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.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Chromobacterium violaceum is a Gram-negative, saprophytic, non-pathogenic and free living bacterium. The complete sequencing of its genome has revealed many genes encoding products of biotechnological interest. Among these products are several chitinases. Chitinases, enzymes capable of degrading chitin, an insoluble polymer of β(1,4)-linked N-acetyl-β-D-glucosamine (GlcNAc), are of great biotechnological interest, because they can be used to convert chitin in useful derivatives as well as being exploited for the control of fungi and insects that cause damages in crops. This study aimed to carry out the biochemical, biological and structural characterization of a recombinant chitinase, belonging to family GH18, from C. violaceum ATCC 12472. The ORF CV2935 was amplified by polymerase chain reaction (PCR) and cloned into the vectors pET303/CT-His and pPICZαA, for expression in Escherichia coli and Pichia pastoris, respectively. In both systems, the enzyme was secreted into the culture medium, in its soluble and functional form, and purified to homogeneity by affinity chromatography on a chitin matrix followed by size-exclusion chromatography on Superdex75 matrix. The yields of pure chitinase expressed in E. coli and P. pastoris were 2.6 and 44 mg per liter of culture, respectively. The recombinant chitinase produced in both microrganisms showed optimal activity at pH 3.0 and it was active after treated at temperatures up to 60 ÂC. The enzyme produced in P. pastoris (45 kDa) was N-glycosylated as revealed by Schiffʼs reagent and digestion with N-glycosidase F. Moreover, the glycosylated chitinase was found to be slightly more thermostable than the enzyme produced in E. coli (43 kDa). The rCV2935 showed hydrolytic activity against colloidal chitin, crab shell, and synthetic substrates containing p-nitrophenol. It was also able to hydrolyse glycol-chitin in SDS-PAGE and showed low chitosanase activity. The fluorescence spectra revealed that the proteins were produced in their folded conformation. The crystal structure of the recombinant chitinase produced in P. pastoris was determined by X-ray crystallography at a resolution of 2.1Ǻ. Its catalytic domain adopts an (β/α)8 triose-phosohate isomerase (TIM) barrel fold, and the residues essential for catalysis are conserved. The recombinant chitinase reduced the growth of the phytopathogenic fungus Rhizoctonia solani, and bioassays with cowpea weevil Callosobruchus maculatus showed that the rCV2935 possibly interfered with the insect feeding, which resulted in decreased weight of adults. The biochemical, biological and structural studies of rCV2935 may be useful for biotechnological application of this enzyme. / Chromobacterium violaceum à uma bactÃria Gram-negativa, saprÃfita, nÃo patogÃnica e de vida livre. O seqÃenciamento completo do genoma dessa espÃcie revelou muitos genes codificando produtos com potenciais aplicaÃÃes em diversas Ãreas. Dentre esses produtos, estÃo vÃrias quitinases. Quitinases, enzimas capazes de degradar a quitina, um biopolÃmero de N-acetil-β-D-glucosamina bastante insolÃvel, sÃo de grande interesse biotecnolÃgico, podendo ser utilizadas para converter quitina em derivados Ãteis, e tambÃm para o controle de fungos e insetos que causam danos em culturas agrÃcolas. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar bioquÃmica, biolÃgica e estruturalmente uma quitinase recombinante (CV2935), da famÃlia 18 das glicosÃdeo hidrolases, de C. violaceum ATCC 12472. A ORF codificando a proteÃna CV2935 foi amplificada por reaÃÃo em cadeia da polimerase (PCR) e clonada nos vetores pET303/CT-His e pPICZαA, para expressÃo em Escherichia coli e Pichia pastoris, respectivamente. Em ambos os sistemas, a enzima foi secretada para o meio de cultura, na sua forma solÃvel e funcional, sendo purificada a homogeneidade por cromatografia de afinidade em matriz de quitina, seguida de cromatografia de exclusÃo molecular em matriz de Superdex75. Os rendimentos da quitinase pura, expressa em E. coli e P. pastoris, foram 2,6 e 44 mg por litro de cultura, respectivamente. A quitinase produzida em ambos os microorganismos mostrou atividade Ãtima em pH 3,0 e foi ativa quando tratada a temperaturas de atà 60 ÂC. A enzima produzida em P. pastoris (45 kDa) foi N-glicosilada, como revelado por coramento com reagente de Schiff e digestÃo com N-glicosidase F, mostrando-se ligeiramente mais termoestÃvel do que a enzima nÃo glicosilada, produzida em E. coli (43 kDa). A rCV2935 apresentou atividade hidrolÃtica (endoquitinÃsica) frente a quitina coloidal, matriz de carapaÃa de caranguejo obtida comercialmente, glicol-quitina (em gel SDS-PAGE), substratos sintÃticos solÃveis contendo p-nitrofenol, alÃm de apresentar pequena atividade quitosanÃsica. Os espectros de fluorescÃncia revelaram que as proteÃnas foram produzidas na sua conformaÃÃo enovelada. A enzima teve sua estrutura cristalogrÃfica resolvida a uma resoluÃÃo de 2.1à e seu domÃnio catalÃtico apresentou um dobramento do tipo barril (β/α)8 (barril TIM) e resÃduos essenciais para catÃlise conservados, caracterÃsticas essas, comuns Ãs proteÃnas da mesma famÃlia. A quitinase recombinante retardou o crescimento do fungo fitopatogÃnico Rhizoctonia solani, e, em bioensaios com o caruncho Callosobruchus maculatus, a rCV2935 possivelmente interferiu com a alimentaÃÃo do inseto, o que acarretou na diminuiÃÃo do peso dos mesmos. Os estudos bioquÃmicos, biolÃgicos e estruturais da rCV2935 poderÃo ser Ãteis para aplicaÃÃo biotecnolÃgica dessa enzima.

O ferro é elemento essencial para quase todos os organismos, participando de reações importantes no metabolismo das plantas, incluindo a fotossíntese. A homeostase desse metal não é completamente entendida em organismos vegetais, sendo que tanto o excesso quanto a deficiência são deletérios. O arroz (Oryza sativa L. ssp. indica) é normalmente cultivado em terrenos irrigados, o que pode levar ao excesso de ferro. Neste trabalho, nós utilizamos a técnica de Análise Diferencial de Representações (RDA) para isolar seqüências cuja expressão é aumentada ou diminuída pelo excesso de ferro. Foram isoladas 24 seqüências aumentadas e 15 inibidas. Onze seqüências tiveram seu padrão de expressão confirmado como sendo ativadas pelo excesso de ferro, de 14 testadas. Nenhuma seqüência teve seu padrão confirmado como sendo inibido pelo excesso de ferro. Dentre as seqüências confirmadas como diferencialmente expressas, foram encontrados genes relacionados à fotossíntese, resposta a estresse, degradação de proteínas, metabolismo de açúcares e aminoácidos e fatores de transcrição. Vários desses genes estão associados a senescência em outros trabalhos, indicando que a planta sob excesso de ferro pode estar entrando na rota que leva à senescência. Também foi encontrado um fator de transcrição da família WRKY cuja expressão é mais acentuada no 3º dia de tratamento, com diminuição gradual até o 9º dia. Esse dado pode indicar que essa proteína pode estar envolvida na resposta inicial ao estresse, sendo um candidato a regulador da resposta.

As espécies reativas de oxigênio (ERO) são produzidas constantemente pelo metabolismo aeróbico. Em situações de estresse biótico ou abiótico, a produção é aumentada e a toxicidade das ERO pode conduzir a diversos danos celulares. As ERO atuam também como moléculas sinalizadoras regulando a expressão de genes de defesa a estresses, senescência, morte programada da célula, crescimento e desenvolvimento da planta, entre outros processos metabólicos. Uma vez que as ERO são tóxicas e também participam de eventos de sinalização, as células vegetais requerem mecanismos que regulem finamente a concentração intracelular destas moléculas. A ascorbato peroxidase (APx) é uma enzima fundamental do metabolismo antioxidante, catalisando a decomposição do H2O2. Em arroz, a APx é codificada por oito genes, cujas isoformas são caracterizadas por sua localização subcelular: citosólica, peroxissomal, mitocondrial ou cloroplástica. O objetivo deste trabalho foi caracterizar funcionalmente as APx citosólicas (OsAPx1 e OsAPx2) e peroxissomais (OsAPx3 e OsAPx4). A estratégia utilizada foi o silenciamento pós-transcricional por RNA de interferência (RNAi) dos genes individualmente e de ambos os genes codificantes de isoformas do mesmo compartimento subcelular. A redução da expressão de cada gene, assim como de ambos os genes de um compartimento, resultou na produção de diferentes sinais. As plantas RNAi mostraram diferentes fenótipos e padrões de expressão transcricional dos genes da família OsAPx. Analisando as plantas silenciadas para os genes OsAPx1 e OsAPx2 sob estresse com radiação UV e altas doses de alumínio, foi observada compensação por outras enzimas antioxidantes e aclimatação, possivelmente sinalizados pelos níveis mais elevados de H2O2. Estes resultados indicam que cada isoforma de OsAPx pode apresentar funções específicas na célula. / Reactive Oxygen Species (ROS) are continually produced by aerobic metabolism. Under biotic and abiotic stresses, the production is enhanced and the ROS toxicity can lead to cell damage. ROS act also as signalling molecules and are able to regulate the expression of resistance genes, senescence, programmed cell death, plant growth and development, among other metabolic processes. By the fact that ROS are cytotoxic and make part of signalling events, plant cells need mechanisms to tightly regulate the intracellular concentration of these molecules. Ascorbate peroxidase (APx) is a fundamental enzyme of the antioxidant metabolism, it catalyses the H2O2 decomposition. In rice, APx are encoded by a small multigene family, and the different isoforms are classified according to their subcellular localization: cytosolic, peroxisomal, mithocondrial or chloroplastic. The present work aimed to characterize the function of cytosolic (OsAPx1 and OsAPx2) and peroxisomal (OsAPx3 and OsAPx4) APx isoforms. The strategy was the post-transcription silencing by interference RNA (RNAi) of single genes and both genes of the same subcellular localization. The reduced expression of each gene or both genes from the same compartment resulted in the development of different signals. RNAi plants showed changes in the phenotype and in the transcriptional expression of the OsAPx gene family. The analyses of OsAPx1 and OsAPx2 silenced plants under stresses with UV radiation and aluminum revealed that the lack of APx was compensated by other antioxidant enzymes and the acclimation could be signaled by the increased level of H2O2. These results indicate that each isoform of APx should have specific functions in the cell.

Orientador: Luis Carlos Guedes Pinto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Economia / Made available in DSpace on 2018-07-19T16:41:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_FabioAfonsode_D.pdf: 11722405 bytes, checksum: 68d2e6d0710c79c4caf8a2b3b7ce940c (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Doutorado / Politica Economica / Doutor em Economia

Orientador: Ivan de Godoy Maia / Banca: Douglas Silva Domingues / Banca: Marilia Gaspar / Resumo: A biotecnologia define-se pelo uso de conhecimentos sobre os processos biológicos e sobre as propriedades dos seres vivos, com o fim de resolver problemas e criar produtos de utilidade. É importante frisar que uma das principais vantagens da biotecnologia moderna voltada para a área vegetal é a de poder gerar estratégias de melhoramento aplicáveis a diferentes culturas. Uma das principais estratégias de ação nessa área trata da produção de plantas geneticamente modificadas com transgenes de interesse. Nesse contexto, a caracterização de promotores com padrão de expressão tecido-específico é essencial para que a expressão de tais transgenes em plantas de interesse agronômico e florestal, como em eucalipto, fique limitada a determinados órgãos/tecidos. . Assim, o presente trabalho teve por objetivo realizar a caracterização funcional do promotor do gene EgTIP2 que codifica uma putativa aquaporina intrínseca de tonoplasto (TIP) com expressão específica em raízes de eucalipto. Em paralelo, o perfil de expressão desse gene em resposta ao estresse osmótico foi investigado em eucalipto. Análises de expressão mostraram que tanto o promotor quanto o gene EgTIP2 são regulados positivamente pelo estresse osmótico curto e persistente, enquanto que o promotor parece ser regulado negativamente na presença de ABA-exógeno. Testes histoquímicos revelaram uma expressão vascular-específica dirigida pelo promotor EgTIP2 em plantas de tabaco transgênicas, sugerindo uma possível utilização como ferramenta para aplicação em engenharia genética de espécies lenhosas / Abstract: Not available / Mestre

Submitted by Nathalya Silva (nathyjf033@gmail.com) on 2017-04-07T17:30:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_BiodiversidadeBacterianasFermentação.pdf: 6853574 bytes, checksum: 5de6a4fbf13df35b52431b1ad2a200f7 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-10T12:02:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_BiodiversidadeBacterianasFermentação.pdf: 6853574 bytes, checksum: 5de6a4fbf13df35b52431b1ad2a200f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-10T12:02:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_BiodiversidadeBacterianasFermentação.pdf: 6853574 bytes, checksum: 5de6a4fbf13df35b52431b1ad2a200f7 (MD5) Previous issue date: 2015-06-22 / Frutos de açai (Euterpe oleracea) (FA) e uma gama de produtos derivados desse fruto são um exemplo de sucesso comercial de um produto regional genuinamente brasileiro no mercado global. Os FA sofrem fermentação espontânea durante o pós-colheita devido, principalmente, sua elevada carga microbiana e aos fatores intrínsecos e extrínsecos favoráveis. A biodiversidade da comunidade microbiana em FA e sua evolução em três origens geográficas e duas condições de fermentação foram estudadas. Métodos independente de cultivo baseados no gene 16S rRNA de quinze amostras revelaram que os filos Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria, Bacteroidetes e Acidobacteria foram os mais abundantes. Ao nível do gênero, foram identificados a Massilia (taxon com mais de 50% das sequências e constante durante as 30h de fermentação), Pantoea (taxon com o maior aumento durante a fermentação), Naxibacter, Enterobacter, Klebsiella e Raoultella, formando a microbiota bacteriana dos FA. Atributos relacionados à promoção de crescimento vegetal (sideróforos) e outros compostos como, por exemplo, o poli-3-hidroxibutirato (PHB) e a violaceína podem promover a preponderância de Massilia em resposta a condições de estresse do fruto. Análises de beta diversidade demonstraram que os parâmetros de qualidade dos FA (pH, sólidos solúveis, acidez titulável e lípidos) e de análise elementar (C, N, H e razão C/N) não foram capazes de correlacionar padrões de grupos taxonômicos em FA. Este trabalho oferece novos conhecimentos e perspectivas sobre a composição da comunidade bacteriana nativa nos FA em função de sua fermentação espontânea durante o período do pós-colheita. / Açai (Euterpe oleracea) fruits (AF) and a wide variety of products derived from this fruit are an example of success of a local and typically Brazilian product on the global market. The AF suffer spontaneous fermentation during postharvest due mainly to its high microbial load and the favourable intrinsic and extrinsic parameters. The biodiversity of microbial community in AF and their evolution between three geographical origins and two fermentation conditions were examined. Culture-independent methods based on 16S rRNA from fifteen samples revealed that Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria, Bacteroidetes and Acidobacteria were the most abundant phyla. At genus level, were identified Massilia (taxon with more than 50 % of sequences remaining constant during the 30 h of fermentation), Pantoea (taxon with the highest increase during fermentation), Naxibacter, Enterobacter, Raoultella and Klebsiella, forming the carposphere bacterial microbiota of AF. Attributes related to plant growth promotion (siderophores) and others compounds e.g. poly-3-hydroxybutyrate (PHB) and violacein in response to stress conditions could improve the Massilia preponderance. Beta diversity showed that quality parameters of AF (pH, soluble solids, titratable acididy and lipids) and elemental analysis (C, N, H and C/N ratio) were unable to establish microbial patterns in AF. This research offers new insights and perspectives of the indigenous bacterial community composition on AF as a function of spontaneous fermentation during postharvest.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-11-23Bitstream added on 2014-06-13T19:43:48Z : No. of bitstreams: 1 cardoso_crp_dr_arafcf.pdf: 7653632 bytes, checksum: 9661b8f40f394a9e28c5c8784c39c064 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / PROPG / O presente trabalho teve como objetivo estudar quatro espécies relacionadas no Projeto BIOTAFAPESP, as quais têm se destacado quanto às atividades farmacológicas: Byrsonima fagifolia Niedenzu, Byrsonima crassa Niedenzu, Indigofera truxillensis Kunth e Indigofera suffruticosa Miller. Foram realizados ensaios de mutação gênica reversa utilizando-se as linhagens TA98, TA100, TA97a e TA102 de Salmonella typhimurium, com ausência e presença do sistema metabólico de ativação. Foram avaliados extratos, frações e algumas substâncias isoladas, a saber: a) B. crassa: amentoflavona, substância isolada do extrato metanólico; b) B. fagifolia: extrato metanólico e clorofórmico, frações acetato e aquosa, ácido gálico, galato de metila, ácido quínico e o ácido 3,4- digaloilquínico; c) I. truxillensis e I.suffruticosa: extrato metanólico e clorofórmico, frações de alcalóides, flavonóides e de glicerolipídeos, além das substâncias índigo, indirubina e o kaempferol- 3,7-diraminosídeo. Foi também avaliada a isatina, molécula precursora dos alcalóides índigo e indirubina. As atividades anti-bacteriana, anti-Leishmania, citotóxica e fitoestrogênica foram avaliadas para substâncias isoladas. Os ensaios de atividade fitoestrogênica foram realizados através do método de e-screen, utilizando-se células tumorais MCF7. Os ensaios de atividade citotóxica (células MCF-7) foram realizados pela técnica de sulforadamina-B. Os ensaios anti- Leishmania (L. amazonensis) também foram relizados com as técnicas de MTT (sal de tetrazólio) e contagem manual em câmara de Neubauer. A atividade anti-bacteriana foi avaliada através das técnicas de difusão em agar e microdiluição, com as bactérias Staphylococcus aureus ATTC 25923 e Escherichia coli ATCC 25922. Estudos anteriores evidenciaram o potencial... / The present work aimed to investigate four related species in the project BIOTA-FAPESP which are notable for their pharmacological activities: Byrsonima fagifolia Niedenzu Byrsonima crassa Niedenzu, Indigofera truxillensis Kunth and Indigofera Indigofera suffruticosa Miller. Tests of reverse gene mutation were performed using TA98, TA100, TA97 and TA102 strains of S. typhimurium in the absence and presence of metabolic activation system. Extracts, fractions and some isolated compounds were evaluated: a) B. fagifolia: methanolic and chloroformic extracts, acetate and aqueous fractions, gallic acid, methyl gallate, quinic acid and 3,4-digaloilquinico derivative. b) I. truxilensis and I.suffruticosa: chloroformic and methanolic extracts, fractions of alkaloids, flavonoids and glicerolipides, and also the indigo, indirubin and kaempferol-3,7-diraminosídeo substances. The isatin, precursor molecule of alkaloids indigo and indirubin was also evaluated. The antimicrobial, antiparasitic, cytotoxic and phytoestrogenic activities were evaluated for natural isolated substances. The phytoestrogenic activity assays were performed using the e-screen method, using MCF7 tumor cells. Trials of cytotoxic activity (MCF-7 cells) were done using sulforadamina-B. The anti-Leishmania tests (L. amazonensis) were also performed with some alkaloids and flavonoids, using MTT techniques (tetrazolium salt) and manual counting in a Neubauer chamber. Antimicrobial activity was evaluated using disc diffusion techniques and microdilution with S. aureus ATTC 25923 and E. coli ATCC 25922 bacterias. The mutagenic activity assays showed positive results only for the methanol extract of I. truxilensis (strain TA98) and for the alkaloids indirubin and indigo isolated from this specie and I. suffruticosa, in addition to isatin. This precursor is also noted... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Eliana Aparecida Varanda / Banca: Denise Crispim Tavares / Banca: Miriam Sannomiya / Banca: Lourdes Campaner dos Santos / Banca: Taís Maria Baub / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo estudar quatro espécies relacionadas no Projeto BIOTAFAPESP, as quais têm se destacado quanto às atividades farmacológicas: Byrsonima fagifolia Niedenzu, Byrsonima crassa Niedenzu, Indigofera truxillensis Kunth e Indigofera suffruticosa Miller. Foram realizados ensaios de mutação gênica reversa utilizando-se as linhagens TA98, TA100, TA97a e TA102 de Salmonella typhimurium, com ausência e presença do sistema metabólico de ativação. Foram avaliados extratos, frações e algumas substâncias isoladas, a saber: a) B. crassa: amentoflavona, substância isolada do extrato metanólico; b) B. fagifolia: extrato metanólico e clorofórmico, frações acetato e aquosa, ácido gálico, galato de metila, ácido quínico e o ácido 3,4- digaloilquínico; c) I. truxillensis e I.suffruticosa: extrato metanólico e clorofórmico, frações de alcalóides, flavonóides e de glicerolipídeos, além das substâncias índigo, indirubina e o kaempferol- 3,7-diraminosídeo. Foi também avaliada a isatina, molécula precursora dos alcalóides índigo e indirubina. As atividades anti-bacteriana, anti-Leishmania, citotóxica e fitoestrogênica foram avaliadas para substâncias isoladas. Os ensaios de atividade fitoestrogênica foram realizados através do método de e-screen, utilizando-se células tumorais MCF7. Os ensaios de atividade citotóxica (células MCF-7) foram realizados pela técnica de sulforadamina-B. Os ensaios anti- Leishmania (L. amazonensis) também foram relizados com as técnicas de MTT (sal de tetrazólio) e contagem manual em câmara de Neubauer. A atividade anti-bacteriana foi avaliada através das técnicas de difusão em agar e microdiluição, com as bactérias Staphylococcus aureus ATTC 25923 e Escherichia coli ATCC 25922. Estudos anteriores evidenciaram o potencial... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present work aimed to investigate four related species in the project BIOTA-FAPESP which are notable for their pharmacological activities: Byrsonima fagifolia Niedenzu Byrsonima crassa Niedenzu, Indigofera truxillensis Kunth and Indigofera Indigofera suffruticosa Miller. Tests of reverse gene mutation were performed using TA98, TA100, TA97 and TA102 strains of S. typhimurium in the absence and presence of metabolic activation system. Extracts, fractions and some isolated compounds were evaluated: a) B. fagifolia: methanolic and chloroformic extracts, acetate and aqueous fractions, gallic acid, methyl gallate, quinic acid and 3,4-digaloilquinico derivative. b) I. truxilensis and I.suffruticosa: chloroformic and methanolic extracts, fractions of alkaloids, flavonoids and glicerolipides, and also the indigo, indirubin and kaempferol-3,7-diraminosídeo substances. The isatin, precursor molecule of alkaloids indigo and indirubin was also evaluated. The antimicrobial, antiparasitic, cytotoxic and phytoestrogenic activities were evaluated for natural isolated substances. The phytoestrogenic activity assays were performed using the e-screen method, using MCF7 tumor cells. Trials of cytotoxic activity (MCF-7 cells) were done using sulforadamina-B. The anti-Leishmania tests (L. amazonensis) were also performed with some alkaloids and flavonoids, using MTT techniques (tetrazolium salt) and manual counting in a Neubauer chamber. Antimicrobial activity was evaluated using disc diffusion techniques and microdilution with S. aureus ATTC 25923 and E. coli ATCC 25922 bacterias. The mutagenic activity assays showed positive results only for the methanol extract of I. truxilensis (strain TA98) and for the alkaloids indirubin and indigo isolated from this specie and I. suffruticosa, in addition to isatin. This precursor is also noted... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

LOBO, Marina Duarte Pinto. Caracterização bioquímica, biológica e estrutural de uma quitinase recombinante de chromobacterium violaceum. 2012. 155 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by Eric Santiago (erichhcl@gmail.com) on 2016-06-20T13:15:13Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_mdplobo.pdf: 6869513 bytes, checksum: 8d02e390f0ef45b4615dca68d8af1c3c (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-26T19:58:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_mdplobo.pdf: 6869513 bytes, checksum: 8d02e390f0ef45b4615dca68d8af1c3c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-26T19:58:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_mdplobo.pdf: 6869513 bytes, checksum: 8d02e390f0ef45b4615dca68d8af1c3c (MD5) Previous issue date: 2012 / Chromobacterium violaceum is a Gram-negative, saprophytic, non-pathogenic and free living bacterium. The complete sequencing of its genome has revealed many genes encoding products of biotechnological interest. Among these products are several chitinases. Chitinases, enzymes capable of degrading chitin, an insoluble polymer of β(1,4)-linked N-acetyl-β-D-glucosamine (GlcNAc), are of great biotechnological interest, because they can be used to convert chitin in useful derivatives as well as being exploited for the control of fungi and insects that cause damages in crops. This study aimed to carry out the biochemical, biological and structural characterization of a recombinant chitinase, belonging to family GH18, from C. violaceum ATCC 12472. The ORF CV2935 was amplified by polymerase chain reaction (PCR) and cloned into the vectors pET303/CT-His and pPICZαA, for expression in Escherichia coli and Pichia pastoris, respectively. In both systems, the enzyme was secreted into the culture medium, in its soluble and functional form, and purified to homogeneity by affinity chromatography on a chitin matrix followed by size-exclusion chromatography on Superdex75 matrix. The yields of pure chitinase expressed in E. coli and P. pastoris were 2.6 and 44 mg per liter of culture, respectively. The recombinant chitinase produced in both microrganisms showed optimal activity at pH 3.0 and it was active after treated at temperatures up to 60 °C. The enzyme produced in P. pastoris (45 kDa) was N-glycosylated as revealed by Schiffʼs reagent and digestion with N-glycosidase F. Moreover, the glycosylated chitinase was found to be slightly more thermostable than the enzyme produced in E. coli (43 kDa). The rCV2935 showed hydrolytic activity against colloidal chitin, crab shell, and synthetic substrates containing p-nitrophenol. It was also able to hydrolyse glycol-chitin in SDS-PAGE and showed low chitosanase activity. The fluorescence spectra revealed that the proteins were produced in their folded conformation. The crystal structure of the recombinant chitinase produced in P. pastoris was determined by X-ray crystallography at a resolution of 2.1Ǻ. Its catalytic domain adopts an (β/α)8 triose-phosohate isomerase (TIM) barrel fold, and the residues essential for catalysis are conserved. The recombinant chitinase reduced the growth of the phytopathogenic fungus Rhizoctonia solani, and bioassays with cowpea weevil Callosobruchus maculatus showed that the rCV2935 possibly interfered with the insect feeding, which resulted in decreased weight of adults. The biochemical, biological and structural studies of rCV2935 may be useful for biotechnological application of this enzyme. / Chromobacterium violaceum é uma bactéria Gram-negativa, saprófita, não patogênica e de vida livre. O seqüenciamento completo do genoma dessa espécie revelou muitos genes codificando produtos com potenciais aplicações em diversas áreas. Dentre esses produtos, estão várias quitinases. Quitinases, enzimas capazes de degradar a quitina, um biopolímero de N-acetil-β-D-glucosamina bastante insolúvel, são de grande interesse biotecnológico, podendo ser utilizadas para converter quitina em derivados úteis, e também para o controle de fungos e insetos que causam danos em culturas agrícolas. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar bioquímica, biológica e estruturalmente uma quitinase recombinante (CV2935), da família 18 das glicosídeo hidrolases, de C. violaceum ATCC 12472. A ORF codificando a proteína CV2935 foi amplificada por reação em cadeia da polimerase (PCR) e clonada nos vetores pET303/CT-His e pPICZαA, para expressão em Escherichia coli e Pichia pastoris, respectivamente. Em ambos os sistemas, a enzima foi secretada para o meio de cultura, na sua forma solúvel e funcional, sendo purificada a homogeneidade por cromatografia de afinidade em matriz de quitina, seguida de cromatografia de exclusão molecular em matriz de Superdex75. Os rendimentos da quitinase pura, expressa em E. coli e P. pastoris, foram 2,6 e 44 mg por litro de cultura, respectivamente. A quitinase produzida em ambos os microorganismos mostrou atividade ótima em pH 3,0 e foi ativa quando tratada a temperaturas de até 60 °C. A enzima produzida em P. pastoris (45 kDa) foi N-glicosilada, como revelado por coramento com reagente de Schiff e digestão com N-glicosidase F, mostrando-se ligeiramente mais termoestável do que a enzima não glicosilada, produzida em E. coli (43 kDa). A rCV2935 apresentou atividade hidrolítica (endoquitinásica) frente a quitina coloidal, matriz de carapaça de caranguejo obtida comercialmente, glicol-quitina (em gel SDS-PAGE), substratos sintéticos solúveis contendo p-nitrofenol, além de apresentar pequena atividade quitosanásica. Os espectros de fluorescência revelaram que as proteínas foram produzidas na sua conformação enovelada. A enzima teve sua estrutura cristalográfica resolvida a uma resolução de 2.1Å e seu domínio catalítico apresentou um dobramento do tipo barril (β/α)8 (barril TIM) e resíduos essenciais para catálise conservados, características essas, comuns às proteínas da mesma família. A quitinase recombinante retardou o crescimento do fungo fitopatogênico Rhizoctonia solani, e, em bioensaios com o caruncho Callosobruchus maculatus, a rCV2935 possivelmente interferiu com a alimentação do inseto, o que acarretou na diminuição do peso dos mesmos. Os estudos bioquímicos, biológicos e estruturais da rCV2935 poderão ser úteis para aplicação biotecnológica dessa enzima.