. As prions estao entre estas proteinas que agregam-se sob certas condicoes. Estas proteinas adotam duas diferentes formas: i) a forma celular (PrPC) e ii) a forma infecciosa denominada scrapie (PrPSc) que possui propensao a agregacao. Na forma infecciosa, essa proteina pode causar diversas doencas tais como a encefalopatia espongi-forme bovina, doenca de Creutzfeldt-Jakob e doenca de Gerstmann-Straussler-Scheinker. As PrPC e PrPSc sao diferentes com relacao as estruturas secundarias e terciarias. A PrPC contem um numero menor de folha-¿À quando comparada a PrPSc. Nenhuma estrutura da PrPSc foi resolvida ate o presente momento e, alem disso, o mecanismo molecular da transicao entre a PrPC e PrPSc e o processo de agregacao da forma scrapie nao sao bem compreendidos apesar dos numerosos estudos realizados nesta area. Neste trabalho, foi aplicada uma nova metodologia de simulacao recentemente desenvolvida que permite promover grandes mudancas estruturais, nomeada como MDeNM (Molecular Dynamics with excited Normal Modes), com o objetivo de investigar e compreender a transicao conformacional entre a PrPC e PrPSc. Este metodo combina modos normais e dinamica molecular, a partir de movimentos coletivos ativados cineticamente que devem contribuir para um novo rearranjo estrutural dificilmente alcancado por simulacoes de dinamica molecular tradicional. Alem disso, estudos termodinamicos foram realizados com o modelo baseado em estrutura (SBM), que caracteriza as transicoes energeticas. Os resultados do SBM mostraram que as estruturas geradas por MDeNM podem corresponder a via de transicao entre a conformacao nao-infecciosa e a desnovelada. A combinacao de MDeNM e SBM mostrou-se util para extrair informacoes estruturais e energeticas relacionadas a conversao da prion para as formas infecciosas. Os resultados mostraram um aumento significativo na formacao da folha-¿À sob condicoes de baixo pH e considerando a PrP na forma trimerica e tambem em agregados. Estas simulacoes permitiram a caracterizacao de estados intermediarios na transicao da PrPC para a PrPSc, e a proposicao um mecanismo de conversao da PrPC para PrPSc. Estudos iniciais relacionados aos mutantes da prion e o modelo Coarse-Grained tambem foram realizados neste trabalho. / Biological mechanisms involved in the amyloid fibrils and aggregation belong yet to very hot topics of scientific investigation. Prions are among proteins that aggregate under certain conditions. They adopt two different forms: i) the cellular form (PrPC) and ii) infectious form called scrapie (PrPSc) having the propensity to aggregate. In the infectious form, the prion may cause many diseases such as bovine spongiform encephalopathy (commonly known as mad cow disease), Creutzfeldt-Jakob disease and Gerstmann-Straussler-Scheinker disease. The PrPSc and PrPC are widely different regarding secondary and tertiary structures. PrPC contains a much smaller number of ¿À-strands compared to PrPSc. No structures of PrPSc have been solved until nowadays, and furthermore the molecular mechanism of the transition between PrPC and PrPSc, and the aggregation process of the scrapie form are not well understood besides numerous studies achieved in this field. In this work, we applied a recently developed simulation method allowing to promote large structural changes, namely the MDeNM (Molecular Dynamics with excited Normal Modes) in order to better investigate and understand the conformational transition between PrPC and PrPSc. This method makes a combined use of normal modes and molecular dynamics, consisting to kinetically activate collective motions that might contribute to new structural rearrangements difficult to achieve by simple standard MD simulations. Furthermore, a thermodynamical study was achieved with the well know ¿¿-carbon structure-based model (SBM), which characterizes the energetic transitions. SBM results showed that the PrPSc structures that were generated with MDeNM must correspond to the transition pathways between the non-infectious native PrPC and the fully unfolded conformations. The combination of MDeNM and SBM was useful to extract structural to energetical information related to the prion conversion to the frustrated infections forms. The results showed a significant increase in ¿À-sheet formation under low pH condition and when PrPC was in trimeric form, and also when larger assemblies. These simulations allowed us to characterize intermediate states in the transition from the cellular prion to PrPSc, and a model of conversion from PrPC to PrPSc. Also, studies with mutants of prion and Coarse-Grained were performed in this work.