Resumo:Rubrivivax gelatinosus, uma bactéria fotossintetizante com reconhecido potencial biotecnológico, foi cultivada em efluente para a realização de estudos sobre a produção de massa celular, rendimento, produtividade, Demanda Química de Oxigênio (DQO) e viabilidade econômica do processo em escala industrial. Inicialmente, diferentes concentrações do substrato foram realizadas com o objetivo de aumentar a produtividade e a recuperação da biomassa utilizando um sistema de microfiltração (¼, ½ e ¾ do volume inicial). Os cultivos anaeróbios foram realizados em biorreatores (50 L), com 1.500 ± 200 lux e 32 ± 2°C durante cinco dias. A biomassa foi recuperada por microfiltração, desidratada por liofilização e analisada para determinação da composição centesimal. O estudo da viabilidade econômica considerou recursos para estimar desembolsos e receitas previstos para ocorrer durante 10 anos. Os principais indicadores de viabilidade econômica analisados foram: o Valor Presente Líquido (VPL), a Taxa Interna de Retorno (TIR) e o payback. Os resultados indicaram maior recuperação de biomassa (28,61 ± 0,71 g) e produtividade (0,1144 g biomassa L-1 dia-1) no cultivo com maior quantidade de matéria orgânica. A maior redução de DQO foi de 69,23%. A composição centesimal revelou semelhanças entre os tratamentos, à exceção dos lipídeos e proteínas que foram maiores no cultivo mais concentrado. O total de biomassa produzida em um ano seria de 9,58 toneladas. O investimento total seria de R$ 6.361.456,51 a um custo operacional anual de R$ 2.366.131,38 e uma receita anual de R$ 3.870.913,15. Com esses valores, os indicadores TIR e VPL foram de 23,70% ao ano e R$ 4.466.192,26, respectivamente, o que demonstrou viabilidade do projeto, sendo possível recuperar o capital investido em até quatro anos de atividade industrial. / Abstract:effluent to assess studies on cell mass production, yield, productivity, Chemical Oxygen Demand (COD) and economic viability of a project to produce bacterial biomass on an industrial scale. Initially, different concentrations of the substrate were performed with the purpose of increasing the productivity and the biomass recovery (¼, ½ and ¾ the initial volume) using microfiltration. Cultivations was accomplished in bioreactors (50 L), at 1,500 ± 200 lux, 32 ± 2°C during 5 days. The biomass was recovery by microfiltration then freeze-dried. Later, the biomass samples were analyzed regarding to proximate composition. Thus, an analysis was developed to assess the resources necessary to estimate costs and revenue that might occur during the project operating (10 years). The main viability indicators used were the Net Present Value (NPV), the Internal Rate of Return (IRR) and the payback. The results showed greater recovery and biomass productivity in bioreactor with higher organic matter (28.61 ± 0.71 g and 0.1144 g biomass L-1 day-1). The greater COD reduction was 69.23%. Except for the lipids and proteins, whose concentrations were higher in the biomass produced in the most concentrated substrates, the other components remained the same. Regarding the economic viability, the results showed that, with a productivity of 0.085 g biomass L-1 day-1, 9.58 tons of biomass could be produced during one year. The total investment for the project was estimated in R$ 6,361,456.51, with an annual costs of R$ 2,366,131.38 and incomes of R$ 3,870,913.15. Considering these results and the viability indicators of 23.70% for the IRR and R$ 4,466,192.26 for the NPV, per annum, the project was considered feasible, providing the recovery of the invested capital within 3.98 years of activity. / Orientador:Elisa Helena Giglio Ponsano / Banca:Alex Akira Nakamura / Banca:Ricardo Borghesi / Banca:Márcia Marinho / Banca: Luzia Helena Queiroz / Doutor

Orientador: Luis Henrique Souza Guimarães / Banca: Daniela Alonso Bocchini Martins / Banca: José Roberto Ernandes / Banca: João Cláudio Thoméo / Banca: Patricia Gomes Cardoso / Resumo: A investigação biotecnológica acompanhada da aplicação das enzimas, combinada com o uso da engenharia genética tem sido realizada em micro-organismos para a produção de enzimas para fins industriais. Entre estas enzimas, as fitases microbianas, que catalisam a hidrólise do fitato (mio-inositol hexaquisfosfato) a mio-inositol e fosfato inorgânico, têm sido amplamente utilizadas na alimentação animal. Neste contexto, o fungo R. microsporus var. microsporus foi selecionado como bom produtor de fitases, com maiores níveis de produção encontrados na Fermentação por Biofilmes (FB) (261,30 U/mg), utilizando bagaço de cana de açúcar como fonte de carbono adicional. A morfologia do biofilme sobre suporte inerte foi analisada por MEV observando-se múltiplas hifas interligadas formando um conjunto ordenado na presença de inúmeros canais que permitem a troca eficiente de nutrientes e oxigenação. A fitase extracelular obtida foi purificada 4,18 vezes com recuperação de 4,78%, obtendo-se uma única banda de 34 kDa em SDS PAGE 12%. A temperatura ótima de atividade para a enzima purificada foi de 55ºC e o pH ótimo 4,5, sendo estável entre 30 °C e 40 °C por 120 min. Apresentou baixa estabilidade ao pH com atividade residual acima de 50% entre pH 3,0 e 5,0 por 60 min. A fitase foi ativada por íons Ca2+ e inibida por K+. A enzima foi capaz de hidrolisar fitato de sódio (Km de 0,72 mM e Vmax de 94,55 U/mg). O extrato bruto contendo fitase foi seco em Spray Dryer com diferentes adjuvantes (farelo de milho, farelo de soja, fubá, amido e maltodextrina). O farelo de soja possibilitou a maior recuperação da atividade fitásica (60%), assim como o fubá (59,5%). Considerando o uso destes dois adjuvantes, o pH ótimo de atividade para a fitase contida no extrato seco foi 4,5 e 8,5, respectivamente e a temperatura ótima de atividade de 45-50 °C. Quando utilizado fubá, a estabilidade foi mantida... / Abstract: Biotechnological research, and the application of enzymes in combination with the use of genetic engineering has been carried out in microorganisms for the production of enzymes for industrial purposes. Among these enzymes, microbial phytases, which catalyze the hydrolysis of phytate (myo-inositol hexakisphosphate) to myo-inositol and inorganic phosphate, have been widely used in animal feed. In this context, the fungus R. microsporus var. microsporus was selected as a good producer of the phytase with higher production levels when grown on Biofilm Fermentation (FB) (261,30 U/mg), using sugarcane bagasse as carbon additional source. The morphology of biofilms on inert support was examined by SEM observing interconnected hyphae forming an ordered array in the presence of many channels which enables efficient exchange of nutrients and oxygen. The extracellular phytase was purified 4.18 fold with 4.78% recovery. A single protein band was obtained in 6% PAGE and confirmed by 12% SDS-PAGE as a single protein band with 34 kDa. The optimum temperature for activity was 55 °C and the optimum pH 4.5. It was completely stable at temperatures between 30 °C and 40 °C for 120 min had low pH with a residual activity of over 50% between pH 3.0 and 5.0 for 60 min. The enzyme was activated by Ca2+ and inhibited by Zn2+. The enzyme was able to hydrolyze sodium phytate with a Km=0.72 mM, Vmax= 94.55 U/mg of protein. The crude extract containing phytase was dried using Spray Dryer with different adjuvants. Soybean meal and corn meal allowed the best recovery of phytase activity 60% and 59.5%, respectively. Considering the use of these two adjuvants, the optimum pH of activity for phytase in the dry extract was 4.5 and 8.5, respectively, and the optimum of temperature of 45-50 °C. When used corn meal, the stability was maintained above 90% at pH 2.5-10.0 for 60 min. The dry phytase (corn meal) was applied to the feed... / Doutor

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-02-17T22:37:28Z No. of bitstreams: 1 DinalvaBritoDeQueiroz_TESE.pdf: 16323457 bytes, checksum: e9b049a8d2f5ad746ecba459b0146d47 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-02-19T22:06:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DinalvaBritoDeQueiroz_TESE.pdf: 16323457 bytes, checksum: e9b049a8d2f5ad746ecba459b0146d47 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-19T22:06:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DinalvaBritoDeQueiroz_TESE.pdf: 16323457 bytes, checksum: e9b049a8d2f5ad746ecba459b0146d47 (MD5) Previous issue date: 2013-08-05 / A administra??o de horm?nios pela via oral se configura como um grave problema, uma vez que diversos efeitos colaterais est?o relacionados a tal procedimento. O objetivo do presente estudo foi avaliar a seguran?a e a efic?cia de um novo produto destinado a Terapia de Reposi??o Hormonal transd?rmica nanoestruturada (TRHN), com base em uma formula??o patenteada sob No. US 2013/0123220A1. Tal formula??o foi capaz de restabelecer os n?veis s?ricos de Estradiol (0,1%) + Estradiol (0,25%), em 122 mulheres menopausadas com idade m?dia de 56,88 (? 6,27). A avalia??o faz parte de um estudo prospectivo longitudinal. Par?metros cl?nicos, incluindo o grau de satisfa??o com al?vio sintom?tico, concentra??es s?ricas de estradiol, peso, press?o arterial, foram comparados entre a o in?cio e o final do tratamento. Os achados mostram que o BIOLIP?DEO/B2? foi eficaz e seguro em restabelecer os n?veis s?ricos hormonais sem efeitos colaterais. A satisfa??o com tratamento foi de 92%. As concentra??es no soro de estradiol foram significativamente maiores ap?s tratamento (p<0,05). Peso e press?o arterial sist?lica e diast?lica n?o apresentaram diferen?as significativas (p>0,05) ao longo do tratamento. N?o Foi observada hemorragia vaginal. Avalia??o de mamografia bilateral das mamas o tratamento encontraram resultados normais em todas as mulheres. Este estudo mostra pela primeira vez a efic?cia de uma formula??o transd?rmica nanoestruturada na entrega transd?rmica de estradiol e o estriol medido in vivo utilizando Espectroscopia Raman confocal. A formula??o do BIOLIP?DEO/B2? ? segura e eficaz em restabelecer os n?veis s?ricos de estradiol e de aliviar os sintomas da menopausa. A formula??o pode servir como uma boa escolha para a terapia de reposi??o hormonal para proteger contra sintomas p?s-menopausa. / The hormone administration by the oral route is frequently related with different many side effects. The aim of this study was to evaluate the safety and efficacy of a new product intended to transdermal hormone replacement nanostructured (TRHN) therapy, based on a patented under No. US 2013/0123220A1 formulation. This formulation was able to restore serum levels of estradiol (0.1%) + estradiol (0.25%) in 122 postmenopausal women with a mean age of 56.88 (? 6.27). The assessment is part of a longitudinal prospective study. Clinical parameters, including the degree of satisfaction with symptom relief, serum concentrations of estradiol, weight, blood pressure, were compared between the beginning and the end of treatment. The findings show that BIOLIP?DEO B2? was safe and effective in restoring hormonal serum levels without side effects. The satisfaction with treatment was 92%. Serum concentrations of estradiol was significantly higher after treatment (p <0.05). Weight and systolic and diastolic blood pressure showed no significant differences (p> 0.05) during treatment. No vaginal bleeding was observed. Evaluation of bilateral breast mammography treatment found normal results in all women. This study shows for the first time the effectiveness of a transdermal formulation nanostructured in the transdermal delivery of estradiol and estriol measured in vivo using Confocal Raman Spectroscopy. The formulation of BIOLIP?DEO/B2? is safe and effective in restoring serum estradiol levels and alleviates menopausal symptoms. The formulation can serve as a good choice for hormone replacement therapy to protect against post-menopausal symptoms.

Neste trabalho foram desenvolvidos, em escala laboratorial, processos para o aproveitamento do soro de queijo como meio de cultura para as leveduras Kluyveromyces marxianus CBS 712 e Kluyveromyces marxianus CBS 6556 , objetivando a produção de lactase. A primeira etapa dos experimentos foi realizada em incubadora rotatória para determinar-se as condições ideais de crescimento microbiano (pH, meio de cultura e temperatura). Os resultados desta etapa definem que o pH e a temperatura ideais de crescimento são 5,5 e 37oC, respectivamente. Quanto ao meio de cultura, definiu-se soro de queijo in natura (7% w/v) para a cepa CBS 6556 e soro suplementado com extrato de levedura (1% w/v) para a cepa CBS 712. A segunda etapa dos experimentos foi realizada em biorreator aerado, utilizando-se as condições de crescimento determinadas na etapa anterior, com o objetivo de determinar a melhor cepa produtora de lactase. Ambas linhagens produziram quantidades equivalentes da enzima, sendo então escolhida, para os testes posteriores de otimização do processo e caracterização enzimática parcial, a levedura Kluyveromyces marxianus CBS 6556, por utilizar um meio de cultura mais simples e barato. Testou-se, então, o crescimento em soro de queijo concentrado (21% w/v), que resultou em uma maior produtividade específica de lactase pela levedura, contudo apresentou, também, maior produção de etanol, tóxico à célula. A caracterização enzimática mostrou que a lactase produzida possui atividade enzimática máxima em torno de 37oC e que possui pouca estabilidade à temperatura ambiente (30oC) e ao armazenamento à 4oC. Durante o armazenamento nas temperaturas de -4oC e -18oC a enzima conservou sua estabilidade durante as nove semanas.

A ascorbato peroxidase (APX) é uma das principais enzimas do sistema de detoxificação de espécies reativas de oxigênio (ERO) em plantas, catalisando a conversão do peróxido de hidrogênio em água usando o ascorbato como doador de elétrons. No arroz, oito genes codificam APX. O presente estudo teve como objetivo avaliar o papel das enzimas de APXs em arroz, através da determinação das localizações subcelulares das diferentes isoformas, do estudo da expressão gênica e da caracterização detalhada do efeito do silenciamento das isoformas cloroplastídicas (chlAPXs) no metabolismo da planta, em condições normais e na resposta à estresses abióticos. A expressão diferencial das diferentes isoformas de APXs em condições de estresses abióticos varia entre as espécies e com a intensidade e duração do estresse. A localização subcelular de OsAPX1 e OsAPX2 no citosol, OsAPX3 e OsAPX4 nos peroxissomos, OsAPX5 no cloroplasto/mitocôndria, OsAPX6 na mitocôndria e OsAPX7 no cloroplasto foram confirmadas em protoplastos de arroz. Plantas duplamente silenciadas para os genes OsAPX7/OsAPX8 não apresentam alterações fenotípicas, no entanto possuem alterações no metabolismo antioxidante sob condições normais de crescimento. Análises proteômicas dessas plantas revelaram que várias rotas importantes foram afetadas, especialmente proteínas envolvidas com processos fotossintéticos. Plantas silenciadas submetidas a estresse de alta luz (HL) e metil viologênio (MV) mostraram que as chlAPXs são importantes na proteção antioxidante em arroz. Alterações como fotodanos, fotoinibição e bloqueio do transporte de elétrons foram observadas nas plantas silenciadas submetidas a estresses abióticos, gerando grandes distúrbios na atividade fotoquímica. No entanto, sob alta luz as chlAPXs parecem não serem essenciais para a proteção de fotodanos, fotoinibição e danos oxidativos dirigidos pela alta luz no fotossistema II. Plantas silenciadas e não-transformadas (NT) exibem diferenças na fotossíntese sob condições normais de crescimento, bem como quando submetidas a estresses abióticos. / Ascorbate peroxidase (APX) is a major enzyme of the Reactive Oxygen Species (ROS) detoxification system in plants, catalyzing the conversion of hydrogen peroxide into water using ascorbate as electron donor. In rice eight genes encode APX. This study aimed to evaluate the role of APX enzymes in rice, through subcellular localization of the different isoforms, the study of gene expression and detailed characterization of chloroplastic APXs (chlAPXs) silencing in plant metabolism under normal conditions and in response to abiotic stresses. The differential expression of the different isoforms of APXs under abiotic stress conditions varies among species, and depends on the intensity and duration of stress. The subcellular localization of OsAPX1 and OsAPX2 in cytosol, OsAPX3 and OsAPX4 in peroxisomes, OsAPX5 in cloroplast/mitochondria, OsAPX6 in mitochondria and OsAPX7 in chloroplast were confirmed in rice protoplasts. Double silenced plants in OsAPX7/OsAPX8 genes did not show phenotypic changes; however presented alterations in the antioxidant metabolism under normal growth conditions. Proteomic analysis revealed that in theses plants several important pathways were affected, especially proteins involved with photosynthetic process. Silenced plants subjected to high light (HL) and methyl viologen (MV) stresses show that the chlAPXs are important in the antioxidant protection in rice. Alterations such photodamage, photoinhibition and obstruction of the electron transport were observed in silenced plants subjected to abiotic stresses, generating great disturbances in photochemical activity. However, under high light the chlAPXs appear not be essential to the protection of photodamage, photoinhibition and oxidative damage triggered by HL in photosystem II (PSII). Silenced and non-transformed (NT) plants exhibit differences in photosynthesis under normal growth conditions, as well as, when subjected to abiotic stress.

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.

Buscando compreender o processo de formação de grupos interdisciplinares, este trabalho estuda o caso de dois centros de pesquisa - o Centro de Biotecnologia e o Centro de Ecologia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Partindo da evolução histórica da universidade, enquanto instituição de pesquisa, e das relações entre a pesquisa básica e a pesquisa aplicada, chega-se à discussão da pesquisa interdisciplinar e o seu desenvolvimento na UFRGS. São identificados e analisados os fatores que contribuíram para a formação e o desenvolvimento dos centros de pesquisa estudados enquanto grupos interdisciplinares. Estes fatores são classificados em: a) fatores ambientais - programas governamentais e estrutura organizacional; b) fatores administrativos - liderança e canais de comunicação e c) fatores comportamentais - relações interpessoais e interesses comuns. O estudo evidencia que os programas governamentais e a liderança foram os fatores preponderantes no processo de desenvolvimento dos grupos interdisciplinares, embora os demais tenham também contribuído com intensidades distintas. Constata-se também que a prática da pesquisa interdisciplinar está levando a uma mudança substancial no comportamento do pesquisador, ao requerer cooperação e humildade intelectual. Finalmente, considera-se que para assegurar o futuro da pesquisa interdisciplinar na UFRGS, é imperioso definir uma política institucional que legitime os centros de pesquisa. / In order to understand the process of development of interdisciplinary groups, this study considers the cases of two research centers - the Biotechnology Center and the Ecology Center of the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS). The factors which contributed to the setting-up and development of the two research centers as interdisciplinary groups are identified and analised. The factors were classified as: a) environmental factors - governmental programms and organizational structure; b) administrative factors - leadership and channels of communication; and c) behavioral factors - personal relationships and common interests. The study shows that governmental programms and leadership were the most important factors in promoting interdisciplinary projects, although the other factors have also contributed to the process. The study also concludes that the interdisciplinary research is leading to substantial changes in the researcher behavior as it requires cooperation and intelectual humbleness. Finally it is noted that, in order to assure interdisciplinary research at UFRGS, it is necessary a definition of an institutional policy that will grant legitimacy to the research centers.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-graduação em Ciências Animais, 2014. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-12-11T17:52:36Z No. of bitstreams: 1 2014_RodrigoDornelesTortorella.pdf: 1610273 bytes, checksum: 0355b3b368491a0843c4c35c7dc827f5 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-12-12T15:01:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_RodrigoDornelesTortorella.pdf: 1610273 bytes, checksum: 0355b3b368491a0843c4c35c7dc827f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-12T15:01:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_RodrigoDornelesTortorella.pdf: 1610273 bytes, checksum: 0355b3b368491a0843c4c35c7dc827f5 (MD5) / O Curraleiro Pé-Duro possui como características desejáveis, a resistência ao estresse climático, ectoparasitas e endoparasitas. Contudo, atualmente encontra-se ameaçado devido ao pequeno número de animais existentes. Uma das alternativas para expandir a criação é o uso de biotecnologias da reprodução, que podem ser adaptadas para esta raça após um maior conhecimento da fisiologia reprodutiva das fêmeas. O trabalho teve por objetivo caracterizar a dinâmica folicular durante o ciclo estral na raça Curraleiro Pé-Duro e conhecer as respostas reprodutivas frente à inseminação artificial em tempo fixo (IATF). No Capítulo 2, novilhas (n = 12) e vacas (n = 11) não lactantes e cíclicas foram monitoradas (avaliação ultrassonográfica) diariamente durante um ciclo estral completo. Não houve diferença na dinâmica folicular entre novilhas e vacas. Desta forma, os dados foram combinados de acordo com o número de ondas foliculares. As fêmeas apresentaram predominantemente dois padrões de ondas foliculares, duas (36,8%) e três (63,2%), não havendo diferença na duração do ciclo estral entre estes. Nos animais com três ondas, a taxa de crescimento e máximo diâmetro do folículo ovulatório (FO) foram maiores em relação aos com duas ondas. Independentemente do padrão de ondas, a duração do FO foi menor do que do folículo dominante (FD) não ovulatório das outras ondas. O desenvolvimento (duração e volume) do corpo lúteo (CL) não diferiu entre os animais com duas e três ondas. No Capítulo 3, as avaliações ultrassonográficas foram realizadas a cada 8 horas até 5 dias após a ovulação, em novilhas (n = 11) e vacas (n = 11) não lactantes e cíclicas, para caracterizar com maior precisão a emergência e divergência folicular. Entre vacas e novilhas houve diferença apenas no tempo entre a ovulação e emergência (11,6 ± 3,3 h versus 20,3 ± 2,5 h, P ≤ 0,05) e a ovulação e divergência (52,4 ± 5,2 h versus 71,8 ± 4,1 h, P ≤ 0,05), respectivamente. Após a emergência folicular, a divergência ocorreu em torno de 45 horas e o tamanho do FD (8,1 ± 1 mm) foi similar ao maior folículo subordinado (FS, 7,6 ± 0,9 mm). A taxa de crescimento do FD e FS não diferiu até a divergência, sendo que após a taxa no FD manteve-se positiva enquanto que o FS regrediu. No Capítulo 4, foram verificadas as respostas foliculares e luteais de vacas cíclicas (n = 12), não lactantes e pluríparas frente à aplicação do benzoato de estradiol (BE) ou cipionato de estradiol (CE) como indutores da ovulação (Experimento 1), e a aplicação da gonadotrofina coriônica equina (eCG, Experimento 2) em protocolo de IATF. No Experimento 1, houve diferença apenas no momento da ovulação, sendo mais precoce e menos disperso nos animais que receberam o BE. No Experimento 2, o eCG não teve efeito benéfico sobre o crescimento folicular e luteal. Os dados obtidos no trabalho servirão de base para a manipulação do ciclo reprodutivo objetivando melhores resultados em programas de IATF e múltipla ovulação e transferência de embriões, ajudando assim na preservação e disseminação da raça. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Curraleiro Pé-Duro cattle have desirable adaptative traits as tolerance to climatic stresses and resistence to parasites. However, nowadays this breed is in dangerous due to the low number of animals. The use of reproductive biotechnologies could be an alternative to stimulate the spread of Curraleiro Pé-Duro. Although satisfactory results will just be achieved after knowledgement of female reproductive physiology. Thus, the aim of the present study was to characterize ovarian follicular dynamics during estrous cycle and reproductive responses after a fixed-time artificial insemination (FTAI). In Chapter 2, cyclic heifers (n = 12) and non-lactating, multiparous cows (n = 11) were examined daily by ultrasonography for two consecutive ovulations (an estrous cycle). Follicular and luteal characteristics were not different between heifers and cows. Consequently, data on cows and heifers were combined according to the number of follicular waves. Follicular dynamics was characterized by the predominance of two (36.8%) and three (63.2%) follicular waves. No difference in estrous cycle length between these follicular wave patterns was observed. The ovulatory follicle (OF) growth rate and maximum diameter were greater (P ≤ 0.05) in females showing three waves. The ovulatory wave was shorter (P ≤ 0.05) than the preceding waves regardless of the wave pattern. No difference was found in corpus luteum (CL) development (volume and life-span) between females with two and three follicular wave patterns. In Chapter 3, cyclic heifers (n = 11) and non-lactating, multiparous cows (n = 11) were examined every 8 hours by ultrasonography until five days after ovulation (D 0) to characterize ovarian follicular emergence and deviation. The interval from ovulation to emergence (11.6 ± 3.3 h versus 20.3 ± 2.5 h, P ≤ 0.05) and ovulation to deviation (52.4 ± 5.2 h versus 71.8 ± 4.1 h, P ≤ 0.05) was shorter in cows than in heifers, respectively. No other difference was observed between cows and heifers. DF diameter (8.1 ± 1 mm) did not differ (P = 0.09) from the largest subordinate follicle (SF) diameter (7.6 ± 0.9 mm) at the moment of deviation (around 45 hours after emergence). DF and SF growth rates were similar until deviation, at this moment SF growth rate decreased while DF growth rate remained constant. In Chapter 4, the aim was to evaluate the effects of estradiol benzoate (EB) and estradiol cypionate (CE) as ovulatory inducers (Experiment 1) and equine chorionic gonadotropin (eCG, Experiment 2) on follicular and luteal dynamics in a FTAI protocol. In Experiment 1, interval from P4 removal to ovulation was shorter and less variable in EB group (P ≤ 0.05). In Experiment 2, eCG did not to improve (P > 0.05) follicular and luteal growth. Data from this study will be useful to a better estrous cycle manipulation to achieve good results in artificial insemination, FTAI and multiple ovulation and embryo transfer programs aiming breed conservation and spread.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2006. / Submitted by Diogo Trindade Fóis (diogo_fois@hotmail.com) on 2009-11-03T11:20:58Z No. of bitstreams: 1 2006_Daniela Oliveira Brandao.pdf: 802866 bytes, checksum: b6d64ec9d9889cfa0f753bbc6743fa44 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2009-11-09T12:25:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Daniela Oliveira Brandao.pdf: 802866 bytes, checksum: b6d64ec9d9889cfa0f753bbc6743fa44 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-09T12:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Daniela Oliveira Brandao.pdf: 802866 bytes, checksum: b6d64ec9d9889cfa0f753bbc6743fa44 (MD5) Previous issue date: 2006-10-26 / Taxas de blastocisto aceitáveis são obtidas com os sistemas atuais de produção in vitro de embriões. Entretanto, o elevado índice de reabsorção embrionária e descontinuidade de gestação, bem como as variações dos resultados obtidos, diminuem de forma significativa a eficiência da técnica. Na tentativa de minimizar estes dois fatores foi focado nesta tese o desenvolvimento de novas formas de monitoramento dos embriões e simplificação da rotina diária. O primeiro trabalho, desenvolvido para o monitoramento do desenvolvimento embrionário, procura aprofundar o entendimento das perdas embrionárias no período de reconhecimento materno da gestação. Apesar de inúmeras investigações do desenvolvimento e caracterização embrionárias serem constantemente realizadas, estas estão restritas ao embrião até 7 dias de vida ou à gestação avançada. A maioria dos problemas, no entanto, está concentrada no período de reconhecimento materno, seguido da implantação no endométrio, sendo imprescindível a criação de métodos práticos e confiáveis que permitam o monitoramento do desenvolvimento embrionário pós-eclosão. Diante dessa necessidade, foi estabelecido um sistema de cultivo in vitro de embriões bovinos no período pós-eclosão denominado sistema PHD (post hatching development). Nele, embriões produzidos in vitro foram cultivados em túneis de gel de agarose em meio de cultivo modificado e os dados obtidos revelaram que o sistema de cultivo foi capaz de sustentar a diferenciação celular do embrião em trofoblasto, hipoblasto e epiblasto, inclusive com a formação da camada de Rauber, definindo assim o disco embrionário. Este sistema de cultivo representa o primeiro modelo experimental capaz de promover crescimento e diferenciação pós-eclosão in vitro, podendo ser utilizado com sucesso para monitorar o efeito tardio de tratamentos utilizados no sistema de cultivo. Dados preliminares de seu uso para monitorar substâncias tóxicas e expressão gênica foram obtidos e estão relacionados no corpo desta Tese. Adicionalmente ao sistema PHD, um segundo trabalho focou a simplificação e maior padronização da rotina da produção in vitro de embriões, sugerindo para isto, o congelamento e estoque de meios de cultivo prontos para uso. Os resultados obtidos com meios congelados em dois sistemas distintos de produção in vitro (DIAS-Dinamarca e Embrapa- Brasil), mostraram ser possível a produção de embriões em meios previamente congelados, sem que haja prejuízo nas taxas de blastocisto alcançadas. Além de facilitar a laboriosa rotina de produção de meios de cultivo, seu congelamento e estoque permitiram a existência de padronização entre manipulações, dado que a partida dos meios de cultivo utilizados é sempre a mesma. Em conclusão, os dois trabalhos desenvolvidos nesta Tese, um de contribuição científica e o outro aplicado, procuram contribuir em áreas pouco exploradas e deixam claro que existem lacunas a serem investigadas para melhoria dos sistemas atuais da produção in vitro de embriões. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Acceptable blastocyst rates are obtained with the actual systems of in vitro embryo production. However, the high rate of embryonic death and gestation interruption, as much as the broad variation in the obtained results, reduce significantly the technique efficiency. In a trial to minimize both factors, this thesis has focused on developing new monitoring systems and routine work simplification. The first work was developed for monitoring embryo development, in an effort to understand embryos loss in the maternal recognition of pregnancy period. Although several investigations have been focused in embryo development and characterization, these are restricted to the embryo up to 7 days, or to the late gestation. However, most of the problems are concentrated in the maternal recognition period, followed by endometrium implantation, so it is fundamental to create practical and trustable methods for monitoring the post-hatching embryo development. Considering this necessity, a post-hatching culture system denominated PHD (Post Hatching Development) system was established. In this system, in vitro produced embryos were cultured in agarose gel tunnels under a modified culture medium and the obtained data revealed that it was capable to sustain embryonic cell differentiation in trophoblast, hypoblast and epiblast, including the Rauber´s layer formation, defining the embryonic disc. This represents the first complete experimental model to promote rapid growing and post-hatching differentiation in vitro, able to be successfully used to monitor the late effect of treatments in the culture system. Preliminary data of its use to monitor toxic substances and gene expression were obtained and are described in this thesis. Additionally to the PHD system, a second work focused on the simplification and pattern of in vitro embryo production. For that, we suggested the freezing and stocking of ready-to-use medium. The results obtained in two different systems (DIAS-Dinamarca and Embrapa- Brasil) have shown that it is possible to produce embryos in previously frozen medium without affecting embryo rates. Besides facilitating the laborious routine of medium production, freezing aliquots has allowed to create a pattern among different manipulations, considering that the medium batch was always the same. In conclusion, both works developed in this thesis, one more scientific and the other more applied, try to contribute in non explored areas and clearly show that there are gaps to be investigated for enhancing the results in in vitro embryo production.

Tese (Doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2009. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-04-16T22:19:56Z No. of bitstreams: 1 2009_KilviaInesChavesCraveiro.pdf: 2516341 bytes, checksum: a4ffdc7dbe2c94fef6df5d516eb9e9ac (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-04-16T22:21:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_KilviaInesChavesCraveiro.pdf: 2516341 bytes, checksum: a4ffdc7dbe2c94fef6df5d516eb9e9ac (MD5) / Made available in DSpace on 2011-04-16T22:21:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_KilviaInesChavesCraveiro.pdf: 2516341 bytes, checksum: a4ffdc7dbe2c94fef6df5d516eb9e9ac (MD5) / A cultura da cana-de-açúcar desde sempre reteve destacada relevância para a economia brasileira decorrente dos produtos que gera e pela demanda premente da utilização de biocombustíveis renováveis na matriz energética atual. Todavia, inúmeras doenças e pragas persistem e precisam ser continuamente estudadas de forma a se obter variedades geneticamente melhoradas e resistentes. O potencial biotecnológico das d-endotoxinas produzidas em inclusões cristalinas provenientes de bactérias formadoras de esporos, a exemplo do Bacillus thuringiensis, é amplamente estabelecido. Nesta assertiva, buscou-se construir uma biblioteca de variantes do gene cry1Ia12synth e selecionar variantes codificadoras de toxina Cry1Ia12synth com atividade entomotóxica diferenciada contra larvas de broca gigante (Telchin licus licus) da cana-de-açúcar, por meio da estratégia de utilização combinada das técnicas de DNA shuffling (evolução molecular in vitro) e Phage display (apresentação em superfície de fagos). Novas toxinas foram selecionadas por varredura de moléculas afins das proteínas presentes nas vesículas de membrana do intestino médio de larvas de T.l.licus. Centenas de variantes foram analisadas e 30 delas foram escolhidas para serem expressas em fagos e avaliadas por bioensaios de atividade entomotóxica. Os resultados mostraram que 4 variantes apresentaram atividade entomotóxica específica aumentada em mais de 2 vezes quando comparadas a toxina original. Os genes codantes destas proteínas mutantes foram seqüenciados e as proteínas correspondentes tiveram a estrutura simulada por meio de técnicas de modelagem molecular por homologia, para estudar possíveis implicações das mutações sobre a atividade tóxica. Os estudos moleculares revelaram pequenas variações no contato e distância entre alguns átomos das proteínas mutantes em relação à proteína original. No entanto, tais modificações foram insuficientes para determinar a causa da atividade diferenciada entre mutantes e original, indicando a necessidade de estudos adicionais de interação entre a proteína Cry e o receptor. Portanto, os resultados obtidos validam a estratégia utilizada e disponibilizam novas moléculas candidatas ao controle desta praga em futuros eventos de geração de cana-de-açúcar geneticamente modificada. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Sugarcane crop has always been important for the Brazilian economy due to its subproducts and the imminent demand in its use as a source of renewable biofuels. However, many diseases and insect-pests persist and need to be continuously investigated to result in the development of genetically improved varieties. The biotechnological potential of d-endotoxins produced in crystalline inclusions from Bacillus thuringiensis spore-forming bacteria is widely established. In this context, we built a library of cry1Ia12synth variant genes coding Cry1Ia12synth toxin with improved entomotoxic activity against sugarcane giant borer (Telchin licus licus), through the combined use of DNA shuffling and phage display techniques. Novel toxins were selected by screening for binding protein present within brush border membrane vesicles from T. l. licus midgut. Hundreds of variant toxins were analyzed and 30 were chosen to be expressed in phages and evaluated by bioassays of entomotóxica activity. The results showed that 4 variant toxins had specific entomotoxic activity increased by more than two times compared to original toxin. The genes coding these mutant proteins were sequenced and the structures of the corresponding proteins were solved by homology molecular modeling, to evaluate possible implications of mutations on the entomotoxic activity. The molecular studies revealed minor variations in relation to the contact and distance among certain atoms within the mutant proteins as compared to the original one. Nevertheless, these variations were insufficient to determine the cause of the differential activities among mutants and original protein, indicating the need additional studies of interactions between Cry protein and receptor. Therefore, the results validate the strategy used and provide novel candidate molecules to control this pest in transforming events of genetically modified sugarcane.