Submitted by admin tede (tede@pucgoias.edu.br) on 2017-05-12T14:40:49Z No. of bitstreams: 1 GRAZZIELA ALVES FERREIRA DE OLIVEIRA.pdf: 1311794 bytes, checksum: 8d908f8c9a7e871fb05893c28b9e4771 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-12T14:40:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GRAZZIELA ALVES FERREIRA DE OLIVEIRA.pdf: 1311794 bytes, checksum: 8d908f8c9a7e871fb05893c28b9e4771 (MD5) Previous issue date: 2016-06-23 / Ionizing radiation, when interacting with matter, removes an electron from its orbital and generates ions or ionized particles. When an individual is exposed to ionizing radiation, reversible or irreversible harms to the body may arise, depending basically on the exposure time, level of injury, and absorbed dose. This study aimed to characterize the scientific literature on genetic damage caused by ionizing radiation, from 1970 to 2014, in order to verify trends and prospects of scientific development through scientometric analysis. This was accomplished through a literature search on the site Scopus® using the keywords "ionizing radiation” AND mutation AND effects AND human. Different approaches of paper assessment were carried out: type of publication, number of articles/year, number of publications per journal, organisms and conditions discussed in the studies. As a result, there was an increase in the number of publications related to DNA (Deoxyribonuclei acid) damage and ionizing radiation over the years. Most of the work was developed by authors from the US. Most papers correlated their findings to cancer development. It was also observed that there was an increase in the number of publications over the years, leading to the conclusion that there is interest in the study of DNA damage caused by ionizing radiation, since this damage may be responsible for numerous adverse biological effects on human health. / A radiação ionizante quando interage com a matéria remove um elétron de seu orbital, formando íons ou partículas ionizadas. Quando um indivíduo é exposto a radiações ionizantes, existe a possibilidade de se produzir danos para o organismo, danos reversíveis ou não, dependendo basicamente do tempo de exposição, do nível de dano e da dose absorvida. Esse trabalho teve como objetivo caracterizar a produção científica sobre danos genéticos causados por radiações ionizantes, desde o ano de 1970 até o ano de 2014 a fim de verificar as tendências e perspectivas do desenvolvimento científico por meio da análise cienciométrica. Para isso foi realizado um levantamento bibliográfico no sítio Scopus®, utilizando as palavras-chave "ionizing radiation” AND mutation AND effects AND human. Foram realizadas diferentes abordagens de avaliação sobre os artigos: tipo de publicação, número de artigos/ano, periódicos que mais publicaram, organismos e patologias abordados nos estudos. Como resultado, constatou-se um aumento no número de publicações relacionadas aos danos no DNA (Ácido Desoxirribonucleico) e radiação ionizante no decorrer dos anos. A maior parte dos trabalhos foi desenvolvida por autores de origem dos Estados Unidos da América. A maioria dos artigos relacionou seus achados ao desenvolvimento do câncer. Observou-se ainda que houve aumento no número de publicações ao longo dos anos, concluindo que há interesse em relação ao estudo de danos no DNA causados por radiação ionizante, uma vez que estes danos podem ser responsáveis por inúmeros efeitos biológicos desfavoráveis à saúde humana.

A metionina é doadora de grupos metil para metilação do DNA, processo responsável por modificações da expressão gênica. Diante da importância da metionina para o crescimento e desenvolvimento normais, variações desse aminoácido na dieta podem alterar a estabilidade do DNA. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito de dietas deficiente e suplementada em metionina sobre a instabilidade genômica e o estresse oxidativo em camundongos e suas mães tratadas durante gestação e lactação e destas também foi realizada a expressão de RNAm de Mat1a, Bhmt e Cbsdas vias de transmetilação, remetilação e transsulfuração da metionina, respectivamente, em fígado. As fêmeas foram divididas nos grupos de dietas de metionina (controle, 0,3% DL-metionina; suplementado, 2,0%; e deficiente 0%) até o fim da lactação (10 semanas) e, para cada grupo de fêmeas, os filhotes foram subdivididos e também receberam essas dietas durante 18 semanas após desmame. Foram avaliados o consumo de ração, massa corpórea e massa relativa de fígado e rinse a taxa de sobrevivência dos filhotes. Também foram realizadas a avaliação da peroxidação lipídica (quantificação das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico, TBARS), da quantificação de glutationa (GSH)e da atividade da catalase, da instabilidade genômica (ensaio do cometa) e a análise do RNAm deMat1a, BhmteCbs somente em fígado das fêmeas. A dieta deficiente resultou em menor consumo de ração e massa corpórea em ambas fases e reduziu a sobrevivência dos filhotes que receberam essa dieta.A suplementação reduziu a concentração de TBARS nas fêmeas em ambos tecidos e a deficiência não diferiu. Nos filhotes, a suplementação reduziu a concentração de TBARS em fígado, enquanto que a deficiência aumentou. A suplementação aumentou a concentração de GSH em fígado das fêmeas, assim como a deficiência em rins. Nos filhotes, houve uma inversão de respostas, ou seja, a suplementação reduziu a concentração de GSH em fígado, assim como a deficiência, também observada em rins. Não houve diferença na catalase das fêmeas, mas houve redução em ambos tecidos dos filhotes. A suplementação e a deficiência reduziram os danos ao DNA hepático das fêmeas, mas em rins a suplementação aumentou e a deficiência reduziu. Nos filhotes, a suplementação e a deficiência aumentaram os danos ao DNA em ambos tecidos. A suplementação de metionina em fêmeas não alterou a expressão dos RNAm avaliados e a deficiência reduziu em Cbs somente. Concluiu-se que na fase materna, a suplementação ou a deficiência de metionina não resultou em estresse oxidativo, mas a suplementação reduziu a instabilidade genômica no fígado e aumentou no rim. A deficiência resultou em menor instabilidade nos dois tecidos. Na fase descendente, a suplementação e a deficiência de metionina apresentaram variação de estresse oxidativo em ambos tecidos e também resultaram em maior instabilidade genômica. / Methionine is the main methyl donor for the DNA methylation, a process responsible for gene expression modifications. Since this essential amino acid is required for normal growth and development, variations of this compound in the diet may lead to alterations on DNA stability. Thus, this study aimed to evaluate the effect of deficient and supplemented methionine diets on oxidative stress and genomic instability in mice and their dams treated during pregnancy and lactation, and the expression of Mat1a, Bhmt and Cbs mRNA of transmethylation, remetthylation, and transulfuration pathways, respectively, in dams livers. The dams were divided into three methionine diets groups (control, 0,3% DL-methionine; supplemented, 2,0%; and deficient, 0%) until the end of lactation (10 weeks). For each dams groups, the offspring were subdivided and were also treated with the same diets during 18 weeks after weaning. The parameters evaluated were food intake, body weight, relative liver and kidney weights, and survival of the offspring. Also, it was carried out theevaluation of lipid peroxidation (thiobarbituric acid reactive substances, TBARS), quantification of glutathione (GSH) and catalase activity, and genomic instability (comet assay) in liver and kidneys; andMat1a, Bhmt, and CbsmRNA analysis only in dams liver. The deficient diet resulted in lower food intake and body weights in both phases and reduced the survival of the offspring that were treated with this diet. The supplemented diet reduced the TBARS concentration in both tissues of dams and the deficient diet did not differ. In the offspring, the supplementation reduced liver TBARS, whereas the deficiency raised. The supplementation increased the liver GSH concentration of dams, as well as the deficiency in kidneys. In the offspring, the responses were different; the supplementation reduced the liver GSH, as well as the deficiency, also observed in kidneys. There were no differences of catalase parameter of dams, but there was a reduction in both tissues of the offspring. Both supplementation and deficiency reduced the liver DNA damage of dams, however the supplementation increased and the deficiency reduced the DNA damage of kidneys. In the offspring, both diets increased the DNA damage in both tissues. The methionine supplementation did not differ the mRNA expression and the deficiency only reduced the Cbs, mRNA expression. It was concluded that the methionine supplementation or deficiency did not resulted in oxidative stress in dams, but the supplementation reduced the genomic instability of liver and raised the kidney one. The deficiency resulted in lower genomic instability in both tissues in dams. In the offspring, both methionine supplementation and deficiency presented variation of oxidative stress in both tissues and resulted more genomic instability.

A metionina é doadora de grupos metil para metilação do DNA, processo responsável por modificações da expressão gênica. Diante da importância da metionina para o crescimento e desenvolvimento normais, variações desse aminoácido na dieta podem alterar a estabilidade do DNA. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito de dietas deficiente e suplementada em metionina sobre a instabilidade genômica e o estresse oxidativo em camundongos e suas mães tratadas durante gestação e lactação e destas também foi realizada a expressão de RNAm de Mat1a, Bhmt e Cbsdas vias de transmetilação, remetilação e transsulfuração da metionina, respectivamente, em fígado. As fêmeas foram divididas nos grupos de dietas de metionina (controle, 0,3% DL-metionina; suplementado, 2,0%; e deficiente 0%) até o fim da lactação (10 semanas) e, para cada grupo de fêmeas, os filhotes foram subdivididos e também receberam essas dietas durante 18 semanas após desmame. Foram avaliados o consumo de ração, massa corpórea e massa relativa de fígado e rinse a taxa de sobrevivência dos filhotes. Também foram realizadas a avaliação da peroxidação lipídica (quantificação das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico, TBARS), da quantificação de glutationa (GSH)e da atividade da catalase, da instabilidade genômica (ensaio do cometa) e a análise do RNAm deMat1a, BhmteCbs somente em fígado das fêmeas. A dieta deficiente resultou em menor consumo de ração e massa corpórea em ambas fases e reduziu a sobrevivência dos filhotes que receberam essa dieta.A suplementação reduziu a concentração de TBARS nas fêmeas em ambos tecidos e a deficiência não diferiu. Nos filhotes, a suplementação reduziu a concentração de TBARS em fígado, enquanto que a deficiência aumentou. A suplementação aumentou a concentração de GSH em fígado das fêmeas, assim como a deficiência em rins. Nos filhotes, houve uma inversão de respostas, ou seja, a suplementação reduziu a concentração de GSH em fígado, assim como a deficiência, também observada em rins. Não houve diferença na catalase das fêmeas, mas houve redução em ambos tecidos dos filhotes. A suplementação e a deficiência reduziram os danos ao DNA hepático das fêmeas, mas em rins a suplementação aumentou e a deficiência reduziu. Nos filhotes, a suplementação e a deficiência aumentaram os danos ao DNA em ambos tecidos. A suplementação de metionina em fêmeas não alterou a expressão dos RNAm avaliados e a deficiência reduziu em Cbs somente. Concluiu-se que na fase materna, a suplementação ou a deficiência de metionina não resultou em estresse oxidativo, mas a suplementação reduziu a instabilidade genômica no fígado e aumentou no rim. A deficiência resultou em menor instabilidade nos dois tecidos. Na fase descendente, a suplementação e a deficiência de metionina apresentaram variação de estresse oxidativo em ambos tecidos e também resultaram em maior instabilidade genômica. / Methionine is the main methyl donor for the DNA methylation, a process responsible for gene expression modifications. Since this essential amino acid is required for normal growth and development, variations of this compound in the diet may lead to alterations on DNA stability. Thus, this study aimed to evaluate the effect of deficient and supplemented methionine diets on oxidative stress and genomic instability in mice and their dams treated during pregnancy and lactation, and the expression of Mat1a, Bhmt and Cbs mRNA of transmethylation, remetthylation, and transulfuration pathways, respectively, in dams livers. The dams were divided into three methionine diets groups (control, 0,3% DL-methionine; supplemented, 2,0%; and deficient, 0%) until the end of lactation (10 weeks). For each dams groups, the offspring were subdivided and were also treated with the same diets during 18 weeks after weaning. The parameters evaluated were food intake, body weight, relative liver and kidney weights, and survival of the offspring. Also, it was carried out theevaluation of lipid peroxidation (thiobarbituric acid reactive substances, TBARS), quantification of glutathione (GSH) and catalase activity, and genomic instability (comet assay) in liver and kidneys; andMat1a, Bhmt, and CbsmRNA analysis only in dams liver. The deficient diet resulted in lower food intake and body weights in both phases and reduced the survival of the offspring that were treated with this diet. The supplemented diet reduced the TBARS concentration in both tissues of dams and the deficient diet did not differ. In the offspring, the supplementation reduced liver TBARS, whereas the deficiency raised. The supplementation increased the liver GSH concentration of dams, as well as the deficiency in kidneys. In the offspring, the responses were different; the supplementation reduced the liver GSH, as well as the deficiency, also observed in kidneys. There were no differences of catalase parameter of dams, but there was a reduction in both tissues of the offspring. Both supplementation and deficiency reduced the liver DNA damage of dams, however the supplementation increased and the deficiency reduced the DNA damage of kidneys. In the offspring, both diets increased the DNA damage in both tissues. The methionine supplementation did not differ the mRNA expression and the deficiency only reduced the Cbs, mRNA expression. It was concluded that the methionine supplementation or deficiency did not resulted in oxidative stress in dams, but the supplementation reduced the genomic instability of liver and raised the kidney one. The deficiency resulted in lower genomic instability in both tissues in dams. In the offspring, both methionine supplementation and deficiency presented variation of oxidative stress in both tissues and resulted more genomic instability.

The interaction of drugs with DNA is a significant feature in pharmacology and plays a vital role in the designing of more efficient and specifically targeted drugs.The concept of hybridization of two bioactive molecules often leads to increased activity due to synergistic effects of anticancer drugs have been studied.Two important pharmacophores: Acridine and thiophene were widely studied as antitumor, antiparasitic and antibacterial agents. We hypothesize that a conjugate comprised two pharmacophores with different mechanisms of antiproliferative action can result in enhanced DNA damage. Electrochemical Studies in aprotic and protic media, electrochemical DNA biosensor at Glassy carbon electrode, electrochemical New Hairpin DNA biosensor at the Gold electrode (SL-DNA/GE), Molecular Modeling and Spectroscopic UV-Vis, were used to determine the damage caused to DNA by six Acridine-thiophene conjugates. In this work, we report the synthesis of six synthetic DNA intercalators based on the acridine linked with thiophene conjugates (7CNAC01, 6CNAC01, 7ESTAC01, 6ESTAC01, ACS6CN, and ASC5CN). We identified the electrochemical behavior of these active redox drugs is strongly influenced by the nature of solvent (DMF and pH=7.2 phosphate buffer media).We recorded redox properties of 7CNAC01, 6CNAC01, 7ESTAC01, and 6ESTAC01 involve adsorption controlled quasi- reversible process and were investigated using differential pulse voltammetry (DPV) at a glassy carbon and Gold electrode. An effective and new electrochemical biosensor based on hairpin DNA (SL-DNA/GE) immobilized and functionalized on the surface of the gold electrode (GE) to detect oxidative Guanine damage was developed. As a result, two kinds of biosensor were tested with reduced acridinethiophene conjugates showing better sensitivity the SL-DNA/GE sensor for the detection of DNA damage using the electrochemical signal of Oxidation of Guanine bases. Also, Molecular docking results showed predominantly hydrophobic interaction, and either high binding constant was recorded for Molecular docking and UV-Vis absorption spectroscopy showing an isosbestic point presence with dsDNA, for 7ESTAC01, 6ESTAC01, ACS6CN, ACS5CN. Our findings indicate that three reduced acridine-thiophene compounds (7CNAC01, 6CNAC01, and ACS5CN) cause direct dsDNA damage and all our six reduced hybrid compounds are causing damage to singled stranded ssDNA. Finally, we proposed for the first time a direct correlation between binding constant (Kb) and half-wave potential (E1/2) for four acridine-thiophene derivates (7ESTAC01, 6ESTAC01, ACS6CN, and ASC5CN). Our results showed a promise sensitive electrochemical SL-DNA/GE sensor for the detection of DNA damage using the electrochemical signal of Oxidation of Guanine bases, to detect DNA-cancer drug interaction. / A interação de drogas com DNA é uma característica significativa na farmacologia e desempenha um papel vital na concepção de drogas mais eficientes e especificamente direcionadas. O conceito de hibridização de duas moléculas bioativas leva ao aumento da atividade devido aos efeitos sinérgicos de drogas híbridas anticâncer com o uso dos farmacóforos importantes: Acridina e Tiofeno. Estes dois sítios ativos foram amplamente estudados como agentes antitumorais, antiparasitários e antibacterianos. Suspeitamos que um conjugado, composto por dois farmacóforos com diferentes mecanismos de ação antiproliferativa, pode resultar em danos ao DNA. Estudos eletroquímicos em meios prótico e aprótico, biossensor de DNA eletroquímico em eletrodo de carbono vítreo, Hairpin DNA em eletrodo de ouro (SL-DNA/GE), modelagem molecular e Espectroscopia UV-Vis foram usados para determinar os danos causados ao DNA por seis conjugados de Acridina-Tiofeno. Neste trabalho, relatamos o estudo de seis intercaladores de DNA com base na acridina ligada a conjugados de tiofeno (7CNAC01, 6CNAC01, 7ESTAC01, 6ESTAC01, ACS6CN e ASC5CN). As propriedades redox da 7CNAC01, 6CNAC01, 7ESTAC01 e 6ESTAC01 envolvem processo quase-reversível com corrente controlada por difusão. As propriedades redox desses compostos foram investigadas usando voltametrias cíclica e de pulso diferencial (VPD) em eletrodo de carbono vítreo e eletrodo de ouro. Foi desenvolvido um novo e eficiente biossensor eletroquímico baseado no Hairpin DNA (SL-DNA/GE) imobilizado e funcionalizado na superfície do eletrodo de ouro para detectar danos oxidativos da guanina através da interação com 7ESTAC01. Os biosensores SL-DNA e dsDNA foram testados com conjugados de acridina-tiofeno reduzidos, apresentando melhor sensibilidade o sensor SLDNA na detecção de danos ao DNA. Além disso, os resultados de modelagem molecular mostraram predominantemente interação hidrofóbica e uma alta constante de ligação. Já os resultados de espectroscopia de absorção no UV-Vis mostraram a presença de ponto isosbéstico com dsDNA, para os conjugados 7ESTAC01, 6ESTAC01, ACS6CN, ACS5CN. Nossos resultados indicaram que três compostos de acridina-tiofeno reduzidos (7CNAC01, 6CNAC01 e ACS5CN) causaram danos direto ao dsDNA, e os seis compostos híbridos reduzidos, causaram danos ao DNA de cadeia simples. Finalmente, propusemos pela primeira vez uma correlação direta entre constante de ligação (Kb) e potencial de meia onda (E1 / 2) para quatro derivados de acridina-tiofeno (7ESTAC01, 6ESTAC01, ACS6CN e ASC5CN). Além disso, o biosensor eletroquímico de SL-DNA/GE mostrou-se bastante sensível para a detecção dos danos causados ao DNA, através da interação entre o DNA e os compostos estudados.