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Produ??o e purifica??o de enzimas quitosanol?ticas produzidas por microrganismo isolado no Nordeste Brasileiro

Araujo, Nathalia Kelly de 23 March 2015 (has links)
Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-02-17T17:10:52Z No. of bitstreams: 1 NathaliaKellyDeAraujo_TESE.pdf: 3179382 bytes, checksum: 1d9cd507dd602cf235e6a9d53983b99a (MD5) / Approved for entry into archive by Monica Paiva (monicalpaiva@hotmail.com) on 2017-02-17T17:24:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 NathaliaKellyDeAraujo_TESE.pdf: 3179382 bytes, checksum: 1d9cd507dd602cf235e6a9d53983b99a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-17T17:24:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NathaliaKellyDeAraujo_TESE.pdf: 3179382 bytes, checksum: 1d9cd507dd602cf235e6a9d53983b99a (MD5) Previous issue date: 2015-03-23 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Uma cepa produtora de quitosanase foi isolada e identificada como Bacillus cereus C-01. A partir disso a purifica??o da enzima e sua caracteriza??o bioqu?mica foram estudadas. Para purifica??o foi utilizado a resina da linha streamline Dietilaminoetil (DEAE) e coluna de vidro (2,6 cm x 30,0 cm) em sistema de Adsor??o em Leito Expandido (ALE). As condi??es para a purifica??o da quitosanase foram otimizadas estatisticamente atrav?s de um Planejamento Composto Central. As vari?veis que influenciaram significativamente os par?metros fator de purifica??o (P) e rendimento da enzima (Y) foram determinadas. As an?lises estat?sticas mostraram que as melhores condi??es para o m?ximo P foram 150 cm.h-1 (velocidade de aplica??o da amostra/carga), 6,0 cm de altura do leito fixo e 7,36 cm de altura do distribuidor. Em condi??es otimizadas, a enzima mostrou ligar-se a resina na mesma medida usando caldo clarificado e n?o clarificado (0,32 e 0,3 U/g adsorvente, respectivamente). A fra??o recuperada ap?s a elui??o exibiu 31% de rendimento com um aumento de 1,35 vezes na atividade espec?fica em rela??o ao inicial. Se analisada apenas fra??o elu?da com NaCl 0,3 M ? poss?vel encontrar um fator de purifica??o de 1,75. A enzima purificada apresentou estabilidade entre as temperaturas de 30-55?C durante 60 minutos, pH de 5-8 por 24 horas, e apresentou m?xima atividade em pH 5,5 e temperatura de 55?C. Os ?ons de Cu2+, Fe2+ e Zn2+ foram inibit?rios para a quitosanase. Em contraste, a enzima foi significativamente ativada por Mn2+. Os resultados demonstraram que ? poss?vel purificar m?ltiplas prote?nas, a partir de um extrato bruto sem qualquer pr?-tratamento, com um processo de purifica??o econ?mico e de um ?nico passo. / Uma cepa produtora de quitosanase foi isolada e identificada como Bacillus cereus C-01. A partir disso a purifica??o da enzima e sua caracteriza??o bioqu?mica foram estudadas. Para purifica??o foi utilizado a resina da linha streamline Dietilaminoetil (DEAE) e coluna de vidro (2,6 cm x 30,0 cm) em sistema de Adsor??o em Leito Expandido (ALE). As condi??es para a purifica??o da quitosanase foram otimizadas estatisticamente atrav?s de um Planejamento Composto Central. As vari?veis que influenciaram significativamente os par?metros fator de purifica??o (P) e rendimento da enzima (Y) foram determinadas. As an?lises estat?sticas mostraram que as melhores condi??es para o m?ximo P foram 150 cm.h-1 (velocidade de aplica??o da amostra/carga), 6,0 cm de altura do leito fixo e 7,36 cm de altura do distribuidor. Em condi??es otimizadas, a enzima mostrou ligar-se a resina na mesma medida usando caldo clarificado e n?o clarificado (0,32 e 0,3 U/g adsorvente, respectivamente). A fra??o recuperada ap?s a elui??o exibiu 31% de rendimento com um aumento de 1,35 vezes na atividade espec?fica em rela??o ao inicial. Se analisada apenas fra??o elu?da com NaCl 0,3 M ? poss?vel encontrar um fator de purifica??o de 1,75. A enzima purificada apresentou estabilidade entre as temperaturas de 30-55?C durante 60 minutos, pH de 5-8 por 24 horas, e apresentou m?xima atividade em pH 5,5 e temperatura de 55?C. Os ?ons de Cu2+, Fe2+ e Zn2+ foram inibit?rios para a quitosanase. Em contraste, a enzima foi significativamente ativada por Mn2+. Os resultados demonstraram que ? poss?vel purificar m?ltiplas prote?nas, a partir de um extrato bruto sem qualquer pr?-tratamento, com um processo de purifica??o econ?mico e de um ?nico passo.
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AVALIAÃÃO DO POTENCIAL ANTIOXIDANTE E CITOTÃXICO DAS PARTES DO FRUTO DE Cereus jamacaru DC, CACTACEAE / POTENTIAL ASSESSMENT ANTIOXIDANT AND CYTOTOXIC OF FRUIT PARTS OF THE Cereus jamacaru DC, CACTACEAE.

MÃnica Silva de Brito 23 March 2015 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Cacti are resistant plants during dry periods, among which is included the Cereus jamacaru, known as mandacaru. The mandacaru is a common columnar cactus in Brazil that produces an edible, red, fleshy fruit, with white flesh and small seeds. The fruits to providing essential nutrients and they also produces active ingredients with biological properties such as antioxidant activity. The main objective of the study was to evaluate the antioxidant potential, cytotoxicity and verify the chemical composition of parts of the fruit of Cereus jamacaru DC, aimed at encouraging the consumption and the industrial use of the fruit. Parts of the fruit were separated (peel, pulp and seeds) and made extraction with ethanol 70% and 95%, resulting in six samples: peel (CM70% and CM95%) pulp (PM70% and PM95%) and seeds (SM70% and SM95%). The antioxidant activity was evaluated through sequestration method free radical DPPH (2,2-diphenyl-1-picrilhidrazila). The six samples were tested in concentrations of 100 to 2000 μg mL-1. The positive controls were eugenol and β-carotene. We calculated the percentage of antioxidant activity (AA%) and the Efficient Concentration (EC50). The kinetic profile was determined by the reduction of DPPH with respect to time. The chemical characterization of the samples was performed by infrared spectroscopy (FTIR). The cytotoxicity was determined by MTT assay on macrophages. With the data obtained by infrared, it was found that the six samples show different antioxidant compounds. The peel samples showed AA% values higher than β-carotene in all tested concentrations. Already the SM70% and SM95%% exhibited the highest AA%, with antioxidant activity similar to eugenol in concentrations above of 400 Âg mL-1. The samples exhibited three kinetic profiles: fast for SM70%, SM95%, and CM70%; intermediate for the CM95% and slow for PM70% and PM95. The lower EC50 values were observed in seeds and peel samples: SM70% (0,233 mg mL-1) SM95% (0,217 mg mL-1); CM70% (0,56mg mL-1), and CM95% (0.94 mg mL-1). The highest EC50 values were observed in pulp samples: PM70% (10.95 mg mL-1) and PM95% (8,73mg mL-1). Samples of skin and seeds had lower EC50 values than various fruits and seeds known for their antioxidant activity. Only the CM70% showed levels of cytotoxicity in the three highest concentrations, the other samples showed no cytotoxicity at higher concentrations and increased cell viability. Thus we conclude that the mandacaru fruit has compounds with potent antioxidant capacity and could be used by the industry for fresh consumption in the form of juice, pulp, or extraction of antioxidant compounds that can later be used as additives in food. / As cactÃceas sÃo plantas bastante resistentes a perÃodos de seca, entre elas està incluÃdo o Cereus jamacaru, conhecido como mandacaru, que à um cacto colunar comum no Brasil, produz um fruto comestÃvel, vermelho, carnoso, com polpa branca e sementes pequenas. Os frutos alÃm de fornecerem nutrientes essenciais, tambÃm produzem princÃpios ativos com propriedades biolÃgicas, como a atividade antioxidante. Desta forma o principal objetivo do trabalho foi avaliar o potencial antioxidante, a citotoxicidade e verificar a composiÃÃo quÃmica das partes do fruto de Cereus jamacaru DC, visando incentivar o consumo e o aproveitamento industrial do fruto. Foram separadas as partes dos frutos (casca, polpa e semente), e feitas extraÃÃes com etanol 70% e 95% de cada parte, resultando em seis amostras: casca (CM70%, CM95%), polpa (PM70%, PM95%) e semente (SM70%, SM95%). A atividade antioxidante foi avaliada atravÃs do mÃtodo de seqÃestro de radicais livres DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazila). foram testadas as seis amostras nas concentraÃÃes de 100 a 2000Âg.mL-1. Os controles positivos foram o eugenol e o β-caroteno. A partir dos resultados foi calculada a porcentagem da atividade antioxidante (AA%) e a ConcentraÃÃo Eficiente (EC50). O perfil cinÃtico foi determinado pela reduÃÃo do DPPH em funÃÃo do tempo. A caracterizaÃÃo quÃmica das amostras foi realizada por espectroscopia no infravermelho. A citotoxicidade foi determinada pelo mÃtodo MTT sobre macrÃfagos. Com os dados obtidos atravÃs do infravermelho, verificou-se que as seis amostras apresentam diferentes compostos potencialmente antioxidantes. As amostras da casca apresentaram AA% superiores ao β-caroteno em todas as concentraÃÃes testadas. A CM70% foi mais eficiente que a CM95%, com AA% aproximada ao eugenol nas concentraÃÃes de 1000 e 2000 Âg/ml. A amostra PM95% demonstrou maior porcentagem antioxidante que a PM70%, sendo comparÃvel ao β-caroteno nas concentraÃÃes de 100-300Âg/ml e mediana nas concentraÃÃes superiores. Jà a SM70% e a SM95% exibiram as mais altas AA% entre as amostras, sendo similares ou superiores ao eugenol a partir da concentraÃÃo de 400Âg/ml. As amostras exibiram trÃs perfis de cinÃtica: RÃpida para as amostras SM70%, SM95% e CM70%, IntermediÃria para a CM95% e lenta para a PM70% e PM95%. Os menores valores de EC50 foram observados nas amostras de semente e casca: SM70% (0,233mg/mL), SM95% (0,217mg/mL); CM70% (0,56mg/mL), CM95% (0,94 mg/mL). Sendo que os valores de EC50 mais elevados foram observados nas amostras de polpa: PM70% (10,95 mg/mL) e PM95% (8,73mg/mL). As amostras de casca e semente destacaram-se, apresentando valores de EC50 menores do que vÃrias frutas e sementes jà conhecidas por sua aÃÃo antioxidante. Apenas a amostra CM70% mostrou nÃveis de citotoxicidade nas trÃs maiores concentraÃÃes, as demais amostras nÃo apresentaram citotoxicidade, e nas concentraÃÃes mais elevadas aumentaram a viabilidade celular. Desta forma à possÃvel concluir que o fruto possui compostos com capacidade antioxidante potente, podendo vir a ser utilizado pela indÃstria, para o consumo in natura, na forma de suco, polpa, ou para extraÃÃo de compostos antioxidantes podendo ser posteriormente utilizados como aditivos em alimentos.
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Estudos de atividade proteolítica de Bacillus cereus em biorreator

Marquardt, Marcos Motta January 2003 (has links)
O presente trabalho teve como principal objetivo avaliar a produção de enzimas proteolíticas por Bacillus cereus. As fermentações foram conduzidas em Biorreator Biodesign, com aeração de 1vvm, temperatura de 37°C e agitação de 400 r.p.m. como parâmetros fixos. Dois meios diferentes foram utilizados, Meio Referência (MR) e Meio de Proteína de Soja PS60® (MPS1), em experimentos realizados com 24 horas. Para avaliação da produção de complexos enzimáticos, retirou-se amostras a intervalos de 3 horas para análise de valores de pH, densidade ótica e massa seca. A atividade proteolítica, concentração de proteína solúvel e açúcares redutores, contagem de células viáveis totais e esporos também foram investigadas. Os resultados demonstraram que ambos os meios propiciaram condições para o ótimo desenvolvimento do B. cereus. Os resultados também indicam que, embora os dois meios tenham apresentado um crescimento celular semelhante, o meio composto por proteína de soja propiciou a obtenção de um extrato bruto com atividade proteolítica mais elevada. Nas condições de fermentação empregadas, o meio MPS1 apresentou em 15 horas uma atividade enzimática de 18,7UmL-1.h-1.enquanto que o meio MR apresentou uma atividade proteolítica de 11,8 UmL-1.h-1.
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Purificação e caracterização da bacteriocina cereína 8A, produzida por uma linhagem de Bacillus cereus

Bizani, Delmar January 2004 (has links)
Foi estudada uma bacteriocina produzida por uma linhagem de B. cereus 8A, isolado de solo da região Sul do Brasil. Na primeira etapa de estudo determinaram-se as condições básicas de produção de bacteriocina com amplo espectro de ação denominada de Cereína 8A. Observou-se que durante a fase estacionária ocorre o máximo da sua produção, iniciando sua síntese no final da fase exponencial. As condições de maior produção foram a 30º C, agitação e contínua e numa faixa de pH de 7,0-8,5. A bacteriocina bruta inibiu várias bactérias indicadoras, como Listeria monocytogenes, Clostridium perfringens e Bacillus cereus. O teste de termoestabilidade mostrou a perda de atividade quando submetida a uma temperatura a partir de 87º C. Verificou-se a resistência da bacteriocina bruta frente à tripsina e papaína, mas não frente à proteinase K e pronase E. B. cereus e L. monocytogenes foram utilizadas como bactérias indicadoras para a determinação do modo de ação, após a determinação da dose bactericida de 200 UA mL-1 e 400 UA mL-1 respectivamente. A Cereína 8A demonstrou uma ação inibidora em culturas de Escherichia coli e Salmonella Enteritidis, quando tratadas com EDTA. A atividade esporicida foi observada contra esporos de B. cereus após tratamento com 400 UA ml -1. A análise da biomassa de L. monocytogenes e B. cereus após tratamento com a Cereína 8A, através da espectrofotometria de infravermelho determinou alteração no perfil, correspondente à fração dos ácidos graxos da membrana celular bacteriana. A substância peptídica foi separada por meio da precipitação com sulfato de amônio, extração com 1-butanol e aplicação em coluna de cromatografia por troca iônica tipo Q-Sepharose. A Cereína 8A purificada mostrou maior sensibilidade a proteases e ao calor e um peso molecular de aproximadamente 26 kDa. O espectro ultravioleta foi típico de um polipeptídeo e o espectro de infravermelho indica presença de grupamentos NH, acil e ligações peptídicas na sua estrutura. Uma hipótese do mecanismo de ação seria a desestruturação da membrana celular pela abertura de poros.
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Cereus jamacaru DC: efeito toxicológico sobre o desenvolvimento embrionário de Rattus norvegicus

MESSIAS, Júlio Brando 31 January 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T16:27:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4239_1.pdf: 2079843 bytes, checksum: f36c2078b832583eb8239057a5864826 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Cereus jamacaru DC. pertence à família Cactaceae e é amplamente utilizado pela medicina popular nordestina principalmente no tratamento de distúrbios renais, digestórios, respiratórios, circulatórios e hepáticos. Este trabalho teve como objetivo realizar uma abordagem toxicológica do extrato bruto de C. jamacaru DC., durante o período de desenvolvimento embrionário em ratos Wistar (Rattus norvegicus albinus) em diferentes fases da prenhez, o qual se dividiu em três etapas. A primeira etapa constou de uma revisão bibliográfica sobre os aspectos etnobotânico e etnofarmacológico do vegetal. Na segunda etapa o estudo foi sobre potencial embriotóxico do vegetal. Foram utilizadas 20 ratas adultas prenhas (n = 05/grupo), tratadas por via oral com extrato bruto metanólico (EBM) de C. jamacaru DC., do 2º ao 6º dia de gestação, distribuídas em: Grupo 1 - soro fisiológico (controle) e Grupos 2, 3 e 4, tratadados com as doses de 100, 250 e 500 mg/kg de peso, respectivamente. Foram investigados: massa corporal materno, consumo de ração, número de conceptos vivos e mortos, reabsorção embrionária, sítio de implantação, número de corpo lúteo, peso do feto, tamanho do feto, peso dos órgãos maternos. A avaliação da atividade mutagênica e antimutagênica de C. jamacaru DC. foram investigadas através do teste de micronúcleos. Utilizaram-se 24 ratas prenhas, no 6º dia da gestação, distribuídas em: Grupo 1 - soro fisiológico (controle), Grupo 2 - 50mg/kg de Ciclofosfamida, Grupo 3 - 500mg/kg de EBM de C. jamacaru DC. e Grupo 4 - 500mg/kg do EBM de C. jamacaru associado a 50mg/Kg de Ciclofosfamida. Após 24 horas, as fêmeas foram eutanasiadas, e avaliados: peso corporal materno, consumo de ração, sítio de implantação, número de corpo lúteo, peso dos órgãos maternos e parâmetros hematológicos das ratas prenhas. A medula óssea de cada fêmur foi processada, confecionados esfregaços e coradas para a contagem de eritrócitos policromáticos e de micronúcleos. Na terceira e última etapa foi verificado os efeitos da administração oral do EBM de C. jamacaru DC. pesquisados no segundo terço da gestação. Foram utilizados vinte ratas (n = 05/grupo) tratadas do 8º ao 11º dia de gestação com EBM de C. jamacaru DC. por via oral, distribuídas em: Grupo 1 - soro fisiológico (controle) e Grupos 2, 3 e 4, tratadados com as doses de 100, 250 e 500 mg/kg de peso, respectivamente. Foram investigados: peso corporal materno, consumo de ração, número de fetos vivos e mortos, reabsorção fetal, sítio de implantação, número de corpo lúteo, peso do feto, tamanho do feto, peso dos órgãos maternos, parâmetros hematológicos e bioquímicos maternos. Os resultados demonstraram que o (EBM administrado por via oral no primeiro terço da gestação não apresentou reações tóxicas em fêmeas tratadas na dose de 100 mg/kg, entretanto com as doses de 250 e 500 mg/kg houve redução de tamanho e peso dos embriões, diminuição de peso da placenta e letalidades embrionárias. Na avaliação de micronúcleos em medula óssea a dose de 500 mg/kg de EBM, não foi verificado efeitos mutagênico em ratas gestantes e quando associado à 50 mg/kg de Ciclofosfamida, apresentou reduzida ação antimutagênica. Em relação aos parâmetros hematológicos foi verificado que EBM na dose de 500 mg/kg não foi hematotóxico para as fêmeas tratadas, e quando administrado nos animais associado à Ciclofosfamida causou redução da celularidade medular sobre leucócitos e eritrócitos. No segundo terço da prenhez, foi verificado que os parâmetros hematológicos não foram modificados com administração oral do EBM, contudo houve aumento dos níveis séricos de AST (aspartato aminotransferase) e de ALT (alanina transferase) nas doses de 250 e 500 mg/kg indicativo de aumento da função hepática. O EBM quando administrado nesta fase da gestação não produziu efeito tóxico em fêmeas tratadas, contudo, conferiu reações tóxicas aos fetos com aumento da reabsorção e conseqüente diminuição da taxa de viabilidade fetal, principalmente nas doses mais elevadas. Os resultados obtidos e apresentados neste estudo sugerem que o EBM de C. jamacaru DC não apresentou toxicidade para as fêmeas nos diferentes tratamentos utilizados, contudo, causou nas fases estudadas, riscos embrionários, devido ao retardo de crescimento, reabsorções e mortes
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Estudo da presença de Listeria monocytogenes e Bacillus cereus em industria processadora de queijo minas frescal

Rocha, João Anderson Keiti 28 February 2005 (has links)
Orientador: Arnaldo Yoshiteru Kuaye / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:48:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_JoaoAndersonKeiti_M.PDF: 6430386 bytes, checksum: 2a5815761af437dc46567523865e2440 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Mestrado / Tecnologia de Alimentos / Mestre em Tecnologia de Alimentos
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Control of Bacillus cereus in English-style crumpets

El-Khoury, Wassim. January 2001 (has links)
No description available.
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Novel methods to control the growth of Bacillus cereus in English-style crumpets

Koukoutsis, John January 2002 (has links)
No description available.
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Mécanismes d’adaptation aux basses températures de croissance de la bactérie pathogène B. cereus : rôle des hélicases à ARN / Involvement of RNA helicases in the cold adaptation of the foodborne pathogenic bacteria Bacillus cereus

Pandiani, Franck 16 December 2010 (has links)
Bacillus cereus est une bactérie largement disséminée dans la nature, contaminant ainsi les aliments en contact avec le sol. En France, cette bactérie est considérée comme le quatrième agent de toxi infection alimentaire collective. Pour être pathogène, B. cereus doit être capable de se multiplier lors des différentes étapes de transformation et notamment au cours de la réfrigération. Le but de cette étude a été d'étudier les mécanismes moléculaires de la réponse adaptative au froid et en particulier le rôle des hélicases à ARN de B. cereus ATCC 14579. Le gène cshA, codant pour une hélicase à ARN putative, a été identifié par une approche de mutagénèse aléatoire, comme jouant un important dans l’adaptation au froid de B. cereus. La souche ATCC 14579 possède 5 gènes codant pour des hélicases à ARN, cshA à cshE qui sont tous fortement surexprimés à 10°C par rapport à 37°C et quel que soit le stade de croissance considéré. La délétion simple des gènes cshA, cshB et cshC conduit à l’apparition de phénotypes cryosensibles, se traduisant par une incapacité d'adaptation au froid par rapport à la souche sauvage, associée à une modification de la morphologie cellulaire. De plus, CshA, CshB et CshC possèdent chacune un domaine de température où leur action est prépondérante. Elles semblent également être impliquées dans l’adaptation au stress oxydant et au stress basique, alors que CshD et E n’ont pas de rôle dans l’adaptation aux stress testés. Nous avons montré que CshA est indispensable à basse température, pour permettre le maintien de la stabilité des ribosomes avec lesquels elle interagit directement, mais aussi pour réguler la dégradation des ARNr. L’identification des partenaires protéiques interagissant avec CshA suggérent qu'elle puisse être également impliquée dans un complexe de dégradation des ARN / Bacillus cereus is a widespread bacteria, thus contaminating all raw materials in contact with soil. In France, B. cereus is considered as the fourth causative agent of foodborne illness. To be pathogenic, B. cereus should multiply during the various stages of food processing and particularly during preservation at low temperature. The aim of this study was to study molecular mechanisms of the adaptive response at low temperature and more precisely the involvement of the B. cereus ATCC 14579 RNA helicases. The cshA gene encoding a putative RNA helicase was identified by a random mutagenesis approach, as playing a major role in cold adaptation of B. cereus. The ATCC 14579 strain possesses 5 genes encoding putative RNA helicases, cshA to cshE, which were all strongly overexpressed at 10°C versus 37°C, whatever the growth stage. The simple deletion of cshA, cshB, and cshC lead to a cold-sensitive phenotype, resulting in an inability to adapt at 10 °C compared to the wild type strain, associated to a huge modification of cell morphology. In addition, CshA, CshB and CshC have a temperature range where their action is decisive. The role of these three RNA helicases also appears to be important in adaptation to oxidative and basic stresses while CshD and E did not appear to be involved in the adaptation to the tested stresses. The RNA helicase CshA has the most important role in adaptation to cold. We demonstrated that CshA is essential at low temperature to allow the maintenance of ribosome stability. CshA interacts directly with ribosomes, and also regulate rRNA degradation. The identification of protein partners that interact with CshA suggests that it could be involve in a complex of RNA decay
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Dados filogenômicos para inferência de relações evolutivas entre espécies do gênero Cereus Mill. (Cactaceae, Cereeae) / Phylogenomic data for inference of evolutionary relationships among species of the genus Cereus Mill. (Cactaceae, Cereeae)

Bombonato, Juliana Rodrigues 04 June 2018 (has links)
Estudos filogenômicos usando Sequenciamento de Próxima Geração (do inglês, Next Generation Sequencing - NGS) estão se tornando cada vez mais comuns. O uso de marcadores oriundos do sequenciamento de DNA de uma biblioteca genômica reduzida, neste caso ddRADSeq (do inglês, Double Digestion Restriction Site Associated DNA Sequencing), para este fim é promissor, pelo menos considerando sua relação custo-benefício em grandes conjuntos de dados de grupos não-modelo, bem como a representação genômica recuperada. Aqui usamos ddRADSeq para inferir a filogenia em nível de espécie do gênero Cereus (Cactaceae). Esse gênero compreende em cerca de 25 espécies reconhecidas predominantemente sul-americanas distribuídas em quatro subgêneros. Nossa amostra inclui representantes de Cereus, além de espécies dos gêneros próximos, Cipocereus e Praecereus, além de grupos externos. A biblioteca ddRADSeq foi preparada utilizando as enzimas EcoRI e HPAII. Após o controle de qualidade (tamanho e quantificação dos fragmentos), a biblioteca foi sequenciada no Illumina HiSeq 2500. O processamento de bioinformática a partir de arquivos FASTQ incluiu o controle da presença de adaptadores, filtragem por qualidade (softwares FastQC, MultiQC e SeqyClean) e chamada de SNPs (software iPyRAD). Três cenários de permissividade a dados faltantes foram realizados no iPyRAD, recuperando conjuntos de dados com 333 (até 40% de dados perdidos), 1440 (até 60% de dados perdidos) e 6141 (até 80% de dados faltantes) loci. Para cada conjunto de dados, árvores de Máxima Verossimilhança (MV) foram geradas usando duas supermatrizes: SNPs ligados e Loci. Em geral, observamos algumas inconsistências entre as árvores ML geradas em softwares distintos (IQTree e RaxML) ou baseadas no tipo de matriz distinta (SNPs ligados e Loci). Por outro lado, a precisão e a resolução, foram melhoradas usando o maior conjunto de dados (até 80% de dados perdidos). Em geral, apresentamos uma filogenia com resolução inédita para o gênero Cereus, que foi resolvido como um provável grupo monofilético, composto por quatro clados principais e com alto suporte em suas relações internas. Além disso, nossos dados contribuem para agregar informações sobre o debate sobre o aumento de dados faltantes para conduzir a análise filogenética com loci RAD. / Phylogenomics studies using Next Generation Sequencing (NGS) are becoming increasingly common. The use of Double Digest Restriction Site Associated DNA Sequencing (ddRADSeq) markers to this end is promising, at least considering its cost-effectiveness in large datasets of non-model groups as well as the genome-wide representation recovered in the data. Here we used ddRADSeq to infer the species level phylogeny of genus Cereus (Cactaceae). This genus comprises about 25 species recognized predominantly South American species distributed into four subgenera. Our sample includes representatives of Cereus, in addition to species from the closely allied genera Cipocereus and Praecereus, besides outgroups. The ddRADSeq library was prepared using EcoRI and HPAII enzymes. After the quality control (fragments size and quantification) the library was sequenced in Illumina HiSeq 2500. The bioinformatic processing on raw FASTQ files included adapter trimming, quality filtering (FastQC, MultiQC and SeqyClean softwares) and SNPs calling (iPyRAD software). Three scenarios of permissiveness to missing data were carry out in iPyRAD, recovering datasets with 333 (up tp 40% missing data), 1440 (up to 60% missing data) and 6141 (up to 80% missing data) loci. For each dataset, Maximum Likelihood (ML) trees were generated using two supermatrices: SNPs linked and Loci. In general, we observe few inconsistences between ML trees generated in distinct softwares (IQTree and RaxML) or based in distinctive matrix type (SNP linked and Loci). On the other hand, the accuracy and resolution were improved using the larger dataset (up to 80% missing data). Overall, we present a phylogeny with unprecedent resolution for genus Cereus, which was resolved as a likely monophyletic group, composed by four main clades and with high support in their internal relationships. Further, our data contributes to aggregate information on the debate about to increasing missing data to conduct phylogenetic analysis with RAD loci.

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