Este trabajo de tesis pretende profundizar el conocimiento de las vacuolas asociadas a la senescencia (VAS) a través de tres temáticas: - el desarrollo, entendido como la variación temporal de las VAS, su biogénesis y el efecto de moduladores de la senescencia; - la caracterización de la actividad biológica de las VAS participando en el desmantelamiento del aparato fotosintético; - y la relación entre el mecanismo de autofagia y el desarrollo de las VAS. En general, para abordar estos objetos de estudios se empleó un sistema sencillo y frecuentemente empleado en trabajos sobre senescencia foliar. El modelo de senescencia inducida permite trabajar en un sistema relativamente homogéneo y reproducible. Consiste en separar las hojas de la planta, tratarlas con un precursor de la hormona etileno, denominado etefón, y almacenarlas en oscuridad. De esta manera, la senescencia es inducida por el corte y la oscuridad, y sincronizada a nivel tisular por el tratamiento hormonal.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:02:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 330550.pdf: 3803484 bytes, checksum: e196fb8cfcc644e6109788e03268875f (MD5) Previous issue date: 2014 / Leishmania (Viannia) braziliensis, Trypanosoma rangeli e o Trypanosoma cruzi são parasitos hemoflagelados pertencentes à Ordem Kinetoplastida, família Trypanosomatidae, capazes de infectar insetos, animais silvestres e domésticos, assim como o homem. Durante seu ciclo de vida, estes parasitos são expostos a uma grande quantidade de espécies reativas do oxigênio (ERO) e do nitrogênio (ERN), o que promove sua eliminação dentro dos hospedeiros. Por sua vez, os parasitos adotam diferentes mecanismos de defesa para lidar com essas condições de estresse, dentre dos quais, encontram-se um elaborado sistema antioxidante composto de moléculas e enzimas responsáveis pela eliminação das ERO e/ou das ERN. Nesse sentido, em tripanosomátidos a tripanotiona T[SH]2 é a molécula que eficientemente regula a homeostase redox, sendo chave no mecanismo de defesa antioxidante. A síntese da T[SH]2 depende da disponibilidade de seus precursores como a cisteína, um aminoácido sulfurado implicado em diversos processos celulares como a estabilidade, a estrutura e a regulação da atividade catalítica de várias proteínas. Duas vias diferentes para a biossíntese de cisteína têm sido descritas, a via de síntese de novo, catalisada principalmente pela Cisteína Sintase (CS), e a via de transulfuração reversa (RTS), catalisada pela Cistationina ß-Sintase (CßS). Uma vez que o metabolismo da cisteína é crucial para a biossíntese da tripanotiona, a presente proposta visou determinar a função que as proteinas CS e CßS desempenham na resposta antioxidante destes parasitos. Assim sendo, realizamos a caracterização molecular e bioquímica dos genes da CS e CßS em parasitos sob condições de estresse oxidativo e nitrosativo in vitro. Os resultados demonstram claras diferenças na biossíntese de cisteína entre estes parasitos. Enquanto L. braziliensis e T. cruzi possuem as rotas de novo e RTS ativas, o T. rangeli possui somente a via RTS funcional. A avaliação da expressão das proteínas CS e CßS nas diferentes formas evolutivas destes parasitos revelou uma expressão estágio-dependente das duas proteínas em L. braziliensis e em T. cruzi, sendo a CS mais expressa nas formas amastigotas e a CßS nas formas promastigotas e epimastigotas, respectivamente. Por sua vez, em T. rangeli a CS não foi detectada e nenhum tipo de modulação foi encontrado para CßS entre as formas epimastigota e tripomastigota. Os ensaios de dose-resposta ao estresse por H2O2 e SNAP in vitro revelaram diferenças nos perfis de sensibilidade dos parasitos. O T. rangeli mostrou-se como o parasito mais sensível ao H2O2, porém o mais resistente ao SNAP, enquanto L. braziliensis apresentou a maior resistência ao H2O2 e a maior sensibilidade ao SNAP. Para Leishmania houve uma associação entre o aumento da expressão e da atividade da CS e da CßS com o aumento da concentração de tióis totais em resposta à indução de estresse oxidativo e nitrosativo in vitro. Os resultados das análises funcionais mostraram que o aumento na expressão de CS e de CßS induz resistência dos parasitos mutantes ao estresse oxidativo em relação às cepas selvagens. Neste estudo demonstrou-se que alterações nos níveis de expressão e de atividade das proteínas CS e CßS em L. braziliensis e T. rangeli estão relacionadas com a sobrevivência destes parasitos sob condições de estresse oxidativo.<br> / Abstract: Leishmania (Viannia) braziliensis, Trypanosoma rangeli e o Trypanosoma cruzi, are hemoflagellates parasites belonging to the order Kinetoplastida, family Trypanosomatidae, can infect insects, and animals as well as humans. During their complex life cycle, they are exposed to a large amount of reactive oxygen species or reactive nitrogen species (ROS and RNS) generated by the host allowing their elimination. In turn, parasites adopt various defense mechanisms to cope with oxidative or nitrosative stress, they have developed an elaborate antioxidant system composed of molecules and enzymes to scavenge these ROS and RNS. In this sense, trypanothione T[SH]2 is which efficiently regulate the redox homeostasis on these parasites. The synthesis of trypanothione depends on the availability of cysteine, a sulfur-containing amino acid implicated in several processes, including the stability, structure, regulation of catalytic activity of various proteins. Two different routes for cysteine biosynthesis have been described: de novo or assimilatory where CS is regulated key enzyme and reverse-transsulfuration (RTS) pathways with a CßS as regulated key enzyme. Because the cysteine metabolism is considered crucial in maintaining the reducing environment for trypanosomatids due to its importance as a precursor for the biosynthesis of trypanothione, this proposal aimed to determine the role of the CS and CßS in the antioxidant response of these parasites by molecular and biochemical characterization of the genes encoding these proteins in the parasite under oxidative and nitrosative stress in vitro. Our results clearly demonstrated differences between these parasites in the cysteine biosynthesis. L. braziliensis and T. cruzi have active the two pathways (de novo and RTS), whereas T. rangeli only has the RTS pathway. The expression and activities analyses of CS and CßS in the different developmental forms of the parasites revealed that in L. braziliensis and T. cruzi there are a stage-specific association, where CS is more active and mostly expressed in amastigotes and CßS is associated with promastigotes and epimastigotes forms, respectively. Unlike in T. rangeli CS was not detected and no stage-specific association was found for CßS. The dose response assay to H2O2 and SNAP shown differences in susceptibility profiles for these parasites. T. rangeli was more susceptible to H2O2, but more resistant to SNAP, while L. braziliensis was more resistant to H2O2, but more sensitive to SNAP. Additionally, in Leishmania there was a clear association between the increased levels of protein expression and activity of LbrCS and LbrCßS with the elevated levels of total thiols concentration in response to oxidative and nitrosative stress in vitro. In the functional analyses, we found an enhanced ability of parasites overexpressing CS and CßS to resist oxidative stress when compared to the control parasites. In this study we clearly demonstrated that changes in the expression protein and activity levels of CS and CßS may be related to survival to oxidative stress conditions in L. braziliensis and T. rangeli.

Made available in DSpace on 2016-01-07T13:38:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 deborah_santos_ioc_mest_2014.pdf: 10969644 bytes, checksum: 767880a24fd7903b2215b63c1c7ac752 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2015-04-14 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / A Leishmania (Leishmania) amazonensis é um importante agente etiológico da leishmaniose tegumentar em humanos no Brasil. Este parasito apresenta mecanismos de adaptação que podem ser guiados por suas proteases onde se destacam as cisteíno-proteases (CP), sendo a CPB a mais estudada dentre as CPs já descritas em Leishmania spp. O foco deste trabalho é a região COOH-terminal da CPB (cyspep), por suas reconhecidas propriedades modulatórias sobre o sistema imune de camundongos. No presente estudo busca-se propor um modelo estrutural da cyspep visando estabelecer sua relação estrutura-função. O estudo foi conduzido por abordagem in silico, desenvolvendo o modelo tridimensional através de técnicas de modelagem comparativa, threading e métodos de novo, e analisando a estabilidade estrutural por dinâmica molecular. A associação do uso de servidores online que utilizam as abordagens de modelagem comparativa, threading e métodos de novo para predição tridimensional de proteínas foi favorável à resolução de 72 modelos da cyspep. Através de informações sobre predição de estrutura secundária e ligações dissulfeto, dos modelos gerados para cyspep, 11 foram selecionados para simulações de dinâmica molecular, sendo dois modelos obtidos por modelagem comparativa (Comp, Fugue), 5 por threading (IT1, M4, M8, L3 e SP5) e 4 por métodos de novo (Q5, Q7, D9 e R1) Os 11 modelos foram submetidos a simulação por dinâmica molecular por um tempo de 200 ns. Os modelos Fugue e IT1 também foram submetidos a simulações de dinâmica molecular sob a influência de diferentes campos de força para melhor avaliar seu conteúdo de estrutura secundária. Nossos resultados sugerem que a cyspep pode adotar uma conformação composta principalmente de folhas\2212\03B2, as quais se mantiveram estáveis após longas simulações de dinâmica molecular sob a influência de diferentes campos de força; enquanto o teor helicoidal foi rapidamente desfeito. Ainda com relação as estruturas em folha\2212\03B2, não foi possível observar padrões de dobras consenso entre diferentes modelos. Embora os procedimentos usados neste trabalho para predição de ligações de dissulfeto indicarem a possiblidade de 36 ligações entre os resíduos de cisteína (Cys17, Cys21, Cys31, Cys44, Cys52, Cys59, Cys65, Cys73 e Cys85) não foi possível constatar um consenso na predição dessas ligações / Leishmania (Leishmania) amazonensis is an important etiological agent of cutaneous leishmaniasis in humans, in Brazil. This parasite has adaptive mechanisms that can be modulated by their proteases, characterizing the cysteine protease (CP) as the most extensively studied CPB among the CPs described for Leishmania spp. This work was focused on the COOH -terminal region of CPB (cyspep), recognized for their modulatory properties on the immune system of mice. This present study aims to propose a structural model for the cyspep trying to determine its structure-function relationship. The present study was conducted by in silico to develop a three-dimensional model using comparative modeling, threading and de novo methods, and molecular dynamics to analyze its structural stability. The association of many online servers using the approaches of comparative modeling, threading and de novo methods for the prediction of the three-dimensional structure of protein was favorable for the achievement of 72 three-dimensional models for cyspep. Through secondary structure and disulfide bonds prediction, out of the 72 models generated for cyspep, 11 were selected for molecular dynamics simulations, of which 2 models were obtained by comparative modeling (Comp, Fugue), 5 by threading (IT1, M4, M8, L3 and SP5) and 4 de novo methods (Q5, Q7, D9 and R1). The eleven models were submitted to molecular dynamics simulations for a computational time of 200 ns. The Fugue and IT1 models were also subjected to molecular dynamics simulations under different force fields to better assess their secondary structure content and determine the impact of the force field on the structure. Our results suggest that the cyspep might adopt a conformation composed of mostly β-sheets, which remained stable after long molecular dynamics simulations under the influence of different force fields while the helical content was rapidly disrupted. However, it was not possible to recognize a consensus of folding patterns among the various created models. Additionally, although the procedures used in this work for predicting disulfide bonds indicated the possibility of 36 bonds between cysteine residues (Cys17, Cys21, Cys31, Cys44, Cys52, Cys59, Cys65, Cys73 and Cys85) we could not observe a consensus upon the prediction of these bonds

Made available in DSpace on 2016-03-01T13:55:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 raquel_souza_ioc_mest_2015.pdf: 4865061 bytes, checksum: 9a40ccd1742323bfd705d91b20d8f29a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2016-02-23 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / A Leishmania (Leishmania) amazonensis apresenta mecanismos de adaptação guiados por suas proteinases. Neste contexto, destacam-se as cisteína proteinases (CPs) onde a cisteína proteinase B (CPB) é a CP mais estudada dentre as CPs deste parasito. O foco deste trabalho é a região COOH-terminal da CPB (cyspep), gerada a partir do processamento final desta proteinase. O estudo foi conduzido em cinco fases: obtenção da cyspep recombinante (rcyspep); avaliação da antigenicidade da rcyspep em camundongos experimentalmente infectados com L.(L.) amazonensis; diferenciação in vitro dos promastigotas em amastigotas; avaliação da expressão do gene cpb ao longo da diferenciação do parasito; e detecção da cyspep nas formas promastigotas e amastigotas do parasito. O polipeptídeo rcyspep, de 14 kDa, foi obtida em sistema pET28-a e purificado para posterior produção de anticorpos policlonais específicos em camundongos. Observou-se que, durante a infecção em camundongos, há uma resposta imune humoral contra o rcyspep, caracterizada por um aumento da detecção de anti-cyspep quando comparado com animais de controle (p <0,05). Nos ensaios de diferenciação constatamos três padrões morfológicos ao logo de 96 horas de análise, em uma cinética temporal: formas alongadas com flagelo livre, arredondados com flagelo e arredondadas sem flagelo por microscopia. Adicionalmente a cultura foi analisada por citometria de fluxo demonstrando uma migração gradual da população da região R1 para região R2 do dotplot indicando uma diminuição no tamanho e aumento da granulosidade celular. Observamos que ao longo desta diferenciação ocorre um aumento da quantidade de transcritos do gene cpb, nos tempos de 48 horas (1,3 ×), 72 horas (3,2 ×) e 96 horas (3,4 ×) nas preparações de cDNA dos parasitos, quando comparada com os resultados de quantificação realizados com preparações de cDNA dos promastigotas Na continuidade deste trabalho, o anti-rcyspep foi utilizado como ferramenta nos estudos de detecção da proteína em preparações de promastigotas e amastigotas obtidas por fracionamento subcelular e no sobrenadante de cultivo por ensaios de ressonância plasmônica de superfície. Os sensorgramas obtidos nestes ensaios revelaram valores de RU de dissociação, indicativos do reconhecimento do anti-rcyspep em todas as preparações do parasito. Constatamos que as proteínas das preparações de membrana e flagelo de ambas as formas têm menor propriedade de ligar a IgG anti-rcyspep. Dentre estas, as preparações de proteína de membrana de amastigota apresentaram os menores valores de Ksat. Por outro lado, os sobrenadantes de cultivo dos promastigotas e amastigotas apresentaram menores quantidades de proteínas reagentes a IgG anti-rcyspep. Adicionalmente, constatamos que as proteínas do parasito reconhecidas pela IgG anti-rcyspep que ligam ao E-64 foram melhor detectadas nas preparações de sobrenadante de cultura de promastigotas (1,4 x 10-2 ng/mm2). O conjunto dos resultados deste trabalho indica que amastigotas de L. (L.) amazonensis apresentam maior expressão de gene cpb do que promastigota e que ambas as formas lançam o polipeptídio cyspep para o meio extracelular, porém apenas os promastigotas lançam este polipeptídio ainda associada à enzima CPB / Leishmania (Leishmania) amazonensis presents adaptive me chanisms guided by their proteinases. In this context, we highlight the cysteine proteinases (CPs) where the cysteine proteinase B (CPB) is the most studied CP among these parasites. The focus of this work is the COOH - terminal region of CPB (cyspep), gener ated during the final processing stage of this proteinase. Our study comprises five main phases: obtaining of a recombinant cyspep polypeptide (rcyspep); evaluation of the antigenicity of rcyspep in mice experimentally infected with L. (L.) amazonensis ; in vitro differentiation of promastigotes into amastigotes; evaluation of cpb gene expression throughout morphological differentiation of the parasite; and detection of cyspep in promastigotes and amastigotes of L. (L.) amazonensis. The rcyspep polypeptide, with 14 kDa, was obtained using a pET28 - a system and, subsequently, specific polyclonal antibodies were produced by inoculation in mice. We observed that, during mice infection, there is a humoral immune response against rcyspep, characterized by an increa se in detection of anti - cyspep when compared to control animals (p<0.05). During differentiation assays three morphological patterns could be observed over 96 hours of observation: elongated shapes with free flagellum, rounded shapes with free flagellum an d rounded shapes without visible flagellum. The data point to a gradual migration of the population of parasites from region R1 to r egion R2 into the dotplot indicating a decrease in size and increase in cell granularity. We observed that alongside the mor phological differentiation there is an increase in the amount of cpb gene transcripts, in time of 48 hours (1.3 ×), 72 hours (3.2 ×) and 96 hours (× 3.4), compared with quantitation results obtained with cDNA of promastigotes. Purified anti - rcyspep IgGs we re lately used as a tool to detect cyspep in subcellular fractions and culture supernatants of promastigote and amastigote by surface plasmon resonance assays. The sensorgram obtained from these assays indicate RU dissociation values that detect the recogn ition of anti - parasite rcyspep in all preparations. We noticed that membrane and flagellum protein extracts of both parasite forms present lower capacity to interact with anti - rcyspep IgG. The interaction coefficients of each sample with anti - rcyspep IgG w ere analyzed and we could observe that amastigote membrane protein preparations have lower Ksat values. Comparatively, the culture supernatants of amastigotes and promastigotes exhibited lower p roportions of rcyspep anti - IgG - binding proteins. Additionally, we found that parasite proteins were recognized by anti - IgG rcyspep that bind to E - 64 were best detected in promastigote culture supernatant preparations, 1.4 x 10 - 2 ng/mm2 on the chip. Collectively the results indicate that amastigotes of L. (L.) amazone nsis exhibit hi gher expression of cpb gene that promastigote and that both forms releases the polypeptide cyspep to the extracellular environment, but only promastigotes releases that polypeptide still associated with CPB enzyme

Methylmercury (MeHg) is related to several deleterious effects on the vertebrate tissues, mainly on central nervous system, and part of these effects are through of interaction with sulfhydryl group found in cellular proteins. MeHg interacts with low and high molecular weight thiols in the blood and tissues and this fact, in some cases will allow a better absorption and tissue uptake of mercury. In this regard, the purpose of this study was to examine the effect of MeHg-Cysteine (MeHg-Cys) complex administration on cerebral areas, liver and kidney on Hg-uptake and to analyze possible behavioral changes associated with mercury accumulation in adult s mice. Adult male Swiss albino mice were divided into four groups; control (1 mL/Kg distilled water), MeHg (2 mg/kg), Cys (2 mg/kg) and MeHg-Cys complex (2 mg/kg equimolar concentration). All the animals received one injection per day (i.p.), for 60 consecutives days. The initial set of experiments was designed to analyze possible neurobehavioral changes (locomotor performance and/or exploratory activity) caused by treatments. Administration of MeHg or MeHg-Cys complex caused a significant reduction on total locomotor activity in adult s mice, when compared to control group. In contrast to locomotor activity, rearing frequency was decreased only in MeHg group. The final set of experiments was designed to determine the mercury concentration into the brain areas (cortex and cerebellum), liver and kidney in adult s mice. Treatment with MeHg significantly increased mercury concentrations in all tissues analyzed, when compared to control group. The accumulation of mercury on cerebral areas and in liver was further increased in animals treated with MeHg-Cys complex, when compared to MeHg alone group. However, the concentration of mercury found in kidney was lower in the MeHg-Cys treated group, than in the group treated only with MeHg. In conclusion, the present study shows, for the first time, that treatment with MeHg-Cys complex allow better absorption and tissue uptake of mercury than the treatment with MeHg alone, in the cerebral areas and in liver of mice. Furthermore, this study reinforces the view that MeHg causes impairment in motor performance and exploratory activity and suggests that the different forms of MeHg exposure affect its distribution in the tissues of mice, as well as, it can leads to the distinct neurobehavioral consequences. / O metilmercúrio (MeHg) é relatado por ter vários efeitos deletérios sobre tecidos de vertebrados, principalmente no sistema nervoso central, e parte desses efeitos está relacionado a sua capacidade de interagir com grupos sulfidrílicos encontrados em proteínas. O MeHg reage com tióis de baixo e alto peso molecular no sangue e outros tecidos permitindo, em alguns casos uma melhor absorção e captação de mercúrio pelo tecido. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi examinar os efeitos da administração do complexo MeHg-Cisteína (MeHg-Cys) na captação de mercúrio sobre áreas cerebrais, fígado e rim; e analisar possíveis mudanças comportamentais associadas ao acúmulo de mercúrio em camundongos adultos. Camundongos machos Swiss albino foram divididos em quatro grupos: Controle (1 mL de água destilada), MeHg (2 mg/kg), Cys (2 mg/kg) e Complexo MeHg-Cys (2 mg/kg concentração equimolar). Todos os animais receberam uma injeção (i.p. por dia) durante 60 dias consecutivos. A parte inicial dos experimentos foi designada para analisar possíveis mudanças neuro-comportamentais (desempenho locomotor e/ou atividade exploratória) causadas pelos tratamentos. A administração do MeHg ou do complexo MeHg-Cys reduziu significativamente a atividade locomotora total dos camundongos adultos quando comparado ao grupo controle. Em contraste à atividade locomotora, a freqüência de levantar-se (rearing) diminuiu apenas no grupo que recebeu MeHg. A parte final dos experimentos foi designada para determinar a concentração de mercúrio nas áreas cerebrais (córtex e cerebelo), fígado e rins dos camundongos tratados. O MeHg aumentou significativamente a concentração de mercúrio em todos os tecidos analisados, quando comparado ao grupo controle. O acúmulo de mercúrio sobre as áreas cerebrais e fígado foi acentuadamente aumentado nos animais que receberam o complexo MeHg-Cys, quando comparado ao grupo que recebeu apenas MeHg. Entretanto, a concentração de mercúrio encontrada no rim foi menor no grupo tratado com o complexo MeHg-Cys quando comparado ao grupo tratado apenas com MeHg. Concluindo, o presente estudo mostrou, pela primeira vez, que o tratamento com o complexo MeHg-Cys permite maior absorção e captação de mercúrio pelos tecidos cerebrais e hepático, do que o tratamento apenas com MeHg. Além disso, esse estudo reforça a idéia que o MeHg causa prejuízo na performance motora e atividade exploratória dos animais e também sugere que diferentes formas de exposição ao MeHg afetam a sua distribuição nos tecidos de camundongos, bem como pode levar a conseqüências neuro-comportamentais distintas.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-07-27Bitstream added on 2014-06-13T19:30:09Z : No. of bitstreams: 1 pires_ea_me_jabo.pdf: 426419 bytes, checksum: b57d15a1404fbc5b5fdc2c88bcefb224 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo desta pesquisa foi avaliar os efeitos da suplementação de cisteína e cisteamina no desenvolvimento meiótico de oócitos caninos durante o processo de maturação ín vítro. Os oócitos foram coletados de sete cadelas hígidas em fase pré-ovulatória imediata, submetidas à ovario-histerectomia. Os COC's selecionados foram cultivados por um período de 72 horas em quatro meios diferentes: A (controle) - TCM199 suplementado com BSA (3 mg/mL) + FSH (5 J.Lg/mL) + LH (10 f.Lg/mL) + progesterona (2 f.Lg/mL) + estradiol (2 f.Lglml); 8 - controle + 0,1mM de cisteína; C - controle + 100J.1M de cisteamina; D - controle + 0,1 mM de cisteína + 100J.1M de cisteamina. Os resultados demonstraram que não houve diferença significativa entre os tratamentos (p<0,05), ou seja, a suplementação de compostos antioxidantes no meio de maturação não favoreceu a competência meiótica. Além disso, neste estudo pode-se inferir que para cada fase do ciclo estral, talvez seja necessário um período de maturação diferenciado. / The aim of this research was to evaluate the effects of the cysteine and cysteamine supplementation on meiotic deveropment of canine oocytes dunng the process of in vitro maturation. The oocytes were collected atter ovanohysterectomy from seven healthy bitches in immediate preovulatory stage. The selected COC's were cultured by a period of 72 hours in four different media: A (control) - TCM199 supplemented with BSA (3 mg/mL) + FSH (5 J-Lg/mL) + LH (10 J-Lg/mL) + progesterone (2 f.Lg/mL) + estradiol (2 f.LglmL); 8 - control + 0,1mM of cysteine; C - control + 100JlM of cysteamine; O - control + 0,1 mM of cysteine + 100J,lM of cysteamine. The present study demonstrated that there was not significant difference among the treatments (p<0,05), in other words, the supplementation of antioxidant in the medium of maturation didn't favor the meiotic competence. Besides, in this study it can be inferred that for each stage of the oestrus cycle, perhaps it is necessary a different maturation penod.

Orientador: Bruto Max Pimentel Escobar / Banca: Herculano da Silva Martinho / Banca: Antonio Soares de Castro / Banca: Angsula Ghosh / Banca: Josif Frenkel / Resumo: Esta tese apresenta o estudo do espaço-tempo não comutativo em teoria quântica de campos e matéria condensada mole, comum a aplicação em física biológica. No que concerne a teoria quântica de campos, a quantização da eletrodinâmica quântica não comutativa em (1+1) − e(2+1) − dimensões através da representação espectral de Källén-Lehmann foi realizada com o intuito de se buscar efeitos não comutativos à massa dos fótons, que no contexto de baixas dimensões, é gerada dinamicamente em duas dimensões e surge a partir do termo topológico de Chern-Simons no caso tridimensional. Para isso, as contribuições de 1 e 2 partículas para a função de densidade espectral foram consideradas, permitindo que se extraíssem o propagador livre e sua primeira correção, respectivamente. Em física da matéria condensada mole, foi proposto um modelo para o estudo da anomalia do calor específico em temperaturas intermediárias de sólidos desordenados para uma rede cristalina definida em um espaço não comutativo. Nesta nova interpretação, as posições de cada átomo de uma rede são não comutativas, o que equivale a afirmar que a posição de cada átomo é livre dentro de uma célula espacial definida pela álgebra não comutativa. A invariância por translações espaciais assegurada pela teoria não comutativa permitiu a construção de uma rede bidimensional e também estruturas tridimensionais, ambas compostas por átomos idênticos. Foi constatado o surpreendente surgimento de modos óticos em consequência da não comutatividade das posições dos átomos. Uma singularidade proporcional ao parâmetro não comutativo 'teta' foi encontrada no espectro vibracional da rede, caracterizando uma singularidade de van Hove, que por sua vez é a origem do pico de Bóson presente na curva de calor específico reduzido. No limite em que 'teta'→0, mostrou-se que existe um incremento em calor específico para a curva... / Abstract: This thesis presents the study of noncommutative spacetime in quantum field theory and soft condensed matter, with an application in biological physics. As regards the quantum theory of fields, the quantization of the noncommutative quantum electrodynamics in (1+1) − and(2+1) − dimensions through the Källén-Lehmann spectral representation was performed to seek for noncommutative effects to the mass of the photon. In the context of lower dimensions it is dynamically generated in two dimensions and arises from the topological Chern-Simons term in three-dimensional case. Therefore, the contributions of 1 and 2 particles to the spectral density function were considered, allowing one to obtain from the full propagator provided by the Källén-Lehmann spectral representation, the free propagator and its first correction. In physics of soft condensed matter, a model was built for studying the specific heat anomaly at intermediate temperatures of disordered solids from a new interpretation of noncommutative space. In this new interpretation, the position of each atom that belongs to a lattice are noncommutative, which is to say that the position of each atom is free within a cell space defined by a noncommutative algebra. The invariance under spatial translations assured by the noncommutative theory allowed the construction of two-dimensional lattice and three-dimensional structures composed by identical atoms. The surprising emergence of optical modes as a result of the noncommutativity of the position of atoms was observed. A singularity proportional to the noncommutative parameter 'teta' was found in the vibrational spectrum of a lattice, featuring a van Hove singularity, conversely the origin of the boson peak at reduced specific heat curve. There is an increase in the specific heat curve with 'teta'=0 in the limit where 'teta'→0, which can be attributed to optical modes that have arisen... / Doutor

Orientador: Denise Bevilaqua / Banca: Sandra Regina Pombeiro Sponchiado / Banca: Daniela Gomes Horta / Resumo: O desenvolvimento tecnológico dos setores industriais associados à mineração e metalurgia vem crescendo nas últimas décadas devido à busca incessante por melhorias na qualidade de vida. Se por um lado a demanda por metais é crescente, por outro, a indústria de mineração est á diante da problemática em relação ao esgotamento das reservas. Isso impõe a necessidade de se extrair metais a partir de minérios de baixos teores e também de rejeitos industriais. Para tanto são necessários processos que exijam baixos custos de investim ento e de operação para que a extração se torne viável economicamente, e a biolixiviação é a tecnologia que aparece como a principal alternativa diante dos processos convencionais. O cobre tem sido um dos metais mais importantes por mais de cinco mil anos, devido a suas propriedades e formação de ligas metálicas. O cobre é um dos metais de maior interesse econômico. Cerca de 70% deste metal é encontrado na natureza na forma de calcopirita (CuFeS 2 ). É o mineral mais abundante entre todos os tipos de minérios de sulfeto de cobre. A biolixiviação de cobre a partir de calcopirita é considerada mais econômica e ambientalmente sustentável que o processo convencional pirometalúrgico, especialmente quando os minérios de sulfeto de cobre estão presentes em baixo teor . No entanto, a taxa de oxidação lenta bacteriana continua a ser um grande problema para ser resolvido na biolixiviação. Sendo assim, estratégias para melhorar a atividade bacteriana na superfície do sulfeto mineral têm sido amplamente exploradas por muito s autores. Recentemente a adição de substâncias de origem biológica como os aminoácidos também tem sido um fator testado em ensaios com o objetivo de melhorar o desempenho do processo, como a L - cisteína, um aminoácido importante sulfuroso que despertou gr ande interesse devido a sua capacidade de acelerar o processo... / Abstract: Technological development of mining and metallurgical industries has increased in recent decades due to constant search for improving life quality. Mining industries are now facing an issue related to the depletion of reserves since the demand for metals is growing progressively year after year. Therefore, he need of extracting metals from low grade ores and industrial wastes become an important key to this sector. For this purpose, processes that require low investment and low operating costs for metal extraction are preferentially used for being economically feasible compared to conventional processes. Bioleaching is one of the main alternative technologies for extracting metals, such as cop per one of the most important metals for over five thousand years, due to its properties and formation of metal alloys. Copper is one of the largest economic interest metals. About 70% of this metal is found in nature as chalcopyrite (CuFeS 2 ). This is the most abundant mineral among all types of copper sulfide ores. Copper bioleaching from chalcopyrite is considered more economically and environmentally sustainable than conventional pyrometallurgical processes. The main microorganisms involved in this proce ss are the well - known Acidithiobacillus ferrooxidans, mesophilic bacteria capable of using ferrous ions and reduced sulfur compounds as energy source through oxidative reactions Leptospirillum ferrooxidans also mesophilic and able to oxidize ferrous ions a s energy source. The addition of carbohydrates, proteins and other substances of biological origin has also been a factor tested in assays aiming to improve the performance of the process. In this context, this study aimed to evaluate the ability to solubi lize copper from chalcopyrite mediated by both At. ferrooxidans and L. ferrooxidans separately and combined, as a consortium. Besides, to evaluate the efficiency of the process adding cysteine in... / Mestre

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-06-07T14:48:30Z No. of bitstreams: 1 Juana Catarina Cariri Chagas.pdf: 1332675 bytes, checksum: 2d57d45616cfd561763df33e2ccffbc1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-07T14:48:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juana Catarina Cariri Chagas.pdf: 1332675 bytes, checksum: 2d57d45616cfd561763df33e2ccffbc1 (MD5) Previous issue date: 2016-11-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The study aimed to evaluate effects of amino acid profile modification in crossbred calves diet fed milk replacer on nutrient digestibility, performance, body composition, gain composition of body components, and determine nutritional requirement for calves up to 60 days fed milk replacer. First part of the study aimed evaluating effects of four different dietary relationship of methionine + cysteine:ysine for crossbred calves on animal performance and body composition for two different ages’ groups. Thirty-six Holstein-Gyr male calves were separated in two groups: sixteen newborn calves (NBC), which were slaughtered at 30 days-old, representing a physiological phase from 8 to 30 days-old; and twenty pre-weaned calves (PWC), which were slaughtered at 60 days-old, representing a physiological phase from 30 to 60 days-old. At eight days of age, the animals were randomly distributed among the experimental treatments: four methionine + cysteine: lysine dietary ratios (MCLR: 44; 48; 52; and 56%), that were provided by an amino acid supplement added to 1.0 kg (wet basis) of commercial milk replacer reconstituted at 13.8% (dry matter basis). The effect of MCLR on the digestibility of nutrients was not observed, as well as no significance was observed regarding the interactions between physiological phase and MCLR. For the NBC group, there were no responses observed in performance according to different MCLR. PWC responded positively to higher methionine + cysteine: lysine ratios; In conclusion, an optimal MCLR to allow the best performance and protein gain should be between 52.33 and 53.93%. The second part aimed presenting information on the estimates of energy and protein requirements for crossbred calves fed milk replacer. In addition to the 43 calves described in the first part of the study, there were introduced to the database studied, seven calves that made up the maintenance group, that were slaughtered at 30 days of age. The diet and the experimental treatments were the same used in the first part of the study; however, Chagas, J.C.C. Relações metionina + cisteína:lisina na dieta de bezerros mestiços lactentes the animals were distributed in a completely randomized design between MCLR and were evaluated as compound group. Different MCLR were tested for models and there was no significant effect on the energy and protein requirements (P > 0.05). The net energy requirements for maintenance were 75.2 kcal/EBW0.75/day, energy utilization efficiency for maintenance of (km) 67.38%. The prediction equation of net energy requirements for gain (Mcal/day) was: RE = 0.0879 x EBW0.75 x EBWG0.7380, as energy utilization efficiency for gain of (kg) 47.74%. The requirements estimated for metabolizable protein for maintenance were 4.83 g/EBW0,7.5/day. The equation for the estimated requirements for liquid protein to gain (g/day) was: NPg = EBWG x 246.73 x EBW-0.1204, as protein utilization efficiency for gain of (k) 71,55%. The requirements of energy and protein reported presented are higher than the values reported for calves fed with milk. It suggests that milk replacers are used, for calves up to 60 days, less efficiently when compared with whole milk. / O trabalho teve como objetivo estudar os efeitos da modificação do perfil de aminoácidos na dieta de bezerros mestiços lactentes alimentados com sucedâneo comercial sobre a digestibilidade de nutrientes, desempenho, composição corporal, composição do ganho dos componentes corporais e predizer as exigências nutricionais energia e proteína para bezerros de até 60 dias. A primeira parte do estudo teve como objetivo específico avaliar os efeitos do fornecimento de quatro relações dietéticas de metionina+cisteína:lisina para bezerros mestiços lactentes sobre o desempenho animal e a composição corporal para dois grupos de idades distintos. Trinta e seis bezerros machos Holandês x Gir foram separados em dois grupos de idades: dezesseis bezerros neonatos (BNO), que foram abatidos aos 30 dias de idade, representando a fase fisiológica de 8 a 30 dias de vida; e vinte bezerros pré-desmame (BPD), representando a fase fisiológica de 30 a 60 dias de vida. Ao oitavo dia de vida os bezerros foram distribuídos aleatoriamente entre os tratamentos experimentais: quatro relações dietéticas de metionina + cisteína e lisina (RMCL: 44; 48; 52; e 56%), que foram permitidas a partir da adição de aminoácidos adicionalmente ao fornecimento de 1,0 kg (matéria natural; MN) de sucedâneo comercial reconstituído à 13,8% matéria seca (MS), diariamente. Sete animais foram destinados para compor o grupo referência que foram abatidos aos oito dias de vida. Os dados de ganho médio diário, composição de ganho e composição corporal foram avaliados para os dois grupos de idade separadamente. As digestibilidades aparentes de MO (matéria orgânica; P < 0,01); PB (proteína bruta; P < 0,01) e EE (extrato etéreo; P < 0,01) foram menores para BNO. A digestibilidade de carboidratos totais não variou em função das RMCL (P > 0,05). Os BNO não apresentaram respostas significativas no desempenho em função dos tratamentos. Para os BPD, foi possível observar respostas no desempenho e a RMCL ótima estimada que proporcionou melhor performance situou-se entre 52,33 e Chagas, J.C.C. Relações metionina + cisteína:lisina na dieta de bezerros mestiços lactentes 53,93%, em função do maior ganho médio diário e maior conteúdo de proteína no corpo. A segunda parte do estudo teve como objetivo específico apresentar informações sobre as estimativas de exigências de energia e proteína para bezerros mestiços alimentados com sucedâneo comercial. Além dos 43 bezerros descritos na primeira parte do estudo, foram introduzidos ao banco de dados mais sete bezerros que compuseram o grupo de animais mantença, abatidos aos 30 dias de idade. A dieta utilizada, bem como os tratamentos experimentais foram os mesmos utilizados na primeira parte do estudo; contudo, os animais foram distribuídos em delineamento inteiramente casualizado nas RMCL e foram avaliados como um só grupo. As diferentes RMCL foram testadas para os modelos e não foi observado efeito significativo sobre as exigências de energia e proteína (P > 0,05). As exigências de energia líquida para mantença (ELm) foram de 75,2 kcal/PCVZ0,75/dia, com uma eficiência de utilização de energia para mantença (km) de 67,38%. A equação de estimativa das exigências de energia líquida para ganho (ELg; Mcal/dia) foi: ER = 0,0879 x PCVZ0,75 x GPCVZ0,7380, com eficiência de utilização da energia para ganho (kg) de 47,57%. As exigências estimadas para proteína metabolizável para mantença (PMm) foram de 4,83 g/PCVZ0,75/dia. A equação para obter a estimativa de exigências para proteína líquida para ganho (PLg; g/dia) foi: PLg = GPCVZ x 246,73 x PCVZ-0,1204, com eficiência de uso de proteína para ganho (k) de 71,55%. As exigências reportadas para energia e proteína se apresentaram maiores do que os valores reportados para bezerros alimentados com leite, sugerindo que sucedâneos são utilizados por bezerros com até 60 dias de vida de forma menos eficiente quando comparados com o leite integral.

O arsênio inorgânico, um contaminante ambiental, produz uma série de respostas de estresse em células de mamíferos, incluindo o comprometimento da função mitocondrial, acompanhado por inibição do crescimento celular e carcinogênese. Como previamente identificamos efeitos deletérios do comprometimento da função mitocondrial e dos radicais livres do oxigênio na oogênese, investigamos os efeitos do arsenito na meiose, no desenvolvimento embrionário pré-implantação e na apoptose embrionária em camundongos. Camundongas com 6 semanas de idade foram tratadas com baixa (0,16 mg) ou média dose de arsenito (0,32 mg), por meio de 7 injeções intraperitoneais, 1 a cada 2 dias, durante 14 dias. Os controles foram injetados com solvente. A incidência de anomalias meióticas, caracterizadas por anormalidades do fuso celular e/ou mal alinhamento cromossômico, foi significantemente aumentada tanto nos oócitos in vivo ovulados, como nos in vitro maturados, oriundos dos animais tratados com arsenito. Foram detectadas reduções significativas das taxas de clivagem (24 horas de cultivo), de formação de mórula (72 h) e de desenvolvimento para blastocisto (96 h), nos embriões dos grupos tratados com arsenito. Apesar do número total de núcleos não ter diferido significativamente entre os blastocistos dos grupos controle e de tratamento, a percentagem de núcleos apoptóticos foi significantivamente maior nos blastocistos derivados dos animais tratados com a dose média de arsenito. Estes dados sugerem que o arsenito causa aberrações meióticas, que podem contribuir tanto para o comprometimento do desenvolvimento embrionário pré-implantação, como para a apoptose embrionária. / Inorganic arsenic, an environmental contaminant, produces a variety of stress responses in mammalian cells, including mitochondrial uncoupling accompanied by growth inhibition and carcinogenesis. Because previously we identified detrimental effects of mitochondrial uncoupling, and reactive oxygen species (ROS) on oogenesis, we investigated effects of arsenite on meiosis, early embryo development, and apoptosis in mice. Six-week-old CD-1 mice were treated with either low (0.16mg) or medium (0.32mg) doses of arsenite every two days by 7 intraperitoneal injections for 14 days, and controls were injected with solvent. The incidence of meiotic anomalies, characterized by spindle disruption and/or chromosomal misalignment or spreading, was significantly increased in both in vivo and in vitro treated oocytes. Further, we found a significant decrease in cleavage rates at 24h, morula formation at 72h, and development to blastocyst at 96h in treated groups. Although the total number of nuclei in developed blastocysts did not significantly differ between the treated and control groups, the percentage of apoptotic nuclei was significantly increased in blastocysts derived from the medium dose treated group. These data suggest that arsenite causes meiotic aberrations, which may contribute to decreased cleavage and preimplantation development, as well as increased apoptosis.