Este trabalho analisa os requisitos para o estabelecimento de um Sistema de Inovação Orientado para a Sustentabilidade com base na inovação biotecnológica e avalia as condições para aplicá-la no estado brasileiro do Rio Grande do Sul. A biotecnologia tem o potencial de fornecer soluções sustentáveis para alguns dos maiores desafios que a humanidade enfrentará nas próximas décadas, tais como a escassez de alimentos, acesso à energia de fontes renováveis, degradação ambiental, a saúde de uma população cada vez mais numerosa e o agravamento das mudanças climáticas. Em âmbito nacional e estadual, este trabalho apresenta a estrutura para promoção da inovação biotecnológica, incluindo aspectos como o ambiente legal e regulatório, a formação de recursos humanos, desenvolvimento de ciência e tecnologia, bem como os cenários e oportunidades de financiamento. Ao fazê-lo, permite avaliar as condições existentes que podem estimular ou dificultar o estabelecimento de um Sistema de Inovação Orientado para a Sustentabilidade (SIOS) e aponta gargalos a serem resolvidos com vistas à implantação de um SIOS efetivamente operacional. / This assay analyzes the requirements for the establishment of a Sustainability-oriented Innovation System, based on biotechnological innovation and assesses the conditions for applying it in the Brazilian state of Rio Grande do Sul. Biotechnology has the potential to provide sustainable solutions to some of the greatest issues humanity will be facing in the coming decades, such as food shortages, environmental degradation, energy sources, population health, and climate-related changes. The assay presents the framework, at the level of country and state, to foster biotechnological innovation, such as legal and regulatory environment, training of human resources, science and technology scenarios, and funding opportunities. In doing so, this work evaluates the existing conditions that may stimulate or hinder the establishment of a Sustainability-oriented Innovation System (SoIS) and points to the bottlenecks which need to be addressed in order to establish an effective and operational SoIS.

Orientador: Alexandre Lima de Andrade / Coorientador: Suely Regina Mogami Bomfim / Banca: Paulo César Ciarlini / Banca: Regina Kiomi Takahira / Resumo:Biotécnicas como o plasma rico em plaquetas (PRP) vêm sendo amplamente utilizadas na reparação e regeneração teciduais, objetivando acelerar a cicatrização de feridas. O potencial do PRP para diminuir o tempo de recuperação dos traumas depende da concentração plaquetária, de sua função, e de seus fatores de crescimento. A escassez de protocolos para obtenção do PRP em cães, aliada às variações dos mesmos, dificulta o emprego desta biotécnica. O objetivo deste estudo foi testar três diferentes protocolos para obtenção do PRP e verificar sua eficácia na espécie canina. Foram colhidos 15 mL de sangue de 20 cães sadios, sendo as amostras submetidas aos protocolos para obtenção do PRP segundo Anitua, Sonnleitner e Vendramin. As concentrações médias de plaquetas proporcionadas por cada protocolo foram de 247%, 351% e 439%, respectivamente. O protocolo de Vendramin se sobressaiu em relação aos demais, com melhor concentração plaquetária no PRP, e apresentou boa reprodutibilidade / Abstract:Biotechnology as the platelet-rich plasma (PRP) have been widely used in tissue repair, aiming to accelerate the healing of wounds. The potencial of PRP to reduce the recovery time of injuries depends on the concentration of platelets, its function and their growth factors. The lack of protocols for obtaining PRP in dogs, combined with variations of the same, hinders the use of biotech. The aim of this study was to test three different protocols for obtaining PRP and verify effectiveness in dogs. 15 mL were collected blood of 20 healthy dogs, and the samples were subjected to protocols to obtain PRP second Anitua, Sonnleitner and Vendramin. The mean concentrations of each protocol provided by platelets were 247%, 351% and 439% respectively. The protocol Vendramin stood in relation to other, better platelet count in PRP, and has good reproducibility / Mestre

Orientador: Pedro de Oliva Neto / Banca: Valéria Marta Gomes de Lima / Banca: Rubens Monti / Resumo: Durante a de fermentação alcoólica industrial, contaminações são comuns no meio fermentativo, causadas por bactérias e/ou leveduras selvagens. Um dos principais problemas devido a contaminações microbianas é a floculação das leveduras, responsável por dificuldades operacionais na indústria e implicações econômicas. A floculação pode ser resolvida por um tratamento enzimático à base de proteases, que agem na parede celular da levedura, substituindo o tratamento convencional, que emprega ácido sulfúrico. No entanto, o tratamento enzimático é economicamente inviável para a aplicação industrial. Para reduzir esses custos, o presente trabalho estudou duas técnicas para reutilizar a atividade catalítica da papaína. A primeira foi baseada na recuperação da enzima livre pela centrifugação da suspensão de leveduras. A segunda foi a imobilização da enzima nos suportes quitina e bagaço de cana (celulose). A enzima foi imobilizada em quitina tratada ou não com glutaraldeído, empregando diferentes concentrações de polietilenoimina, perfazendo 6 diferentes protocolos de imobilização em quitina. A imobilização em bagaço de cana foi efetuada pela ativação da celulose com ácido periódico. A quantidade de proteína imobilizada e os rendimentos da atividade da enzima imobilizada foram muito baixos nas técnicas de imobilização. A atividade específica da enzima imobilizada, no entanto, foi satisfatória em algumas imobilizações, com exceção daquelas que utilizaram suporte tratado com glutaraldeído, mostrando o efeito negativo desse reagente sobre a papaína e a importância do aprimoramento dessa técnica. A suspensão de leveduras tratada com papaína livre foi centrifugada e esse processo foi realizado 14 vezes, usando a mesma papaína recuperada. O uso de SDS nesse processo para potencializar a desfloculação celular... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: During the industrial alcoholic fermentation contaminations are common due to bacterium and/or wild yeasts in the wort. One of the principal problems due to microbial contaminations is the yeasts flocculation, responsible by industrial operational difficulties and economic implications. The flocculation can be solved by protease enzymatic treatment, which acts on the yeast cellular wall, changing the conventional treatment, which employs sulfuric acid. However, the enzymatic treatment is economically impracticable for industrial application. In order to reduce these costs, this work studied two techniques to reuse the catalytic activity of papain. The first one was based on the free enzyme recuperation by yeast suspension centrifugation. The second one was the enzyme immobilization on chitin and sugar cane bagasse (cellulose) supports. The enzyme was immobilized on treated or nontreated chitin with glutaraldehyde, using different concentrations of polyethylenimine, resulting in 6 different immobilization techniques on chitin. The immobilization on cane bagasse was made by cellulose activation with periodic acid. The quantity of immobilized protein and its activity yields were very low in the immobilization techniques. Nevertheless, the specific activity of the immobilized enzyme was satisfactory in several immobilizations, except those which have used treated-support with glutaraldehyde, showing the negative effect of this reagent on papain and the importance of improvement of this technique. The yeast suspension treated with free papain in solution was centrifuged and this process was done 14 times, using the same recovered papain. The use of SDS in this process to improve the cell deflocculation wasn't efficient. The yeast cell suspension centrifugation after free-enzyme treatment must be studied to industrial purposes. / Mestre

Orientador: Paulo Roberto Bueno / Coorientador: Márcio de Sousa Góes / Banca: Antonio Pupim / Banca: Ernesto Chavez / Resumo: O estudo das propriedades dielétricas das monocamadas automontadas de alcanotióis sobre o ouro (SAMs) é importante no campo da biotecnologia, já que essas camadas proporcionam uma estrutura fundamental na construção dos eletrodos quimicamente modificados, com sua principal aplicação na confecção dos biossensores. A análise das propriedades de bloqueio pelas SAMs é frequentemente feita por meio de técnicas eletroquímicas e de resposta em frequência, pois são extremamente eficazes no entendimento das características físico-químicas interfaciais de modificação desses filmes, além de apresentarem praticidade e velocidade de realização. Uma forma bastante apropriada de analisar a capacidade dielétrica das SAMs é quantificando a velocidade de transferência eletrônica frente a uma espécie eletroativa. Nesse trabalho foram caracterizadas monocamadas de diferentes espessuras em um meio com espécie eletroativa em concentrações variadas, a partir do cálculo da constante de transferência heterogênea de elétrons, feitas pelas metodologias propostas por diferentes autores e por uma metodologia inédita que será detalhada no corpo do trabalho / Abstract: The study of the dielectric properties of self-assembled monolayers of alkanethiols on gold (SAMs) is of paramount importance to biotechnology, as these layers provide a fundamental structure in the construction of chemically modified electrodes, with its main application in fabrication of biosensors. The analysis of the blocking properties of SAMs is often done by electroanalytical techniques and frequency response, as they are extremely effective in understanding the physico-chemical interfacial modification of these films, and offer convenience and speed of execution. A very appropriate manner of evaluating the blocking ability of SAMs is quantifying dielectric constant and the heterogeneous electron transfer rate across from one electroactive species in solution. In this study monolayers of different thicknesses were characterized in a medium with electroactive species in different concentrations to calculate of the heterogeneous electron transfer constant by classical methods which were compared with a new methodology detailed in the present work / Mestre

Orientador: Marcio Vinicius Bertacine Dias / Banca: Gustavo Fernando Mercaldi / Banca: Cristiane Rodrigues Guzzo Carvalho / Banca: Robson Francisco de Souza / Banca: Felipe Santiago Chambergo Alcade / Resumo: As epóxido hidrolases (EHs) são enzimas que catalisam a conversão de epóxidos em dióis vicinais. Esses compostos são menos reativos, menos mutagênicos, menos tóxicos e são excretados mais rapidamente das células pois apresentam maior solubilidade. Nas reações de catálise, as EHs utilizam a água como o único co-substrato, o que é uma característica particular desta classe enzimática. Em microrganismos, elas atuam na adaptação ao meio ambiente, metabolizando fontes naturais de carbono e contaminantes. Em patógenos, como M. tuberculosis, atuam na virulência e desintoxicação. Além disso, têm importantes aplicações industriais, farmacêuticas e agroquímicas, como a degradação de xenobióticos, separação enantiomérica de misturas de epóxidos, hidrólise regio e enantiosseletiva de de epóxidos quirais e biossíntese de antibióticos poliéteres ionóforos. Os objetivos do presente trabalho são a cristalização e resolução estrutural das epóxido hidrolases B1EPH2 de Streptomyces wadayamensis e TrEH de Trichoderma reesei, que apresentam interesse biotecnológico devido a propriedades enantioseletivas e do mutante Lsd19 E197D (S. lasaliensis) e TsnB (S. longisporoflavius), envolvidas na biossíntese dos antibióticos poliéteres ionóforos lasalocida e tetronasina, respectivamente. Estas enzimas foram co-cristalizadas com diferentes epóxidos, inibidores, substratos e análogos de substrato e as estruturas foram resolvidas por substituição molecular. A B1EPH2 e TrEH apresentaram... / Abstract: Epoxide hydrolases (EHs) are enzymes that catalyze the conversion of epoxides to vicinal diols. These compounds are less reactive, less mutagenic, less toxic and are excreted more rapidly from the cells because they have greater solubility. In the catalysis reactions, the EHs use water as the only co-substrate, which is a particular characteristic of this enzymatic class. In microorganisms, they act in the adaptation to the environment, metabolizing natural sources of carbon and contaminants. In pathogens, such as M. tuberculosis, they act on virulence and detoxification. In addition, they have important industrial, pharmaceutical and agrochemical applications, such as degradation of xenobiotics, enantiomeric separation of epoxide mixtures, regio and enantioselective hydrolysis of chiral epoxides and biosynthesis of ionophores polyethers antibiotics. The objectives of the present work are the crystallization and structural resolution of the epoxide hydrolases B1EPH2 from Streptomyces wadayamensis and TrEH from Trichoderma reesei, which show biotechnological interest due to enantioselective properties and the mutant Lsd19 E197D (S. lasaliensis) and TsnB (S. longisporoflavius), involved in the biosynthesis of the ionophores antibiotics lasalocid and tetronasin, respectively. These enzymes were co-crystallized with different epoxides, inhibitors, substrates and substrate analogues and the structures were resolved by molecular substitution. B1EPH2 and TrEH showed ... / Doutor

Foram analisados alguns parâmetros que influenciam os bioprocessos, submerso e sólido, do fungo Eupenicillium javanicum na produção de peptidases. No bioprocesso submerso foram avaliados a influência de diferentes concentrações e tipos de fonte de carbono e concentrações de fonte nitrogênio no meio, pH, temperatura e tempo de incubação. No bioprocesso sólido avaliou-se a influência de dois tipos de resíduos agroindustriais, em diferentes proporções, dois tipos de fonte de nitrogênio, em diferentes concentrações, tempo e temperatura de incubação. As peptidases produzidas em ambos os bioprocessos foram caracterizadas bioquimicamente, avaliando pH e temperatura ótima, estabilidade em diferentes temperaturas e valores de pH e influência da adição de íons e inibidores na atividade da peptidase. A enzima produzida em bioprocesso sólido foi submetida ao processo de purificação utilizando métodos cromatográficos. Utilizando a peptidase pura realizou-se a caracterização bioquímica funcional e a determinação dos parâmetros cinéticos, ambos utilizando o substrato peptídico de supressão intramolecular de fluorescência. Além disso, o extrato enzimático obtido através do bioprocesso foi submetido ao processo de microencapsulação, visando uma maior estabilidade das peptidases e facilidade no armazenamento e transporte, utilizando a técnica de Spray drying, em seguida foi avaliado o rendimento do processo e a estabilidade das peptidases das micropartículas produzidas. O fungo Eupenicillium javanicum mostrou potencial na produção de peptidases em ambos bioprocessos, produzindo peptidases da classe das metalopeptidases com alta estabilidade em diferentes valores de pH e temperatura. O processo de purificação mostrou-se viável e reprodutível. A análise dos parâmetros cinéticos revelou uma grande influência do lado \"linha\" da peptidase na eficiência catalítica. O processo de microencapsulação mostrou-se viável e gerou micropartículas estáveis. A peptidase produzida apresentou características que demonstram seu potencial uso nas diferentes áreas industriais. / Some parameters that influence the submerged and semi solid bioprocesses, by the fungus Eupenicillium javanicum in the peptidases production, were conducted. In submerged bioprocess was evaluated the effect of different concentrations and types of carbon source and nitrogen source in the medium, pH, temperature and incubation time. In semi solid bioprocess semi solid was evaluated the influence of two types of agroindustrial residues, in different proportions, and different concentrations of nitrogen source, temperature and of incubation time. The peptidases produced in both bioprocesses were characterized biochemically, evaluating, the optimum pH and temperature, stability at different temperatures and pH values and the influence of the addition of ions and inhibitors on peptidase activity. The enzyme produced in semi solid bioprocess was subjected to the purification process using chromatographic methods. Using pure peptidase was performed the biochemical characterization and determination of kinetic parameters, both using the fluorescence intramolecular suppression peptide substrate. Furthermore, the enzymatic extract obtained by semi solid bioprocess was subjected to microencapsulation process by using the technique of spray drying, in order to obtain greater stability, ease storage and transport of peptidases, then assessed the yield process and stability of the peptidases of microparticles produced. The fungus Eupenicillium javanicum showed potential production of peptidases in the both bioprocesses, producing peptidases that belong to the class of metallopeptidases, with high stability at different pH and temperature. The purification process was feasible and reproducible. The analysis of kinetic parameters revealed a strong influence of the \"line\" side on the peptidase catalytic efficiency. The microencapsulation process was feasible and generated stable microparticles. The peptidase produced has characteristics that demonstrated it a potential use in different industrial fields.

Submitted by Maria Beatriz Vieira (mbeatriz.vieira@gmail.com) on 2017-08-30T12:51:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) tese_andre_alex_grassmann.pdf: 4530859 bytes, checksum: 5ae8d428fc82e0464179c0d4fc50987b (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-09-01T19:12:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 tese_andre_alex_grassmann.pdf: 4530859 bytes, checksum: 5ae8d428fc82e0464179c0d4fc50987b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-09-01T19:12:42Z (GMT) No. of bitstreams: 2 tese_andre_alex_grassmann.pdf: 4530859 bytes, checksum: 5ae8d428fc82e0464179c0d4fc50987b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-01T19:12:54Z (GMT). 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Em hospedeiros suscetíveis, as leptospiras patogênicas se espalham no organismo resultando em uma doença febril com icterícia, seguida de falência renal, hepática e cardíaca, que com frequência leva à morte. A vacinação é a abordagem profilática mais efetiva contra a leptospirose. A bacterina é a única vacina licenciada, sendo usada em todo o mundo para algumas espécies animais, enquanto o uso em humanos é permitido em apenas alguns poucos países. A razão para isso é a resposta imune de curta duração e sorovar-específica induzida por essa vacina, que apresenta ainda, efeitos colaterais adversos. Vários esforços para desenvolver uma vacina recombinante protetora contra diferentes sorovares e com resposta de longa duração, falharam. O pouco conhecimento sobre os fatores de virulência e a patogênese de Leptospira spp. são as principais razões para o lento avanço na descoberta de antígenos protetores. Esta tese apresenta várias abordagens diferentes de estudos em leptospirose na tentativa de acrescentar ao conhecimento acerca da doença e seu agente etiológico: O cenário atual de desenvolvimento de novas vacinas contra a leptospirose é devidamente revisado. Uma nova cepa virulenta de L. interrogans isolada de um cão com leptospirose aguda foi caracterizada e pode ser utilizada em experimentos de infecção em modelo animal, ou, ainda, para o entendimento de mecanismos de virulência. Foi desenvolvido um protocolo para obtenção de leptospiras adaptadas ao hospedeiro, através do cultivo destes organismos dentro de Câmaras de Membrana de Diálise (DMC) implantadas na cavidade peritoneal de ratos. Este protocolo foi utilizado para identificar, a partir do sequenciamento de RNA total (RNA-seq), genes relacionados com as mudanças sofridas pela Leptospira spp. para se adaptar ao hospedeiro durante a infecção, novos fatores de virulência e seleção de alvos para mutagênese. Finalmente, uma via alternativa para infecção de hamsters por L. interrogans virulenta foi descrita, mimetizando a entrada natural pela via transcutânea de leptospiras no hospedeiro. Esta metodologia pode substituir a injeção intraperitoneal de leptospiras. Juntos, estes achados representam um progresso substancial no campo de estudo da leptospirose e possivelmente irão contribuir para a descoberta futura de antígenos protetores para utilização no desenvolvimento de vacinas aperfeiçoadas contra leptospirose. / Leptospirosis is a widespread neglected tropical zoonotic disease responsible for at least 873,000 human cases and 49,000 deaths each year globally. The causative agent belongs to the genus Leptospira, a unique and genetically and antigenically diverse group of spirochetes divided into nine pathogenic species, 24 serogroups and more than 250 serovars. Leptospires can infect virtually any mammalian species. Rodents can carry spirochetes in their renal tubules and shed large numbers in their urine, the main source of leptospires for new infections. In susceptible hosts, pathogenic leptospires spread throughout the body, resulting in a febrile icteric illness, followed by renal, hepatic and cardiac failure that can lead to death. Vaccination is the most effective approach for leptospirosis prophylaxis. Bacterins are the only licensed vaccines, and are used worldwide in certain animals, however, human vaccination is approved in only a few countries. The reason for this is that the vaccine induces a serovar specific, short-term immune response that has several adverse side effects. Efforts to develop a new recombinant vaccine with long-term, cross-protective immunity have failed. The lack of knowledge of Leptospira spp. virulence factors and pathogenesis is the main reason for the slow progress in the discovery of protective antigens. This thesis describes several different approaches in leptospirosis studies in an attempt to improve understanding of the disease and its causative agent: The current scenario of leptospirosis vaccine development is comprehensively reviewed. A new L. interrogans virulent strain isolated from a dog presenting with acute leptospirosis was characterized and can be used for experimental infections in animal models, or for understanding virulence mechanisms. A protocol to obtain host-adapted leptospires cultivated within Dialysis Membrane Chambers (DMC) implanted in rat peritoneum was developed. This protocol was applied to the identification, by total RNA sequencing (RNA-seq), of several genes related to the changes that leptospires undergo during adaptation to infection, new virulence determinants and selection of targets for mutagenesis. Finally, an alternative route of infection of hamsters by virulent L. interrogans is described, mimicking the natural transcutaneous entry of leptospires into the host. This methodology could replace the intraperitoneal injection of leptospires. Together, these findings represent substantial progress in the field of leptospirosis, possibly contributing to the future discovery of protective antigens for the development of improved vaccines against leptospirosis.

Submitted by Maria Beatriz Vieira (mbeatriz.vieira@gmail.com) on 2017-09-04T16:11:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_artur_teixeira_de_araujo_junior.pdf: 4199632 bytes, checksum: 44a44ef2a7651d5631681eff2cfb2af4 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-09-13T17:57:12Z (GMT) No. of bitstreams: 2 dissertacao_artur_teixeira_de_araujo_junior.pdf: 4199632 bytes, checksum: 44a44ef2a7651d5631681eff2cfb2af4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-09-13T17:57:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 dissertacao_artur_teixeira_de_araujo_junior.pdf: 4199632 bytes, checksum: 44a44ef2a7651d5631681eff2cfb2af4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-13T17:57:49Z (GMT). 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O objetivo desta dissertação foi estudar o transcriptoma de uma cultivar brasileira de arroz caracterizada como tolerante ao excesso de ferro (BRS Querência). Para isso, as plantas foram submetida à condição de estresse (300 mg L-1 Fe+2) no estádio V3 por 24 horas, o RNA das folhas foram extraídos e sequenciados pelo tecnologia de RNA-Seq. Tal estudo foi dividido nos seguintes capítulos: I) Lidando com o metabolismo de ferro no arroz: a partir do melhoramento visando a tolerância ao estresse até a biofortificação (Artigo de revisão submetido à revista Genetics and Molecular Biology); II) Perfil transcricional do amplo-genoma de arroz revela novos genes envolvidos na tolerância ao excesso de ferro (Artigo com provável submissão à revista The Plant Genome); III) Resposta ao estresse de plantas: o papel de splicing alternativo (Artigo com provável submissão à revista Genome); IV) A busca por arroz mais tolerante: como altas concentrações de ferro afetam o splicing alternativo? (Artigo aceito na revista Transcriptomics: Open Access). O estudo possibilitou a identificação de vários genes diferencialmente expressos, dentre esses pode-se destacar a ativação de genes que codificam para as proteínas responsáveis pela homeostase de ferro (transporte e armazenagem), para as proteínas de choque térmico e as proteínas do fotossistema II. Além disso, temos em destaque a repressão dos genes que codificam proteínas do metabolismo hormonal e de sinalização. A análise do splicing alternativo proporcionou a identificação da mudança do perfil de splicing na célula sobre a condição de estresse, tendo uma redução tanto da quantidade dos sítios de junção quanto do número de eventos. Os resultados obtidos representam um importante passo para o entendimento das estratégias de tolerância desempenhada por esta cultivar, auxiliando na identificação de possíveis genes alvos para serem utilizados pelos programas de melhoramento genético. / Iron (Fe) is an essential nutrient for the growth and development of plants. However, the availability of this element varies due to ground conditions and cropping system. Either the excessive absorption or the deficiency of this element may cause toxicity in plants leading to a loss of the productivity. In Rio Grande do Sul, problems from the excess of iron have been reported, and the use of tolerant cultivars becomes an important strategy to address this issue. Thus, the more information regarding the mechanisms that confer this tolerance in plants is known, the easier their application in breeding programs becomes. The aim of this work was to study the transcriptome of a Brazilian rice cultivar characterized as tolerant to excess of iron (BRS Querência). For this, the plants were submitted to stress conditions (300 mg L-1 Fe+2) in the V3 stage for 24 hours, the RNA of the leaves was extracted and sequenced by RNA-Seq technology. Such a study was divided into the following chapters: I) Dealing with iron metabolism in rice: from breeding aiming at stress tolerance to biofortification (Review article submitted to the Genetics and Molecular Biology); II) Genome-wide transcriptional profile of rice reveals new genes involved in tolerance to iron (Article probable submission to the The Plant Genome); III) Stress response of plants: the role of alternative splicing (Review article probable submission to the Genome); IV) The search for more tolerant rice: how high concentrations of iron affect the alternative splicing? (Article accepted by Transcriptomics: Open Access). The study enabled the identification of several differentially expressed genes. Among these, we highlight the activation of genes encoding proteins responsible for iron homeostasis (transport and storage) the heat shock proteins and proteins of photosystem II. Furthermore, we have highlighted the repression of genes encoding the hormone metabolism and signaling proteins. The alternative splicing analysis provided the identification of a profile change in the cell on stress condition, having reduction in the quantity of the junction sites as well as in the number of events. The results represent an important step in the understanding of tolerance strategies performed by this cultivar, assisting in the identification of potential target genes for use by breeding programs.

Submitted by Maria Beatriz Vieira (mbeatriz.vieira@gmail.com) on 2017-10-17T12:38:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_priscila_cristina_bartolomeu_halicki.pdf: 828377 bytes, checksum: 80762df11368d26386cc393c3dded829 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-10-23T11:08:05Z (GMT) No. of bitstreams: 2 dissertacao_priscila_cristina_bartolomeu_halicki.pdf: 828377 bytes, checksum: 80762df11368d26386cc393c3dded829 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-10-23T11:08:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 dissertacao_priscila_cristina_bartolomeu_halicki.pdf: 828377 bytes, checksum: 80762df11368d26386cc393c3dded829 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-23T11:08:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 dissertacao_priscila_cristina_bartolomeu_halicki.pdf: 828377 bytes, checksum: 80762df11368d26386cc393c3dded829 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / A tuberculose (TB) é uma doença infecciosa causada, principalmente, pelo Mycobacterium tuberculosis e, apesar de curável, ainda é considerada um problema de saúde pública mundial. O tratamento prolongado, combinado com seus efeitos tóxicos e interações farmacocinéticas com outros compostos, pode dificultar a adesão do paciente à terapia, além de selecionar bacilos resistentes. Esses fatores reforçam a necessidade da busca por novos fármacos e por substâncias que possam potencializar a ação de outros fármacos já estabelecidos. Logo, o objetivo deste estudo foi avaliar o potencial antimicobacteriano de naftoquinonas, um nanocarreador lipídico e seus excipientes (óleo de rícino, lecitina de soja, estearato de PEG 660 e rifampicina (RIF)), pelo método Resazurin Microtiter Assay, através da determinação da concentração mínima inibitória (CMI). As naftoquinonas foram avaliadas in vitro frente a três cepas de M. tuberculosis: uma pan-suscetível H37Rv (ATCC 27294); uma monoresistente à isoniazida (INHr - ATCC 35822) com mutação no gene katG (S315T); e outra monoresistente à rifampicina (RIFr - ATCC 35338) com mutação no gene rpoB (H526T), enquanto a RIF-NE e seus excipientes foram avaliados frente a outras três cepas: uma pan-suscetível H37Rv (ATCC 27294); um isolado clínico suscetível e um isolado clínico multidroga resistente (MDR), com mutações nos genes katG (S315T) e rpoB (S531L). Todas as naftoquinonas foram ativas frente às três cepas de M. tuberculosis, com CMI entre 234 e 12,5 μM. Entretanto, as moléculas que apresentam um grupamento amina em sua composição, apresentaram resultados promissores relacionados à primeira etapa de desenvolvimento de um novo fármaco, devido à atividade antimicobacteriana e à baixa toxicidade frente a macrófagos da linhagem J774A.1. Em relação aos nanocarreadores lipídicos, foi possível observar que o encapsulamento da RIF não foi capaz de potencializar sua atividade in vitro para as cepas suscetíveis, porém, aumentou 130x a suscetibilidade da cepa MDR à RIF. Com base nesse resultado, foi avaliada a atividade antimicobacteriana da nanoemulsão sem rifampicina (UN-NE) e dos excipientes utilizados na sua formulação. O estearato de PEG 660 foi ativo frente às três cepas de M. tuberculosis, enquanto o óleo de rícino e a lecitina de soja não apresentaram atividade antimicobacteriana. Considerando as concentrações proporcionais de cada componente na formulação das nanoemulsões e a CMI desses compostos separadamente, pode-se inferir que a atividade antimicrobiana da UN-NE para as três cepas e da RIF-NE para a cepa MDR pode estar relacionada à atividade do estearato de PEG 660. Dessa forma, alguns compostos avaliados neste estudo apresentaram potencial antimicobacteriano e podem ser promissores no desenvolvimento de novas alternativas terapêuticas para a TB, servindo como protótipos para novos fármacos ou novos carreadores de fármacos anti-TB. / Tuberculosis (TB) is an infectious disease caused mainly by Mycobacterium tuberculosis and although curable, is still considered a problem of public health worldwide. Prolonged treatment combined with its toxic effects and pharmacokinetic interactions with other compounds can hamper patient adherence to therapy, besides selecting resistant bacilli. These factors reinforce the need to search for new drugs and substances that can enhance the action of other drugs already established. Therefore, the aim of this study was to evaluate the antimycobacterial potential of naphthoquinones, a lipid nanocarrier and its ingredients (castor oil, soy lecithin, PEG stearate 660 and rifampicin (RIF)), by Resazurin Microtiter Assay, by determining the minimum inhibitory concentration (MIC). The naphthoquinones were evaluated against three strains in vitro: a pan-susceptible H37Rv (ATCC 27294); one monoresistant isoniazid (ATCC 35822) with mutation in the katG gene (S315T); and a monoresistant to RIF (ATCC 35338) with a mutation in rpoB gene (H526T), while RIF-NE and the excipients have been evaluated against other three strains: a pan-susceptible H37Rv (ATCC 27294); a susceptible clinical isolate and a multidrug-resistant (MDR) clinical isolate, with mutations in the katG gene (S315T) and rpoB (S531L). All naphthoquinones were active against the three strains of M. tuberculosis, with MIC between 234 and 12.5 μM. However, the molecules which have an amine grouping in their composition have shown promising results related to the first stage of a new drug development, due to the antimycobacterial activity and low toxicity against the J774A.1 macrophage lineage. About lipid nanocarriers, it was observed that the encapsulation of RIF was not able to enhance its in vitro activity for susceptible strains, however, increased 130x the susceptibility of the MDR strain to RIF. Based on this result, the antimycobacterial activity of the nanoemulsion without rifampicin (UN-NE) and excipients used in the formulation was evaluated. The PEG-660 stearate was active against the three strains of M. tuberculosis, while castor oil and soy lecithin showed no antimycobacterial activity. Considering the proportional concentrations of each component in the formulation of nanoemulsions and MIC of these compounds separately, it can infer that the antimicrobial activity of UN-NE for the three strains and RIF-NE for MDR strain can be related to PEG-660 stearate activity. Thus, some compounds evaluated in this study showed antimycobacterial activity and may be promising in the development of new therapeutic alternatives for TB, serving as prototypes for new drugs or new carriers of anti-TB drugs.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-26Bitstream added on 2014-06-13T19:40:40Z : No. of bitstreams: 1 saska_s_dr_araiq_parcial.pdf: 242738 bytes, checksum: e8220d2fd9b3d1bc67556deeed244971 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-07-02T12:36:16Z: saska_s_dr_araiq_parcial.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-02T12:37:35Z : No. of bitstreams: 1 000690222_20210830.pdf: 242557 bytes, checksum: 18b37bf16d501ada80a3c2b602ec2ada (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Esta tese apresenta a preparação e caracterização de novos materiais compósitos orgânico-inorgânicos baseados em celulose bacteriana (CB) produzida pela bactéria Gluconacetobacter xylinus, colágeno tipo I (COL), hidroxiapatita (HA) e peptídeos regulatórios de fatores de crescimento, “osteogenic growth peptide” OGP e “osteogenic growth peptide [10-14]” OGP [10-14] para aplicação em regeneração óssea. Estudos in vitro e in vivo foram realizados para avaliar o potencial osteocondutor, osteoindutor e a bioatividade destes compósitos. Os peptídeos foram sintetizados pelo método da fase sólida (estratégia Fmoc; SPFS-Fmoc); foram purificados e caracterizados por HPLC, espectrometria de massas e análise de aminoácidos. Os compósitos foram preparados nas seguintes composições, CBCOL, CB-HA, (CB-COL)-HA e (CB-HA)-COL. Os compósitos CB-COL foram preparados inicialmente pela funcionalização da CB pura hidratada pela esterificação do aminoácido glicina empregando a metodologia SPFS-Fmoc, e em seguida realizou-se a incorporação do colágeno empregando 1-etil-3-(3- dimetilaminopropil)-carbodiimida (EDC). Nos compósitos CB-HA, a precipitação da HA foi realizada em CB pura hidratada seguindo ciclos alternados de imersão em soluções de cloreto de cálcio e fosfato de sódio, respectivamente. Adicionalmente, para preparação dos compósitos (CB-COL)-HA, o compósito CB-COL foi empregado como matriz para precipitação da HA, cuja precipitação foi similar ao compósito CBHA. Para preparação dos compósitos (CB-HA)-COL, foram utilizadas matrizes de CB-HA para incorporação do colágeno empregando EDC. As caracterizações realizadas neste trabalho confirmaram a incorporação do COL às matrizes de CB e CB-HA por análises de espectroscopia (FT-IR e Raman) e a difração de raios-X (DRX)... / This thesis presents the preparation and characterization of new organic-inorganic composite materials based on bacterial cellulose (BC) synthesized by bacteria Gluconacetobacter xylinus, type I collagen (COL), hydroxyapatite (HA) and regulatory peptides of growth factors, osteogenic growth peptide (OGP) and osteogenic growth peptide [10-14] (OGP[10-14]) for application in bone regeneration. In vitro and in vivo studies were performed to evaluate the properties osteoconductive and osteoinductive, and bioactivity these composites. The peptides were synthesized through solid phase methodology (SPS - Fmoc strategy) and purified and characterized by HPLC, mass spectrometry and amino acid assay. The composites were prepared such as, BC-COL, BC-HA, (BC-COL), HA and (BC-HA)- COL. Hydrated BC was modified initially by esterification of glycine amino acid through SPS - Fmoc strategy followed by cross-linking of type I collagen employing 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) for preparation of BC-COL composite. In the BC-HA composite, the biomimetic precipitation technique was performed for precipitation of HA on hydrated BC; BC membranes were sequentially incubated in solutions of CaCl2 followed by Na2HPO4, respectively. Additionally, the preparation of (BC-COL)-HA composites, the BC-COL composite was used as template for precipitation of HA crystals, following the biomimetic precipitation technique employed to BC-HA composite; and the preparation of (BC-HA)-COL, the BC-HA composite was used as template for collagen incorporation employing EDC. Characterizations performed in this study confirmed collagen incorporation to BC and BC-HA matrices by spectroscopy analysis (FT-IR and Raman) and that by X-ray diffraction (XRD) showed changes in the pattern BC crystallinity after collagen incorporation. In the composites containing HA, analysis of scanning... (Complete abstract click electronic access bel