Orientador: Daniela Alonso Bocchini Martins / Banca: Ariela Veloso de Paula / Banca: Rubens Monti / Banca: Sandra Helena da Cruz / Banca: Roberta da Silva Bussamara Rodrigues / Resumo: Os fungos endofíticos são micro-organismos que vivem nos espaços intercelulares das plantas e são reconhecidos por seu potencial na produção de importantes produtos de interesse biotecnológico, tal como as enzimas. Estas vem sendo amplamente utilizadas nos setor industrial pois catalisam reações com maior especificidade que as formas convencionais de reações químicas, fazendo assim dos fungos endofíticos uma alternativa promissora na produção desses biocatalisadores. Desta forma, este trabalho teve como objetivo a prospecção de enzimas de interesse biotecnológico como lipase, esterase, epóxido-hidrolase, nitrilase, acilase, protease e amidase em fungos endofíticos e a avaliação da sua aplicação biotecnológica, com enfoque na utilização do extrato bruto contendo lipase em processos de biorremediação e transesterificação. Setenta e cinco fungos endofíticos foram submetidos à prospecção de atividade biocatalítica, onde 66 apresentaram atividade lipases/ esterases, 16 epóxido hidrolase, 24 acilases, 50 proteases, 10 nitrilase e 64 amidase. Foram encontrados fungos com satisfatória atividade biocatalítica frente a diferentes metodologias e substratos, mostrando a grande versatilidade dos endófitos na produção de enzimas. O fungo Mycosphaerella coacervata foi selecionado para avaliação da atividade e caracterização parcial da lipase extracelular em extrato bruto. O micro-organismo apresentou produção máxima da enzima quando cultivado por 48 horas a 28oC (486 U/L), e se manteve estável até 6 meses estocada a - 2oC. O extrato bruto contendo a enzima apresentou atividade máxima a 37oC em pH 8,0. A estabilidade térmica foi observada na faixa de 30 a 60oC (atividade residual acima de 80%) e sua estabilidade ao pH entre 6,0 e 9,0.(atividade residual superior a 80%). A enzima se manteve estável (atividade residual acima de 90%) na presença de acetona, metanol... / Abstract: The endophytic fungi are microorganisms that live in the intercellular spaces of plants and are known for their potential for the production of important products of biotechnological interest, such as enzymes. These have been widely used in industry because they catalyze reactions with greater specificity than conventional forms of chemical reactions, thereby making the endophytic fungus a promising alternative to produce these biocatalysts. Thus, this study aimed to prospect for enzymes of biotechnological interest as lipase, esterase, epoxide hydrolase, nitrilase, acylase, amidase and protease in endophytic fungi and evaluate their biotechnological applications, focusing on the use of the crude extract containing lipase in the transesterification process and bioremediation. Seventy five endophytic fungi were submitted to prospecting biocatalytic activity, where 66 showed lipase / esterase activity, 16 epoxide hydrolase, 24 acylases, 50 proteases, 10 nitrilase and 64 amidase. Fungi with satisfactory biocatalytic activity against different methodologies and substrates were found, showing the versatility of endophytes in the production of enzymes. The fungi Mycosphaerella coacervata was selected to evaluate the activity and partial characterization of extracellular lipase crude extract. The microorganism showed maximum enzyme production when grown for 48 hours at 28°C (486 U / L), and remained stable up to 6 months stored at -2°C. The crude extract containing the enzyme showed maximum activity at 37°C at pH 8.0. The thermal stability was observed in the range of 30 to 60°C (residual activity above 80%) and its stability at the pH between 6.0 and 9.0 (residual activity exceeding 80%). The enzyme was stable (residual activity above 90%) in the presence of acetone, methanol, ethanol, isopropanol and hexane at concentrations of 20 and 50%. Good stability was observed also in relation to different... / Doutor

Orientador: Luís Henrique Souza Guimarães / Banca: Saulo Santesso Garrido / Banca: Ariela Veloso de Paula / Resumo: O Bioma Caatinga, caracterizado por apresentar condições extremas de habitat, é fonte de novas espécies, como microrganismos endofíticos, com potencial para síntese de compostos bioativos. Esses microrganismos são responsáveis por produzir uma série de metabólitos de interesse biotecnológico como, por exemplo, enzimas. Entretanto, a tanase, enzima que hidrolisa ésteres e ligações laterais de taninos hidrolisáveis, produzindo glicose e ácido gálico ou ácido elágico, ainda é pouco explorada quanto à produção por microrganismos endofíticos. Essas enzimas são de grande interesse biotecnológico para aplicações em indústrias alimentícias, químicas, de bebidas e farmacêuticas. Diante disto, este estudo visou à prospecção de tanases produzidas por fungos endofíticos associados às plantas ricas em taninos encontradas no Bioma Caatinga. A partir das cascas das plantas angico (Anadenanthera colubrina Vell.), aroeira (Myracrodruon urundeuva Allemao), baraúna (Schinopsis brasiliensis Engl.), cajueiro (Anacardium occidentale L.) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul), coletadas no estado da Paraíba, foi possível isolar 16 fungos endofíticos para seleção dos produtores de tanase. Dentre os isolados, as espécies Aspergillus niger ANG18 e Aspergillus fumigatus CAS21 apresentaram maior produção de tanase. No processo de otimização em Fermentação Submersa (FSbm) A. niger ANG18 apresentou maior nível enzimático quando cultivado em meio Khanna, com 2% de ácido tânico, por 24 horas, a 37ºC e ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Caatinga Biome is characterized by extreme habitat conditions and presents source of new species like endophytic microorganisms with potential bioactive compounds synthesis. These microorganisms are responsible to produce metabolites with biotechnological interest, such as enzymes. However, tannase, an enzyme that promote esters and side bonds of hydrolyzes hydrolyzable tannins, producing glucose and gallic acid or ellagic acid, is still little explored in terms of its production by endophytic microorganisms. These enzymes have great biotechnological importance for applications in food, chemical, beverage and pharmaceutical industries. In view of this, this study aims to prospect the production of tannases by endophytic fungi associated with tannins rich plants from the Caatinga Biome. Barks of angico, aroeira, barauna, cashew and catingueira plants were collected in the State of Paraíba and 16 endophytic fungi strains were isolated for the selection of tannase producers. The species Aspergillus niger ANG18 and Aspergillus fumigatus CAS21 showed higher tannase production among the isolated microorganisms. In the process of optimization in Submerged Fermentation (SbmF) A. niger ANG18 presented a higher enzymatic level when grown in Khanna medium, with 2% tannic acid, for 24 hours at 37ºC and 120 rpm, while A. fumigatus CAS21 presented better levels when grown in mineral medium, with addition of peptone, 2% of tannic acid, for 24 hours, at 37ºC and 120 rpm. Under solid state fe... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Ethel Lourenzi Barbosa Novelli / Banca: Ana Catarina Cataneo / Banca: Ana Angélica Fernandes / Banca: Rodrigo Cardoso de Oliveira / Banca: Ana Carolina Magalhães / Resumo: O presente trabalho teve por objetivo determinar os efeitos da suplementação nutricional de azeite de oliva extra-virgem e seus fenóis, oleuropeína e ácido caféico, sobre os parâmetros morfométricos, calorimétricos e estresse oxidativo no músculo cardíaco de ratos normais e obesos. Para tanto, foram utilizados 48 ratos, Wistar, 180,52 ± 21,05g, divididos inicialmente em 2 grupos. O grupo P (n=24) foi mantido com ração padrão e água ad libitum e o grupo H (n=24) foi mantido com ração rica em colesterol e sacarose e água ad libitum. Após 21 dias de tratamento os dois grupos foram divididos em 4 subgrupos cada (n=6): (C) considerados controles, mantidos com as respectivas dietas P, ou H e sem suplementação; (AO) receberam respectivamente ração P ou H e suplementação nutricional com azeite de oliva extra-virgem (Colavita, Itália) (3mL/Kg/dia); (O) receberam ração P ou H, respectivamente e suplementação nutricional com oleuropeína (Genay, France) (0,023mg/Kg/dia); (AC) receberam respectivamente ração P ou H e suplementação nutricional com ácido caféico (Sigma, USA) (2,66mg/Kg/dia). O experimento teve duração de 43 dias. Ingestão de ração hipercalórica induziu obesidade. A análise calorimétrica permitiu sugerir que os efeitos da suplementação nutricional com azeite de oliva foram similares à suplementação com ácido cafeico, tanto o azeite de oliva como o ácido cafeico induziram elevação na oxidação de lipídios, independentemente da dieta utilizada. Administração de azeite de oliva e oleuropeína apresentaram atividade antioxidante evidenciada pela elevação nas substâncias antioxidantes totais e redução nas concentrações de hidroperóxido de lipídio, no tecido cardíaco de animais mantidos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Not Available / Doutor

Orientador: Lucia Maria Carareto Alves / Banca: Suzan Pantaroto de Vasconcellos / Banca: Celso Antonio Jardim / Banca: Marita Vedovelli Cardozo / Banca: Everlon Cid Rigobelo / Resumo: Consórcios de bactérias se constituem em comunidades microbianas que podem possuir um conjunto de diferentes vias metabólicas que podem mediar a degradação das diferentes moléculas. Além disso, esses consórcios de micro- organismos podem fornecer enzimas com grande utilidade em processos biotecnológicos aplicados a indústria. Estas enzimas estão sendo amplamente aplicadas em diversos setores da indústria, devido às vantagens como especificidade das enzimas catalizadoras, o baixo custo e, a facilidade de sua produção em larga escala, não produzir efeitos tóxicos nem gerar resíduos tóxicos ao ambiente. Levando em consideração o potencial dos consórcios microbianos e as vantagens das enzimas microbianas em processos biotecnológicos, esse trabalho teve como objetivo a aplicação de bactérias isoladas dos consórcios, em diversos processos biotecnológicos e agroindústriais. Foram utilizados dois consórcios para o isolamento dos micro-organismos provenientes de solo com alta taxa de degradação de biomassa. Os consórcios foram cultivados em bagaço de cana-de-açúcar e carboximetilcelulose (CMC), assim como em outros resíduos da agroindustria como palha de milho, casca de amendoim, originando desta forma outras comunidades as quais foram utilizadas no isolamento de bactérias. Foram estudados dois isolados bacterianos produtores de exopolissacarídeos (EPS), a caracterização destes EPS e aplicação deles em biorremediação ou como agente antibiofilme. Além de serem isoladas bactérias produt... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Bacteria consortia have different microbial communities, which may possess a set of different metabolic pathways that can mediate the degradation of different molecules. In addition, these consortia of microorganisms can provide enzymes with great utility in biotechnological processes applied to industry. These enzymes are being widely applied in various industry sectors, due to the advantages such as the specificity of the catalytic enzymes, the low cost, the ease of its large scale production, and because they do not produce toxic effects nor generate toxic waste to the environment. Taking into account the potential of microbial consortia and the advantages of microbial enzymes in biotechnological processes this study aimed to apply bacteria isolated from the consortia in various biotechnological and agribusiness processes. Two consortia were used to isolate microorganisms isolated from soil with high rate of biomass degradation. The consortia were cultivated in sugarcane bagasse and carboxymethyl cellulose (CMC), as well as other agribusiness residues such as maize straw and peanut shells, thus originating other communities that were used for the isolation of bacteria. The characterization of two bacterial isolates producing exopolysaccharides (EPS), the characterization of these EPS and the application in bioremediation or as an anti biofilm agent were carried out. In addition to being isolated producing-proteases bacteria, it is an enzyme widely used in industry. A scree... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Guilherme Duarte Rossi / Banca: Angela Regina Araujo / Banca: Ricardo Antonio Polanozyk / Resumo: A exigência da sociedade por alimentos produzidos com baixos riscos de contaminação aos consumidores e ao meio ambiente tem aumentado constantemente. Nesse cenário, a identificação de novas formas eficazes e seguras para o controle de insetos-praga se mostra como uma tarefa contínua e as quitinases aparecem como uma interessante ferramenta. As quitinases são enzimas com ação de hidrólise sobre quitina e podem interferir no desenvolvimento de pragas visto que esse polímero constitui estruturas como a cutícula e a membrana peritrófica dos insetos. No presente trabalho, foi realizada a produção de um extrato quitinolítico a partir do cultivo da actinobactéria Streptomyces sp. ENT-21 em meio contendo quitina e avaliaram-se os efeitos desse extrato sobre o desenvolvimento de lagartas de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae), importante praga da cultura do milho. O extrato quitinolítico produzido resultou na interferência do desenvolvimento larval de S. frugiperda, no aumento da mortalidade e na redução do ganho de peso das lagartas em relação a lagartas mantidas como controle. Após fervura, o extrato produzido teve sua atividade quitinolítica inativada e não exerceu influência sobre a mortalidade larval de S. frugiperda em relação ao controle na concentração avaliada. Os resultados indicam que o extrato quitinolítico produzido pelo cultivo de Streptomyces sp. ENT-21 possui atividade inseticida sobre lagartas de S. frugiperda e que a atividade quitinolít... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Society's demand for food production at low contamination risks to consumers and to the environment is in constant increase. In this scenario, the identification of new effective and safe forms for the control of insect pests come into sight as a continuous task and chitinases are considered an interesting promisse. Chitinases are enzymes that hydrolyze chitin and can disrupt the development of insect pests since this polymer constitutes vital structures such as the cuticle and peritrophic membrane of insects. In the present work, we produced a chitinolytic extract using the actinobacterium Streptomyces sp. ENT-21 and evaluated the effects of this extract on larval development of an important pest of maize, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) larvae. The chitinolytic extract interfered in the larval development of S. frugiperda affecting parameters such as larval mortality and larval weight gain. After boiling, no chitinolytic activity was detected in the extract and no influence of boiled extract was observed over S. frugiperda larval development at the evaluated concentration. The results suggest that the evaluated chitinolitic extract has insecticidal activity against S. frugiperda larvae and indicate the chitinolytic activity as an important component of the insecticidal activity of the extract / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-05-04T13:32:53Z No. of bitstreams: 1 2016_LuanaLimadaCunha_Parcial.pdf: 1000341 bytes, checksum: 949ad3195fafda051472c5ae2102e68d (MD5) / Rejected by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br), reason: ok on 2016-05-04T13:34:32Z (GMT) / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-05-04T13:37:54Z No. of bitstreams: 1 2016_LuanaLimadaCunha_Parcial.pdf: 1000341 bytes, checksum: 949ad3195fafda051472c5ae2102e68d (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-05-15T13:39:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LuanaLimadaCunha_Parcial.pdf: 1000341 bytes, checksum: 949ad3195fafda051472c5ae2102e68d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-15T13:39:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LuanaLimadaCunha_Parcial.pdf: 1000341 bytes, checksum: 949ad3195fafda051472c5ae2102e68d (MD5) / A casca de soja é um resíduo agroindustrial com elevado teor de holocelulose, sendo uma fonte de carbono economicamente viável para microrganismos produzirem enzimas de xilanases de aplicação industrial. Entre esses microrganismos estão os fungos filamentosos, eficientes produtores de xilanases, enzimas que apresentam diversas aplicações biotecnológicas, incluindo branqueamento do papel, aditivos em rações animais, produção de sucos, pães, entre outras. No presente estudo, uma xilanase (Xyl) do fungo Aspergillus foetidus crescido por 7 dias em casca de soja foi purificada e caracterizada visando o potencial biotecnológico da Xyl e o aproveitamento do resíduo. A curva de indução enzimática do fungo indicou alta atividade de xilanase a partir do segundo dia, mantendo-se constante ao longo de 20 dias. A otimização das condições de cultivo, utilizando a metodologia de superfície resposta, levou a produção máxima de xilanase de 13,98 U/mL. Uma xilanase foi purificada com massa molecular estimada de 14,19 kDa. A Xyl teve sua maior atividade a 50°C e pH 5,0. A meia-vida da Xyl a 30°C e a 50°C foi de 8 dias 16 horas e 7h 36min, respectivamente. A enzima foi ativada por Mg+,Ca2+,Zn2+,K+ e Na+ e inibida por Mn2+, Co2+, Fe2+ e SDS. Os valores de Km e Vmáx encontrados a 50°C foram 26,32 mg/mL e 68,45 U/mL, respectivamente. Os valores dos parâmetros termodinâmicos estimados para a reação da Xyl com o substrato foram ΔG = -17,56 kJmol-1 ΔH = -29,94 kJmol-1, ΔS = -31,47 Jmol-1K-1 e Ea = 33,87 kJmol-1. A hidrólise da xilana por Xyl liberou xilose, xilobiose (maior quantidade) e xilotriose indicando um mecanismo de ação do tipo “exo”. A influência do pH e temperatura sobre as estruturas secundárias e terciárias da Xyl foram analisados por espectroscopia de fluorescência e dicroísmo circular. Os resultados mostraram que as perturbações de pH e temperatura afetam a estabilidade da Xyl, mas não sua estrutura secundária. Os resultados encontrados no trabalho sugerem que a Xyl pertença à família GH11. / Soybean hulls are an agro-industrial residue high in holocelulose which is a source of carbon with economic viability used by microorganisms to produce xylanolytic enzymes with application to industries. The filamentous fungi are an effective microorganism producer of xylanase, enzymes that with many biotechnological uses including paper bleaching, animal feed additives, production of juices, bread, among others. In this study, a xylanase (Xyl) produced by Aspergillus foetidus grown on soybean hulls for 7 days was purified and characterized aiming the biotechnological potential of Xyl and residues utilization. The enzyme induction curve of the fungus indicated high xylanolytic activity from the second day and it remained constant throughout 20 days. The optimization of culture conditions using the response surface methodology led to a maximum xylanase production of 13.98 U/mL. A xylanase was purified with an estimated molecular weight of 14.19 kDa. The enzyme had its highest activity at 50°C and pH 5.0. The Xyl half-life at 30°C and 50°C was 8 days and 6 hours and 7h36min, respectively. The enzyme was activated by Mg+,Ca2+,Zn2+,K+ e Na+ e inhibited by Mn2+, Co2+, Fe2+ e SDS. The enzyme gave a Michaelis-Menten constant (Km) 26.32 mg/mL and maximum reaction (Vmax) 68.45 U/mL. The thermodynamic parameters for the hydrolysis of birch wood xylan were estimated at ΔG = -17.56 kJmol-1 ΔH = -29.94 kJmol-1, ΔS = -31.47 Jmol-1K-1 and Ea = 33,87 kJmol-1. The hydrolysis of xylan by Xyl produced xylose, xylobiose (in a larger amount) and xylotriose indicating an action mechanism of “exo” mode. The influence of pH and temperature on the secondary structure of Xyl were analyzed by fluorescence spectroscopy and circular dichroism. The results showed that pH and temperature disturbances affect only Xyl stability. The results of the current work suggest that Xyl may be classified as GH11 family.

Os ritmos circadianos estão presentes em um grande número de organismos, proporcionando uma organização temporal de processos fisiológicos e comportamentais a fim de promover uma efetiva adaptação do organismo às mudanças ambientais. O ATP e seus produtos de degradação, o ADP, o AMP e a adenosina podem atuar como mensageiros extracelulares em uma série de processos biológicos, e estão envolvidos em uma variedade de condições patológicas, incluindo isquemia, doenças neurodegenerativas e cardiovasculares, depressão e câncer. O ATP extracelular, bem como os demais nucleotídeos de adenina, podem ser hidrolisados pela ação das enzimas nucleotidases incluindo as NTPDases e a 5'- nucleotidase, que são consideradas as principais reguladoras da sinalização purinérgica no sangue. O presente trabalho avaliou a possível existência de um padrão temporal nas atividades das enzimas responsáveis pela metabolização destes nucleotídeos, e se estas enzimas poderiam estar sendo moduladas pela melatonina, corticosterona ou norepinefrina, que claramente apresentam robustos padrões circadianos. A hidrólise dos nucleotídeos ATP e ADP foram significativamente maiores durante o ciclo escuro quando comparada com o ciclo claro. Além disso, nós demonstramos que as atividades ATPásica e ADPásica são sensíveis a uma concentração fisiológica de norepinefrina em experimentos in vitro e in vivo em soro de ratos. Este estudo sugere a existência de um padrão temporal na hidrólise do ATP e do ADP, que pode ser fisiologicamente importante para o funcionamento normal do organismo. Além disso, a norepinefrina pode modular estas atividades enzimáticas, provocando uma diminuição das concentrações de ATP e ADP circulantes. / Circadian rhythms are present in a large number of organisms, representing an important mechanism for preparing the organism to environmental changes. ATP and its breakdown products, ADP, AMP and adenosine can act as extracellular messengers in a range of biological processes through the binding to purinergic receptors, and are involved in a variety of pathological conditions including ischaemia, neurodegenerative, depression, cardiovascular and cancer diseases. Extracellular adenine nucleotides are metabolized to adenosine by a number of enzymes including NTPDases and 5’-nucleotidase that are considered to be the major regulators of purinergic signaling in blood. This study evaluated the possible existence of a temporal pattern of enzymatic activities responsible for metabolism of these nucleotides, and its possible modulation by melatonin, corticosterone or norepinephrine, which clearly show robust circadian patterns. The hydrolysis of ATP and ADP nucleotides were significantly higher during the dark cycle when compared with light cycle. Furthermore, we demonstrated that ATPase and ADPase activities are sensitive to a physiological concentration of norepinephrine in in vitro and in vivo experiments in rat blood serum. This study suggests the existence of a temporal pattern of ATP and ADP hydrolysis, which may be physiologically important for normal functioning of the body. Moreover, the norepinephrine may modulate these enzymatic activities, causing a decrease in the circulating levels of ATP and ADP.

Metarhizium anisopliae é um fungo filamentoso entomopatogênico muito versátil que infecta, aproximadamente, 300 espécies de artrópodes, e também é adaptado à vida na rizosfera de plantas, sendo de extrema importância para o controle biológico de pragas na agricultura e pecuária. De acordo com o comportamento promíscuo desse fungo, pesquisadores têm identificado um grande número de genes relacionados à interação com o hospedeiro, e que são regulados de acordo com a sua indução. Em sua maioria, são genes que codificam para enzimas hidrolíticas. O número e a diversidade desses genes podem ser a chave para a habilidade desse patógeno em infectar uma larga variedade de artrópodes, podendo expressar genes diferentemente para cada tipo de hospedeiro. M. anisopliae secreta, entre outros, complexos quitinolítico e proteolítico para a degradação da quitina e proteínas presentes na cutícula do hospedeiro.Desse modo, o estudo da regulação dessas enzimas é de fundamental importância para o entendimento do processo de infecção; sendo assim, através desse trabalho foi observada e analisada a especialização na expressão de proteínas, especialmente de quitinases e proteases, secretadas por uma linhagem selvagem de M. anisopliae, na presença de cutículas de diferentes artrópodes, particularmente, de Dysdercus peruvianus, Boophilus microplus, Anticarsia gemmatalis e de quitina cristalina, através de ensaios de detecção enzimática e eletroforese uni e bidimensional. Em todos os experimentos, variando-se as condições de fonte de carbono e tempo de cultivo, a secreção de proteínas se mostrou altamente diferenciada, demonstrando comportamento diferencial do fungo a vários hospedeiros, o que seria um sinal da versatilidade do entomopatógeno, aqui estudado, para a capacidade de infectar centenas de hospedeiros. / Metarhizium anisopliae is a very versatile entomopathogenic filamentous fungus that infects, approximately, 300 species of arthropods, and is also adapted to the life in the rhizosphere of plants, being of extreme importance for the biological control of pests in agriculture and pecuary. In accordance with this promiscuous behavior of this fungus, researchers have identified a great number of genes related to the interaction with the host, and that they are regulated in accordance with its induction. In their majority, these genes encode for hydrolytic enzymes. The diversity of these genes can be the key for the ability of this pathogen in infect a wide variety of arthropods, being able to differently express genes for each type of host. M. anisopliae secretes chitinolytic and proteolytic complexes for the degradation of the chitin and proteins present in the cuticle of the host. In this way, the study of the regulation of these enzymes is of up fundamental importance for the understanding of the infection process. Through this research, the specialization in the expression of proteins, especially chitinases and proteases, secreted by a wild strain of M. anisopliae, in the presence of cuticles of different arthropods, particularly, of Dysdercus peruvianus, Boophilus microplus, Anticarsia gemmatalis and crystalline chitin, was observed and analyzed through enzymatic assays and one- and two-dimensional electrophoresis. In all the experiments, the conditions of the carbon source and time of culture, the protein secretion showed highly differentiated, demonstrating distinguishing fungus behavior to various hosts, which would be a sign of the versatility of this entomopathogen for the capacity of infecting hundreds of hosts.

Submitted by ROBERTO PAULO CORREIA DE ARAÚJO (ppgorgsistem@ufba.br) on 2016-08-30T16:32:14Z No. of bitstreams: 1 Tese_Dez_2014-Ivana O Virgens - Final_DEZ_2015.pdf: 3298015 bytes, checksum: 2a130e26144e57e79e376ef4ea6c0fc7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-30T16:32:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Dez_2014-Ivana O Virgens - Final_DEZ_2015.pdf: 3298015 bytes, checksum: 2a130e26144e57e79e376ef4ea6c0fc7 (MD5) / Jatropha curcas L. (Euphorbiaceae), espécie de uso múltiplo, popularmente conhecida como pinhão-manso, é uma planta difundida em todas as regiões tropicais áridas e semiáridas do mundo, sendo atualmente apontada como promissora para produção de biodiesel por apresen-tar sementes ricas em óleo, além de ser utilizada na medicina popular por constituir uma fonte de metabólitos secundários de importância medicinal, cultivada como cerca viva, usada para recuperação de terrenos baldios e na fabricação de sabão e tinta. Neste contexto, acredita-se que alguns aspectos relacionados à sua biologia ainda necessitam ser elucidados, como o seu potencial antioxidante e respostas do metabolismo, a exemplo das enzimas antioxidantes em sementes e plântulas sob diferentes condições, cujas informações poderão contribuir para es-tudos biotecnológico com a espécie. Desta forma, objetivou-se estudar três diferentes genóti-pos de J. curcas, visando a caracterização morfométrica e fisiológica de sementes e plântulas, bem como a sua correlação com variações observadas em imagens radiográficas e variações bioquímicas. Para tanto, realizou-se screnning fitoquímico, análise da atividade antioxidante e determinação de compostos fenólicos, além de avaliar a atividade de enzimas antioxidantes (Catalase, Superóxido Dismutase e Ascorbato Peroxidase) em extratos de sementes e plântu-las de pinhão-manso cultivadas sob diferentes temperaturas, selecionadas a partir dos ensaios fisiológicos conduzidos. Os genótipos avaliados apresentaram boa qualidade e verificou-se que a redução do teor de água promoveu a melhoria da germinabilidade. A semente de J. curcas apresentam em média 627.52 mm³, 0.65 g e 646.48 g de peso de mil sementes. A remoção do tegumento das sementes acelerou a germinação, porém produziu mais plântulas anormais quando comparadas às sementes germinadas com tegumento. A temperatura ótima de germinação para a espécie foi de 30ºC, entretanto germinaram bem na faixa de 25 à 35ºC, sendo 40ºC uma temperatura de estresse. No ensaio de restrição hídrica verificou-se a espécie demonstrou sensibilidade pelo menos nos estádio inicial do seu desenvolvimento. A técnica de priming não promoveu melhoria da germinação nas condições testadas, porém houve melhoria em termos de desenvolvimento de plântula. Os resultados radiográficos demonstra-ram a eficácia das imagens de raios X para a avaliação do estado físico, características morfo-lógicas e fisiológicas e da qualidade de sementes e mudas de J. curcas. Flavonas, xantonas e flavonóis foram detectados em extratos de sementes secas e esta mostrou maior atividade an-tioxidante e concentração do composto fenólico que os extratos de sementes embebidas, os quais apresentaram apenas a presença de compostos fenólicos livres e esteróides. A mudança de temperatura não promoveu diferenças na atividade antioxidante e dos compostos fenólicos durante a embebição. A atividade das enzimas foi diferente nos compartimentos analisados. Amostras de sementes embebidas e mantida a 30°C apresentaram atividade da CAT superior. A atividade mais elevada da SOD foi verificada em sementes embebidas a 30 e 35ºC e nas raízes das plântulas cultivadas a 35°C. A atividade da APX foi maior em plântulas inteiras e raízes crescidas a 30°C e 35°C, respectivamente. As temperaturas testadas não proporciona-ram uma condição de estresse térmico a ponto de desencadear uma resposta antioxidante dife-renciada, demonstrando assim que as espécies reativas de oxigênio podem ter atuado apenas como atores de vias de sinalização celular dentro da “janela oxidativa para a germinação.

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:09:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-12. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:26:39Z : No. of bitstreams: 1 000837967_20170212.pdf: 232550 bytes, checksum: a1094395aeb571a1e335ad7f2c585852 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-02-17T11:23:26Z: 000837967_20170212.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-02-17T11:24:29Z : No. of bitstreams: 1 000837967.pdf: 3734694 bytes, checksum: 58e85e2f06e28ba5f8c69ee9e98eefee (MD5) / O clone metagenômico B5pl37 (inserto de 23 Kb) foi obtido por meio de uma prospecção por PCR para o conjunto gênico de Policetídeos Sintases tipo II (PKSII) em uma biblioteca cosmidial de amostra de solo de bosque de eucaliptos (S.E.). As PKSII são responsáveis pela produção de inúmeras moléculas bioativas, dentre os quais se destacam os antibióticos policetídicos. Parte da sequência do inserto (cobertura de 27-43%) apresentou similaridade de 77-78% com bactérias da família Streptomycetaceae (ferramenta BlastN, Genbank). Além da PKS II, a anotação gênica permitiu identificar genes relacionados à degradação de compostos lignocelulósicos importantes para a produção de combustíveis de segunda geração (2G): uma β- glicosidase, uma celulase e uma Multicopper oxidase (MCO). Considerando a importância industrial destes genes, este trabalho teve como objetivo a caracterização in silico e in vitro/vivo dos mesmos. As análises in silico auxiliaram a identificar a arquitetura do sítio ativo (modelo de estrutura proteica obtida por homologia) e famílias enzimáticas (com base em agrupamentos fenéticos com sequências de enzimas de atividade conhecida). Quanto às análises in vitro/vivo, foram realizados experimentos de expressão em vetor pET28a em Escherichia coli para as enzimas celulase (linhagens de E.coli BL21; C41 e Artics) e β-glicosidase (E.coli BL21), enquanto o gene MCO foi submetido à síntese in vitro para um estudo posterior. Foi feita a caracterização cinética da β-glicosidase (melhor rendimento na expressão e purificação), que obteve os parâmetros catalíticos: Vmax de 0,79 μM/min; km de 0,46 mM.. Os respectivos valores de temperatura e pH ótimos para a enzima foram 37°C e pH7-7,5; e a enzima foi capaz de manter uma atividade acima de 80% para uma faixa de pH 6,5-8,0 e temperatura 35- 40°C. Com relação à PKSII, foram iniciados os processos preparatórios para a... / The Clone metagenomic B5pl37 (insert of 23kb length) was obtained by a PCR prospect for gene set Polyketide Synthases type II (PKSII) in a library cosmidial eucalyptus grove soil sample (SE). The PKSII are responsible for producing many bioactive molecules, among which the antibiotics were noticeable. Part of the sequence of the insert (27-43% coverage) showed similarity of 77-78% with bacteria Streptomycetaceae family (BLASTN tool, Genbank). In PKS II gene annotation was possible to identify genes related to the degradation of lignocellulosic important compounds for the production of second generation biofuel (2G): A β-glucosidase, a cellulose and a Multicopper oxidase (MCO). Considering the industrial importance of these genes, this study aimed to characterize in silico and in vitro /in vivo thereof. The in silico analyzes helped identify the architecture of the active site (protein structure obtained by homology) and enzyme families (based on phenetic groups with sequences of known enzyme activity). The in vitro / vivo experiments were performed in pET28a expression vector in Escherichia coli for cellulase (E. coli strains BL21; Artics and C41) and β-glucosidase (E. coli BL21), while the gene MCO in vitro synthesis for a subsequent study it was submitted. We had done the kinetic characterization of β- glucosidase (best performance in the expression and purification), which obtained the catalytic parameters: Vmax 0.79 uM / min; km from 0.46 mM. The respective temperature and the pH optimum for the enzyme was 37 ° C and pH7-7,5; and the enzyme was able to maintain an activity above 80% at a pH of 6.5-8.0 and temperature range 35-40 ° C. With respect to PKSII, the preparatory processes have been started to insert the expression in the same host specialized for expression of Streptomyces coelicolor antibiotic M1152 (courtesy of Juan P. Gomez-Escribano, John Innes Centre, Norwich, UK). Cosmidial exchange vector was carried out ...