A proteólise limitada de certas proteínas leva à liberação de peptídeos opióides endógenos. Vários relatos apontam que peptídeos derivados da hemoglobina como hemorfinas e hemopressinas têm efeito antinociceptivo, pela atividade de modulação de receptores acoplados a proteínas G. No presente estudo, um ensaio de captura do substrato (ECS) foi combinado com a marcação isotópica e LC-MS/MS para identificar e caracterizar um novo fragmento da hemoglobina que se liga à EP24.15. O peptídeo AGH, identificado neste trabalho, inibe respostas de hipernocicepção periféricas através de receptores opióides do tipo <font face=\"Symbol\">m . A persistência do peptídeo AGH no tecido nervoso perfundido sugere relevância fisiológica. Embora o AGH seja derivado de hemoglobina e tenha atividade opióide, falta-lhe a sequência chave das hemorfinas (YPWT), indicando que ele pode pertencer a uma nova classe de peptídeos derivados da hemoglobina. Adicionalmente, o AGH modula as interações entre as proteínas 14-3-3<font face=\"Symbol\">e e EP24.15 in vitro, podendo estar relacionado com a secreção não convencional da EP24.15. / Limited proteolysis of certain proteins leads to the release of endogenous opioid peptides. Several reports have shown that hemoglobin-derived peptides such as hemorphins and hemopressins have an antinociceptive effect by modulating GPCR activity. In the present study, a substrate capture assay (SCA) was combined with isotopic labeling and LC-MS/MS to identify and characterize a new bioactive hemoglobin fragment that binds to EP24.15. AGH, a new peptide identified in this work, inhibits peripheral hyperalgesic responses through <font face=\"Symbol\">m opioid receptors (MOR). The persistence of AGH peptide in perfused nervous tissue suggests its physiological relevance. Although AGH is derived from hemoglobin and it is a peptide with opioid activity, it lacks the key sequence of hemorphins (YPWT), indicating that it is part of a new class of peptides derived from hemoglobin. Additionally, the AGH modulates interactions between 14-3-3<font face=\"Symbol\">e and EP24.15 proteins in vitro and may be related to the unconventional EP24.15 secretion.

O objetivo deste trabalho é isolar e identificar os compostos que apresentem atividade fitotóxica presente nos extratos produzidos por actinobactérias isoladas da rizosfera do milho. Para isso foram realizados estudos de derreplicação, baseados nas informações estruturais obtidas por diversas técnicas analíticas. Em especial foi aplicada a espectrometria de massas acoplada a técnicas de purificação, como HPLC e UPLC, com a finalidade de acelerar as análises dos estudos de caracterização estrutural. Com os resultados obtidos foi possível concluir que os extratos oriundos de processos fermentativos apresentam potencial aplicação herbicida, uma vez que mais de 60% das amostras ensaiadas apresentaram atividade fitotóxica. Além disso, foi possível identificar nestes extratos vários compostos com atividades biológicas e estruturas diversas, já descritos na literatura. No extrato da actinobactéria 36 (50 PL) foram encontradas as leucinostatinas que apresentam diversas atividades biológicas como antiviral e antitumoral, além da atividade fitotóxica. Já no extrato da actinobactéria 17 (39 PL) foram encontradas as julicromas, descritas como pigmentos intensos e em geral amarelos, com atividade antibiótica, porém não apresentaram atividade fitotóxica. O composto ativo presente neste extrato pertence à classe das luminacinas, que inibem a formação de tubos capilares, interrompendo o ciclo celular, podendo ser utilizada no tratamento de angiogêneses. A luminacina C, composta por dois epímeros (C1 e C2), apresentou excelente atividade fitotóxica que foi verificada nos bioensaios de fitotoxicidade realizados com Lemna minnor. / Microorganisms, in particular actinomycetes are known to produce a vast number of bioactive secondary metabolites of interesting pharmaceuticals and agrochemical industry. Bioherbicides, especially the micoherbicides, which are highly effective on weed control and are environmentally friendly as well, are very attractive for research and application. This means that direct metabolite profiling techniques such as direct injection mass spectrometry or LC-MS/MS can easily be used for chemotyping/metabolomics of strains from culture collections. In this report we discuss metabolomics as part of intelligent screening for the discovery of phytotoxic compounds when used in combination with modern methods for dereplication. As result, two microorganisms were studied and 23 metabolite peaks were identified. The metabolite profiling was then conducted using the m/z value, and MS/MS fragmentation pattern analyses. Among the peaks, one unknown compound peak was identified and it was analogous to the Luminacins series. In order to render this approach in a more rapid and efficient way, the dereplication of crude microbial extracts with LC-hyphenated techniques (LC/UV-DAD and LC/MS) represented a strategic element to avoid finding known constituents and to target the isolation of new bioactive compounds. The development of simple and rapid phytotoxic bioassays which employed Lemna minor was also crucial to find the active principles efficiently.

O objetivo deste estudo foi avaliar a técnica de espectrometria de massas por ionização/dessorção a laser assistida por matriz tempo-de-vôo (MALDI-TOF) para a identificação direta em amostras de leite (sem cultivo microbiológico) de bactérias causadoras de mastite. Para tanto foram realizados dois experimentos (1 e 2). No experimento 1, o objetivo foi determinar a sensibilidade diagnóstica da técnica MALDI-TOF MS para a identificação direta em amostras de leite de Staphylococcus aureus, Streptococcus uberis, Streptococcus agalactiae, Streptococcus dysgalactiae e Escherichia coli. Foram realizadas contaminações experimentais de S. aureus, S. uberis, S. agalactiae, S. dysgalactiae e E. coli em amostras de leite, para a obtenção de contagens de 103 a 109 ufc/mL. As amostras de leite contaminadas foram processadas com o uso do kit Maldi Sepsityper&reg; (Bruker Daltonics) e submetidas ao protocolo de lise bacteriana para posterior análise por MALDI-TOF MS. Espectros de massas foram coletados na faixa de massas de 2.000-20.000 m/z e foram analisados pelo programa MALDI Biotyper 3.0 (Bruker Daltonics) com as configurações padrão para obtenção da identificação bacteriana. A identificação direta de patógenos causadores de mastite a partir de amostras de leite foi possível em contagem &ge;106 ufc/mL para S. aureus, &ge;107 ufc/mL para E. coli, e &ge;108 ufc/mL para S. agalactiae, S. dysgalactiae e S. uberis. No experimento 2, o objetivo foi avaliar o efeito da pré-incubação de amostras de leite de quartos mamários com mastite subclínica sobre a eficácia da identificação sem cultivo de patógenos causadores de mastite por MALDI-TOF MS. Foram selecionados 2 rebanhos leiteiros para coletas de leite de quartos mamários de todas as vacas em lactação. As amostras de leite foram submetidas às análises de: a) cultura microbiológica; b) pré-incubação seguida de identificação por espectrometria de massas diretamente do leite; c) contagem bacteriana total (CBT). Para a realização da CBT, as amostras de leite foram submetidas à citometria de fluxo; e para a identificação direta de patógenos causadores de mastite a partir do leite, as amostras foram submetidas ao desnate por centrifugação (10.000 Xg por 10 minutos), e pré-incubação a 37&ordm;C por 12 horas. Posteriormente, as amostras foram processadas com o uso do kit Maldi Sepsityper&reg; (Bruker Daltonics) e submetidas ao protocolo de lise bacteriana para posterior análise por MALDI-TOF MS. Do total de 810 amostras de leite analisadas por cultura microbiológica (método referência), 347 apresentaram crescimento bacteriano, sendo 305 identificadas como agentes de interesse na identificação direta pelo método MALDI-TOF MS: Staphylococcus coagulase negativa (n=191), S. aureus (n=31), S. agalactiae (n=42), S. uberis (n=37), S. dysgalactiae (n= 4). Sendo assim, 305 amostras foram analisadas pelo método de idenfificação direta MALDI-TOF MS, a qual apresentou baixa sensibilidade quando comparado com a cultura microbiológica (método referência): Staphylococcus coagulase negativa (14,08%), S. agalactiae (15,25%), S. uberis (1,69%) S. aureus (6,12%) e S. dysgalactiae (0%). A pré-incubação de amostras de leite não aumentou a sensibilidade de identificação direta de microrganismos causadores de mastite pelo método MALDI-TOF MS. / The purpose of the present study was to evaluate the technique of mass spectrometry by desorption / ionization assisted laser array time-of-flight (MALDI-TOF MS) for the direct identification in milk samples (no microbiological culture) of mastitis causing bacteria. Therefore, we carried out two experiments (1 and 2). In experiment 1, we determined the diagnostic sensitivity of MALDI-TOF MS technique for the direct identification in milk samples of Staphylococcus aureus, Streptococcus uberis, Streptococcus agalactiae, Streptococcus dysgalactiae and Escherichia coli. Experimental contamination of S. aureus, S. uberis, S. agalactiae, S. dysgalactiae and E. coli in samples of milk to a concentration of 103-109 cfu/mL were performed. The contaminated milk samples were processed using kit Maldi Sepsityper&reg; (Bruker Daltonics) and subjected to bacterial lysis protocol for analysis by MALDI-TOF MS. Mass spectra were collected in the mass range of 2000-20000 m/z and were analyzed by MALDI Biotyper 3.0 software (Bruker Daltonics) with default settings to obtain bacterial identification. Direct identification of mastitis causing pathogens from milk samples was possible at &ge;106 cfu/mL for S. aureus, &ge;107 cfu/mL for E. coli and &ge;108 cfu/mL for S. agalactiae, S. dysgalactiae and S. uberis. In experiment 2, the objective was to evaluate the effect of pre-incubation of milk samples from mammary quarters with subclinical mastitis on the effectiveness of identification without cultivation, of mastitis-causing pathogens by MALDI-TOF MS. We selected mammary quarter milk samples from all lactating cows on two dairy herds. The milk samples were subjected to analyzes of: a) microbiological culture; b) pre-incubation followed by identification by mass spectrometry directly from milk; c) total bacterial count (TBC). Flow cytometry was used to determine TBC and; to directly identify the mastitis-causing pathogens from milk, fat was separated by centrifugation (10,000 Xg for 10 minutes) and; samples were pre-incubated at 37°C for 12 hours. Subsequently, the skim milk samples were submitted to kit Maldi Sepsityper&reg; (Bruker Daltonics) and to the bacterial lysis protocol for analysis by MALDI-TOF MS. A total of 810 milk samples were analyzed by microbiological culture (reference method), of which 347 showed bacterial growth. Considering all culture positive samples 305 were identified as agents of interest in the direct identification by MALDI-TOF MS method: coagulase negative staphylococci (n = 191), S. aureus (n = 31), S. agalactiae (n = 42), S. uberis (n = 37) and S. dysgalactiae (n = 4). Therefore, 305 samples were directly identified by MALDI-TOF MS, which presented low sensitivity when compared to microbiological culture (Reference method): coagulase-negative staphylococci (14.08%), S. agalactiae (15.25 %), S. uberis (1.69%), S. aureus (6.12%) and S. dysgalactiae (0%). Pre-incubation of milk samples did not increase the sensitivity of the MALDI-TOF MS method directly identify mastitis-causing microorganisms.

A geração de células-tronco pluripotentes induzidas (iPS) a partir de células somáticas demonstrou que células adultas de mamíferos podem ser reprogramadas a um estágio de pluripotência através da inserção de fatores de transcrição embrionários. Esta descoberta tem levantado questões fundamentais sobre os mecanismos, que através destes fatores de transcrição, influenciam epigeneticamente as células e seus potenciais de diferenciação após a reprogramação e um normal desenvolvimento. Componentes lipídicos e lipoprotéicos afetam vários aspectos no comportamento celular durante sua manutenção e diferenciação, podendo afetar diretamente fatores essenciais em processos de reprogramação celular, manutenção da pluripotência e perfil epigenético das células. Nesse sentido, esta tese propôs o estudo da composição lipídica com diferentes abordagens entre células iPS, células-tronco embrionárias (H1) e células fibroblastos (BJ). Foram produzidas três linhagens de células pluripotentes induzidas no modelo humano que foram caracterizadas quanto 1a sua pluripotência e utilizadas, juntamente às linhagens H1 e BJ como modelos para o estudo da composição lipídica proposto. Foram identificadas e estudadas um total de 44 espécies lipídicas das classes PC, PE, PI, SM e PS, e discutidas frente a reprogramação celular e manutenção da pluripotência. Foi identificado um padrão de composição fosfolipídica distinta entre células pluripotentes e não pluripotentes, e especulamos que a presença dessas espécies parecem ter um envolvimento fundamental para a manutenção da pluripotência. Este padrão, mostrou pela análise de componente principal, que durante o processo de reprogramação, alterações na composição lipídica ocorrem de forma com que a pluripotência surge durante a reprogramação, evidenciando alterações lipídicas particulares do estádio da pluripotência, sugerindo uma ligação entre estas alterações na composição lipídica com as alterações metabólicas da própria reprogramação celular. O estudo da quantificação de fosfolipídios entre linhagens celulares pluripotentes e não pluripotentes evidenciaram que existe uma diferença fosfolipídica entre estas linhagens, observamos que as linhagens iPS e H1, do ponto de vista das classes observadas e os fosfolipídios quantificados, são similares entre si e diferentes de células não pluripotentes. É evidente que estas moléculas lipídicas, individualmente, não são capazes de modular processos como a reprogramação celular, entretanto, é de extrema importância o entendimento das mesmas dentro da reprogramação celular e manutenção da pluripotência. Nossos dados sugerem que a composição lipídica de células pluripotentes tem importante papel para o desenvolvimento e evolução do processo de reprogramação celular e o entendimento da manutenção da pluripotência / The generation of induced pluripotent stem cells (iPS) from adult somatic cells has shown that mammalian cells can be reprogrammed to a pluripotent state by the insertion of embryonic transcription factors. This finding has raised questions about the fundamental mechanisms through which these transcription factors epigenetically influence cells, their potential of differentiation after reprogramming and normal development. Lipid and lipoprotein components affect numerous aspects of cell behavior during its maintenance and differentiation, which can directly affect main factors in cell reprogramming processes, maintenance of pluripotency and epigenetic profile of the cells. Thus, this thesis proposed to study, with different approaches, the lipid composition of iPS cells, embryonic stem cells (H1) and fibroblast cells (BJ). Three induced pluripotent cell lines were produced in the human model. They were characterized regarding their pluripotency and used along with H1 and BJ cell lines, as models for the proposed lipid composition study. A total of 44 species of lipid from the classes PC, PE, PI, PS and SM have been identified, studied and discussed regarding cellular reprogramming and maintenance of pluripotency. A different phospholipid composition pattern was observed between pluripotent and non-pluripotent cells, and it is speculated that the presence of these species appears to have a major involvement on the maintenance of pluripotency. This array showed, by the principal component analysis, that during the reprogramming process changes in the lipid composition occur, so that pluripotency takes place during reprogramming, highlighting lipid changes particular of the pluripotency state, suggesting a connection between these changes in lipid composition and the metabolic changes of cell reprogramming. The study of the quantitation of phospholipids from pluripotent and non-pluripotent cell lines indicated a phospholipid difference between these cell lines when considering the observed classes and quantified phospholipid. It was eminent that iPS lines and H1 are similar and differ from non-pluripotent cells. It is clear that these lipid molecules are not individually capable of modulating processes such as cell reprogramming, however, it is extremely important to understand them within cellular reprogramming and maintenance of pluripotency. Our data suggests that the lipid composition of pluripotent cells has important role in the development and evolution of cellular reprogramming process and the understanding the maintenance of pluripotency

Atualmente, os estudos Ômicos, principalmente no campo da metabolômica, têm tido grandes avanços contribuindo para a descoberta de novos biomarcadores e consequentemente aumentando a eficiência do tratamento do câncer. A lipidômica é um novo ramo da metabolômica que visa o estudo abrangente dos lipídeos presentes em um determinado organismo dando ênfase ao metabolismo dos lipídeos e como estão relacionados à progressão da doença. A utilização da espectrometria de massas aliada a abordagens bionalíticas tem progredido rapidamente nos últimos anos, possibilitando a análise e compreensão de pequenas moléculas no contexto biológico e de desenvolvimento do câncer. Dessa forma, para a obtenção de uma boa cobertura lipídica, o preparo de amostra, os parâmetros cromatográficos e o processamento de dados são de suma importância. Nesse trabalho foi avaliado o perfil lipídico de amostras de plasma advindas do modelo animal de Ehrlich, um adenocarcinoma mamário em camundongos fêmeas. Na primeira parte do estudo foi utilizado o método de extração de lipídeos por Bligh-Dyer e realizadas comparações entre plasma de camundongo com tumor de Ehrlich induzido e plasma de camundongo controle, além da comparação entre plasma de camundongo com tumor de Ehrlich e fluido tumoral ascítico de Ehrlich. Através dos modelos obtidos foi observado que no modo negativo de ionização foram obtidos ácidos graxos significativamente diferentes entre os grupos, através do modelo de PLS-DA, dando ênfase ao perfil de ácidos graxos saturados, que mostraram-se em maior quantidade no plasma de Ehrlich. No modo positivo, alterações nos níveis de fosfatidilcolinas (PCs) foram obtidos, indicando a fosfocolina como potencial biomarcador para o câncer de mama, destacando-se as vias metabólicas mais afetadas: metabolismo do ácido linoléico e dos glicerofosfolipídeos. Já a comparação entre fluido tumoral e plasma de Ehrlich foi obtido, através dos dados no modo negativo de ionização e pelo modelo de PLS-DA, que informações lipídicas do tumor podem ser refletidas no plasma, em especial para o conteúdo de ácidos graxos, fosfotidilcolinas e fosfatidiletanolaminas (PEs). Uma segunda abordagem utilizada nessa tese foi a utilização da amostragem in vivo por microextração em fase sólida (SPME) para avaliação metabólica. Os principais parâmetros de SPME que podem afetar a eficiência da extração foram avaliados: tempo de extração e tempo de dessorção. Por meio de um planejamento experimental foram obtidos 10 min e 20 min, respectivamente, para cada variável. Após processamento dos dados foram obtidos 142 e 78 features no modo positivo e negativo, respectivamente. Através dos dados obtidos no modo negativo, e do modelo de PLS-DA construído foi possível avaliar possíveis biomarcadores responsáveis pela diferenciação do fluido tumoral e do fluido presente no camundongo controle, destacando ácidos graxos saturados, o ácido lisofosfatídico (LPA 18:0), fosfatidilinositol (PI 36:0) e derivados de colesterol. O presente estudo apresentou resultados que devem ser melhor explorados e correlacionados com dados a partir de amostras de humanos, podendo ser um indicador para o desenvolvimento de novos agentes terapêuticos para câncer de mama. / Currently, the \"omics\" studies mainly in the field of metabolomics, have increasinly contributed to the discovery of new biomarkers and consequently increasing the efficiency of cancer therapy. Lipidomics is a new approach of the metabolomics that aims the comprehensive study of the lipids present in a given organism, emphasizing the metabolism of lipids and how they are associated to the progression of the disease. Mass spectrometry coupled to bionalytical tools has progressed rapidly in recent years, making it possible to analyze and to understand small molecules in the biological context in the development of cancer. Thus, to obtain a good lipid coverage, sample preparation, chromatographic parameters, and the data processing are important. In this work, the lipid profile of plasma samples from the Ehrlich animal model, a mammary adenocarcinoma in female mice, was evaluated. In the first part of the study the method of lipid extraction by Bligh-Dyer was used and comparisons were performed between mouse plasma with induced Ehrlich tumor and control mouse plasma. In addition, comparison between mouse plasma with Ehrlich tumor and Ehrlich ascitic tumor fluid was performed. Through multivariate models PLS-DA was observed that in the negative ionization mode fatty acids were significantly different between the groups, emphasizing the profile of saturated fatty acids in higher levels in the plasma of Ehrlich. In the positive mode of ionization changes in phosphatidylcholine (PCs) levels were obtained, indicating the phosphocholine group as potential biomarker for breast cancer, with metabolic pathways of the linoleic acid and glycerophospholipids metabolism the most affected. The comparison between tumor fluid and Ehrlich plasma was obtained through the negative mode dataset using the PLS-DA model, showing that the lipid information of tumor can be reflected in the plasma, especially for the fatty acid, phosphotidylcholine and phosphatidylethanolamine (PE). A second approach used in this thesis was the using of the in vivo sampling by solid phase microextraction (SPME). Times of extraction and desorption were the main parameters of SPME assessed using experimental design since they can affect the efficiency of extraction, where 10 and 20 min were the better times of extraction and desorption obtained, respectively. After processing the dataset, 142 and 78 features were obtained in the positive and negative modes of ionization, respectively. Through the data obtained in the negative mode, PLS-DA model was able to evaluate possible biomarkers responsible for the differentiation between tumor fluid and that fluid present in the control mouses, highlighting saturated fatty acids, lysophosphatidic acid (LPA 18:0), phosphatidylinositol (PI 36:0) and cholesterol derivatives. The present study showed results that should be better explored and correlated with data from human samples, and may be an indicator for the development of new therapeutic agents for breast cancer.

Nodularia spumigena é uma espécie cianobacteriana conhecida como produtora da hepatotoxina nodularina. Essa cianotoxina é uma potente e irreversível inibidora de proteínas fosfatases da família serina/treonina (PP1 e PP2A) de células eucarióticas e é uma promotora tumoral e suspeita carcinogéna. Além da nodularina, a N. spumigena também é produtora de outros peptídeos não ribossômicos, tais como espumiginas, aeruginosinas e anabaenopeptinas. O primeiro relato de N. spumigena formadora de florações no Brasil ocorreu em 2011 em tanques de produção de camarões no Rio Grande, RS, e estimulou o interesse na obtenção de informações sobre o seu genoma e potencial biossíntético. Dessa forma, a objetivo deste estudo foi avaliar os aspectos genômicos e funcionais da linhagem Nodularia spumigena CENA596 isolada de um tanque de produção de camarões de Rio Grande. Para isso, uma cultura da linhagem N. spumigena CENA596 foi submetida a um tratamento com hipoclorito de sódio (2%) para eliminação de contaminantes e o DNA extraído das células tratadas foi sequenciado na plataforma MiSeq e analisado com ferramentas genômicas. O sequenciamento e a montagem do seu genoma originaram 291 sequências contíguas com percentual GC de 41,19 e tamanho total de 5.189.679 pb. A análise filogenética baseada na sequência do gene que codifica o 16S rRNA agrupou a linhagem CENA596 com outras de N. spumigena da Austrália e América do Norte. Na árvore filogenômica construída com as sequências concatenadas de 31 proteínas, a linhagem brasileira CENA596 agrupou-se com valor de reamostragem de 100% com a N. spumigena CCY9414 originária do mar Báltico. As análises comparativas entre os genomas dessas duas linhagens indicaram um grande número de genes compartilhados, os quais estão relacionados principalmente ao metabolismo primário das células. Por outro lado, foram encontrados genes específicos para cada uma delas que estão envolvidos em respostas celulares a estresses oxidativos, patógenos e antibióticos. A mineração do genoma da N. spumigena CENA596 revelou 13 agrupamentos gênicos hipoteticamente relacionados à síntese de metabólitos secundários, a maioria dos quais mostrou similaridade significativa com agrupamentos conhecidos. As análises químicas confirmaram a produção de duas variantes de nodularina, espumigina, namalida, aeruginosina e aminoácidos tipo micosporina, e uma variante de geosmina. A linhagem brasileira N. spumigena CENA596 mostrou-se capaz de produzir uma variedade significante de moléculas bioativas e seu genoma revelou-se ser consideravelmente conservado em relação ao genoma da linhagem CCY9414, a qual é conhecida por causar grandes florações tóxicas no Mar Báltico / Nodularia spumigena is a cyanobacterial species known as a producer of the hepatotoxin nodularin. This cyanotoxin is a potent and irreversible inhibitor of eukaryotic cell serine/threonine protein phosphatases (PP1 and PP2A) and is a tumor promoter and suspected carcinogen. In addition to nodularin, N. spumigena is also produces other non-ribosomal peptides, such as spumigins, aeruginosines and anabaenopeptins. The first report of bloom-forming N. spumigena in Brazil occurred in 2011 in shrimp production ponds, Rio Grande, RS, and stimulated interest in obtaining information on its genome and biosynthetic potential. Thus, the objective of this study was to evaluate the genomic and functional aspects of the strain N. spumigena CENA596 isolated from a shrimp production pond of the Rio Grande. For this, a culture of the strain N. spumigena CENA596 was submitted to a treatment with sodium hypochlorite (2%) to eliminate contaminants and the DNA extracted from treated cells was sequenced in a platform MiSeq and analyzed with genomic tools. Genome sequencing and assembly resulted in 291 contiguous sequences with GC percentage of 41.19 and total size of 5,187,679 bp. Phylogenetic analysis based on the gene sequence encoding the 16S rRNA grouped the strain CENA596 with other N. spumigena from Australia and North America. In the phylogenomic tree constructed with the concatenated sequences of 31 proteins, the Brazilian strain CENA596 grouped with a bootstrap value of 100% with the N. spumigena CCY9414 originating from the Baltic sea. Comparative analyses between the genomes of these two strains indicated a large number of shared genes, which are mainly related to the primary metabolism of the cells. Otherwise, genes specific for each of the two strains were identified as involved in cellular responses to oxidative stress, pathogens and antibiotics. Genome mining revealed 13 gene clusters hypothetically related to the synthesis of secondary metabolites, most of which showed significant similarity to known clusters. Chemical analyses confirmed the production of two variants of nodularin, spumigin, namalide, aeruginosin and mycosporine-like amino acid, and one variant of geosmin. The Brazilian strain N. spumigena CENA596 was able to produce a significant variety of bioactive molecules and its genome revealed to be considerably conserved in relation to the genome of the strain CCY9414, which is known to cause large toxic blooms in the Baltic Sea

Não obstante aos benefícios evidentes da aplicação do lodo de esgoto na cultura da cana-deaçúcar, conforme a norma No 375 do CONAMA, há ausência de informações sobre os elementos Be, Cd, Co, Cr, Ni, Pb, Tl e V que estão presentes lodo. Estes elementos podem contaminar o solo e a planta. Todavia, eles têm sido muito pouco avaliados, principalmente pelos baixos teores no solo e na planta, assim como pela baixa sensibilidade das técnicas convencionais de análise. O presente trabalho objetivou avaliar os efeitos da aplicação de lodo de esgoto na cana-planta sobre os teores de Be, Cd, Co, Cr, Ni, Pb, Tl e V no caldo. Foram aplicadas quatro doses de lodo (0; 3,6; 7,2 e 10,8 t ha-1, base seca) em experimento de campo, com cana-planta. Para obtenção do caldo de cana, os colmos foram colhidos, após 12 meses de cultivo da cana, e prensados. Inicialmente, verificou-se a viabilidade da decomposição assistida por radiação micro-ondas, utilizando-se de 5 mL de amostras de caldo, com ácido nítrico e ácido clorídrico concentrado. Este procedimento mostrou-se inadequado, pois a pressão interna gerada no tubo reacional foi superior ao limite máximo de 3.500 kPa (35 bar), com temperatura na faixa de 140oC, gerando extrato com material orgânico residual. Em novo teste, utilizando-se de 2,5 mL de amostras de caldo, com ácido nítrico, ácido clorídrico concentrados e peróxido de hidrogênio, obteve-se sucesso na decomposição da amostra, pois a pressão interna gerada no tubo reacional foi inferior ao limite máximo de 3.500 kPa (35 bar), com temperatura na faixa de 185oC, gerando extrato límpido, sem material orgânico residual. A partir de digeridos obtidos com o segundo protocolo, os teores Be, Cd, Co, Cr, Ni, Pb, Tl e V foram determinados por espectrometria de massa com plasma (ICP-MS). Os teores Be, Co, Cr, Ni, Pb, Tl e V no caldo de cana-de-açúcar não foram alterados pela aplicação do lodo de esgoto, cujos valores variaram de 1,1 a 36,4 \'mü\'g kg-1. Na dose 10,8 t ha-1, os teores de Cr e Pb no caldo foram menores e os de Cd, maiores, em relação às demais doses de lodo. Todos os teores observados foram muito abaixo dos limites máximos permitidos em alimentos, exceto o Tl, que foi o elemento que, independentemente da dose de lodo, mais limitou o consumo do caldo, em 0,6 kg dia / Despite the obvious benefits of sludge application in the sugarcane crop, as the CONAMA no 375 resolution, there is a lack of information about Be, Cd, Co, Cr, Ni, Pb, Tl and V elements present in the sewage sludge, which can contaminate soil and plant. However, they have been poorly evaluated, especially by the low contents in soil and plant, as the low sensitivity of conventional techniques. This study aimed to evaluate the effects of the sewage sludge application on the cane-plant, on the Be, Cd, Co, Cr, Ni, Pb, Tl and V contents in the juice. Four sewage sludge doses were applied (0, 3.6, 7.2 and 10.8 t ha-1, dry basis) in Field experiment with cane-plant. To obtain the sugarcane juice, the stalks were harvested after 12 months of sugarcane cultivation, and pressed. Initially, there was the feasibility of decomposition assisted by microwave radiation, using 5 mL juice samples, with nitric acid and concentrated hydrochloric acid. This procedure was inadequate because the internal pressure generated in the reaction tube was above the limit of 3,500 kPa (35 bar), with temperatures from 140 o C, leading to extract with residual organic material.In a new test, using 2.5-mL samples of juice, with nitric acid, hydrochloric acid and concentrated hydrogen peroxide, were successful in decomposing the sample, because the internal pressure generated in the reaction tube was below the limit maximum of 3500 kPa (35 bar), with temperatures in the range of 1850C, generating clear extract, without residual organic material. From digested obtained with the second protocol, the concentration of Be, Cd, Co, Cr, Ni, Pb, Tl and V were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry. The Be, Co, Cr, Ni, Pb, Tl and V concentration in sugarcane juice were not affected by the application of sewage sludge, with values ranging from to 1.1 a 36.4 \'mü\'g kg-1. In dose 10.8 t ha-1, the Cr and Pd concentration in the juice were lower and Cd contents were higher compared to other doses of sludge. All concentration observed were below the maximum allowed levels in food, except for Tl, which was the element that, regardless of sludge dose, limited the consumption of juice, at 0.6 kg day-1

A análise do perfil metabólico de frutos em amadurecimento pode prover informações a respeito de quais as vias metabólicas são ativadas e inativadas durante o processo. Tais informações podem auxiliar na identificação de genes expressos nessa fase do ciclo de vida do fruto, ampliando o conhecimento sobre os mecanismos envolvidos no amadurecimento. Usando esta abordagem, este trabalho tem por objetivo identificar mudanças significativas nos níveis de metabólitos da banana durante o amadurecimento induzido pelo etileno. Para tal utilizou-se a cromatografia em fase gasosa acoplada a espectrometria de massas para a análise em função do poder de resolução da técnica. Utilizando a biblioteca de espectros de massa NIST 98 foi possível identificar 70 substâncias na fração polar e 40 substâncias na fração apoiar incluindo aminoácidos, açúcares, ácidos orgânicos, lipídeos entre outros. A análise de perfil metabólico revelou importantes variações nos níveis metabólicos de açúcares e ácidos orgânicos, provavelmente devido ao aumento na taxa respiratória do fruto. A maltose e o mio-inositol foram os metabólitos escolhidos para uma análise mais detalhada, que evidenciou a influência de outros metabólitos independentes do etileno na regulação dos eventos da degradação do amido. / The analysis of the metabolic profile of fruits can provide information regarding which metabolic ways are activated and inactivated during the ripening. Such information may help the identification of expressed genes in this process extending the knowledge on the involved mechanisms of ripening. Using this approach, the aim of this work was identify significant changes in the levels of metabolites of the banana during the ripening induced by ethylene. In this way it was used gas chromatography connected the mass spectrometry for these analysis, due to the high resolution of this technique. Using the NIST 98 library of mass spectra it was possible to identify about 70 substances in the polar fraction and 40 substances in the apolar fraction, including amino acids, sugars, organic acid, lipids, and others. The analysis of metabolic profile revealed important variations in the metabolic levels of organic acid sugars and, probably due to an increase in the respiratory rate of the fruit. A detailed analysis was conducted with maltose and myo-inosytol and revealed the influence of other metabolites which independed of ethylene, in the regulation of starch degradation.

Os n-3 e n-6 são duas famílias de ácidos graxos poli-insaturados. Os ácidos graxos de cadeia longa como o ácido araquidônico (AA) e docosahexaenoico (DHA) apresentam importantes funções no desenvolvimento e funcionamento do cérebro. Os produtos de oxidação dos ácidos graxos poli-insaturados estão presentes ou aumentados ao longo do desenvolvimento de doenças neurodegenerativas. A caracterização de tais produtos é crítica para o estudo que busca entender o seu papel fisiopatológico no desenvolvimento de tais doenças. No presente trabalho, buscou-se o desenvolvimento de uma ferramenta analítica sensível e específica para a detecção e quantificação dos hidroperóxidos e hidróxidos do AA (HpETE e HETE), do seu precursor, o ácido linoleico (HpODE e HODE) e do DHA (HpDoHE e HDoHE). Estes hidroperóxidos foram sintetizados por fotooxidação e os hidróxidos correspondentes foram obtidos através da redução com o NaBH4. Os isômeros isolados foram caracterizados por LC-MS/MS. Os íons produto específicos de cada isômero foram escolhidos para a construção do método de monitoramento de reação selecionada (selected reaction monitoring - SRM) para a realização da análise quantitativa dos analitos de interesse. Cabe salientar que os dados obtidos poderão ser utilizados em bibliotecas de análise lipidômica e oxi-lipidômica pois serão essenciais para a identificação e quantificação dos analítos de interesse do presente estudo em diversas doenças. Utilizando o método padronizado, buscamos investigar o papel dos hidroperóxidos e hidróxidos do DHA, LA e AA em um modelo animal para a esclerose lateral amiotrófica (ELA), uma doença neurodegenerativa que acomete neurônios motores. Foi observado um aumento nos níveis de 13-HpODE, 9-HpODE e 12-HETE no córtex motor dos animais avaliados. Adicionalmente, foram observadas alterações nas taxas lipólica e lipogênica no tecido adiposo para os animais ELA em relação aos respectivos controles. Em conjunto, os dados apresentados no presente trabalho corroboram com os trabalhos da literatura que associam alteração dos níveis dos produtos de oxidação dos ácidos graxos poli-insaturados em doenças neurodegenerativas e o metabolismo energético alterado em ELA. Futuramente é necessária uma investigação mais ampla dos níveis dos hidroperóxidos e hidróxidos lipídicos em diferentes tecidos e do metabolismo lipídico, e os conhecimentos gerados poderão ser uma importante fonte de novas opções terapêuticas para os pacientes portadores de ELA. / The n-3 and n-6 are two olyunsaturated fatty acids families. The long chain fatty acids such as arachidonic (AA) and docosahexaenoic acid (DHA) have important roles in the development and function of the brain. Polyunsaturated fatty acids (PUFAs) oxidation products are present or increased during the progression of neurodegenerative diseases. The characterization of DHA oxidation products is critical to understand their roles in the development of such diseases. In the present study, we sought to develop a sensitive and specific analytical tool for the detection and quantification of AA hydroperoxides and hydroxides (HPETE and HETE), its precursor linoleic acid (HPODE and HODE) and DHA (HpDoHE and HDoHE). These hydroperoxides were synthesized by photooxidation and the corresponding hydroxides were obtained by reduction with NaBH4. The isolated isomers were characterized by LC-MS/MS, and unique and specific fragment ions were chosen to construct a selected reaction monitoring (SRM) method for the targeted quantitative analysis. It should be emphasized that the data obtained - in the form of lipidomics and oxy-lipidomics libraries - may be used to assist in several diseases. Using the standardized method, we investigated the role of hydroperoxides and hydroxides of DHA, LA and AA in an animal model of amyotrophic lateral sclerosis (ALS), a neurodegenerative disease that affects motor neurons. Increased levels of 13-HPODE, 9-HPODE and 12-HETE were observed in the animals motor cortex. Additionally, results show changes in lipogenic and lipolytic rates in adipose tissue for ALS animals when compared to their respective controls. Altogether, the data presented herein corroborate with the literature by linking altered levels of PUFAs oxidation products in neurodegenerative diseases with altered energetic metabolism in ALS. In the future, a more extensive investigation of the hydroperoxide and hydroxide level in different tissues as well as the lipid metabolism must be done, which could lead to new therapeutic options for ALS patients

Métodos analíticos empregando técnicas eletroquímicas foram desenvolvidos para o monitoramento qualitativo e quantitativo de pesticidas carbamatos. O sensor utilizado no desenvolvimento dos métodos foi o eletrodo de diamante dopado com boro pré-tratado catodicamente. No desenvolvimento do método qualitativo, foi possível discriminar e classificar cinco pesticidas carbamatos (aldicarb, carbaril, carbofurano, metomil e propoxur) com a ajuda de ferramentas quimiométricas, tais como análise de componentes principais e do algoritmo dos k-vizinhos mais próximos. Nesse método, os valores de corrente, obtidos por voltametria de onda quadrada, para os pesticidas foram utilizados como dados de entrada nas ferramentas quimiométricas. Um método eletroquímico, utilizando voltametria de pulso diferencial, para a quantificação do pesticida propoxur foi desenvolvido. Após a otimização dos parâmetros da técnica e das condições experimentais, construiu-se uma curva analítica de 1,66 a 155 µmol L-1 (R2 = 0,9935) e limite de detecção estimado de 0,50 µmol L-1. A exatidão do método foi avaliada por adição e recuperação em amostras de águas naturais, onde se alcançou níveis de recuperação na faixa de 86,7 a 103%. Para o pesticida pirimicarbe, foi realizado um amplo estudo visando elucidar o comportamento eletroquímico de oxidação desse composto, o qual foi suportado por dados de espectrometria de massas. Na faixa de pH estudada (2 a 8), o pirimicarbe apresentou três sinais de oxidação irreversíveis, sendo os dois primeiros dependentes do pH. Por outro lado, em experimento realizado em meio orgânico, evidenciou a presença de apenas um sinal de oxidação para o pesticida. Também foi desenvolvido um método eletroquímico por voltametria de pulso diferencial para a quantificação do pirimicarbe. Os parâmetros da técnica de voltametria de pulso diferencial foram otimizados utilizando planejamento experimental. A curva analítica apresentou faixa de trabalho de 2,00 a 219 µmol L1-1 (R2 = 0,9982) e limite de detecção estimado de 1,24 µmol L-1. O método de adição e recuperação juntamente com calibração externa foram utilizados para avaliação da exatidão do método em amostras de águas naturais, obtendo-se recuperações entre 88,6 e 96,3%. Adicionalmente, um método para a quantificação do pesticida paraquate foi desenvolvida utilizando a técnica de voltametria de onda quadrada. O pesticida apresentou dois sinais de redução reversíveis e com magnitude de corrente semelhantes, portanto, sendo possível utilizar qualquer um dos dois sinais para sua quantificação. Com a otimização dos parâmetros da técnica e das condições experimentais, foi possível obter uma curva analítica na faixa de 0,800 a 167 µmol L-1 (R2 = 0,9990) e limite de detecção estimado em 70 nmol L1-1. O método foi aplicado em amostras de saliva humana e águas naturais e níveis de recuperação na faixa de 83,0 a 105% foram alcançados. Vale ressaltar que todos os métodos analíticos aqui propostos apresentaram simplicidade, confiança e podem ser considerados adequados tanto para análises de rotina quanto para aplicações em campo, devido à portabilidade apresentada pelos métodos eletroquímicos. / Electroanalytical methods were developed for the qualitative and quantitative monitoring of carbamate pesticides. The sensor used for the development of the proposed methods was the boron-doped diamond electrode cathodically pre-treated. In the development of the qualitative method, it was possible to discriminate and classify five carbamate pesticides (aldicarb, carbaryl, carbofuran, methomyl and propoxur) using chemometric tools such as principal component analysis and the k-nearest neighbors algorithm. In qualitative approach, current values obtained by square-wave voltammetry for pesticides were used as input data of the chemometric tools. An electrochemical method, using differential pulse voltammetry, for the quantification of pesticide propoxur was also developed. At the best conditions (parameters of the technique and the experimental conditions), an analytical curve from 1.66 to 155 &#181;mol L-1 (R2 = 0.9935) and an estimated detection limit of 0.50 &#181;mol L-1 were obtained. The accuracy of the method was evaluated by addition and recovery approach in natural waters samples and recovery levels ranging from 86.7 to 103% were reached. For the pesticide pirimicarb, a study was carried out to elucidate the electrochemical oxidation behavior of this compound, which was supported by mass spectrometry data. In the pH range (2 to 8) studied, the pirimicarb shown three irreversible oxidation signals, the first two were pH-dependent. On the other hand, in an experiment carried out in organic medium, it exhibited the presence of only one oxidation signal for the pesticide. An electrochemical method was also developed by differential pulse voltammetry for the quantification of pirimicarb. The parameters of the differential pulse voltammetry technique were optimized using experimental design. The analytical curve showed a working range from 2.00 to 219 &#181;mol L-1 (R2 = 0.9982) and an estimated detection limit of 1.24 &#181;mol L-1. The addition and recovery approach with external calibration were used to evaluate the accuracy of the method in natural water samples, obtaining recoveries values between 88.6 and 96.3%. In addition, a method for the quantification of the paraquat pesticide was developed using the square-wave voltammetry technique. The pesticide presented two reversible reduction signals with similar current magnitude, therefore, it is possible to use either of the two signals for its quantification. Under optimized parameters of the technique and the experimental conditions, it was possible to obtain an analytical curve in the range from 0.800 to 167 &#181;mol L-1 (R2 = 0.9999) and detection limit estimated of 70 nmol L-1. This method was applied for human saliva and natural water samples and recovery levels ranging from 83.0 to 105% were achieved. It should be noted that all the analytical methods proposed here exhibited simplicity, reliability and can be considered adequate for routine analysis and in-field applications due to the portability characteristics of the electrochemical methods.