O gene A1 da alfa amilase foi isolado de uma biblioteca genômica em lambda EMBL3, feita com DNA do díptero primitivo Anopheles merus (Díptera, Nematocera, Culicoidea). Ele foi parcialmente seqüenciado, caracterizado pelo padrão da clivagem das enzimas restritivas e clonado no plasmídeo pIBI24 por Pernasetti (1991 ). No presente trabalho relata-se sua expressão em: bactéria (Escherichia coli AD494), células de inseto ( Spodoptera frugiperda) e em levedura (Pichia pastoris), tendo-se observado que somente nas células de Spodoptera frugiperda a enzima é expressa com atividade. A expressão extracelular do gene A1 foi ensaiada em E.coli AD494 usando o vetor pRSETc. Para este fim a seqüência do gene contendo seu próprio peptídeo sinal, foi inserida em fase de leitura (\"frame\") nesse vetor. A expressão sem peptídeo sinal foi executada usando o vetor pAE2, uma construção derivada- do pRSETc. Numa outra construção, o gene A1 foi inserido em fase de leitura após a seqüência do promotor e do peptídeo sinal do gene A2 (alfa amilase de Bacillus stearothermophilus) utilizando-se o vetor pIBI24-Bst. As células de E.coli AD494 transformadas com estes construções expressaram a enzima sem atividade. A amilase A1 não foi secretada nem com seu peptídeo sinal nem com o da amilase A2. A expressão do gene A1 em levedura (Pichia pastoris) foi feita usando o vetor pPic9, que permite a expressão tanto intracelular quanto a secreção da proteína. O gene foi amplificado por PCR usando \"primers forward\" com o intuito de obter o gene com ou sem peptídeo sinal. O gene contendo o peptídeo sinal foi construído com diferentes seqüências tipo Kozak precedendo o códon ATG. Para a expressão extracelular usou-se o peptídeo sinal do fator alfa do pPic9. Os resultados mostraram que a enzima é expressa mas que permanece dentro da célula sem atividade. As mesmas construções do gene A1 feitas para Pichia foram inseridas em Baculovírus para transfectar células de Spodoptera frugiperda. Neste sistema a amilase foi expressa com atividade principalmente no sobrenadante das culturas transformadas com construções usando o gene contendo o seu próprio peptídeo sinal assim com o peptídeo sinal da amilase de Zabrotes subfasciatus. O gene da alfa amilase de Bacillus stearothermophilus foi expresso no sistema Baculovírus-Spodoptera e na levedura Pichia, usando o gene contendo o peptídeo sinal da amilase de Z. subfasciatu. A proteína foi secretada e tinha atividade em ambos os sistemas. / The alpha amylase A1 gene was isolated trom a genomic library of lambda EMBL3 made with DNA from the primitve Díptera Anopheles merus (Díptera, Nematocera, Cuclicoidea). This gene was partialy sequenced, characterized by standard restriction enzyme cleavage, and cloned into the pIBI24 plasmid by Pernasetti (1991). Here we present the expression of this gene in: bacteria (Escherichia coli AD494), insect cell (Spodoptera frugiperda) and yeast (Pichia pastoris). It was shown that only in Spodoptera frugiperda cells the protein display enzymatic activity. The presence of the A1 product in the extracelullar culture media was tested in Escherichia coli AD494 using the vector pRSETc. To this end, the gene sequence containing its own signal peptide was inserted in frame into the vector. Expression without a signal peptide was conducted using the pAE2 vector, a construct derived from pRSETc. In another construct, the A1 gene was inserted in frame after the promoter sequence and the signal peptide of the A2 gene (alpha amylase Bacillus stearothermophilus) using the pIBI24-Bst vector. Although the E.coli AD494 cells transformed with these constructs expressed the enzyme, no enzyme activity was detected. A1 was not secreted, either with its own signal peptide or with that of amylase A2. Expression of the A1 gene in yeast (Pichia pastoris) was conducted using the pPic9 vector, wich allows intracellular expression or secretion of this protein. The gene was amplified by PCR with forward primers, so as to amplyfy the gene sequence with or without the signal peptide. The gene containing the signal peptide was constructed with different Kozak sequences preceeding the ATG codon. For extracellular expression, the signal peptide of the pPic9 alpha factor was used. The results showed that the enzyme is expressed , but remained within the cell and do not display activity. The same constructs of the A1 gene made for P. pastoris were inserted in Baculovirus to infect Spodopera frugiperda cells. In this system, the amylase was successfully expressed and display enzymatic activity, mainly in the extracellular supernatant, using constructs of the gene with own signal peptide or with the signal peptide for amylase of Zabrotes subfasciatus. The gene A2 was expressed in the Baculovirus/Spodoptera system and the yeast P. pastoris using constructs containing the signal peptide of alpha amylase of Z. subfasciatus, the protein was secreted with activity.

O gene A1 da alfa amilase foi isolado de uma biblioteca genômica em lambda EMBL3, feita com DNA do díptero primitivo Anopheles merus (Díptera, Nematocera, Culicoidea). Ele foi parcialmente seqüenciado, caracterizado pelo padrão da clivagem das enzimas restritivas e clonado no plasmídeo pIBI24 por Pernasetti (1991 ). No presente trabalho relata-se sua expressão em: bactéria (Escherichia coli AD494), células de inseto ( Spodoptera frugiperda) e em levedura (Pichia pastoris), tendo-se observado que somente nas células de Spodoptera frugiperda a enzima é expressa com atividade. A expressão extracelular do gene A1 foi ensaiada em E.coli AD494 usando o vetor pRSETc. Para este fim a seqüência do gene contendo seu próprio peptídeo sinal, foi inserida em fase de leitura (\"frame\") nesse vetor. A expressão sem peptídeo sinal foi executada usando o vetor pAE2, uma construção derivada- do pRSETc. Numa outra construção, o gene A1 foi inserido em fase de leitura após a seqüência do promotor e do peptídeo sinal do gene A2 (alfa amilase de Bacillus stearothermophilus) utilizando-se o vetor pIBI24-Bst. As células de E.coli AD494 transformadas com estes construções expressaram a enzima sem atividade. A amilase A1 não foi secretada nem com seu peptídeo sinal nem com o da amilase A2. A expressão do gene A1 em levedura (Pichia pastoris) foi feita usando o vetor pPic9, que permite a expressão tanto intracelular quanto a secreção da proteína. O gene foi amplificado por PCR usando \"primers forward\" com o intuito de obter o gene com ou sem peptídeo sinal. O gene contendo o peptídeo sinal foi construído com diferentes seqüências tipo Kozak precedendo o códon ATG. Para a expressão extracelular usou-se o peptídeo sinal do fator alfa do pPic9. Os resultados mostraram que a enzima é expressa mas que permanece dentro da célula sem atividade. As mesmas construções do gene A1 feitas para Pichia foram inseridas em Baculovírus para transfectar células de Spodoptera frugiperda. Neste sistema a amilase foi expressa com atividade principalmente no sobrenadante das culturas transformadas com construções usando o gene contendo o seu próprio peptídeo sinal assim com o peptídeo sinal da amilase de Zabrotes subfasciatus. O gene da alfa amilase de Bacillus stearothermophilus foi expresso no sistema Baculovírus-Spodoptera e na levedura Pichia, usando o gene contendo o peptídeo sinal da amilase de Z. subfasciatu. A proteína foi secretada e tinha atividade em ambos os sistemas. / The alpha amylase A1 gene was isolated trom a genomic library of lambda EMBL3 made with DNA from the primitve Díptera Anopheles merus (Díptera, Nematocera, Cuclicoidea). This gene was partialy sequenced, characterized by standard restriction enzyme cleavage, and cloned into the pIBI24 plasmid by Pernasetti (1991). Here we present the expression of this gene in: bacteria (Escherichia coli AD494), insect cell (Spodoptera frugiperda) and yeast (Pichia pastoris). It was shown that only in Spodoptera frugiperda cells the protein display enzymatic activity. The presence of the A1 product in the extracelullar culture media was tested in Escherichia coli AD494 using the vector pRSETc. To this end, the gene sequence containing its own signal peptide was inserted in frame into the vector. Expression without a signal peptide was conducted using the pAE2 vector, a construct derived from pRSETc. In another construct, the A1 gene was inserted in frame after the promoter sequence and the signal peptide of the A2 gene (alpha amylase Bacillus stearothermophilus) using the pIBI24-Bst vector. Although the E.coli AD494 cells transformed with these constructs expressed the enzyme, no enzyme activity was detected. A1 was not secreted, either with its own signal peptide or with that of amylase A2. Expression of the A1 gene in yeast (Pichia pastoris) was conducted using the pPic9 vector, wich allows intracellular expression or secretion of this protein. The gene was amplified by PCR with forward primers, so as to amplyfy the gene sequence with or without the signal peptide. The gene containing the signal peptide was constructed with different Kozak sequences preceeding the ATG codon. For extracellular expression, the signal peptide of the pPic9 alpha factor was used. The results showed that the enzyme is expressed , but remained within the cell and do not display activity. The same constructs of the A1 gene made for P. pastoris were inserted in Baculovirus to infect Spodopera frugiperda cells. In this system, the amylase was successfully expressed and display enzymatic activity, mainly in the extracellular supernatant, using constructs of the gene with own signal peptide or with the signal peptide for amylase of Zabrotes subfasciatus. The gene A2 was expressed in the Baculovirus/Spodoptera system and the yeast P. pastoris using constructs containing the signal peptide of alpha amylase of Z. subfasciatus, the protein was secreted with activity.

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O diabete melito é uma doença metabólica com alta prevalência na população e quando no estado descompensado pode causar diversas complicações metabólicas e clínicas, entre elas a osteoporose. Entretanto, ainda não foram completamente esclarecidos os mecanismos pelos quais o diabete diminui a densidade mineral óssea e aumenta o risco a fraturas. Recentemente foram descritos alguns genes que estão envolvidos no turnover ósseo: OPG, RANK e RANKL. Além disso, o uso de hipoglicemiantes orais como as tiazolidinedionas (TZD), pode influenciar negativamente o metabolismo ósseo. Com a finalidade de identificar marcadores sensíveis de alteração do metabolismo ósseo foram investigadas as relações entre a expressão dos genes OPG, RANK e RANKL em células do sangue periférico e a resposta a TZDs em pacientes com DM2. Foram selecionados 52 indivíduos (36 diabéticos e 16 normoglicêmicos), no Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia. Os indivíduos diabéticos foram tratados com pioglitazona (15, 30 e 45 mg/ dia/ via oral) por 16 semanas. Foram colhidas amostras de sangue, antes e após o tratamento para determinação de exames laboratoriais e extração de RNA total. A expressão de mRNA dos genes OPG, RANK e RANKL foi quantificada e avaliada por RT-PCR em tempo real, empregando-se o GAPD como controle endógeno. Observou-se que nos pacientes DM2 após o tratamento com pioglitazona, houve diminuição da glicemia de jejum, glicemia pós-prandial, insulina, Hb1Ac, índices HOMA-IR e HOMA-β e aumento nas concentrações séricas de HDL, demonstrando a eficácia do tratamento. Ao comparar a expressão dos genes entre o grupo DM2 (sem tratamento) e o grupo normoglicêmico (NG), foi evidenciado um aumento da expressão de OPG no grupo NG em relação ao grupo DM2, e ao analisar a expressão entre as mulheres, constatou-se aumento da expressão de RANK no grupo DM2 em relação ao grupo NG. Além disso, ao correlacionar a expressão dos genes com as dosagens dos parâmetros bioquímicos, constatou-se que o aumento da expressão de RANK e RANKL está relacionado com o aumento das concentrações de cálcio ionizado e diminuição da expressão de OPG. Esses dados sugerem que a atividade osteoclástica está aumentada nos pacientes DM2 e com o tratamento o quadro osteoporótico pode ser agravado. / The diabetes mellitus is a metabolic disease with high prevalence in the population and can cause various metabolic and clinic complications, including osteoporosis, when it is decompensated. However, the mechanisms by which diabetes decreases bone mineral density and increases the risk of fractures are not completely clarified. Recently some genes which are involved in bone turnover were described: OPG, RANK and RANKL. Moreover, the treatment using oral hypoglycemic drugs such as thiazolidinediones (TZD), may negatively affect the bone metabolism. In order to identify sensitive markers related to the bone metabolism, were investigated the relationship between the expression of genes OPG, RANK and RANKL in peripheral blood leukocytes and the response to TZDs treatment in patients with DM2. Fifty-two individuals were selected (36 diabetics and 16 normoglycemics) at Dante Pazzanese Institute of Cardiology. Diabetic patients were treated with pioglitazone (15, 30 and 45 mg I day I oral) during 16 weeks. Blood samples were collected for biochemical analyses and total RNA extraction, before and after treatment. Gene expression of the genes OPG, RANK and RANKL in peripheral blood mononuclear cells was evaluated by Real Time PCR, using the GAPD housekeeping gene as the endogenous reference. In DM2 patients after treatment with pioglitazone there was reduction in their fasting glycemia, postprandial glycemia, insulin, Hb1Ac, HOMA-IR and HOMA-β indices, and their serum concentrations of HDL increased, which demonstrates the effectiveness of the treatment. The bone profile markers have not altered after treatment, suggesting an anabolic action of the insulin in bone metabolism of these patients. Normoglycemics (NG) group gene expression, when compared with DM2 group (with no treatment), had increased OPG expression. Besides, RANK expression in group DM2 was higher than NG group when it was analyzed among women. Furthermore, having correlated the expression of the genes with the biochemical parameters data, the increase on RANK and RANKL gene expression is related to increased concentrations of ionized calcium and to decreased expression of OPG gene. These results are suggestive that osteoclastic activity is higher in DM2 patients, the treatment can exacerbate osteoporosis severity and the bone markers does not have enough sensibility to differentiate changes in individuals with type 2 diabetes mellitus.

O diabete melito é uma doença metabólica com alta prevalência na população e quando no estado descompensado pode causar diversas complicações metabólicas e clínicas, entre elas a osteoporose. Entretanto, ainda não foram completamente esclarecidos os mecanismos pelos quais o diabete diminui a densidade mineral óssea e aumenta o risco a fraturas. Recentemente foram descritos alguns genes que estão envolvidos no turnover ósseo: OPG, RANK e RANKL. Além disso, o uso de hipoglicemiantes orais como as tiazolidinedionas (TZD), pode influenciar negativamente o metabolismo ósseo. Com a finalidade de identificar marcadores sensíveis de alteração do metabolismo ósseo foram investigadas as relações entre a expressão dos genes OPG, RANK e RANKL em células do sangue periférico e a resposta a TZDs em pacientes com DM2. Foram selecionados 52 indivíduos (36 diabéticos e 16 normoglicêmicos), no Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia. Os indivíduos diabéticos foram tratados com pioglitazona (15, 30 e 45 mg/ dia/ via oral) por 16 semanas. Foram colhidas amostras de sangue, antes e após o tratamento para determinação de exames laboratoriais e extração de RNA total. A expressão de mRNA dos genes OPG, RANK e RANKL foi quantificada e avaliada por RT-PCR em tempo real, empregando-se o GAPD como controle endógeno. Observou-se que nos pacientes DM2 após o tratamento com pioglitazona, houve diminuição da glicemia de jejum, glicemia pós-prandial, insulina, Hb1Ac, índices HOMA-IR e HOMA-β e aumento nas concentrações séricas de HDL, demonstrando a eficácia do tratamento. Ao comparar a expressão dos genes entre o grupo DM2 (sem tratamento) e o grupo normoglicêmico (NG), foi evidenciado um aumento da expressão de OPG no grupo NG em relação ao grupo DM2, e ao analisar a expressão entre as mulheres, constatou-se aumento da expressão de RANK no grupo DM2 em relação ao grupo NG. Além disso, ao correlacionar a expressão dos genes com as dosagens dos parâmetros bioquímicos, constatou-se que o aumento da expressão de RANK e RANKL está relacionado com o aumento das concentrações de cálcio ionizado e diminuição da expressão de OPG. Esses dados sugerem que a atividade osteoclástica está aumentada nos pacientes DM2 e com o tratamento o quadro osteoporótico pode ser agravado. / The diabetes mellitus is a metabolic disease with high prevalence in the population and can cause various metabolic and clinic complications, including osteoporosis, when it is decompensated. However, the mechanisms by which diabetes decreases bone mineral density and increases the risk of fractures are not completely clarified. Recently some genes which are involved in bone turnover were described: OPG, RANK and RANKL. Moreover, the treatment using oral hypoglycemic drugs such as thiazolidinediones (TZD), may negatively affect the bone metabolism. In order to identify sensitive markers related to the bone metabolism, were investigated the relationship between the expression of genes OPG, RANK and RANKL in peripheral blood leukocytes and the response to TZDs treatment in patients with DM2. Fifty-two individuals were selected (36 diabetics and 16 normoglycemics) at Dante Pazzanese Institute of Cardiology. Diabetic patients were treated with pioglitazone (15, 30 and 45 mg I day I oral) during 16 weeks. Blood samples were collected for biochemical analyses and total RNA extraction, before and after treatment. Gene expression of the genes OPG, RANK and RANKL in peripheral blood mononuclear cells was evaluated by Real Time PCR, using the GAPD housekeeping gene as the endogenous reference. In DM2 patients after treatment with pioglitazone there was reduction in their fasting glycemia, postprandial glycemia, insulin, Hb1Ac, HOMA-IR and HOMA-β indices, and their serum concentrations of HDL increased, which demonstrates the effectiveness of the treatment. The bone profile markers have not altered after treatment, suggesting an anabolic action of the insulin in bone metabolism of these patients. Normoglycemics (NG) group gene expression, when compared with DM2 group (with no treatment), had increased OPG expression. Besides, RANK expression in group DM2 was higher than NG group when it was analyzed among women. Furthermore, having correlated the expression of the genes with the biochemical parameters data, the increase on RANK and RANKL gene expression is related to increased concentrations of ionized calcium and to decreased expression of OPG gene. These results are suggestive that osteoclastic activity is higher in DM2 patients, the treatment can exacerbate osteoporosis severity and the bone markers does not have enough sensibility to differentiate changes in individuals with type 2 diabetes mellitus.