SOARES, Emanoella Lima. Ontogenia da semente e análise proteômica do integumento interno de Jatropha curcas L. (Euphorbiaceae). 2015. 140 f. Tese (Doutorado em agronomia)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2015. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-08-29T19:38:50Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_elsoares.pdf: 7282259 bytes, checksum: ec0170f99ad9db205c410e9f12d78bb5 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-08-29T22:54:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_elsoares.pdf: 7282259 bytes, checksum: ec0170f99ad9db205c410e9f12d78bb5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-29T22:54:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_elsoares.pdf: 7282259 bytes, checksum: ec0170f99ad9db205c410e9f12d78bb5 (MD5) Previous issue date: 2015 / The economic importance of J. curcas is due to the high amount of oil accumulated in their seeds, specifically in the endosperm. In this context, the events related to the endosperm formation and the accumulation of toxic compounds in the seeds could help in the production of varieties that produce more oil and are less toxic. Thus, anatomical, proteomic and gene expression analysis were made with J. curcas seeds to contribute with the knowledge about physiologic events related with the formation of endosperm and the processes of synthesis and accumulation of phorbol esters. The anatomical analysis showed the maternal tissue responsible for the nutrients transfer to the endosperm and contributed to fill the gaps present in the literature about the anatomy of J. curcas seeds. The inner integument is the maternal tissue that presents the vasculature of the mother plant and is the responsible for the nutrition of the endosperm through the process of programmed cell death (PCD). Based on this result proteomic analysis of two anatomically different regions of the inner integument, named as proximal and distal, were performed. The identified proteins indicated that the inner integument pass through PCD in different degrees in the proximal and distal regions and that in this tissue there is a spatial distribution between catabolism and anabolism. In the proximal region especially hydrolases were identified and in the distal region storage proteins and proteins of biosynthetic pathways were prevalent. The gene expression analysis had two purposes: first, verify wether the transcripts levels of the genes likely involved in PCD, whose proteins were identified and quantified in the proteomic analysis, were related to the protein abundance and second, identify the site of synthesis of the committed enzyme in the phorbol esters biosynthesis, the casbene synthase, through a study with root, leaf, embryo, inner integument and endosperm and 14 putative genes of the mentioned enzyme. The results indicated that the proteins related to PCD must be controlled at transcript level. Nine putative genes from casbene synthase were expressed in roots and one of them was expressed in the leaf and embryo. This work denotes the role of PCD in the inner integument to the development of the seed and also demonstrates the transitory nature of storage of this tissue. In addition gives notation that the seed, despite of accumulates phorbol esters, do not synthesizes these compounds, but probably import them from roots. / A importância econômica da espécie J. curcas deve-se a grande quantidade de óleo acumulada em suas sementes, especificamente no endosperma. Os eventos relacionados à formação do endosperma e ao acúmulo de compostos tóxicos nas sementes podem auxiliar na produção de variedades com maior produção de óleo e menos tóxicas. Visando isso, foram realizadas análises anatômicas, proteômicas e de expressão de genes nas sementes de J. curcas para contribuir com o entendimento sobre os eventos fisiológicos associados à formação do endosperma e aos processos de síntese e acúmulo dos ésteres de forbol. A análise anatômica mostrou o tecido maternal responsável pela transferência de nutrientes para o endosperma e contribuiu para resolver lacunas existentes na literatura sobre a anatomia de sementes de J. curcas. O integumento interno é o tecido maternal que apresenta a vascularização da planta-mãe e é o responsável pela nutrição do endosperma através do processo de morte celular programada (PCD). Com base nesse resultado, realizou-se uma análise proteômica do integumento interno na região proximal e distal ao endosperma, uma vez que as características celulares indicativas de PCD nesse tecido se apresentavam diferentes nessas regiões. As proteínas identificadas indicaram que o integumento interno sofre PCD em diferentes graus nas diferentes regiões e que nesse tecido há uma distribuição espacial entre catabolismo e anabolismo, pois na região proximal identificaram-se principalmente hidrolases e na região distal proteínas de reserva e de vias biossintéticas. A análise de expressão de genes teve dois propósitos: primeiro, verificar se os níveis de transcritos de genes possivelmente relacionados à PCD, cujas proteínas foram identificadas e quantificadas na análise proteômica, estavam relacionados à abundância de proteínas e o segundo foi identificar o local de síntese da enzima comprometida na biossíntese dos ésteres de forbol, a sintase do casbeno, através de um estudo com raiz, folha, embrião, integumento interno e endosperma e 14 genes candidatos à enzima mencionada. Os resultados indicaram que as proteínas relacionadas à PCD devem ser controladas no âmbito transcricional. Nove genes candidatos à sintase do casbeno foram expressos em raiz e um deles foi expresso na folha e no embrião. Este trabalho evidencia o papel da PCD no integumento interno para o desenvolvimento da semente, além de demonstrar a natureza transitória de reserva desse tecido. Adicionalmente, dá indícios de que a semente, apesar de acumular ésteres de forbol, não sintetiza esses compostos, mas possivelmente os importa das raízes.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / The economic importance of J. curcas is due to the high amount of oil accumulated in their seeds, specifically in the endosperm. In this context, the events related to the endosperm formation and the accumulation of toxic compounds in the seeds could help in the production of varieties that produce more oil and are less toxic. Thus, anatomical, proteomic and gene expression analysis were made with J. curcas seeds to contribute with the knowledge about physiologic events related with the formation of endosperm and the processes of synthesis and accumulation of phorbol esters. The anatomical analysis showed the maternal tissue responsible for the nutrients transfer to the endosperm and contributed to fill the gaps present in the literature about the anatomy of J. curcas seeds. The inner integument is the maternal tissue that presents the vasculature of the mother plant and is the responsible for the nutrition of the endosperm through the process of programmed cell death (PCD). Based on this result proteomic analysis of two anatomically different regions of the inner integument, named as proximal and distal, were performed. The identified proteins indicated that the inner integument pass through PCD in different degrees in the proximal and distal regions and that in this tissue there is a spatial distribution between catabolism and anabolism. In the proximal region especially hydrolases were identified and in the distal region storage proteins and proteins of biosynthetic pathways were prevalent. The gene expression analysis had two purposes: first, verify wether the transcripts levels of the genes likely involved in PCD, whose proteins were identified and quantified in the proteomic analysis, were related to the protein abundance and second, identify the site of synthesis of the committed enzyme in the phorbol esters biosynthesis, the casbene synthase, through a study with root, leaf, embryo, inner integument and endosperm and 14 putative genes of the mentioned enzyme. The results indicated that the proteins related to PCD must be controlled at transcript level. Nine putative genes from casbene synthase were expressed in roots and one of them was expressed in the leaf and embryo. This work denotes the role of PCD in the inner integument to the development of the seed and also demonstrates the transitory nature of storage of this tissue. In addition gives notation that the seed, despite of accumulates phorbol esters, do not synthesizes these compounds, but probably import them from roots. / A importÃncia econÃmica da espÃcie J. curcas deve-se a grande quantidade de Ãleo acumulada em suas sementes, especificamente no endosperma. Os eventos relacionados à formaÃÃo do endosperma e ao acÃmulo de compostos tÃxicos nas sementes podem auxiliar na produÃÃo de variedades com maior produÃÃo de Ãleo e menos tÃxicas. Visando isso, foram realizadas anÃlises anatÃmicas, proteÃmicas e de expressÃo de genes nas sementes de J. curcas para contribuir com o entendimento sobre os eventos fisiolÃgicos associados à formaÃÃo do endosperma e aos processos de sÃntese e acÃmulo dos Ãsteres de forbol. A anÃlise anatÃmica mostrou o tecido maternal responsÃvel pela transferÃncia de nutrientes para o endosperma e contribuiu para resolver lacunas existentes na literatura sobre a anatomia de sementes de J. curcas. O integumento interno à o tecido maternal que apresenta a vascularizaÃÃo da planta-mÃe e à o responsÃvel pela nutriÃÃo do endosperma atravÃs do processo de morte celular programada (PCD). Com base nesse resultado, realizou-se uma anÃlise proteÃmica do integumento interno na regiÃo proximal e distal ao endosperma, uma vez que as caracterÃsticas celulares indicativas de PCD nesse tecido se apresentavam diferentes nessas regiÃes. As proteÃnas identificadas indicaram que o integumento interno sofre PCD em diferentes graus nas diferentes regiÃes e que nesse tecido hà uma distribuiÃÃo espacial entre catabolismo e anabolismo, pois na regiÃo proximal identificaram-se principalmente hidrolases e na regiÃo distal proteÃnas de reserva e de vias biossintÃticas. A anÃlise de expressÃo de genes teve dois propÃsitos: primeiro, verificar se os nÃveis de transcritos de genes possivelmente relacionados à PCD, cujas proteÃnas foram identificadas e quantificadas na anÃlise proteÃmica, estavam relacionados à abundÃncia de proteÃnas e o segundo foi identificar o local de sÃntese da enzima comprometida na biossÃntese dos Ãsteres de forbol, a sintase do casbeno, atravÃs de um estudo com raiz, folha, embriÃo, integumento interno e endosperma e 14 genes candidatos à enzima mencionada. Os resultados indicaram que as proteÃnas relacionadas à PCD devem ser controladas no Ãmbito transcricional. Nove genes candidatos à sintase do casbeno foram expressos em raiz e um deles foi expresso na folha e no embriÃo. Este trabalho evidencia o papel da PCD no integumento interno para o desenvolvimento da semente, alÃm de demonstrar a natureza transitÃria de reserva desse tecido. Adicionalmente, dà indÃcios de que a semente, apesar de acumular Ãsteres de forbol, nÃo sintetiza esses compostos, mas possivelmente os importa das raÃzes.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-09-06T12:25:49Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 802042 bytes, checksum: c0251ff883f6b78ae9c938e678f3ec71 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-06T12:25:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 802042 bytes, checksum: c0251ff883f6b78ae9c938e678f3ec71 (MD5) Previous issue date: 2015-07-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O pinhão-manso (Jatropha curcas L.) é uma oleaginosa com alto teor de óleo, considerada uma promissora matéria-prima para a obtenção de biodiesel. O processo de extração do óleo gera grande quantidade de resíduos, que constituem fonte renovável de alto valor nutricional, de baixo custo e que ainda não possui direcionamento de uso. A utilização deste material na alimentação animal pode ser uma alternativa por possibilitar o aumento da renda do produtor sem aumentar o custo com a produção e a área plantada. No entanto, estes coprodutos são considerados tóxicos a animais, pela presença dos ésteres de forbol, sendo crucial sua detoxificação antes do uso para este fim. Neste contexto, o objetivo desta pesquisa foi propor tratamentos de degradação dos ésteres de forbol presentes nos coprodutos da extração do óleo de pinhão-manso (torta e farelo), sem reduzir seus valores nutricionais, e verificar sua toxicidade em células de rim bovino para seu uso como possível suplemento na dieta de ruminantes. O tratamento com solução de hidróxido de amônio associado ao tratamento térmico foi o mais eficiente na degradação dos compostos. Os teores de proteína após este tratamento estão próximos aos encontrados em fontes usualmente adicionadas em formulações de rações. Os ensaios citotóxicos provaram a diminuição da toxicidade dos extratos metanólico de torta e farelo de pinhão-manso tratados em relação aos extratos sem tratamento. Reforçando o potencial destes coprodutos como fontes de proteínas na dieta bovina. / The pinhão-manso (Jatropha curcas L.) a seed with high oil content, considered a promising raw material for production of biodiesel. The oil extraction process generates large amounts of waste, which are renewable source of high nutritional value, low cost and does not have use of guidance. The use of this material in the feed can be an alternative for enabling a higher income for the producers without increasing the cost of production and the planted area. However, these byproducts are considered toxic to animals, the presence of phorbol esters, and their critical detoxification before use for this purpose. In this context, the objective of this research was to propose degrading treatment of phorbol esters present in the co-products of the extraction of Jatropha oil (cake and meal), without reducing their nutritional values, and check their toxicity in bovine kidney cells to their use as a possible supplement in the diet of ruminants. Treatment with ammonium hydroxide solution associated with the thermal treatment was more efficient in the degradation of compounds. The protein levels after treatment are close to those found in sources usually added in feed formulations. Cytotoxic tests proved the decreased toxicity of methanol extracts pie and jatropha meal treated compared to untreated extracts. Enhancing the potential of these co-products as sources of protein in cattle diet.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-09-06T12:46:25Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2983995 bytes, checksum: 338e6a4bf61def0a8df763307f9e6b18 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-06T12:46:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2983995 bytes, checksum: 338e6a4bf61def0a8df763307f9e6b18 (MD5) Previous issue date: 2015-07-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A construção de modelos de calibração multivariada usando espectroscopias na região do infravermelho próximo (NIR) e ultravioleta (UV), aliada à regressão por quadrados mínimos parciais (PLS), para estimar as concentrações de ésteres de forbol (PEs) em acessos/progênies de Jatropha curcas L. foi o objetivo deste trabalho. A composição da fase móvel para a separação dos compostos via cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) foi otimizada através de um planejamento composto central (CCD) com duas variáveis. A partir disso, análises cromatográficas foram realizadas para determinar a concentração dos PEs que foi expressa em mg mL-1 de equivalente de forbol-12-miristato- 13-acetato (PMA). Os espectros foram obtidos a partir de diferentes materiais: semente com e sem a casca, óleo e extrato do óleo. Os espectros NIR foram obtidos na faixa de 4000 a 10000 cm-1, os espectros UV, na faixa de 210 a 350 nm e os espectros UV-VIS- NIR, na faixa de 250 a 1000 nm. Os modelos foram construídos empregando a regressão PLS e dois algoritmos para seleção de variáveis foram testados: o algoritmo genético (GA) e o método de seleção dos preditores ordenados (OPS). Os modelos obtidos para a semente sem casca e para o óleo, tanto no NIR quanto no UV-VIS-NIR, não foram satisfatórios. A partir dos espectros NIR obtidos via refletância difusa foi possível construir um modelo para a semente com casca após seleção de 130 variáveis com o OPS. Os parâmetros do modelo foram: RMSEP de 0,48; Rp de 0,49; RPD de 0,66 e erro relativo médio na predição de 18,63%. A partir dos espectros UV de absorbância do extrato do óleo, foi possível construir um modelo após seleção de 85 variáveis com o OPS. Os parâmetros do modelo foram: RMSEP de 0,23; Rp de 0,96; RPD de 2,67 e erro relativo médio na predição de 9,26%. O modelo construído para predições a partir da casca pode ser usado para triagem e o modelo construído a partir do extrato do óleo pode ser usado para prever com exatidão os teores de PEs. O método OPS, em todos os casos, proporcionou a construção de modelos mais simples e preditivos quando comparados aqueles obtidos pela seleção de variáveis utilizando o GA. Assim, o método de referência para quantificação de ésteres de forbol pode ser substituído pelos modelos obtidos, uma vez que são mais simples, rápidos e ambientalmente corretos. / The building of multivariate calibration models using near infrared (NIR) and ultraviolet (UV) spectroscopies, using partial least squares (PLS) to estimate the concentrations of phorbol esters (PEs) in genotype/progeny of Jatropha curcas L. was the goal of this work. The composition of the mobile phase for separating compounds via high performance liquid chromatography (HPLC) was optimized through a central composite design (CCD) with two variables. Based on this, chromatographic analysis were performed to determine the concentration of PEs that was expressed in mg mL-1 phorbol-12-myristate-13-acetate (PMA) equivalent. Spectra data were obtained from different materials: seed shell, kernel, oil and oil extract. The NIR spectra were obtained in the range 4000-10000 cm-1, UV spectra in the range 210-350 nm, and UV-VIS-NIR spectra in the range 250-1000 nm. The models were built using the PLS regression and two algorithms for variable selection were tested: Genetic Algorithm (GA) and the Ordered Predictors Selection (OPS). The models obtained for kernel and oil, in both regions, NIR and UV-VIS-NIR, were not satisfactory. Based on the NIR spectra obtained by diffuse reflectance, was possible to building a model for the seed shell after selection of 130 variables with OPS. The model parameters were: RMSEP 0.48; Rp 0.49; RPD of 0.66 and medium relative error in the prediction of 18.63%. From oil extract UV absorbance spectra, was possible to build a model after selection of 85 variables with OPS. The model parameters were: RMSEP 0.23; Rp 0.96; RPD of 2.67 and medium relative error in the prediction of 9.26%. The model built for predictions from seed shell can be used for screening and the model built from the oil extract can be used to accurately predict the PEs content. The OPS method, in all cases, provided the building simpler and predictive models when compared to those obtained by the selection of variables using the GA. Thus, the reference method for the quantification of phorbol esters may be replaced by the models obtained, because they are simple, fast and environmentally friendly.

Submitted by Eunice Novais (enovais@uepg.br) on 2018-03-12T18:21:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Luiza Stolz Cruz.pdf: 10331435 bytes, checksum: 9b1d4ec95714f86c9315354c7d388689 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-12T18:21:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Luiza Stolz Cruz.pdf: 10331435 bytes, checksum: 9b1d4ec95714f86c9315354c7d388689 (MD5) Previous issue date: 2017-03-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Euphorbia umbellata (Pax) Bruyns tem seu látex utilizado, etnofarmacologicamente, para tratamento de câncer, incluindo leucemias. Uma doença maligna que atinge os leucócitos, com alta incidência, sendo o tipo de câncer mais comum na infância. O tratamento quimioterápico é, na maioria dos casos, o mais recomendado, mas apresenta-se como terapia muito agressiva e com diversos efeitos colaterais. Por conseguinte, o objetivo deste trabalho foi o de avaliar o potencial citotóxico da fração hexano do látex de Euphorbia umbellata suas subfrações e da substância isolada, eufol, frente a linhagens modelo de leucemia. Para tanto as células, Jurkat e HL-60, foram tratadas por 72 horas com a fração hexano (1,25-75 μg/mL), subfrações éter de petróleo, diclorometano, etanol e metanol (1,25-75 μg/mL) e com o eufol (10-50 μg/mL), sendo sua viabilidade celular avaliada pelo ensaio de redução do MTT ao final deste período. Para a subfração diclorometano (mais ativa) foi avaliada a viabilidade celular no período de 24 e 48 horas, além de ter sido determinado o índice de seletividade. Cabe ressaltar que a fração hexano e as subfrações foram obtidas por fracionamento em extrator de Soxhlet, enquanto o eufol, por precipitação ácida, seguida de cromatografia em coluna, e sendo identificado por ressonância magnética nuclear e espectrometria de massas. A fração hexano e as subfrações resultantes foram analisadas por cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massas. A avaliação cromatográfica das subfrações permitiu sugerir 10 substâncias, os triterpenos: eufol; lanosterol; cicloartenol; tirucalol; taraxasterol e lupeol, os diterpenos: forbol-12,13,20- triacetato; 4-β forbol e 3-desoxo-3- 16-dihidroxi-12-desoxiforbol-3-13-16-20- tetracetato, e o esteroide sitosterol. Como resultado do ensaio citotóxico obteve-se, para a fração hexano uma CI50 de 0,061 ± 1,226 μg/mL para as células HL-60 e 4,624 ± 1,088 μg/mL para células Jurkat; para o eufol uma CI50 de 21,031 ± 1,778 μg/mL (HL-60) e 35,925 ± 5,011 μg/mL (Jurkat). Dentre as subfrações a diclorometano apresentou o melhor perfil de resposta com valores de 0,005±0,098 μg/mL (HL-60) e 0,200±0,957 μg/mL (Jurkat), revelando que o tratamento é tempo dependente. Ademais a subfração diclorometano mostrouse seletiva para o tratamento de leucemia com índices de seletividade superior a 2. Portanto, conclui-se que a subfração diclorometano é a promissora para o tratamento de leucemia, possivelmente por ação sinérgica dos terpenos nela presente. / Euphorbia umbellata (Pax) Bruyns has its latex used, ethno-pharmacologically, for the treatment of cancer, including leukemias. A malignant disease that affects leukocytes, with high incidence, being the most common type of cancer in childhood. Chemotherapy treatment is, normally, the most recommended, but it presents as very aggressive therapy and with several side effects. Therefore, the objective of this work was to evaluate the cytotoxic potential of the hexane fraction of Euphorbia umbellata latex, the subfraction of that and the isolated substance, euphol, against leukemia model lines. For this, the cells, Jurkat and HL-60, were treated for 72 hours with the hexane fraction (1.25-75 μg/mL), subfractions petroleum ether, dichloromethane, ethanol and methanol (1.25-75 μg/mL), and euphol (10-50 μg/mL), and their cell viability was evaluated by the assay of MTT reduction at the end of this period. For the dichloromethane subfraction (the most active), the cell viability was evaluated in the period of 24 and 48 hours, in addition, the selectivity index was determined. It should be noted that the hexane fraction and subfractions were obtained by fractionation in Soxhlet extractor, while euphol by acid precipitation, followed by column chromatography, and being identified by nuclear magnetic resonance and mass spectrometry. The hexane fraction was partitioned and the resulting subfractions were analyzed by gas chromatography coupled to the mass spectrometer. The chromatographic evaluation of the subfractions allowed to suggest 10 substances, the triterpenes: euphol; lanosterol; cycloartenol; tirucallol; taraxasterol and lupeol, the diterpenes: phorbol-12,13,20-triacetate; 4- β-phorbol and 3-deoxo-3-16-dihydroxy-12-deoxyphorbol-3-13-16-20-tetracetate, and the steroid sitosterol. As a result of the cytotoxic assay, an IC50 of 0.061 ± 1.226 μg/mL was obtained for HL-60 cells and 4.624 ± 1.088 μg/mL for Jurkat cells; and for euphol an IC50 of 21.031 ± 1.778 μg/ml (HL-60) and 35.925 ± 5.011 μg/ml (Jurkat). Among the subfractions, the dichloromethane presented the best response profile with values of 0,005±0,098 μg/mL (HL-60) and 0,200±0,957 μg/mL (Jurkat), revealing that the treatment is time dependent. In addition, the dichloromethane subfraction was selective for the treatment of leukemia with indexes of selectivity superior to 2.Therefore, it is concluded that the subfraction dichloromethane is promising for the treatment of leukemia, possibly by synergistic action of the terpenes in it.

JEREISSATI, Camila Barbosa Pinheiro. Análise proteômica de plastídeos do endosperma de sementes em desenvolvimento de pinhão manso (Jatropha curcas L.). 2015. 127 f. Tese (Doutorado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Vitor Campos (vitband@gmail.com) on 2016-09-01T22:55:24Z No. of bitstreams: 1 2015_teses_cbpjereissati.pdf: 1568499 bytes, checksum: 2f41598abfda8cf6bcab51817b1b742a (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-09-02T21:06:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_teses_cbpjereissati.pdf: 1568499 bytes, checksum: 2f41598abfda8cf6bcab51817b1b742a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-02T21:06:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_teses_cbpjereissati.pdf: 1568499 bytes, checksum: 2f41598abfda8cf6bcab51817b1b742a (MD5) Previous issue date: 2015 / Jatropha curcas L. is a plant native to America and belongs to the Euphorbiaceae family. Currently it is gaining economical interest mainly because it is an oilseed crop with potential to produce biodiesel. However, presence of phorbol esters (a class of diterpenes) that are the major toxic constituents of the seeds, limits a better usage of the plant, by making the use of the residue, obtained after the oil extraction from the seeds, unfeasible for animal feed, due to its pro-carcinogenic activity and inflammatory action. Proteomic analysis of the plastids isolated from developing seeds of Jatropha is important because the synthesis of fatty acid as well as phorbol esters, the two most attractive compounds in the study of Jatropha curcas, occur in plastids. Proteomic analysis of this organelle is crucial to better understand and explore not only the biosynthetic pathway of these two compounds but other metabolic pathways , and addtionaly providing foundation for researchs that aimed to develope genotypes with more suitable characteristics for industrial applications. In this study, we performed a proteomic analysis of plastids isolated from the endosperm of developing Jatropha curcas seeds that were in the initial stage of deposition of protein and lipid reserves. Proteins extracted from the plastids were digested with trypsin, and the peptides were applied to an EASY-nano LC system coupled online to an ESI-LTQ-Orbitrap Velos mass spectrometer, and this led to the identification of 1103 proteins representing 804 protein groups, of which 923 were considered as true identifications, and this considerably expands the repertoire of J. curcas proteins identified so far. Of the identified proteins, only five are encoded in the plastid genome, and none of them are involved in photosynthesis, evidentiating the nonphotosynthetic nature of the isolated plastids. Homologues for 824 out of 923 identified proteins were present in three different plastids proteins databases i.e. PPDB, SUBA and PlProt, while homologues for 13 proteins were not found in any of these three databases but were marked as plastidial by at least one of the three prediction programs used (TargetP, ChloroP and PlantMPloc). Functional classification showed that proteins belonging to amino acids metabolism comprise the main functional class, followed by carbohydrate, energy, and lipid metabolisms. The small and large subunits of Rubisco were identified, and their presence in plastids is considered to be an adaptive feature counterbalancing for the loss of one-third of the carbon as CO2 as a result of the conversion of carbohydrate to oil through glycolysis. While several enzymes involved in the biosynthesis of several precursors of diterpenoids were identified, we were unable to identify any terpene synthase/cyclase, which suggests that the plastids isolated from the endosperm of developing seeds do not synthesize phorbol esters. In conclusion, this study provides insights into the major biosynthetic pathways and certain unique features of the plastids from the endosperm of developing seeds at the whole proteome level. / O pinhão manso (Jatropha curcas L.) é uma planta nativa da América, pertencente à família Euphorbiaceae. Atualmente, ela desperta interesse econômico principalmente por se tratar de uma oleaginosa com potencial para a produção de biodiesel. Entretanto, a presença de ésteres de forbol (uma classe de diterpeno), que são os principais constituintes tóxicos das sementes, limita uma melhor utilização dessa planta, por inviabilizar o uso do resíduo de extração do óleo das sementes na alimentação animal, bem como, por apresentar atividade pró-carcinogênica e ação inflamatória. A análise proteômica de plastídeos, isolados de sementes em desenvolvimento de pinhão manso, é uma importante vertente de estudo, pois tanto a síntese de ácidos graxos como dos ésteres de forbol, os dois compostos mais atrativos no estudo de Jatropha curcas, ocorrem nos plastídeos. O estudo proteômico dessa organela torna-se crucial para melhor compreender e explorar não somente as vias biossintéticas desses dois compostos, como de outras vias metabólicas, além de proporcionar um conjunto de dados que pode ser utilizado em pesquisas voltadas para o desenvolvimento de genótipos com características mais adequadas para aplicações industriais. No presente trabalho, realizou-se uma análise proteômica de plastídeos isolados do endosperma de sementes em desenvolvimento do pinhão manso, que estavam nos estágios iniciais de deposição de lipídios e proteínas de reserva (25-30DAA), confirmados por meio de análises histológica e histoquímica. As proteínas extraídas dos plastídeos foram digeridas com tripsina e os peptídeos foram aplicados no sistema de nano-LC EASYII acoplado online ao espectrômetro de massa nano ESI LTQ-Orbitrap velos, o que resultou na identificação 1103 proteínas, representando 804 grupos de proteínas, dos quais 923 foram consideradas identificações verdadeiras. Isso expandiu consideravelmente o repertório de proteínas do pinhão manso até agora identificas. Dentre as proteínas identificadas, apenas 5 são codificadas pelo genoma plastidial, e nenhuma delas está envolvida na fotossíntese, o que evidencia a natureza não fotossintética dos plastídeos isolados. Homólogos de 824, dentre as 923 proteínas identificadas, estavam presentes nos bancos de dados PPDB, SUBA e PlProt, enquanto homólogos para 13 proteínas não foram encontrados em nenhum dos três bancos de dados plastidiais, mas foram detectados como plastidiais por pelo menos um dos três programas de predição de localização subcelular utilizados (TargetP, ChloroP, PlantMPloc). A classificação funcional mostrou que a maioria das proteínas identificadas pertencia ao metabolismo dos aminoácidos, seguido dos metabolismos dos carboidratos, energético e dos lipídios. As subunidades maiores e menores da Rubisco foram identificadas, e sua presença nos plastídeos foi considerada uma característica adaptativa para contrabalancear a perda de um terço do carbono na forma de CO2 como um resultado da conversão de carboidratos em óleo através da glicólise. Apesar de enzimas envolvidas na biossíntese de diversos precursores dos diterpenóides terem sido identificadas, não foi detectado nenhuma terpeno sintase/ciclase, o que sugere que os plastídeos isolados do endosperma de sementes em desenvolvimento não sintetizam ésteres de forbol, apesar de uma grande quantidade desse composto ser encontrada neste tecido. Como conclusão, o presente trabalho proporciona insights sobre as principais vias biossíntéticas, e sobre características peculiares dos plastideos isolados do endosperma de sementes em desenvolvimento.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Jatropha curcas L. is a plant native to America and belongs to the Euphorbiaceae family. Currently it is gaining economical interest mainly because it is an oilseed crop with potential to produce biodiesel. However, presence of phorbol esters (a class of diterpenes) that are the major toxic constituents of the seeds, limits a better usage of the plant, by making the use of the residue, obtained after the oil extraction from the seeds, unfeasible for animal feed, due to its pro-carcinogenic activity and inflammatory action. Proteomic analysis of the plastids isolated from developing seeds of Jatropha is important because the synthesis of fatty acid as well as phorbol esters, the two most attractive compounds in the study of Jatropha curcas, occur in plastids. Proteomic analysis of this organelle is crucial to better understand and explore not only the biosynthetic pathway of these two compounds but other metabolic pathways , and addtionaly providing foundation for researchs that aimed to develope genotypes with more suitable characteristics for industrial applications. In this study, we performed a proteomic analysis of plastids isolated from the endosperm of developing Jatropha curcas seeds that were in the initial stage of deposition of protein and lipid reserves. Proteins extracted from the plastids were digested with trypsin, and the peptides were applied to an EASY-nano LC system coupled online to an ESI-LTQ-Orbitrap Velos mass spectrometer, and this led to the identification of 1103 proteins representing 804 protein groups, of which 923 were considered as true identifications, and this considerably expands the repertoire of J. curcas proteins identified so far. Of the identified proteins, only five are encoded in the plastid genome, and none of them are involved in photosynthesis, evidentiating the nonphotosynthetic nature of the isolated plastids. Homologues for 824 out of 923 identified proteins were present in three different plastids proteins databases i.e. PPDB, SUBA and PlProt, while homologues for 13 proteins were not found in any of these three databases but were marked as plastidial by at least one of the three prediction programs used (TargetP, ChloroP and PlantMPloc). Functional classification showed that proteins belonging to amino acids metabolism comprise the main functional class, followed by carbohydrate, energy, and lipid metabolisms. The small and large subunits of Rubisco were identified, and their presence in plastids is considered to be an adaptive feature counterbalancing for the loss of one-third of the carbon as CO2 as a result of the conversion of carbohydrate to oil through glycolysis. While several enzymes involved in the biosynthesis of several precursors of diterpenoids were identified, we were unable to identify any terpene synthase/cyclase, which suggests that the plastids isolated from the endosperm of developing seeds do not synthesize phorbol esters. In conclusion, this study provides insights into the major biosynthetic pathways and certain unique features of the plastids from the endosperm of developing seeds at the whole proteome level. / O pinhÃo manso (Jatropha curcas L.) à uma planta nativa da AmÃrica, pertencente à famÃlia Euphorbiaceae. Atualmente, ela desperta interesse econÃmico principalmente por se tratar de uma oleaginosa com potencial para a produÃÃo de biodiesel. Entretanto, a presenÃa de Ãsteres de forbol (uma classe de diterpeno), que sÃo os principais constituintes tÃxicos das sementes, limita uma melhor utilizaÃÃo dessa planta, por inviabilizar o uso do resÃduo de extraÃÃo do Ãleo das sementes na alimentaÃÃo animal, bem como, por apresentar atividade prÃ-carcinogÃnica e aÃÃo inflamatÃria. A anÃlise proteÃmica de plastÃdeos, isolados de sementes em desenvolvimento de pinhÃo manso, à uma importante vertente de estudo, pois tanto a sÃntese de Ãcidos graxos como dos Ãsteres de forbol, os dois compostos mais atrativos no estudo de Jatropha curcas, ocorrem nos plastÃdeos. O estudo proteÃmico dessa organela torna-se crucial para melhor compreender e explorar nÃo somente as vias biossintÃticas desses dois compostos, como de outras vias metabÃlicas, alÃm de proporcionar um conjunto de dados que pode ser utilizado em pesquisas voltadas para o desenvolvimento de genÃtipos com caracterÃsticas mais adequadas para aplicaÃÃes industriais. No presente trabalho, realizou-se uma anÃlise proteÃmica de plastÃdeos isolados do endosperma de sementes em desenvolvimento do pinhÃo manso, que estavam nos estÃgios iniciais de deposiÃÃo de lipÃdios e proteÃnas de reserva (25-30DAA), confirmados por meio de anÃlises histolÃgica e histoquÃmica. As proteÃnas extraÃdas dos plastÃdeos foram digeridas com tripsina e os peptÃdeos foram aplicados no sistema de nano-LC EASYII acoplado online ao espectrÃmetro de massa nano ESI LTQ-Orbitrap velos, o que resultou na identificaÃÃo 1103 proteÃnas, representando 804 grupos de proteÃnas, dos quais 923 foram consideradas identificaÃÃes verdadeiras. Isso expandiu consideravelmente o repertÃrio de proteÃnas do pinhÃo manso atà agora identificas. Dentre as proteÃnas identificadas, apenas 5 sÃo codificadas pelo genoma plastidial, e nenhuma delas està envolvida na fotossÃntese, o que evidencia a natureza nÃo fotossintÃtica dos plastÃdeos isolados. HomÃlogos de 824, dentre as 923 proteÃnas identificadas, estavam presentes nos bancos de dados PPDB, SUBA e PlProt, enquanto homÃlogos para 13 proteÃnas nÃo foram encontrados em nenhum dos trÃs bancos de dados plastidiais, mas foram detectados como plastidiais por pelo menos um dos trÃs programas de prediÃÃo de localizaÃÃo subcelular utilizados (TargetP, ChloroP, PlantMPloc). A classificaÃÃo funcional mostrou que a maioria das proteÃnas identificadas pertencia ao metabolismo dos aminoÃcidos, seguido dos metabolismos dos carboidratos, energÃtico e dos lipÃdios. As subunidades maiores e menores da Rubisco foram identificadas, e sua presenÃa nos plastÃdeos foi considerada uma caracterÃstica adaptativa para contrabalancear a perda de um terÃo do carbono na forma de CO2 como um resultado da conversÃo de carboidratos em Ãleo atravÃs da glicÃlise. Apesar de enzimas envolvidas na biossÃntese de diversos precursores dos diterpenÃides terem sido identificadas, nÃo foi detectado nenhuma terpeno sintase/ciclase, o que sugere que os plastÃdeos isolados do endosperma de sementes em desenvolvimento nÃo sintetizam Ãsteres de forbol, apesar de uma grande quantidade desse composto ser encontrada neste tecido. Como conclusÃo, o presente trabalho proporciona insights sobre as principais vias biossÃntÃticas, e sobre caracterÃsticas peculiares dos plastideos isolados do endosperma de sementes em desenvolvimento.

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Els factors de transcripció de la família Snail són fonamentals en la "transició epiteli-mesènquima", procés morfogènic essencial en el desenvolupament embrionari i en els fenòmens metastàsics tumorals.En els mamífers l'activitat d'Snail és modulada per dos mecanismes. (i) En el promotor humà es troben regions definides de resposta a factors repressors, predominants en les cèl·lules epitelials, i elements diferenciats de resposta a inductors de la "transició epiteli-mesènquima". (ii) L'activitat d'Snail és condicionada també per la seva localització subcel·lular, modulada per mecanismes no transcripcionals: la fosforilació d'Snail determina si és o no exclós del nucli. Al citosol no pot actuar com a repressor transcripcional però pot interaccionar amb la xarxa microtubular, que estabilitza i en condiciona el dinamisme. Això coincideix amb l'activació de la GTPasa RhoA i la reorientació dels filaments de vimentina, fets associats a l'adquisició de capacitat migratòria. L'efecte com a repressor transcripcional i la modulació del dinamisme microtubular són possiblement esdeveniments coordinats necessaris per al rol biològic d'Snail en mamífers. / Snail family of transcription factors is fundamental to the "epithelial-mesenchymal transition", morphogenic process essential to embryonic development and metastatic phenomena in tumors.Snail's activity is modulated in two ways in mammals. (i) The human promoter harbors definite regions that respond to repressor factors, which prevail in epithelial cells; and differentiated elements that respond to known inducers of the "epithelial-mesenchymal transition". (ii) Snail's activity is also conditioned by its subcellular localization, mechanism not dependent on its transcriptional control: Snail phosphorylation determines whether Snail is excluded or not from the nucleus. When in the cytosol, Snail is unable to act as a transcriptional repressor, but however binds to the microtubular meshwork, which becomes stabilized and whose dynamism is conditioned as a result. This fact coincides with the activation of the RhoA GTPase and reorientation of vimentin filaments, both phenomena being related to the acquisition of cell motility. The transcriptional repressor and the microtubule dynamics effects are probably two coordinated events necessary to Snail's biological role in mammals.