A recente explosão do conhecimento da genética molecular e o avanço da indústria da biotecnologia requerem que o público compreenda muitos conceitos da genética para a tomada de decisões sobre a pertinência do uso dessas novas ferramentas. Durante os últimos 30 anos a literatura educacional produziu conceitos e teorias para lidar com estas dificuldades, mas a maioria dos professores desconhece estas produções, principalmente porque os periódicos de referência são publicados em línguas estrangeiras (principalmente em inglês). Esta pesquisa-ação pretende preencher esta lacuna e foi baseada em testes que envolveram 283 estudantes de 12 a 15 anos de idade. Nela descrevemos as concepções dos estudantes sobre a localização e transmissão da informação genética antes e após a aplicação de uma seqüência didática elaborada especificamente para desenvolver estratégias metacognitivas de aprendizagem. As idéias dos estudantes foram colhidas por meio dos questionários e redações, nas quais os estudantes descrevem como imaginam ser o interior das células e dos gametas. Verificamos que as crianças do ensino fundamental possuem concepções semelhantes àquelas descritas para estudantes do ensino médio. A comparação das redações produzidas pelos estudantes antes e após a aplicação da seqüência didática permitiu verificar que o padrão mais comum de aprendizagem é sincrético, ou seja, as crianças tendem a distorcer as informações oferecidas pelo professor em virtude da existência de conhecimentos prévios. Por fim, a descrição e a documentação de seqüências didáticas planejadas a partir de conhecimentos produzidos na literatura educacional permitem o entendimento dos processos de transposição didática e a relação deste com a aprendizagem dos estudantes. / The recent knowledge explosion on the areas of genetics, molecular biology and biotechnology introduced many new concepts hard for common people to grasp in their decision-making processes. During the last 30 years or so the educational literature produced concepts and theories to cope with these difficulties but the vast majority of our elementary and highschool teachers remain unaware of them possibly because the available literature is written in foreign languages (mainly in English). The action-research here presented intends to fill this gap and was based on tests performed with 283 students aged 12 to 15. We describe their conceptions on the location and transmission of genetic information before and after the application of a didactic sequence specifically elaborated to develop metacognitive learning strategies. The students\' ideas were gathered by means of questionnaires and through essays describing how they imagine the interior of cells and germ-cells. We verified that children on basic educational level have conceptions very similar to those of students of middle-level education. The paired comparison of before and after essays suggests the existence of a common, syncretic learning standard. In plain language, the results indicate that previous informal knowledge of children tends to distort the formal information transmitted by their teachers. It is clear that the description and documentation of planned didactic sequences, available from the specialized literature, provide the understanding of the didactic transposition process and its relation with the students´ learning process.

A recente explosão do conhecimento da genética molecular e o avanço da indústria da biotecnologia requerem que o público compreenda muitos conceitos da genética para a tomada de decisões sobre a pertinência do uso dessas novas ferramentas. Durante os últimos 30 anos a literatura educacional produziu conceitos e teorias para lidar com estas dificuldades, mas a maioria dos professores desconhece estas produções, principalmente porque os periódicos de referência são publicados em línguas estrangeiras (principalmente em inglês). Esta pesquisa-ação pretende preencher esta lacuna e foi baseada em testes que envolveram 283 estudantes de 12 a 15 anos de idade. Nela descrevemos as concepções dos estudantes sobre a localização e transmissão da informação genética antes e após a aplicação de uma seqüência didática elaborada especificamente para desenvolver estratégias metacognitivas de aprendizagem. As idéias dos estudantes foram colhidas por meio dos questionários e redações, nas quais os estudantes descrevem como imaginam ser o interior das células e dos gametas. Verificamos que as crianças do ensino fundamental possuem concepções semelhantes àquelas descritas para estudantes do ensino médio. A comparação das redações produzidas pelos estudantes antes e após a aplicação da seqüência didática permitiu verificar que o padrão mais comum de aprendizagem é sincrético, ou seja, as crianças tendem a distorcer as informações oferecidas pelo professor em virtude da existência de conhecimentos prévios. Por fim, a descrição e a documentação de seqüências didáticas planejadas a partir de conhecimentos produzidos na literatura educacional permitem o entendimento dos processos de transposição didática e a relação deste com a aprendizagem dos estudantes. / The recent knowledge explosion on the areas of genetics, molecular biology and biotechnology introduced many new concepts hard for common people to grasp in their decision-making processes. During the last 30 years or so the educational literature produced concepts and theories to cope with these difficulties but the vast majority of our elementary and highschool teachers remain unaware of them possibly because the available literature is written in foreign languages (mainly in English). The action-research here presented intends to fill this gap and was based on tests performed with 283 students aged 12 to 15. We describe their conceptions on the location and transmission of genetic information before and after the application of a didactic sequence specifically elaborated to develop metacognitive learning strategies. The students\' ideas were gathered by means of questionnaires and through essays describing how they imagine the interior of cells and germ-cells. We verified that children on basic educational level have conceptions very similar to those of students of middle-level education. The paired comparison of before and after essays suggests the existence of a common, syncretic learning standard. In plain language, the results indicate that previous informal knowledge of children tends to distort the formal information transmitted by their teachers. It is clear that the description and documentation of planned didactic sequences, available from the specialized literature, provide the understanding of the didactic transposition process and its relation with the students´ learning process.

Estudou-se o comportamento frente a radiação UV de células humanas XP12RO, deficientes em reparo-excisão de dímeros de pirimidina. Cinéticas de incorporação de precursor radiativo de DNA em tempos crescentes apos a exposição a UV mostraram uma rápida inibição da taxa de síntese, até se alcançar um platô bem abaixo do valor obtido para células não irradiadas. Tanto o tempo para que este platô fosse alcançado quanto o valor basal de síntese obtido dependiam da dose de UV fornecida. Este tempo era compatível com o necessário para que a maquinaria de replicação percorresse a distância média interdímeros esperada para a dose de UV aplicada. Verificou-se também que o DNA recém-sintetizado após UV apresentava um peso molecular e uma taxa de elongação bem menores que nos controles não irradiados, sugerindo todos estes resultados que o dímero se constitue num bloqueio temporário para a replicação de DNA. Utilizando uma metodologia baseada no tratamento do DNA nativo com S1 endonuclease de Aspergillus oryzae, específica para DNA simples-fita, foi possível detectar a existência de lacunas de DNA replicado após UV, lacunas estas que desaparecem gradativamente com o passar do tempo pós-irradiação. DNA não irradiado manteve-se refratário à enzima, nas mesmas condições. A digestão enzimática acarretava o aparecimento de duas populações distintas de DNA, uma de alto peso molecular e outra de peso molecular bem menor, ambas se equivalendo em quantidade. Este fenômeno pôde ser observado em uma ampla faixa de doses de UV, tanto em células XP12RO como em outras linhagens celulares, e mesmo sob condições diversas de proliferação celular. Além disso, o desaparecimento das lacunas, no caso de células de roedor previamente irradiadas com UV, era retardado pela presença de cafeína, um conhecido inibidor de reparo pós-replicação (RPR) nestas linhagens. Foi efetuada uma análise da progressão da forquilha de replicação e da distribuição de lacunas do DNA replicado após UV, através de ensaios enzimáticos combinados com bandeamento de DNA em gradientes isopícnicos de CsCl. Os resultados assim obtidos levaram-nos a considerar um modelo de replicação a partir de molde lesado onde síntese descontínua (3\'-5\') propicia a formação de lacunas, enquanto que síntese contínua (5\'-3\') é retardada temporariamente pela presença da lesão, sem contudo acarretar a formação de descontinuidades físicas no DNA replicado. A mesma metodologia de digestão de DNA com S1 endonuclease permitiu verificar a ocorrência de uma nítida relação causal entre a frequência de lacunas e a frequência correspondente de dímeros, em crescentes doses de UV, sugerindo fortemente que dímeros estão opostos às lacunas no DNA recém sintetizado. Além disso, um tratamento estatístico da cinética de clivagens enzimáticas observada para as lacunas tornou possível calcular a extensão física destas, detectando-se a presença de duas populações distintas, onde 65% correspondem a 1250 nucleotídeos e 35% correspondem a 150 nucleotídeos. Finalmente, foi verificado que DNA recém-sintetizado longos tempos após UV apresenta um drástico declínio da frequência de lacunas, não obstante a frequência de dímeros permanecer essencialmente inalterada. Estes resultados favorecem a hipótese de ocorrer um processo induzido de RPR, o qual permitiria à maquinaria de replicação transpor eficientemente os dímeros presentes, apesar destes não terem propriedades codificadoras. / The synthesis of DNA in human XP12RO cells, deficient in excision repair of pyrimidine dimers was studied. The rate of incorporation of radioactive precursors into DNA was measured at different times after irradiation. The DNA synthesis decreases shortly after irradiation, reaching a lateau whose value and time to be attained was dependent on the UV dose. This time period was the one expected for the replication machinery to coyer the interdimer distance at the UV dose applied. It was also verified that the newly synthesized DNA after UV irradiation presented much smaller molecular weight and elongation rate, when compared with the non-irradiated controls. These results suggest that the dimer imposes a delay to DNA replication machinery. Using a methodology based on the treatment of native DNA with S1-endonuclease from Aspergillus orizae, specific for single-stranded DNA, it was possible to detect gaps in the DNA replicated after UV treatment. Thesee gaps disapeared gradually with time after irradiation. The nonirradiated DNA remained refractory to the enzyme, under the same experimental conditions. The enzymatic digestion originated approximately equal alounts of two distinct double-stranded DNA populations, one of high molecular weight and other of much smaller molecular weight. This fenomenon could be seen on a wide range of UV doses, in XP12RO cells as well as in other cells lines, and did not depend on the particular conditions of cell proliferation. Furthermore, the gap disappearence, in the case of rodent cells previously irradiated with UV, was delayed by the presence of caffeine, a known post-replication repair (PRR) inhibitor in these cell lines. An analysis of the progression of the replication fork and of the distribution of gaps in the DNA replicated after UV irradiation was carried out through enzymatic assays combined with DNA banding in isopicnic CsCl gradients. The results thus obtained led us to consider a model for replication on damaged template, whereby gaps are formed only in the strand replicating opposite the fork movement (3\'-5\'). The strand replicating in the same direction as the fork movement (5\'-3\') is temporarily delayed by the presence of the lesion, without originating gaps in the replicative DNA. The same methodology of DNA digestion with S1-endonuclease permitted us to verify the occurrence of a nitid relationship between the gap frequency and the corresponding dimer frequency, for different doses of UV, strongly suggesting that the dimers are opposite the gaps in the newly-synthesized DNA. Furthermore, an statistical analysis of the dependende of DNA cleavage by S1-endonuclease on the enzyme concentration rendered it possible to calculate the size of the gaps. Two distinct populations were detected, 65% corresponding to 1250 nucleotides and 35% corresponding to 150 nucleotides. Finally, it was verified that the nascent DNA synthesized long periods after UV are essentially free of gaps although the dimer frequency remained almost unaltered. These results favour the hypothesis of the occurrence of an induced process of PRR, which would permit the replication machinery to efficiently bypass the dimers, in spite of the fact that these lesions do not exhibit codifying properties.

A divisão bacteriana é efetuada por um complexo macromolecular conhecido como divisomo. Um componente central do divisomo é FtsZ, uma proteína homóloga de tubulina que se polimeriza no meio da célula formando uma estrutura em forma de anel (anel Z). O controle da divisão é exercido por proteínas que modulam a habilidade de FtsZ de formar o anel Z. Dois fatores principais estão envolvidos na seleção do correto sitio de divisão. O melhor estudado é o sistema Min, o qual é responsável pelo bloqueio específico de sítios de divisão não desejados nos polos da célula. O componente do sistema Min que inibe a polimerização de FtsZ é a proteína MinC e é sabido que MinC requer MinD para se ativar, mas o mecanismo dessa ativação não está completamente compreendido. No presente trabalho investigamos o papel da associação de MinD à membrana na ativação de MinC. Usando um mutante que não mais se associa à membrana (MinDΔMTS) mostramos que o efeito de MinC em inibir a divisão celular é altamente dependente de seu recrutamento à membrana por MinD. No entanto, ensaios in vitro mostraram que o complexo MinCDΔMTS é mais eficiente em desfazer polímeros de FtsZ que MinC sozinho, indicando que MinD promove a ativação de MinC por outro mecanismo além de recrutamento à membrana. Esta ativação pode resultar de um efeito alostérico ou da criação de um sítio para FtsZ na interface do complexo MinCD, porém resultados preliminares não conseguiram detectar aumento da afinidade de MinC por FtsZ quando na presença de MinD. / Bacterial division is performed by a macromolecular complex known as the divisome. The central component of the divisome is FtsZ, a tubulin protein homolog, which polymerizes at the mid-cell forming a ring-like structure (Z-ring). This division is regulated by proteins that modulate ability of FtsZ to form the Z-ring. Two principal factors are involved in selecting the correct site of division. The best-studied factor is the Min system, which is responsible for the specific blockade of unwanted potential sites in the cell poles. The component of the Min system that inhibits FtsZ polymerization is the MinC protein. MinC requires the MinD protein for activation, but the mechanism of this activation is not completely understood. Here, we investigate the role of the association of MinD to the membrane during MinC activation. Using a mutant that does not interact with the membrane (MinDΔMTS) we show that the effect of MinC in inhibiting cell division is highly dependent on its recruitment to the membrane by MinD. However, in vitro assays show that MinCDΔMTS is more efficient in disrupting FtsZ polymers than MinC alone, indicating that MinD promotes MinC activation by a mechanism other than membrane recruitment. This activation could be due to an allosteric effect or the formation of a site for FtsZ on the MinCD interface; however, preliminary results could not detect any increase in the affinity of FtsZ to MinC in the presence of MinD.

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No entanto, sua produtividade é muito afetada por diferentes estresses abióticos, incluindo a baixa temperatura, que pode ser prejudicial durante todas as fases de desenvolvimento, desde a germinação até o enchimento dos grãos. Durante a germinação, os sintomas mais comuns dos danos provocados pela baixa temperatura são o atraso e a menor porcentagem de germinação das sementes. No sul do Brasil, a maioria das cultivares de arroz pertence à subespécie indica, que apresenta germinação lenta e não uniforme em baixas temperaturas, resultando em plantações irregulares. A fim de identificar e caracterizar novos genes envolvidos na tolerância ao frio durante a fase de germinação, foram realizadas análises transcricionais (RNAseq) de dois genótipos de arroz da subespécie indica (linhagens irmãs previamente identificadas como tolerante e sensível ao frio) sob tratamento com baixas temperaturas (germinação à 13°C por 7 dias). Foram detectadas 1.361 sequências diferencialmente expressas. Destas, 758 sequências (56%) mostraram-se mais expressas no genótipo tolerante ao frio, enquanto que 603 (44%) mostraram-se mais expressas no genótipo sensível ao frio. Análises posteriores por RT-qPCR de onze sequências selecionadas foram utilizadas para confirmar a elevada qualidade dos resultados do RNAseq. Este estudo revelou que vários processos são mais ativos no genótipo tolerante, incluindo taxas de divisão celular e de crescimento, integridade e extensibilidade da parede celular, absorção de água e capacidade de transporte de membrana, síntese de sacarose, geração de açúcares simples, insaturação de ácidos graxos de membrana, biossíntese de cera, capacidade antioxidante e sinalização por hormônios e Ca+2, levando à adaptação e tolerância ao frio. Por outro lado, o genótipo sensível ao frio responde à baixa temperatura aumentando a síntese de proteínas de choque térmico (HSPs) e deidrinas, além de apresentar uma maior taxa de degradação proteica via ubiquitina/proteassoma e biossíntese de poliaminas. Nossos resultados revelaram características de expressão gênica no processo de germinação sob condições de estresse à baixa temperatura que podem ser úteis em futuras abordagens biotecnológicas visando a tolerância ao frio em arroz. / Rice is one of the most important crops in the world. However, productivity is greatly affected by different abiotic stresses, including low temperature which can be harmful during all developmental stages of rice plants, from germination to grain filling. During germination, the most common symptoms of cold temperature damage are delayed and lower percentage of germination. In southern Brazil, most rice cultivars belong to indica subspecies, which present slow and not uniform germination under cold temperature, resulting in irregular crop establishment. In order to identify and characterize novel genes involved in rice cold tolerance during the germination stage, we used two indica rice genotypes (sister lines previously identified as cold-tolerant and cold-sensitive) in parallel transcriptomic analysis (RNAseq) under cold treatment (germination at 13 oC for 7 days). We detected 1,361 differentially expressed sequences. From these, 758 sequences (56%) showed higher expression in the coldtolerant genotype, while 603 (44%) showed lower expression in the cold-sensitive genotype. Further analysis by quantitative RT-PCR of eleven selected sequences was used to confirm the high-quality of RNAseq results. This study revealed that several processes are more active in the cold-tolerant genotype, including cell division and growth rates, cell wall integrity and extensibility, water uptake and membrane transport capacity, sucrose synthesis, generation of monosaccharides, unsaturation of membrane fatty acids, wax biosynthesis, antioxidant capacity, and hormone and Ca+2-signaling, which ultimately lead to cold adaptation and tolerance. On the other hand, the cold-sensitive cultivar responds to low temperature stress increasing the synthesis of heat shock proteins (HSPs) and dehydrins, along with enhanced ubiquitin/proteasome protein degradation pathway and polyamine biosynthesis. Our findings revealed the gene expression characteristics in the process of germination under low temperature stress conditions, and can be useful in future biotechnological approaches aiming to cold stress tolerance in rice.

FtsZ é homóloga de tubulina, presente em quase todas as bactérias, que se autoassocia em filamentos que formam uma estrutura chamada anel Z dentro das células. O anel Z quando formado recruta de um macrocomplexo proteico chamado divisomo, que é responsável pela síntese do septo de divisão, formando duas células filhas. Diversos moduladores se ligam diretamente a FtsZ regulam sua polimerização, controlando o momento e o local onde o anel Z é formado. MciZ é um peptídeo de 40 aminoácidos expresso durante a esporulação de Bacillus subtilis e inibe a formação do do anel Z na célula mãe. O objetivo do presente trabalho foi estudar a interação entre as proteínas FtsZ e MciZ e investigar os mecanismos envolvidos na inibição da polimerização de FtsZ por MciZ. Através de uma triagem genética, usando uma biblioteca de mutantes de ftsZ, identificamos treze mutações em ftsZ que conferiram resistência à superexpressão de MciZ in vivo. Sete delas eram capazes de crescer na presença e na ausência da superexpressão de MciZ e as outras seis se mostraram dependentes da superexpressão de MciZ. A partir da coexpressão e copurificação do complexo FtsZ:MciZ, observamos que todas as proteínas mutantes ainda continuavam interagindo com MciZ in vitro. O Kd estimado para a interação entre as proteínas foi de 150±50nM, e mostrou-se que MciZ não se liga nem ao CTP (C-Terminal Peptide) de FtsZ, nem compete com GTP para a ligação no mesmo sítio. Usando construções truncadas de MciZ, determinou-se que o N-terminal da proteína (resíduos 1 ao 27) é suficiente para inibição. A partir das estruturas tridimensionais de MciZ (RMN) e do complexo FtsZ:MciZ (cristalografia de raios x), determinou-se que MciZ é um peptídeo desenovelado, que assume uma estrutura terciária ao interagir através da sua α-hélice H2 e folha-β B2 com a α-hélice H10 e a folha-β S9 de FtsZ. MciZ mostrou-se capaz de reduzir o tamanho dos protofilamentos de FtsZ de forma subestequiométrica, gerando fragmentos menores de filamentos. Proporções de MciZ:FtsZ de 1:10 foram suficientes para extinguir completamente o anel Z, confirmando a inibição subestequiométrica também in vivo. A conservação da inibição da fusão FtsZ-MciZ e a cinética de despolimerização de FtsZ induzida por MciZ provaram que MciZ não é um simples sequestrador. Marcações fluorescentes de MciZ sugeriram que o peptídeo é capaz de interagir com o anel Z in vivo, e também decorar feixes de FtsZ in vitro, formando focos localizados frequentemente na ponta dos filamentos. Cossedimentações com polímeros de FtsZ mostraram a presença de MciZ ou da fusão FtsZ-MciZ. Apesar de MciZ induzir o aumento da atividade GTPáscia específica de FtsZ, a ausência de hidrólise de GTP não eliminou o efeito subestequiométrico de MciZ. Nossos resultados em conjunto mostram que MciZ é um capeador dos filamentos de FtsZ, bloqueando a elongação pela ponta menos e bloqueando o anelamento entre protofilamentos / FtsZ is a tubulin-like protein present in most bacteria, that self-assembles into filaments forming a structure known as Z-ring in the cells. Following formation, the Z- ring recruits a protein macrocomplex, the divisome, which is responsible by the division septum synthesis, resulting in two daughter cells. Many modulators interact directly to FtsZ, regulating its polymerization and controlling the time and place of the Z-ring formation. MciZ is a 40-amino-acid peptide that is expressed during sporulation in Bacillus subtilis and inhibits the formation of the Z-ring in the mother-cell. The aim of this work was to study the interaction between FtsZ and MciZ proteins, and to investigate the mechanisms involved in FtsZ inhibition by MciZ. Applying a genetic screening, using an ftsZ mutant library, we identified 13 mutations on ftsZ that conferred resistance to MciZ overexpression in vivo. Seven of them were able to grow either in the presence or absence of MciZ overexpression, and the other six showed to be dependent on it. With the co-expression and co-purification of the FtsZ:MciZ complex, we observed all mutant proteins still interact with MciZ in vitro. Estimated Kd for the interaction was 150±50nM, and it was demonstrated that MciZ does not bind to FtsZ CTP (C-Terminal Peptide), nor does it compete with GTP for the same binding site. Using truncated versions of MciZ, it was determined that its N-terminal (residues 1 to 27) is sufficient for the inhibition. Based on the tridimensional structure of MciZ (NMR) and of the FtsZ:MciZ complex (x- ray crystallography), it was determined that MciZ is an unstructured peptide that assumes a tertiary structure by interacting with FtsZ α-helix H10 and β-sheet S9 through its α-helix H2 and β-sheet B2. MciZ was able to reduce the size of FtsZ protofilaments in a substoichiometric manner, generating smaller fragmented filaments. 1:10 ratios of MciZ:FtsZ were sufficient to completely extinguish the Z-ring, thus confirming the substoichiometric inhibition in vivo as well. The inhibition of FtsZ polymerization by the FtsZ-MciZ fusion and the FtsZ depolymerization kinetics induced by MciZ proved that MciZ is not a simple sequesterer. Fluorescent dyeing of MciZ suggests the peptide is able to interact with the Z-ring in vivo, as well as decorate FtsZ bundles in vivo, forming localized spots frequently at the filaments\' ends. Co- sedimentations with FtsZ polymers showed the presence of MciZ or of the FtsZ-MciZ fusion. Despite MciZ-induced increase in specific GTPase activity of FtsZ, the lack of GTP hydrolysis did not eliminate the substoichiometric effect of MciZ. Combined, our results show that MciZ is an FtsZ filament capper, blocking elongation at the minus end and blocking the annealing between protofilaments

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FtsZ é homóloga de tubulina, presente em quase todas as bactérias, que se autoassocia em filamentos que formam uma estrutura chamada anel Z dentro das células. O anel Z quando formado recruta de um macrocomplexo proteico chamado divisomo, que é responsável pela síntese do septo de divisão, formando duas células filhas. Diversos moduladores se ligam diretamente a FtsZ regulam sua polimerização, controlando o momento e o local onde o anel Z é formado. MciZ é um peptídeo de 40 aminoácidos expresso durante a esporulação de Bacillus subtilis e inibe a formação do do anel Z na célula mãe. O objetivo do presente trabalho foi estudar a interação entre as proteínas FtsZ e MciZ e investigar os mecanismos envolvidos na inibição da polimerização de FtsZ por MciZ. Através de uma triagem genética, usando uma biblioteca de mutantes de ftsZ, identificamos treze mutações em ftsZ que conferiram resistência à superexpressão de MciZ in vivo. Sete delas eram capazes de crescer na presença e na ausência da superexpressão de MciZ e as outras seis se mostraram dependentes da superexpressão de MciZ. A partir da coexpressão e copurificação do complexo FtsZ:MciZ, observamos que todas as proteínas mutantes ainda continuavam interagindo com MciZ in vitro. O Kd estimado para a interação entre as proteínas foi de 150±50nM, e mostrou-se que MciZ não se liga nem ao CTP (C-Terminal Peptide) de FtsZ, nem compete com GTP para a ligação no mesmo sítio. Usando construções truncadas de MciZ, determinou-se que o N-terminal da proteína (resíduos 1 ao 27) é suficiente para inibição. A partir das estruturas tridimensionais de MciZ (RMN) e do complexo FtsZ:MciZ (cristalografia de raios x), determinou-se que MciZ é um peptídeo desenovelado, que assume uma estrutura terciária ao interagir através da sua α-hélice H2 e folha-β B2 com a α-hélice H10 e a folha-β S9 de FtsZ. MciZ mostrou-se capaz de reduzir o tamanho dos protofilamentos de FtsZ de forma subestequiométrica, gerando fragmentos menores de filamentos. Proporções de MciZ:FtsZ de 1:10 foram suficientes para extinguir completamente o anel Z, confirmando a inibição subestequiométrica também in vivo. A conservação da inibição da fusão FtsZ-MciZ e a cinética de despolimerização de FtsZ induzida por MciZ provaram que MciZ não é um simples sequestrador. Marcações fluorescentes de MciZ sugeriram que o peptídeo é capaz de interagir com o anel Z in vivo, e também decorar feixes de FtsZ in vitro, formando focos localizados frequentemente na ponta dos filamentos. Cossedimentações com polímeros de FtsZ mostraram a presença de MciZ ou da fusão FtsZ-MciZ. Apesar de MciZ induzir o aumento da atividade GTPáscia específica de FtsZ, a ausência de hidrólise de GTP não eliminou o efeito subestequiométrico de MciZ. Nossos resultados em conjunto mostram que MciZ é um capeador dos filamentos de FtsZ, bloqueando a elongação pela ponta menos e bloqueando o anelamento entre protofilamentos / FtsZ is a tubulin-like protein present in most bacteria, that self-assembles into filaments forming a structure known as Z-ring in the cells. Following formation, the Z- ring recruits a protein macrocomplex, the divisome, which is responsible by the division septum synthesis, resulting in two daughter cells. Many modulators interact directly to FtsZ, regulating its polymerization and controlling the time and place of the Z-ring formation. MciZ is a 40-amino-acid peptide that is expressed during sporulation in Bacillus subtilis and inhibits the formation of the Z-ring in the mother-cell. The aim of this work was to study the interaction between FtsZ and MciZ proteins, and to investigate the mechanisms involved in FtsZ inhibition by MciZ. Applying a genetic screening, using an ftsZ mutant library, we identified 13 mutations on ftsZ that conferred resistance to MciZ overexpression in vivo. Seven of them were able to grow either in the presence or absence of MciZ overexpression, and the other six showed to be dependent on it. With the co-expression and co-purification of the FtsZ:MciZ complex, we observed all mutant proteins still interact with MciZ in vitro. Estimated Kd for the interaction was 150±50nM, and it was demonstrated that MciZ does not bind to FtsZ CTP (C-Terminal Peptide), nor does it compete with GTP for the same binding site. Using truncated versions of MciZ, it was determined that its N-terminal (residues 1 to 27) is sufficient for the inhibition. Based on the tridimensional structure of MciZ (NMR) and of the FtsZ:MciZ complex (x- ray crystallography), it was determined that MciZ is an unstructured peptide that assumes a tertiary structure by interacting with FtsZ α-helix H10 and β-sheet S9 through its α-helix H2 and β-sheet B2. MciZ was able to reduce the size of FtsZ protofilaments in a substoichiometric manner, generating smaller fragmented filaments. 1:10 ratios of MciZ:FtsZ were sufficient to completely extinguish the Z-ring, thus confirming the substoichiometric inhibition in vivo as well. The inhibition of FtsZ polymerization by the FtsZ-MciZ fusion and the FtsZ depolymerization kinetics induced by MciZ proved that MciZ is not a simple sequesterer. Fluorescent dyeing of MciZ suggests the peptide is able to interact with the Z-ring in vivo, as well as decorate FtsZ bundles in vivo, forming localized spots frequently at the filaments\' ends. Co- sedimentations with FtsZ polymers showed the presence of MciZ or of the FtsZ-MciZ fusion. Despite MciZ-induced increase in specific GTPase activity of FtsZ, the lack of GTP hydrolysis did not eliminate the substoichiometric effect of MciZ. Combined, our results show that MciZ is an FtsZ filament capper, blocking elongation at the minus end and blocking the annealing between protofilaments

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