Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-11-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:38Z : No. of bitstreams: 1 000820066_20161127.pdf: 260582 bytes, checksum: 1214c1d5961a88abe2c27c0ce6a9c3b6 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-11-28T18:47:38Z: 000820066_20161127.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-11-28T18:48:22Z : No. of bitstreams: 1 000820066.pdf: 710399 bytes, checksum: 3b7031e74bc8974ce386cc7d807c7bc9 (MD5) / Atualmente, a biotecnologia é acompanhada dos estudos sobre o funcionamento, estrutura e utilização, principalmente na indústria, das enzimas obtidas a partir de microorganismos, o que têm despertado grandes interesses em pesquisadores da área. De modo especial, os fungos filamentosos vêm se destacando como grandes produtores de enzimas, principalmente o gênero Aspergillus, pertencente aos ascomicetos. Dentre as enzimas de interesse biotecnológico encontramos a tanino acil hidrolase (EC 3.1.1.20),, também conhecida como tanase, a qual pode ser produzida por fungos filamentosos, leveduras e bactérias. Desta forma, foi objetivo deste trabalho o estudo da produção de tanases pelo fungo filamentoso Aspergillus carbonarius padronizando-se as melhores condições físico-químicas para o crescimento do micro-organismo, visando a obtenção de tanases em níveis elevados assim purificando e caracterizando-as bioquimicamente. Os maiores níveis enzimáticos em FSS foram obtidos utilizando folhas de chá verde trituradas como fonte de carbono umedecidas com água de torneira (1:1 m/v) a 30°C por 3 dias.A tanase foi purificada 11,3 vezes com recuperação de 98%, após dois passos cromatográficos, DEAE-Celulose e Sepharose CL-6B. A enzima possui massa molar de 134,89 kDa com 50% de carboidratos. A temperatura ótima de atividade foi de 60°C e o pH ótimo foi 5,0. A tanase se mostrou bastante estável entre as temperaturas de 40°C a 65°C e em pH ácido. A atividade enzimática foi aumentada em 32% na presença de Ag+, e foi inibida por Mg+ , Fe2+, Zn2+, Al3+ e Cu2+ . Os parâmetros cinéticos foram analisados, sendo que a enzima apresentou maior afinidade pelo substrato metil galato (Km de 1,42mM) se comparado acido tânico (Km de 2,2mM). Portanto conclui-se que a tanase produzida por Aspergillus carbonarius possui um bom potencial biotecnológico e é promissora para o emprego industrial. / Nowadays, biotechnology is accompanied by functional, structural and application studies, mainly in industry, of microbial enzymes, which have aroused great interest in researchers around the world. Specially filamentous fungi have been highlighted as the major enzymes producers, mostly Aspergillus genera, an ascomycete. Among the enzymes of biotechnological interest we can found the tannin acyl hydrolase (EC 3.1.1.20), also known as tannase that can be produced by filamentous fungi, yeasts and bacterias. Acoording to the this objective of this work was to study the production of tannase by Aspergillus carbonarius standardizing the best physico-chemical conditions for the microorganism growth, in order to obtain high levels of tannase, purifying and characterizing them biochemically. The higher enzymes levels in SSF were obtained when it was used green tea leaves as carbon source moistured with tap water (1: 1 w / v) at 30° C for 3 days. Tannase was purified 11,3 fold with 98% of recover after two chromatographic steps: DEAE-celulose and Sepharose CL-6B. The enzyme has a molecular weight of 134,89 kDa with 50% of carbohydrates. The optimal temperature of activity was 60ºC and the optimal pH was 5.0. Tannase showed quite stability to temperatures between 40ºC and 65ºC and under acid pH. The enzyme activity was strongly inhibited by Mg+, Fe2+, Zn2+, Al3+ e Cu2+. The kinetic parameters were analyzed and the enzyme showed higher affinity to the substrate methyl gallate (Km 1.42mM) in it compared to tannic acid (Km 2.2mM). Therefore it is concluded that the tannase produced by Aspergillus carbonarius has great biotechnological potential and it is promising for industrial use.

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-17. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:21Z : No. of bitstreams: 1 000837536.pdf: 1201065 bytes, checksum: 44ed14cae36d45d802a9c526010a6e24 (MD5) / As disputas pelo acesso à biodiversidade e aos conhecimentos tradicionais no Brasil, não são resolvidas de forma muito simples, tendo em vista que, não se trata somente de garantir o direito de marcas e patentes, para os cientistas e para os empresários das multinacionais, tanto na produção biotecnológica, quanto na produção industrial em larga escala. O problema encontra-se principalmente no modo de apropriação monopolística, tanto dos recursos biológicos, quanto dos conhecimentos aplicados a eles, que resultam na prática da biopirataria e no desgaste sócio-ambiental. Por outro lado, os bens intangíveis são cada vez mais importantes para as estratégias das grandes empresas. Trata-se, portanto, de conflitos relacionados: à soberania e à regulação nacional e internacional. Para demonstrar os mecanismos, os conflitos, os aspectos legais, os aspectos sociais, os benefícios específicos em disputa, a questão da preservação da biodiversidade e dos modos de vida de comunidades tradicionais e indígenas, foi estudada a disputa pelo cupuaçu, no período de 2002 a 2012. / Disputes over access to biodiversity and traditional knowledge in Brazil, are not resolved very simply, with a view that it is not only to guarantee the right of trademarks and patents, for scientists and entrepreneurs of multinationals in both production biotechnology, as the industrial-scale production. The problem lies mainly in the way of monopolistic ownership of both biological resources, knowledge as applied to them, resulting in the practice of biopiracy and socio-environmental degradation. Moreover, intangible assets are increasingly important to the strategies of large firms. It is therefore related conflicts: the sovereignty and the national and international regulation. To demonstrate the mechanisms, conflicts, legal aspects, social aspects, the specific benefits in dispute, the question of the preservation of biodiversity and the livelihoods of indigenous and traditional communities, the competition for cupuaçu was studied from 2002 to 2012.

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-04-15. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:24:12Z : No. of bitstreams: 1 000826362_20160630.pdf: 110113 bytes, checksum: f05731314becc84a71fc418fd4ec775f (MD5) Bitstreams deleted on 2016-05-16T14:18:41Z: 000826362_20180630.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-16T14:19:22Z : No. of bitstreams: 1 000826362_20180630.pdf: 136606 bytes, checksum: 1cd2799716c0ea4cc26970184b05ebdc (MD5) / A fermentação do hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar (BCA), permite a obtenção de etanol 2G. Um dos principais desafios neste trabalho foi desenvolver metodologias para obtenção de hidrolisados ricos em glicose para a fermentação. Sete pré-tratamentos do BCA resultaram de simplificações e ajustes com base em procedimentos descritos na literatura foram realizados com o objetivo de obter frações ricas de pré-tratamento mais adequado na conversão de celulose em açúcares fermentáveis em etanol. Técnicas de caracterização química, morfológica e estrutural foram aplicadas ao bagaço de cana e frações ricas com celulose foram apresentadas aos vários pré-tratamentos a fim de prever e compará-los. Estas técnicas foram SEM, FT-IR, DRX, TG e análise química, utilizando o método TAPPI. O pré-tratamento com base na utilização de hidróxido de sódio assistida por microondas provou ser mais eficiente e isto resultou em fracções ricas em celulose PT6. As concentrações de fenóis totais e furanos resultantes de extrações ácidas aplicadas a frações ricas com celulose também foram determinados. As concentrações mais elevadas de extrações com fenol foram obtidos para as frações ricas em celulose, utilizando 30 % (m/v) de ácido sulfúrico, na presença de 100 mM de FeCl3, enquanto que as soluções de ácido sulfúrico, ambos os fenóis como os furanos foram obtidos em concentrações mais baixas, possivelmente devido degradação. No entanto, a utilização de 30 % (m/v) de ácido sulfúrico não era recomendada para a extração de frações menores de outras concentrações. Finalmente, o melhor pré-tratamento resultou no PT6 por seu maior rendimento e menor perda de massa inicial do BCA, enquanto que o tratamento com 6 % (m/v) de ácido sulfúrico, na presença de 100 mM de FeCl3 liberou mais açúcares redutores libertados mais não-solubilizado durante os... / The fermentation of sugarcane bagasse hydrolyzate (BCA) allows obtaining ethanol 2G. One of the main challenges in this work was to develop methodologies for obtaining rich hydrolysates into glucose for fermentation. Seven pretreatments BCA resulted from simplifications and adjustments based on literature procedures were carried out with the goal of getting rich fractions from pretreatment most appropriate in converting cellulose into fermentable sugars into ethanol. Techniques of chemical, morphological and structural characterization were applied to sugarcane bagasse and cellulose-enriched fractions were submitted the various pretreatments in order to predict and compare it. These techniques were SEM, FT-IR, XRD, TG and chemical analysis using the TAPPI method. The pre- treatment based on the use of sodium hydroxide assisted by microwave proved to be more efficient and this has resulted in fractions rich in cellulose PT6. Concentrations of total phenols and furans resulting from acid extractions applied to cellulose-enriched fractions were also determined. The highest concentrations of phenol extractions were obtained for fractions rich in cellulose using 30% (w/v) sulfuric acid in the presence of 100 mM FeCl3, whereas solutions of sulfuric acid, both total phenols as furans were obtained at lower concentrations possibly due to degradation. However, the use of 30 % (w/v) sulfuric acid was not recommended for extracting minor fractions of other concentrations. Finally, the best pretreatment resulted in a fraction PT6 for its higher performance and lower loss of the initial mass of the BCA, whereas treatment with 6% (w/v) sulfuric acid in the presence of 100 mM FeCl3 total reducing sugars released more non- solubilized during the pretreatment . This seems the most promising enriched fractions of cellulose for obtaining second-generation ethanol.

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:25:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-31. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:46:27Z : No. of bitstreams: 1 000844568_20160515.pdf: 199146 bytes, checksum: 785ac7ae23e9a6daf857eda3559e3e2a (MD5) Bitstreams deleted on 2016-05-16T14:18:37Z: 000844568_20160515.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-16T14:19:20Z : No. of bitstreams: 1 000844568.pdf: 3066451 bytes, checksum: 8b94c7990192bea97bc21ea9d22b2bee (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Nanozeólitas têm sido exploradas como suporte para a imobilização de enzimas e proteínas devido as suas propriedades físico-químicas, tais como a grande área de superfície externa, a alta dispersibilidade e a facilidade de modulação das suas características de superfície, especialmente, em relação à carga da superfície e propriedades de hidrofilicidade/hidrofobicidade. O presente trabalho teve como objetivos principais as sínteses e caracterização das nanozeólitas (titanosilicalita (Nano-TS1), gismondina (Nano-GIS), A (Nano-LTA), beta (Nano-BEA) e faujasita (Nano-X)) e a modulação de suas propriedades físico-químicas por meio de experimentos de troca iônica com cátions de metais de transição (Mn2+, Cu2+, Co2+, Zn2+ e Ni2+) ou funcionalização de suas superfícies por agentes orgânicos como aminosilanos ou glutaraldeído. Na sequência, foi realizado o estudo desses suportes zeolíticos como matrizes sólidas para a imobilização de lipases e o estudo do potencial catalítico desses complexos nanozeólitas-enzimas na reação de transesterificação para a produção de biodiesel usando diferentes fontes de matérias primas, tais como o óleo de palma e o óleo de microalgas via rota etílica com o uso das lipases de Rhizomucor miehei (RML) e Thermomyces lanuginosus (TLL), os resultados indicaram que as espécies de cátions divalentes e a concentração molar da troca iônica dos suportes nanozeolíticos influenciaram na interação da enzima com a matriz de imobilização e, consequentemente, a atividade enzimática. Em termos catalíticos, os resultados mais relevantes foram obtidos para a enzima TLL, imobilizada no suporte Nano-X e trocada com 0,5 mol.L-1 de sulfato de níquel (Nano-X/Ni/0.5M-TLL). Os rendimentos de ésteres etílicos de ácidos graxos (FAEE) foram acima de 94%, ao passo que, para a mesma quantidade de enzima na sua forma livre, o teor obtido foi de apenas... / Nanozeolites have been used as solid supports for enzymes and proteins immobilization, mainly due to their physicochemical properties such as large external surface area, high dispersibility and easy adjustment of their tunable surface properties, especially regarding the surface charge and hydrophilicity/hydrophobicity properties. The main goals of this research work were the syntheses and physicochemical characterization using specific spectroscopic techniques of the nanozeolites (titanosilicalite (Nano-TS1), gismondine (Nano-GIS), (Nano-LTA), beta (Nano-BEA), and faujasite (Nano-X) and also the modulation of their surface physicochemical properties by ion exchange experiments with transition metal cations (Mn2+, Cu2+, Co2+, Zn2+ e Ni2+) and/or by functionalization of their surfaces with organic agents such as aminosilanes and glutaraldehyde. The zeolitic materials were used as a solid supports for the immobilization of fungal Rhizomucor miehei (RML) and Thermomyces lanuginosus (TLL) lipases and the catalytic potential of these nanozeolite-enzyme complexes were explored in the transesterification reactions of oil palm oil and microalgae aiming the biodiesel production for biodiesel production using ethanol as solvent. The results have indicated the nature and concentration of the divalent cations solutions have played a significant role and strongly affected the amount and the enzymatic activity of the immobilized enzymes. The best catalytic performance were obtained with the TLL enzyme immobilized on Nano-X supports ion exchanged with nickel sulfate 0.5 mol.L-1 (Nano-X/Ni/0.5M-TLL). The FAEE yields obtained with Nano-X/Ni/0.5M/TLL complexes were above 94% and a strong synergetic effect was detected for this system, since the equivalent amount of the TLL enzyme in its free form has yielded only 9.1% of ethyl esters. Physicochemical characterization of the zeolite-enzyme complexes by transmission ... / FAPESP: 2011/10092-4

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-28Bitstream added on 2014-12-02T11:21:06Z : No. of bitstreams: 1 000773363.pdf: 980760 bytes, checksum: 2072ce89eb07d33163e17d1fb18fc5e9 (MD5) / Streptomyces clavuligerus produz importantes Compostos -lactâmicos como: a holomicina (Hol), importante membro da classe pirrotina de antibióticos; cefamicina C (CefC), utilizada como matéria prima para a produção de antibióticos semi-sintéticos de amplo espectro, aplicados na prevenção de infecções pós-operatórias graves; além do ácido clavulânico (AC), inibidor de β-lactamases produzido por bactérias resistentes a penicilinas. A elevada instabilidade genética de S. clavuligerus resulta, com frequência, em deleções de trechos do DNA cromossomal que são, em sua maioria, associados à capacidade de esporulação e a produção de metabolitos secundários. Tais estados mutadores indesejáveis normalmente são potencializados por condições limite, como a mudanças bruscas de temperatura e pH, a presença de certos compostos, entre outros fatores, que podem ocorrer em qualquer etapa de manuseio/cultivo do microrganismo. Por outro lado, certas condições adversas ao crescimento durante a fermentação favorecem a produção de metabólitos secundários. Assim, a indústria da fermentação tem investido na busca de condições favoráveis de crescimento celular que permitam favorecer a produção. Para isto, é necessário dispor de estoque de células estáveis e produtivas, cuja integridade genética permita obter dados reprodutíveis e confiáveis. Deste modo, o presente trabalho teve por objetivo melhorar as condições de cultivo de S. clavuligerus, definindo-se um meio padrão de cultivo em batelada contendo nutrientes cuja presença favoreceu a produção de um determinado bioativo (CefC, AC ou Hol), tanto pela linhagem selvagem quanto pelas mutantes. Ainda, comparou-se a produção de Hol pelos mutantes utilizando-se como inóculo esporos estocados em criotubos (-80ºC) e suspensão fresca de esporos. / Streptomyces clavuligerus produces important β-lactam compounds such as: holomycin (Hol), pirrotina an important member of the class of antibiotics; cephamycin C (CefC), used as raw material for the production of semi-synthetic broad-spectrum antibiotics, applied in the prevention of severe postoperative infections; lastly, clavulanic acid (AC) inhibitor, β-lactamases produced by bacteria resistant to penicillins. The high genetic instability of S. clavuligerus often results in chromosomal deletions of stretches of DNA that are mostly associated with the sporulation capacity and production of secondary metabolites. Mutators such undesirable states are usually exacerbated by boundary conditions, such as sudden changes in temperature and pH, the presence of certain compounds, among other factors, which may occur at any stage of handling/cultivation of the microorganism. On the other hand, certain adverse conditions promote growth during fermentation production of secondary metabolites. Thus, the present study aimed to improve the cultivation of S. clavuligerus, defining a means cropping pattern batch containing nutrients whose presence favored the production of a bioactive determined (CEFC, AC or Hol), both by wild type as well as the mutant strain. Still, compared to the production of Hol mutants using inoculum spores stored in cryotubes (-80 ° C) and fresh spore suspension.

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-09-18Bitstream added on 2015-03-03T12:06:35Z : No. of bitstreams: 1 000800629.pdf: 2931246 bytes, checksum: 78c9ca8aaa65224fa656c71bd3ff8606 (MD5) / A leishmaniose visceral, forma clínica mais severa das leishmanioses, pode ser fatal se não tratada. Cães infectados são reservatórios potenciais da doença, sendo um diagnóstico específico e cuidadoso requerido para a identificação dos animais infectados, com o objetivo de promover um melhor controle epidemiológico e, consequentemente, controlar a transmissão da doença para o homem. Diversos trabalhos na literatura descrevem vários testes utilizados atualmente para diagnóstico da leishmaniose visceral canina (LVC), porém, apresentam variada especificidade e sensibilidade. Dessa forma, o desenvolvimento de um teste diagnóstico com maior sensibilidade e especificidade se torna importante para correta identificação de cães infectados. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar a proteína rLc36, codificada por um gene exclusivo de Leishmania infantum, quanto ao potencial antigênico para desenvolvimento de um teste diagnóstico mais sensível e específico para LVC baseado no ensaio ELISA (Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay). Diferentes concentrações desta proteína foram testadas por ELISA usando soros de cães infectados com LV e soros de cães não infectados. A concentração de 1,0?g/mL de rLc36 foi capaz de diferenciar os soros positivos dos soros negativos e apresentou sensibilidade de 85% e especificidade de 71%, em um teste com 95% de confiança, mostrando que a proteína rLc36 é antigênica e apresenta potencial para ser aplicada no desenvolvimento de um kit diagnóstico. A proteína rLc36 foi testada em associação com a proteína A2, o qual já foi previamente avaliado como antígeno no diagnóstico sorológico da leishmaniose, e foi possível observar aumento na sensibilidade do teste (77%), mas não na especificidade (79%). Soros de outras parasitoses foram testados frente à proteína rLc36. Foi possível observar reatividade com os soros positivos para babesiose... / Visceral leishmaniasis, the most severe clinical form of the leishmaniasis, can be fatal if untreated. Infected dogs are potential reservoirs of the disease, being a specific and careful diagnosis required for identification of the infected animals, with the aim of promoting a better epidemiological control and consequently control the transmission of the disease to humans. Several works in the literature describe various tests used for diagnosis of canine visceral leishmaniasis (CVL), however, they show varied specificity and sensitivity. In this way, the development of a diagnosis test with greater sensitivity and specificity becomes important for the correct identification of infected dogs. Thus, the development of a more sensitive and specific diagnosis test based on recombinant antigens may contribute in the correct identification of dogs truly infected and thus contribute to the more effective control of the transmission of the disease. The present work had as objective to characterize the protein rLc36, encoded by a gene unique to Leishmania infantum, for the antigenic potential for development of a more sensitive and specific test for CVL based on the ELISA (Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay). Different protein concentrations were tested by ELISA using sera from dogs infected with LV and sera from non-infected dogs. The concentration of 1.0?g/mL of rLc36 protein was able to differentiate positive from negative sera and showed sensitivity of 85% and specificity of 71% on a test with 95% of confidence, showing that the protein rLc36 is antigenic and has potential for be applied in a new diagnosis test. The rLc36 protein was tested in association with the A2 protein, which was previously assessed as antigen in serological diagnosis of leishmaniasis, and it was possible to observe an increase in the sensitivity of the test (77%), but no increase was observed in the specificity (79%). Sera from...

As fosfodiesterases do tipo 2A (PDE2A) hidrolisam os nucleotídeos cíclicos cAMP e cGMP e por isso desempenham papel importante na sinalização intracelular. PDE2A é composta por uma região N-terminal, que ao contrário de outras famílias de PDEs, não possui função conhecida, dois domínios regulatórios, GAF A e GAF B, e um domínio catalítico localizado na porção C-terminal. Sabe-se que a hidrólise dos nucleotídeos cíclicos, pela PDE2A, é ativada pela ligação de cGMP ao domínio regulatório GAF B. Em uma triagem dois híbridos, identificamos XAP2 como a principal proteína interatora de PDE2A. XAP2 é um componente crucial do complexo multiprotéico do receptor Aril hidrocarboneto (Ahr), o principal fator de transcrição que controla a expressão de múltiplos genes envolvidos em detoxificação. Neste trabalho, foi determinado que XAP2 liga o domínio GAF B da enzima PDE2A. Ensaios de atividade fosfodiesterásica, utilizando proteínas purificadas, mostram que a ligação de XAP2 não interfere na atividade enzimática de PDE2A. Para analisar se PDE2A afeta a função de XAP2, foi investigado o deslocamento de Ahr para o núcleo. Sabe-se que a regulação da expressão dos genes alvos de Ah é iniciada pela ligação de tetraclorodibenzodioxina (TCDD) e por uma via, ainda pouco entendida, dependente de cAMP. Verificamos que a ligação de PDE2A à XAP2 inibe o deslocamento de Ahr para o núcleo, induzido por TCDD e por cAMP em células hepáticas Hepa1c1c7 em cultura. Em conclusão, mostramos neste trabalho que XAP2 recruta PDE2A para o complexo Ahr, causando a inibição da mobilidade de Ahr, possivelmente pela redução local da concentração de cAMP. Esses dados suportam o papel de cAMP no controle da função de Ahr. / Phosphodiesterase type 2A (PDE2A) hydrolyzes cyclic nucleotides cAMP and cGMP thus efficiently controlling cNMP-dependent signaling pathways. PDE2A is composed of an N-terminal region, two regulatory GAF domains and a catalytic domain. Cyclic nucleotide hydrolysis is known to be activated by cGMP binding to GAF-B, however, other mechanisms may operate to fine-tune local cyclic nucleotide levels. In a yeast-two-hybrid screening we identified XAP2, a crucial component of the aryl hydrocarbon receptor (AhR) complex, as a major PDE2A-interacting protein. We mapped the XAP2 binding site to the GAF-B domain of PDE2A. PDE assays with purified proteins showed that XAP2 binding does not change the enzymatic activity of PDE2A. To analyze if PDE2A could affect the function of XAP2 we studied nuclear translocation of AhR, i.e. the master transcription factor controlling the expression of multiple detoxification genes. Notably, regulation of AhR target gene expression is initiated by tetrachlorodibenzodioxin (TCDD) binding to AhR and by a poorly understood cAMP-dependent pathway, followed by the translocation of AhR from the cytosol into the nucleus. Binding of PDE2A to XAP2 inhibited TCDD- and cAMP-induced nuclear translocation of AhR in Hepa1c1c7 hepatocytes. We conclude that XAP2 targets PDE2A to the AhR complex thereby restricting AhR mobility, possibly by a local reduction of cAMP levels. Our results provide first insights into the elusive cAMP-dependent regulation of AhR.

Metarhizium anisopliae é um fungo filamentoso entomopatogênico muito versátil que infecta, aproximadamente, 300 espécies de artrópodes, e também é adaptado à vida na rizosfera de plantas, sendo de extrema importância para o controle biológico de pragas na agricultura e pecuária. De acordo com o comportamento promíscuo desse fungo, pesquisadores têm identificado um grande número de genes relacionados à interação com o hospedeiro, e que são regulados de acordo com a sua indução. Em sua maioria, são genes que codificam para enzimas hidrolíticas. O número e a diversidade desses genes podem ser a chave para a habilidade desse patógeno em infectar uma larga variedade de artrópodes, podendo expressar genes diferentemente para cada tipo de hospedeiro. M. anisopliae secreta, entre outros, complexos quitinolítico e proteolítico para a degradação da quitina e proteínas presentes na cutícula do hospedeiro.Desse modo, o estudo da regulação dessas enzimas é de fundamental importância para o entendimento do processo de infecção; sendo assim, através desse trabalho foi observada e analisada a especialização na expressão de proteínas, especialmente de quitinases e proteases, secretadas por uma linhagem selvagem de M. anisopliae, na presença de cutículas de diferentes artrópodes, particularmente, de Dysdercus peruvianus, Boophilus microplus, Anticarsia gemmatalis e de quitina cristalina, através de ensaios de detecção enzimática e eletroforese uni e bidimensional. Em todos os experimentos, variando-se as condições de fonte de carbono e tempo de cultivo, a secreção de proteínas se mostrou altamente diferenciada, demonstrando comportamento diferencial do fungo a vários hospedeiros, o que seria um sinal da versatilidade do entomopatógeno, aqui estudado, para a capacidade de infectar centenas de hospedeiros. / Metarhizium anisopliae is a very versatile entomopathogenic filamentous fungus that infects, approximately, 300 species of arthropods, and is also adapted to the life in the rhizosphere of plants, being of extreme importance for the biological control of pests in agriculture and pecuary. In accordance with this promiscuous behavior of this fungus, researchers have identified a great number of genes related to the interaction with the host, and that they are regulated in accordance with its induction. In their majority, these genes encode for hydrolytic enzymes. The diversity of these genes can be the key for the ability of this pathogen in infect a wide variety of arthropods, being able to differently express genes for each type of host. M. anisopliae secretes chitinolytic and proteolytic complexes for the degradation of the chitin and proteins present in the cuticle of the host. In this way, the study of the regulation of these enzymes is of up fundamental importance for the understanding of the infection process. Through this research, the specialization in the expression of proteins, especially chitinases and proteases, secreted by a wild strain of M. anisopliae, in the presence of cuticles of different arthropods, particularly, of Dysdercus peruvianus, Boophilus microplus, Anticarsia gemmatalis and crystalline chitin, was observed and analyzed through enzymatic assays and one- and two-dimensional electrophoresis. In all the experiments, the conditions of the carbon source and time of culture, the protein secretion showed highly differentiated, demonstrating distinguishing fungus behavior to various hosts, which would be a sign of the versatility of this entomopathogen for the capacity of infecting hundreds of hosts.

Em trigo, os genes de tolerância ao alumínio tóxico (Al3+) tem sido identificada no cromossomo 4DL, incluindo o gene presente em BH1146, o mais estudado dos genótipos tolerantes brasileiros. Embora Toropi tenha sido identificado como um genótipo altamente tolerante ao Al3+, a genética e a singularidade dessa fonte nunca tinha sido investigada. Os objetivos desse estudo foram investigar a genética da tolerância ao Al3+ em Toropi e verificar se o gene é o mesmo presente em BH1146; mapear quantitative trait loci (QTLs) associados à tolerância ao alumínio em Toropi e investigar suas localizações no genoma de trigo e desenvolver uma biblioteca de subtração de Toropi objetivando identificar genes candidatos regulados por estresse de alumínio. Duas populações de linhagens recombinates (recombinant inbred line – RIL), uma F7 de Toropi (tolerante) por Anahuac (sensível) e outra F6 RIL de Toropi por BH1146 foram avaliadas quanto à tolerância ao alumínio, avaliando a taxa de crescimento da raiz após tratamento com alumínio em solução hidropônica. A segregação genética indica a presença de um gene principal para tolerância ao Al3+, denominado AltTp, que difere do gene presente em BH1146. AltTp está a 21cM do marcador microssatélite Xgdm129, previamente mapeado no cromossomo 4DS. Linhagens nulitetrassômicas e ditelossômicas foram utilizadas para confirmar a posição do AltTp no braço curto do cromossomo 4D de trigo. Este é o primeiro estudo reportando a presença de um gene para tolerância ao Al3+ em trigo no cromossomo 4DS, confirmando a singularidade de Toropi como fonte de genes para essa característica. Outros QTLs foram identificados nesse estudo, incluindo um presente no cromossomo 3B de trigo que corresponde ao cromossomo 1 de arroz, onde foram identificados os maiores QTLs para a tolerância ao Al3+ nessa espécie. Cento e nove sequências foram obtidas pela análise de Supression Subtractive Hybridization (SSH), sendo 99 sequências únicas. Análises de seqüências revelaram genes envolvidos em diversas vias metabólicas incluindo metabolismo de ácidos orgânicos e carboidratos, transdução de sinais, fatores de transcrição, biossíntese de proteínas, proteínas envolvidas na aliviação de estresse oxidativo, estrutura de membrana e outras funções. É possível que AltTp seja o gatilho para uma cascata de resposta ao estresse de Al3+ que envolve vias de sinalização e metabólicas complicadas. Esses genes de resposta ao estresse de trigo fornecem uma visão sobre o mecanismo de tolerância ao Al3+ em plantas. / In wheat most of the of aluminum tolerance genes have been identified on chromosome 4DL, including one present in BH1146, the most studied wheat Brazilian tolerant genotype. Although Toropi has been identified as a highly tolerant genotype to Al3+, the genetics and uniqueness of this source has never been investigated. The objectives of this study were to investigate the genetics of Toropi aluminum tolerance and its uniqueness compared to AltBH gene present in BH1146; to map the quantitative trait loci (QTLs) associated to Toropi aluminum tolerance and investigate their genome locations in wheat; and to develop a differential library from Toropi aiming to identify candidate genes regulated by aluminum stress. Two recombinant inbreed line populations (RILs), one F7 from Toropi (tolerant) by Anahuac (sensitive) and another F6 RIL from Toropi by BH1146, were screened for Al-tolerance by mensuring root growth rate following Al treatment in hidroponic solution. Genetic segregations indicated the presence of a major gene for aluminum tolerance in Toropi, named as AltTp, which differs from the one present in BH1146. AltTp is 21cM from Xgdm129 SSR marker, which has been previously mapped on chromosome 4DS. Nulitetrasomic and ditelosomic lines were used to confirm AltTp position on the wheat short arm of chromosome 4D. This is the first study to report a gene for aluminum tolerance in wheat on chromosome 4DS, confirming the uniqueness of Toropi as a genetic source for this trait. Other QTLs were identified in this study, including one present on wheat chromosome 3B which corresponds to rice chromosome 1, where most of aluminum tolerance QTLs have been identified in that species. One-hundred and nine sequences were obtained by the analysis of Supression Subtractive Hybridization (SSH), being 99 unique ones. Sequence analysis has revealed genes involved in several metabolic pathways including organic acid and carbohydrates metabolism, signal transduction, transcription factors, protein biosynthesis, oxidative stress alleviation, membrane structure and other functions. It is possible that AltTp triggers a cascade of responses to aluminum stress, which involves complex signaling and metabolic pathways. These wheat response stress genes provide new insights about Al-tolerant mechanisms in plants.

No presente trabalho está descrita a análise de experimentos de microarranjos de DNA realizados pelos pesquisadores do Projeto GENOLYPTUS em conjunto com a empresa NimbleGen Systems Inc. (Reykjavik, Iceland), assim como a validação dos resultados gerados por essa análise, com a finalidade de encontrar genes diferencialmente expressos entre folhas e xilema de E. grandis para futuro estudo. O processo de análise dos microarranjos de DNA envolveu a busca por um software com programas estatísticos adequados ao estudo de grande quantidade de dados com mínima probabilidade de erro. A comprovação dos resultados gerados pelo software escolhido foi realizada com o uso da técnica da reação em cadeia da DNA-polimerase quantitativa (em tempo real) precedida de transcrição reversa (qRT-PCR). Alguns dos genes mais diferencialmente expressos foram selecionados para esta etapa, juntamente com alguns genes com expressão não tão alta. Os genes mais expressos nas folhas que foram escolhidos codificam para; (i) uma proteína semelhante à metalotioneína do tipo 3 (MT-3); (ii) uma glicolato-oxidase; (iii) uma catalase; (iv) uma fosforribulocinase precursora de cloroplasto (PRK); (v) um fator de transcrição MYB do tipo MYB142 e, (vi) uma proteína tipo “dedo-de-zinco”. Os genes mais expressos no xilema escolhidos foram os que codificam (i e ii) duas proteínas expressas em Arabidopsis thaliana; (iii) uma proteína hipotética expressa em Nicotiana benthamiana; (iv) uma descarboxilase de UDPglicuronato do tipo 2, (v) uma quitinase do tipo ELP; (vi) uma celulosesintase tipo 3; (vii) um fator de transcrição MYB; (viii) uma cafeoil-CoA-3- O-metiltransferase (CCoAOMT) e; (ix) uma proteína rica em prolina híbrida do tipo 2 (HyPRP2). Os resultados das qRT-PCRs demonstraram que o experimento de microarranjo e seus resultados foram consistentes e válidos, embora os primeiros tenham demonstrado valores de expressão freqüentemente mais altos. Acreditamos que tanto a análise dos microarranjos de DNA quanto a equivalência das amostras (duplicatas) biológicas estudadas foram totalmente sustentadas pelos resultados da qRT-PCR, pois foram robustas o suficiente para estimar um grande número de genes simultaneamente e indicar aqueles mais importantes como candidatos para futuras análises. / In the present work it is described the analysis of DNA microarray experiments developed by GENOLYPTUS researchers together with Nimblegen Systems Inc. (Reykjavik, Iceland), as well as the validation of the generated results with the aim to find differentially expressed genes between leaves and xylem tissue of E. grandis for further study. The DNA microarray analysis process comprised the search for software containing statistical programs satisfactory for studying an enormous amount of data with a very low false discovery rate. The confirmation of the generated data by the chosen software was made with the use of quantitative (real-time) reverse-transcription followed by polymerase chain reaction (qRT-PCR). Some of the most differentially expressed genes were selected for this step, along with some genes with average expression. Leaf chosen genes were those that codify (i) a metallothionein-like protein type 3 (MT-3), (ii) a glycolate oxidase, (iii) a catalase, (iv) a precursor phosphoribulokinase (PRK) from chloroplast, (v) a MYB transcription factor (MYB142), and (vi) a CONSTANS-LIKE 16 zincfinger protein. Xylem chosen genes were those codifying (i and ii) two expressed proteins from Arabidopsis thaliana, (iii) a hypothetic protein expressed in Nicotiana benthamiana, (iv) a putative UDP-glucuronate decarboxylase type 2, (v) a chitinase type ELP (ectopic deposition of lignin in pith), (vi) a cellulose synthase type 3, (vii) a MYB transcription factor, (viii) a caffeoyl-CoA 3-O-methyltransferase (CCoAOMT), and (ix) a hybrid proline-rich protein type 2 (HyPRP2). Our qRT-PCR results proved the full consistency and validation of the microarray experiments, although the relative expression ratios of the first were often higher. We believe that our microarray analysis as well as the equivalence of biological samples (duplicates) were fully supported by the qRT-PCR findings since they were robust enough to evaluate a massive number of genes and able to point out important candidate genes.