Lentilhas d´água são as menores angiospermas aquáticas monocotiledôneas, as quais são classificadas em duas subfamílias (Lemnoideae e Wolffioideae) que contemplam trinta e sete espécies representando cinco gêneros: Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffiella e Wolffia (APPENROTH; BORISJUK; LAM, 2013; BORISJUK et al ., 2015; FAO, 1999; LANDOLT, 1992, LES et al ., 2002). Essas plantas apresentam rápida reprodução vegetativa o que implica no acúmulo acelerado de carboidratos e proteínas, que por sua vez, confere uma enorme aplicação industrial e biotecnológica, especialmente na bioenergia (APPENROTH; BORISJUK; LAM, 2013; FAO, 1999). O balanço de carbono no crescimento relaciona-se com à assimilação fotossintética, armazenamento e consumo desses compostos, que são influenciados pela intensidade de luz (SMITH; STITT, 2007; STITT; ZEEMAN, 2012). O maior dreno de carbono assimilado é para a síntese de parede celular e sacarose, portanto, conhecendo a composição dos polissacarídeos e suas interações junto com o conteúdo de carboidratos não estruturais impacta a produção de combustíveis alternativos. O presente trabalho visou quantificar e analisar os carboidratos estruturais (açúcares de parede celular apiose, arabinose, fucose, ramnose, glicose, xilose, galactose e manose) e não estruturais (açúcares solúveis e de armazenamento sacarose, frutose, rafinose, glicose e amido) de três espécies de Lemnoideae e duas Wolffioideae comparando com as taxas de crescimento dessas plantas. / Duckweeds are the smallest aquatic monocots classified in two subfamilies (Lemnoideae and Wolffioideae) that contemplates thirty-seven species representing five genera: Spirodela, Lemna, Landoltia, Wolffia and Wolffiella . These plants display fast vegetative reproduction, which implies a rapid accumulation of carbohydrates and protein, conferring them biotechnological and industrial applications, especially in bioenergy. Carbon balance among growth is related to photosynthetic assimilation, storage, and consume of compounds which are influenced by light intensity. The major sink of the carbon assimilated is to cell wall and sucrose synthesis, thereby knowing the polysaccharides composition and their interactions together with the non-structural carbohydrates content may impact the alternative fuels production. The present work aimed to quantify and comparative analyze structural (cell wall sugars apiose, arabinose, fucose, rhamnose, glucose, xylose, galactose, and mannose) and nonstructural (storage and soluble sugars starch, sucrose, glucose, raffinose, and fructose) carbohydrates of three Lemnoideae and two Wolffioideae species correlating to its growth rates.

Araucaria angustifolia é uma espécie de conífera native do Brasil, com importância econômica, social e ecológica. Devido a sua intensa exploração ao longo dos anos, atualmente a espécie cobre apenas 2% do sua área florestal original. Neste sistema, a embriogênese somática pode ser integrada em programas de melhoramento e conservação. Além disso, a similaridade entre a embriogênese zigótica e somática tem sido usada para desenvolver estudos baseados em biologia de sistemas, a fim de otimizar o desenvolvimento do embrião somático in vitro, bem como para gerar uma melhor compreensão dos eventos moleculares, bioquímicos e fisiológicos que modulam a formação do embrião. O metabolismo dos carboidratos é uma rota central que desempenha um papel importante durante o crescimento e desenvolvimento das plantas. Além de seu papel essencial como substrato no metabolismo de carbono e energia, os açúcares também desempenham papéis importantes como moléculas sinalizadoras. Para A. angustifolia, os bancos de dados de transcriptoma e proteoma identificaram o metabolismo de carboidratos como uma via importante na modulação do processo embriogênico. Assim, o objetivo principal deste trabalho foi estudar o metabolismo de carboidratos durante três estádios da embriogênese zigótica (globular, cotiledonar e maduro) e nas fases de proliferação e maturação de linhagens celulares embriogênicas com potencial embriogênico contrastante (responsiva e bloqueada). Para tanto, foram analisados os perfis de carboidratos não estruturais e monossacarídeos de parede celular, bem como a identificação e caracterização dos principais genes e proteínas envolvidos nas respostas mediadas por carboidratos, na homeostase de comunicação célula-a-célula e na modulação do metabolismo de sacarose, amido, rafinose e parede celular. Adicionalmente, um banco de dados de metaboloma foi gerado e integrado ao transcriptoma e proteoma de A. angustifolia através de redes de co-expressão, em uma abordagem de biologia de sistema. As respostas mediadas por carboidratos que ocorrem durante a embriogênese somática de A. angustifolia se assemelham às que ocorrem nos estádios iniciais da embriogênese zigótica. Além disso, o acúmulo de sacarose e amido durante o desenvolvimento embrionário foi modulado pelas respostas de detecção de açúcar e sinalização, destacando este processo como uma característica importante que direciona a responsividade das linhas celulares embriogênicas. Associado a isso, a seletividade mediada pela comunicação de plasmodesmas e transporte vesicular na linhagem celular responsiva, apareceu como importante controle de diferenciação e desenvolvimento de tipos celulares. Embora o mecanismo completo da embriogênese somática de A. angustifolia não tenha sido completamente elucidado, nossas análises sobre as alterações metabólicas (metaboloma) durante a embriogênese zigótica e somática indicam que as redes regulatórias envolvidas no crescimento e desenvolvimento estão altamente interconectadas aos níveis de metabólito, proteína e transcrito, mostrando altas correlações entre alvos envolvidos no metabolismo de carboidratos. Os resultados obtidos fornecem informações relevantes e inéditas sobre o metabolismo dos carboidratos na embriogênese zigótica e somática de A. angustifolia, bem como fornecem subsídios para a otimização das condições in vitro para o desenvolvimento de embriões somáticos. / Araucaria angustifolia is a native conifer species of Brazil, that with economic, social and ecological importance. Due to its intense exploitation, the species cover only 2% of its original forest area. In this system, somatic embryogenesis may be integrated into breeding and conservation programs. Beside this, the similarity between zygotic and somatic embryogenesis have been used to develop studies based on system biology, in order to optimize the in vitro somatic embryo development, as well as to generate a better understanding of molecular, biochemical and physiological events that modulate the embryogenesis. Carbohydrates metabolism is a central route that plays an important role during plant growth and development. In addition to its essential role as a substrate in carbon and energy metabolism, sugars also play important roles as signal molecules. For A. angustifolia, transcriptome and proteome databases identified carbohydrates metabolism as an important pathway in the modulation of embryogenic process. Thus, the main objective of this work was to study the carbohydrates metabolism during three zygotic embryogenesis stages (globular, cotyledonal and mature) and in proliferation and maturation phases of embryogenic cell lines with contrasting embryogenic potential (responsive and blocked). To achieve this purpose, the profiles of non-structural carbohydrates and cell wall monosaccharides were generated, as well as the identification and characterization of the main genes and proteins involved in carbohydrate-mediated responses, cell-to-cell communication homeostasis and modulation of sucrose, starch, raffinose and cell wall metabolism. Additionally, a metabolome database was generated and integrated with A. angustifolia transcriptome and proteome through co-expression networks in a system biology approach. The carbohydrate-mediated responses that occur during A. angustifolia somatic embryogenesis resembled those occurring in the early stages of zygotic embryogenesis, where the main responses that affect the targeting of the tissue differentiation of the seed occur. Beside this, sucrose and starch accumulation during embryo development were modulated by sugar sensing and signaling responses, highlighting this process as an important trait that directs the responsiveness of embryogenic cell lines. Associated to this, the selectivity mediated by plasmodesmata communication and vesicular transport in the responsive cell line, appeared as an important control of cell types differentiation and development. Even though the complete mechanism of A. angustifolia somatic embryogenesis has not been completely elucidated, our analyses about the metabolic changes (metabolome) during zygotic and somatic embryogenesis indicate that the regulatory networks involved in growth and development are highly inter-connected at the metabolite, protein and transcript levels, showing high correlations between targets involved in carbohydrate metabolism. The results obtained provide relevant and inedited information about the carbohydrates metabolism in A. angustifolia zygotic and somatic embryogenesis, as well as provide news subsidies for optimization of in vitro conditions for somatic embryos development.

A leishmaniose visceral é uma doença parasitária caracterizada por altos níveis de anticorpos IgG, importantes para o diagnóstico da infecção, mas sem discriminar doença ativa. Sem papel efetivo durante a resposta imune, estes anticorpos participam na formação de imunocomplexos circulantes, indicando a presença de antígenos circulantes. Apesar da alta especificidade diagnóstica, a detecção de antígenos em soro é pouco explorada na leishmaniose visceral. A detecção de antígenos e imunocomplexos dependem tanto da especificidade de anticorpos como das características dos antígenos, que podem ser desde grandes proteínas ou pequenos polissacarídeos. Neste estudo, avaliamos a detecção de antígenos circulantes livres ou em imunocomplexos, e as características e especificidade antigênica de anticorpos IgG a proteínas ou carboidratos de L. (L) infantum chagasi em leishmaniose visceral experimental. Amostras de hamster com infecção experimental por L. (L.) infantum chagasi foram avaliadas aos 15, 30, 45, 60 e 90 dias de infecção. Altas concentrações de anticorpos IgG específicos foram detectadas em amostras com leishmaniose visceral experimental e natural, sempre com alta avidez, mesmo em períodos iniciais da infecção. A purificação por imunoafinidade de IgG de baixa avidez também confirmou esta alta concentração. Proteínas e carboidratos foram isolados do extrato antigênico total de promastigotas por cromatografia de exclusão molecular ou precipitação com etanol e marcadas com biotina para aminas ou açucares. Para uso em ELISA, carboidratos foram conjugados a BSA, o que permitiu a detecção de altos níveis de anticorpos IgG específicos para carboidratos. A presença de carboidratos antigênicos também foi demonstrada através da detecção de incremento de IgG em amostras com infecção experimental, o que confirmou a presença de imunocomplexos circulantes específicos a carboidratos. Nossos dados sugerem, que a participação da resposta imune humoral na leishmaniose visceral deve ter o envolvimento de carboidratos do parasita. O desenvolvimento de novas ferramentas diagnósticas para a detecção de carboidratos antigênicos pode permitir a identificação de imunocomplexos e antígenos circulantes na leishmaniose visceral. / Visceral leishmaniasis is a parasitic disease characterized by high levels of IgG antibodies, important for the diagnosis of the infection, but without discriminating active disease. Without effective role during the immune response, these antibodies participate in the formation of circulating immune complexes, indicating the presence of circulating antigens. Despite the high diagnostic specificity, the detection of antigens in serum is poorly explored in visceral leishmaniasis. The detection of antigens and immunocomplexes depend on both the specificity of antibodies and the characteristics of the antigens, which may be from large proteins or small polysaccharides. In this study, we evaluated the detection of free circulating antigens or immunocomplexes, the characteristics and antigenic specificity of IgG antibodies to proteins or carbohydrates of L. (l) infantum in experimental visceral leishmaniasis. Hamster samples with experimental infection by L. (L.) infantum chagasi was evaluated at 15, 30, 45, 60 and 90 days of infection. High concentrations of specific IgG antibodies were detected in samples with experimental and natural visceral leishmaniasis, always with high avidity, even in initial periods of infection. Immunoaffinity purification of low avidity IgG also confirmed this high concentration. Proteins and carbohydrates were isolated from the total antigenic extract of promastigotes by molecular exclusion chromatography or ethanol precipitation and labeled with biotin for amines or sugars. For use in ELISA, carbohydrates were conjugated to BSA, which allowed the detection of high levels of carbohydrate-specific IgG antibodies. The presence of antigenic carbohydrates was also demonstrated by the detection of IgG increase in samples with experimental infection, which confirmed the presence of circulating immunocomplexes specific to carbohydrates. Our data suggest that the involvement of the humoral immune response in visceral leishmaniasis should have the involvement of carbohydrates of the parasite. The development of new diagnostic tools for the detection of antigenic carbohydrates may allow the identification of immunocomplexes and circulating antigens in visceral leishmaniasis.

A vegetação ao longo do rio Amazonas é submetida a dois períodos muito bem marcados ao longo do ano: estação de cheia e estação seca. Características morfológicas e fisiológicas das espécies de várzea foram amplamente descritas, porém, uma das principais características é o metabolismo de carboidratos que tem sido muito pouco explorada. Com o objetivo de estudar a resiliência dos carboidratos não estruturais da árvore amazônica Senna reticulata (Leguminosae), a mesma foi cultivada sob diferentes estresses abióticos, como luz baixa combinada com elevada concentração de CO2 atmosférico, bem como disponibilidade hídricas distintas (alagamento das raízes e seca). Os resultados encontrados reforçam o papel do amido nas folhas como principal órgão armazenador desta espécie e também a alta resiliência desta reserva, que foi mantida mesmo em condições de baixa irradiância, em alagamento e em condições de seca. Estes resultados também destacam a forte ligação entre as reservas de amido e a manutenção do crescimento. Além disso, esta espécie mostrou estratégias ecofisiológicas distintas em relação a diferentes estresses hídricos (alagamento x seca) e uma alta capacidade de se recuperar depois de um período de seca, padrão este que pode estar diretamente relacionado à manutenção do crescimento durante o estabelecimento de plantas jovens no primeiro período de fase terrestre / The vegetation along the Amazon River is subjected to two markedly periods: flooded and drought seasons. Morphological and physiological traits for floodplain species have been largely described; however, one of the main features is the carbohydrate metabolism, which has been poorly explored. In order to study the resilience of non-structural carbohydrates of the Amazonian tree Senna reticulate (Leguminosae), this species was grown under different abiotic stresses such as low light combined with elevated CO2 and distinct water availabilities (waterlogging and drought). Results reinforce the role of starch in leaves as a main storage organ of this species and also the high resilience of this reserve under low light, waterlogging and drought conditions. These findings also highlight the tight connection between starch reserves and growth maintenance. Additionally, this species has shown very distinct eco physiological strategies to cope with different water availabilities and a high ability to recover after drought that might be strictly related to growth maintenance during seedling establishment in the first period of terrestrial phase

Plantas típicas de regiões alagáveis tendem a apresentar diversas estratégias morfológicas e fisiológicas a fim de otimizar as chances de sobrevivência nestes ambientes. Um dos principais mecanismos, porém menos estudados, é a plasticidade encontrada no metabolismo de carboidratos que está diretamente ligado a alta demanda energética inerente a estes locais. Senna reticulata (Leguminosae) é uma espécie pioneira típica de planícies sujeitas ao regime anual de inundação da Amazônia Central, considerada uma das mais eficientes colonizadoras destes ambientes, além de extremamente tolerante ao alagamento. Neste trabalho, pela primeira vez foram caracterizados os padrões de reserva e de mobilização de açúcares desta espécie no período que corresponde ao seu estabelecimento no início da sua primeira fase terrestre. Adicionalmente o efeito da elevada concentração de gás carbônico foi verificada cultivando-se as plantas em câmaras de topo aberto (OTCs) em concentrações de CO2 ambiente (~380 µmol) e elevado (~760 µmol). Foram realizadas coletas destrutivas para análises de conteúdo de carboidratos não estruturais ao longo de 90 dias e ao longo de 24 horas. Foi verificado que S. reticulata possui altos níveis de amido foliar indicando que essa reserva pode estar diretamente relacionada a estratégia de constante produções de novas folhas que esta espécie apresenta. As razões sacarose:monossacarídeos se apresentaram altas em todos os órgãos analisados especialmente na raiz indicando que esta espécie pode apresentar estratégias metabólicas relacionadas também a estação seca pois além da sacarose poder ser utilizada como principal substrato na formação de raízes adventícias em condições de alagamento, também pode ser útil na regulação osmótica da raiz em locais com solos que apresentam baixa disponibilidade hídrica. A elevada concentração de gás carbônico promoveu um aumento significativo das reservas de amido na folha e no caule além de diminuir a taxa de degradação de amido transitório durante o período noturno. As concentrações de açúcares solúveis (glicose, frutose e sacarose) apresentaram tendência de diminuição sob condições de atmosfera enriquecida provavelmente devido à maior utilização dos mesmos para o crescimento da raiz. Este conjunto de respostas indica que essa espécie responde de forma positiva a elevada concentração de gás carbônico utilizando-se de possíveis mecanismos que diminuem a sinalização mediada por açúcares como, por exemplo, a habilidade de aumentar a capacidade de seus drenos já existentes, promovendo a mobilização do excesso de carboidratos para reservas e crescimento. / Plants of floodplains tend to show many morphological and physiological strategies to get higher survival rates in this places. One of them but with received less attention is the plasticity showed by carbohydrate metabolism that is directly linked to high energy demand at this sites. Senna reticulata (Leguminosae) is a pioneer tree which is common in floodplains sites submitted to an annual pulse of flooding at Central Amazonian and one of the most efficient colonizers at this sites besides extremely flooding tolerant. In this work by the first time was made the characterization about reserves and mobilizations patterns of sugars on the time range that corresponding to the establishment at the initial first terrestrial phase. Additionally, the effect of high CO2 was checked by growing plants in Open-Top-Chambers (OTC´s) with ambient (~380 µmol) and elevated (~760 µmol) CO2 concentrations. It was made systematic harvests along periods of 24 hours and 90 days to determinate the carbohydrate non-structural content. It was founded that S. reticulata had higher levels of starch in leaves showing evidences that this reserve is directly linked with constantly production of new leaves strategy. The ratio sucrose:monosaccharides was high in all organs but specially in roots showing evidences that this specie has metabolic strategies also related with drought periods because besides sucrose could be used as the aim substrate to adventitious root formation at flooding conditions and can be useful too on the osmotic regulation of roots in sites with low moisture content soil. The high levels of carbon dioxide promote significative increase of starch in leaves and stem besides decrease the degradation rate of transitory starch in leaves in the dark period. The levels of soluble sugars (glucose, frutose and sucrose) showed tendency of decrease under high CO2 conditions probably due to higher use in root growth. This set of answers evidence that this tree has positively response to high CO2 useful by possible mechanisms that decrease the signaling through sugars like for example the big abiliity of increase capacity of preexistents sinks to promoting the surplus carbohydrates mobilization to reserves and growth.

O cromo é o sétimo metal mais abundante na crosta terrestre e ocorre naturalmente nos diversos compartimentos ambientais, porém o intenso uso deste metal em atividades industriais tem aumentado a liberação deste contaminante, ocasionando alterações na estrutura e funcionamento dos ecossistemas terrestres e aquáticos. Considerando as diferentes formas de exposição ao metal pelos organismos, procurou-se avaliar os efeitos do cromo nas populações fitoplanctônica e zooplanctônica e nas interações tróficas entre ambas, com base em aspectos estruturais e fisiológicos. Para tanto, foram realizados ensaios ecotoxicológicos com duas espécies de algas (Pseudokirchneriella subcapitata e Chlorella vulgaris), avaliando efeitos na densidade celular, concentração de pigmentos e composição bioquímica, além de ensaios com organismos zooplanctônicos (Cladocera Ceriodaphnia dubia e Ceriodaphnia silvestrii) expostos a diferentes vias de contaminação, como água contaminada, alimento contaminado e a combinação de ambas as situações (água e alimento contaminados), avaliando efeitos na sobrevivência, fecundidade, taxa de alimentação e composição bioquímica. Os resultados obtidos demonstraram que o cromo, nas condições testadas, afetou o crescimento, a concentração de pigmentos e a composição bioquímica das algas P. subcapitata e C. vulgaris. Nos ensaios realizados com C. dubia e C. silvestrii, os diferentes tratamentos com cromo não alteraram a sobrevivência destas espécies, porém, nos tratamentos com meio aquoso contaminado com cromo e exposição combinada (meio aquoso e alimento contaminados com cromo) houve redução na fecundidade e diminuição da taxa alimentar destes organismos. Redução no crescimento populacional e aumento de proteínas, carboidratos e lipídeos totais de C. dubia e C. silvestrii também foram relacionados à presença de cromo. Conclui-se, portanto, que o cromo, nas condições testadas, foi tóxico para as espécies fito e zooplanctônicas, podendo causar alterações nas cadeias tróficas dos ecossistemas aquáticos. / Chromium is the seventh most abundant metal in the earth\'s crust and occurs naturally in various environmental compartments, but the heavy use of this metal in industrial activities has increased the release of this contaminant, causing changes in the structure and functioning of terrestrial and aquatic ecosystems. Considering the different forms of exposure to metal by organisms, sought to evaluate the effects of chromium on phytoplankton and zooplankton populations and trophic interactions between them, based on structural and physiological aspects. For this, ecotoxicological tests were conducted with two species of algae (Pseudokirchneriella subcapitata and Chlorella vulgaris), assessing effects on cellular density, pigment concentration and biochemical composition, and tests with zooplankton (Cladocera Ceriodaphnia dubia and Ceriodaphnia silvestrii exposed to different ways of contamination, such as contaminated water, contaminated food and a combination of both situations (contaminated water and food), evaluating effects on survival, fertility, feed rate and biochemical composition. The results showed that chromium under the conditions tested, affected the growth, pigment concentration and biochemical composition of the algae P. subcapitata and C. vulgaris. For tests with C. dubia and C. silvestrii, the different treatments with chromium did not affect survival of these species, however, in treated aqueous medium contaminated with chromium and combined exposure (aqueous and food contaminated with chromium) there was a reduction in fecundity and decreased feed rate of these organisms. Reduction in population growth and increased protein, carbohydrate and lipid of C. dubia and C. silvestrii were also related to the presence of chromium. Therefore, it is concluded that chromium, in the conditions tested, was toxic to phytoplankton and zooplankton species, may cause changes in trophic chains of aquatic ecosystems.

O ambiente epifítico é considerado um dos habitats mais desafiadores para as plantas, pois a disponibilidade hídrica e nutricional pode ser bastante escassa. Além disso, as plantas que colonizam este ambiente estão mais expostas aos fatores ambientais, dentre eles a luminosidade se mostra bastante importante, uma vez que esta atua tanto como fonte de energia na fotossíntese quanto como sinal ambiental em repostas fotomorgênicas. Sabe-se, por exemplo, que a luz exerce forte influência sobre a morfogênese radicular de plantas em geral, porém impacta ainda mais o desenvolvimento de orquídeas epífitas, dada a frequente exposição de suas raízes aéreas à incidência luminosa. Tendo em vista que a auxina ácido indolil-3-acético (AIA), o ácido abscísico (ABA) e o etileno são moduladores cruciais no controle da arquitetura radicular na maioria das plantas, sendo também mediadores chave em várias respostas fotomorfogênicas, este estudo propôs-se a investigar o possível envolvimento destes hormônios durante diferentes respostas morfo-fisiológicas desencadeadas pela exposição à luz do sistema radicular de plantas de C. fimbriatum. A ausência de incidência luminosa sobre às raízes resultou em maiores taxas de crescimento e volume radicular, porém, com menor acúmulo de biomassa em relação às raízes expostas à luz. O incremento na biomassa em raízes expostas à luz esteve correlacionado ao espessamento da parede celular na região cortical, o qual ocorreu em resposta especificamente à luz azul. Em termos gerais, a exposição das raízes à luz induziu o aumento nos níveis de AIA e ABA, enquanto que os teores de ACC foram superiores em raízes protegidas da incidência luminosa. Estes resultados sugerem que a luz pode modular o desenvolvimento radicular de C. fimbriatum através de um fino controle hormonal que depende de ajustes coordenados dos níveis de AIA ABA e ACC. Também foi investigado o potencial envolvimento das auxinas e do ABA durante a remobilização de carboidratos entre pseudobulbos e folhas de plantas que tiveram seus sistemas radiculares expostos à (ou protegidos da) luz. Os resultados revelaram que a manutenção das raízes sob condições de escuro levou ao aumento dos teores de AIA e de todas as fontes de carbono estudadas (especialmente de glicose e frutose) nos pseudobulbos, enquanto que as raízes cobertas apresentaram apenas um leve aumento no conteúdo de AIA. O tratamento concomitante das raízes com a condição de escuro e a aplicação de um inibidor do transporte polar de auxina causou uma diminuição abrupta nos teores de AIA em todos os órgãos analisados e a elevação do conteúdo de ABA no sistema radicular. De maneira interessante, essa última condição experimental induziu um conspícuo acúmulo de carboidratos nos pseudobulbos, principalmente de sacarose. Assim, os dados deste trabalho reforçam a importante participação do AIA e ABA como possíveis mediadores da sinalização desencadeada pela luz incidente no sistema radicular de C. fimbriatum, cujas respostas induzidas regulam não somente a morfogênese de tecidos radiculares, mas também influenciam na regulação da partição de carbono no sistema caulinar por meio de um provável mecanismo de sinalização à longa distância / The epiphytic environment is considered one of the most challenging for plants, due to frequent scarcity of water and nutrients. Furthermore, the plants that colonized this biotope are usually more exposed to the environmental cues. Light is considered one of the most important signals controlling plant development because it can act as both an energy source for photosynthesis and an environmental signal for photomorphogenic responses. Besides, light can influence the root morphology of most plants, with even stronger impacts expected in aerial roots of epiphytic orchids due their frequent exposition to direct light. Since indole-3-acetic acid (IAA), abscisic acid (ABA) and ethylene are crucial hormonal signals modulating the root architecture in most plant species, and key mediators during numerous photomorphogenic responses, this study investigated the potential involvement of these hormones in different morpho-physiological responses regulated by either the darkness treatment or the light exposure of Catasetum fimbriatum root system. The absence of light incidence on the roots resulted in higher root volume and growth rate, but lower dry mass accumulation than the light-exposed ones. The higher accumulation of biomass in the light-exposed roots was closed correlated with a more intense cell wall thickening in the root cortex, which appeared to be specifically induced by the blue light. In general, root exposure to light induced increasing levels of ABA and AIA, while the ACC content was higher in roots protected from light. This suggests that light might modulate C. fimbriatum root development through a fine-tuned hormonal mediation, which depends on coordinated adjustments of IAA, ABA and ACC levels. This study also investigated the potential involvement of auxin and ABA during the (re)mobilization of carbohydrates in pseudobulbs and leaves of plants that had their root systems either exposed to (or protected from) light. The results revealed that covering the roots increased in pseudobulbs the levels of AIA and all carbon sources studied (specially glucose and fructose), while the covered roots showed slightly higher levels of AIA. The concomitant treatment with NPA and root covering caused a sharp decrease of AIA levels in all organs and an ABA increase in the root system. Interestingly, this last condition induced a conspicuous carbohydrate accumulation in pseudobulbs, with sucrose as the predominant form. The data obtained in this study reinforce the remarkable participation of IAA and ABA as possible mediators of the signaling cascades triggered by the light incidence on C. fimbriatum root system, which was capable of inducing photomorphogenic responses not only in root tissues, but was also able to influence the carbon portioning in the shoot system by a potential long-distance signaling mechanism

The objective of this study was to quantify the effect of partial replacement of finely ground corn by steam-flaked corn or pelleted citrus pulp and two concentrate levels, either 60 or 80%, on rumen pH, in vitro digestibilities of tropical forages, performance and rumen fermentation of Nellore young bulls. Three rumen cannulated Nellore steers with average BW of 350 ± 15 kg were assigned in a 3×3 Latin Square design. The rumen pH was measured and rumen fluid used to evaluate in vitro DM and NDF digestibilities (IVDMD and IVNDFD) of tropical forages. Moreover, a total of 108 Nellore young bulls with initial BW of 365.3 ± 3.12 kg, were distributed in collective pens, with 3 animals per pen, in a randomized complete block design with 6 replicates in a 3×2 factorial arrangement of treatments. The performance, carcass traits, blood parameters, feeding behavior, and sorting index were evaluated. Additionally, six rumen-cannulated steers, weighing 345.10 ± 14 kg were arranged in 2 6×6 non-contemporary Latin squares, in a 3×2 factorial arrangement of treatments. The rumen was manually evacuated, an aliquot of the digesta was filtered to separate solid and liquid phases. Rumen fluid samples were taken at multiple times after feeding to determine pH, short chain fatty acids and ammonia nitrogen. The steam-flaked corn decreased in vitro digestibility of the forages evaluated, but increased rate of degradation. It also increased propionic acid, but decreased ammonia compared to the other diets. It decreased NDF total tract digestibility compared to citrus pulp. The steam-flaked corn increased fat deposition, with no impact on animal performance. The citrus pulp decreased lag time and increased rate of degradation. The pelleted citrus pulp caused the bulls to sort the diet against large particles, decreasing the DMI, performance, and rumen propionic acid concentration, but increased the acetic acid, disappearance rate of NDFd, and digestibilities of DM and OM. On the other hand, the 80% concentrate diets decreased passage rate of NDF, but increased the digestibilities of OM, DM, and performance, despite the lower intake. In conclusion, the inclusion of 80% concentrate in sugarcane silage based-diets lowers intake, and increases performance, the partial replacement of ground corn by steam-flaked corn improves carcass fat deposition. And citrus pulp increases rumen pH, fiber digestibility but decreases intake, and performance of finishing young Nellore bulls. / O objetivo deste estudo foi quantificar o efeito da substituição parcial de milho finamente moído por milho floculado a vapor ou polpa cítrica peletizada e dois níveis de concentrado, 60 ou 80% sobre o pH, digestibilidade in vitro de forragens tropicais, desempenho e fermentação ruminal de tourinhos Nelore. Foram utilizados três novilhos Nelore canulados no rúmen PV médio de 350 ± 15 kg em um delineamento de quadrado latino 3×3. O pH do rúmen foi medido e o fluido do rúmen utilizado para avaliar as digestibilidades in vitro da MS e da FDN (DIVMS e DIVFDN) de forragens tropicais. Além disso, um total de 108 novilhos Nelore com PV inicial de 365,3 ± 3,12 kg, foram distribuídos em baias coletivas, com 3 animais por baia, em um delineamento de blocos ao acaso com 6 repetições em um arranjo fatorial 3×2 de tratamentos. As avaliações feitas foram desempenho, características de carcaça, parâmetros de sangue, comportamento alimentar e índice de seleção de partículas. Ademais, seis novilhos canulados no rúmen, pesando 345,10 ± 14 kg, foram organizados em 2 quadrados latinos não contemporâneos 6×6, em um arranjo fatorial 3×2 de tratamentos. O rúmen foi evacuado manualmente, uma alíquota da digesta foi filtrada para separar as fases sólida e líquida. As amostras de fluido de rúmen foram tomadas em várias horas após a alimentação para determinar o pH, ácidos graxos de cadeia curta, e nitrogênio amoniacal. O milho floculado diminuiu a digestibilidade in vitro de forragens avaliadas, mas aumentou a taxa de degradação, ácido propiônico, mas diminuiu a amônia em comparação com as outras dietas., e a digestibilidade do trato total do FDN em relação à polpa cítrica. O milho floculado aumentou a deposição de gordura, sem impacto no desempenho. A polpa cítrica diminuiu o Lag time e aumentou a taxa de degradação, e fez com que os touros selecionassem a dieta contra partículas grandes, diminuindo o CMS, desempenho e ácido propiônico do rúmen. Por outro, lado a polpa aumentou o ácido acético, a taxa de desaparecimento de FDNd e digestibilidades de MS e MO. As dietas com 80% de concentrado diminuíram a taxa de passagem do FDN, mas aumentaram as digestibilidades da MO, MS e desempenho, apesar da menor ingestão. Em conclusão, a inclusão de 80% de concentrado em dietas à base de silagem de cana-de-açúcar reduz a ingestão e aumenta o desempenho. A substituição parcial de milho moído por milho floculado melhora a deposição de gordura de carcaça. A polpa cítrica aumenta o pH do rúmen, e a digestibilidade da fibra, mas diminui o consumo e desempenho de tourinhos Nelore em terminação.

A galectina-4 humana (HGal-4), pertencente à família das galectinas, possui dois domínios de reconhecimento de carboidratos (CRDs) com alta afinidade para β-galactosídeos e se encontra amplamente distribuída em células normais e neoplásicas de diferentes organismos. Suas funções snglobam uma grande variedade de eventos celulares, tais como processos inflamatórios, neoplásicos, progressão tumoral e metástase. Entretanto, muitas perguntas sobre suas interações com diferentes carboidratos, a especificidade destas interações e o papel específico das galectinas permanecem ainda sem resposta. No presente trabalho, propomos a investigação das interações galectina-glicano da galectina-4 humana e de seus domínios CRDs independentes (CRD-I e CRD-II) através de um conjunto de métodos biofísicos. Através do método de dicroísmo circular (CD), usando várias regiões espectrais, e fluorescência fomos capazes de entender mudanças ocorrentes na estrutura secundária e terciária das protéinas quando da interação com lactose/sacarose. Estes dados, juntamente com testes de hemaglutinação, mostraram que a glectina-4 e os CRDs respondem de forma distinta à ligação com açúcar. Por diferentes técnicas (fluorescência, ITC e MST) determinamos as constantes de dissociação para os domínios CRDs (Kd ~0,5 mM) e para HGal-4 e, de forma qualitativa, os valores obtidos indicaram possíveis estados oligoméricos dessas proteínas. A investigação da interação proteína-membrana da HGal-4 foi feita, primeiramente, com miméticos de membranas e monitorada pela técnica de RPE em crescente complexidade de composição de tais miméticos, indo desde composições mais simples, passando por lipid rafts na presença de diferentes glicolipídeos (GM1, LPS) e chegando-se à interação com células tumorais (U87MG, T98G e HT-29). Tais experimentos mostraram que galectina-4 reconhece e se liga naqueles modelos onde existem glicanos complexos na superfície. Investigamos também a participação de HGal-4 endógena e exógena no tratamento quimioterápico de células tumorais e verificamos um papel importante de HGal-4 para células HT-29. Finalizando esta tese, apresentamos o trabalho realizado em um ano de estágio na University of Oxford, durante o qual, investigamos a estrutura da região C-terminal de um receptor da família GPCR, qual seja o receptor de neurotensina NTS1. Aqui, mais uma vez, foi empregada a técnica de RPE que aliada à produção/marcação de mutantes do receptor, permitiu determinar que a hélice H8 se estabiliza quando em proteolipossomos. / Human galectin-4 (HGal-4), a member of the galectin family, contains two carbohydrate recognition domains (CRDs) with high affinity for β-galactosides and is widely distributed in normal and neoplastic cells of different organisms. Its functions include a wide variety of cellular events such as inflammation, cancer, cell adhesion, tumor progression and metastasis. However, many questions about their interactions with different carbohydrates, the specificity of these interactions and the specific role of galectins remain unanswered. In this study, we propose the investigation of galectin-glycan interactions of human galectin-4 and its independent CRDs (CRD-I and-II) through a combination of biophysical methods. From circular dichroism (CD), measured in different spectral ranges, and fluorescence experiments we were able to understand changes in secondary and terciary structure of the protein while interacting with lactose/sucrose. These results along with hemagglutination assays showed that galectin-4 and its CRDs respond differently to sugar binding. From fluorescence, ITC and MST measurements we determined the dissociation constants for the CRDs (Kd ~0.5 mM) and for HGal-4. These values qualitatively indicated the formation of potential oligomers of CRDs and of HGal-4. The investigation of the HGal-4 interaction with membranes was firstly performed using mimetic membranes and monitored by EPR spectroscopy. The composition of the mimetic membranes was gradually increased so that to span simple compositions (such as DMPC), passing by lipid rafts in the presence of different glycolipds (GM1, LPS) up to interactions with tumor cells (U87MG, T98G e HT-29). These experiments showed that galectin-4 recognizes and binds to membrane models constituted by complex glycans on their surface. We also investigated the involvement of endogenous and exogenous HGal-4 in chemotherapies of tumor cells and found an important role of HGal-4 in the case of HT-29 cells. At last, we presented the work done in an one-year internship at the University of Oxford, during which we investigated the C-terminal region of the GPCR family receptor, the neurotensin receptor NTS1. Here, we used once again the EPR technique combined with the production/spin-labelling of mutants of the receptors, and determined that helix H8 was stabilized upon receptor reconstitution in proteolipossomes.

Um total de sete experimentos foi realizado com o objetivo de avaliar o impacto da nutrição pós- eclosão sobre o desenvolvimento de frangos de corte. No experimento I foi avaliada a utilização de diferentes níveis de levedura hidrolisada. No experimento II foram avaliadas diferentes estratégias nutricionais, através do fornecimento de água, ração e de diferentes soluções de glucose de milho. O experimento III foi avaliado o fornecimento de diferentes níveis de óleo de peixe. O experimento IV consistiu em avaliar o fornecimento de um complexo vitamínico, já os experimentos V e VI avaliou-se a suplementação de zinco e manganês, respectivamente, suplementados na forma orgânica de glicinatos. No experimento VII foi avaliado o desempenho dos animais recebendo a suplementação com os nutrientes fornecidos nos experimentos anteriores, ou seja, levedura hidrolisada, estratégia nutricional, óleo de peixe, suplemento vitamínico, zinco e manganês. Em cada experimento foram incubados 1200 ovos embrionados para uso de 840 pintos após a eclosão. As aves foram distribuídas em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 5 x 2, sendo 5 nutrientes e dois sexos (machos e fêmeas). Os tratamentos experimentais foram fornecidos logo após a eclosão e as aves foram mantidas em caixas de transporte de pintinhos por um período de 5 horas, para posterior distribuição nos boxes. Após o alojamento as aves receberam dietas semelhantes até o final do período experimental (41 d), de acordo com as recomendações propostas por Rostagno et al. (2011). Foram avaliados os dados de desempenho (ganho de peso, consumo de ração e conversão alimentar) e ao final dos experimentos, aos 41 dias, duas aves de cada repetição foram abatidas para a avaliação de características de carcaça (rendimento de carcaça, peito, pernas e gordura abdominal). Nos dias 0, 3, 6, 9 e 12, sete aves de cada tratamento foram abatidas para avaliar a alometria dos órgãos digestivos. Os dados obtidos foram analisados pelo procedimento GLM do sistema SAS (2010) e as médias comparadas pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade / A total of seven experiments was conducted to evaluate the impact of post-hatch nutrition on the development of broilers. In the first experiment we evaluated the use of different levels of hydrolyzed yeast. In the second experiment different nutritional strategies were evaluated, by providing water, food and different solutions of corn syrup. Experiment III evaluated the provisions of different levels of fish oil. The IV experiment consisted in evaluating the provision of a vitamin, while the V and the VI experiments evaluated the supplementation of zinc and manganese, respectively, supplemented in the form of organic glycinates. In experiment VII was rated the performance of animals receiving supplementation with nutrients provided in previous experiments, that is, hydrolyzed yeast, nutritional strategy, fish oil, vitamin supplement, zinc and manganese. In each experiment 1200 embryonated eggs were incubated and used 840 chicks after hatching. The birds were distributed in a completely randomized design in a factorial 5 x 2, 5 nutrients and both sexes (males and females). The experimental treatments were provided right after hatching and the birds were kept in transportation boxes for a period of 5 hours, for further distribution in the pits. After housing the birds received similar diets until the end of the experimental period (41 d), according to the proposed recommendations by Rostagno et al. (2011). Performance data (weight gain, feed intake and feed conversion) were evaluated and at the end of the experiments, after 41 days, two birds from each replicate were slaughtered to evaluate carcass traits (carcass yield, breast, legs and abdominal fat). On days 0, 3, 6, 9 and 12, seven birds from each treatment were sacrificed to assess the allometric digestive organs. Data were analyzed by GLM procedure of SAS (2010) system and the means were compared by Tukey test at 5% probability