Orientador: Anita Jocelyne Marsaioli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T13:06:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pomini_ArmandoMateus_D.pdf: 4501241 bytes, checksum: 249f7514962993874b22ddcad9831cc8 (MD5) Previous issue date: 2009 / As bactérias Gram-positivas e Gram-negativas possuem um mecanismo de comunicação química intra-específico conhecido como ¿quorum-sensing¿, regulando a expressão de uma vasta gama de atividades biológicas. As bactérias Gram-negativas utilizam acil-homosserina lactonas (acil-HSLs) como principais substâncias sinalizadoras. Na presente tese, relatamos a determinação da configuração absoluta do raro metabólito (S)-(-)-N-heptanoil-HSL produzida pela bactéria fitopatogênica Pantoea ananatis. A configuração absoluta desta substância foi determinada através da técnica de cromatografia gasosa com detecção por ionização em chama com coluna quiral, através de comparações de tempo de retenção e co-injeção com padrões sintetizados. Avaliou-se também a importância da configuração absoluta para a atividade antimicrobiana de acil-HSLs contra bactérias Gram-positivas (Bacillus subtilis, Bacillus cereus e Staphylococcus aureus). Curiosamente, o enantiômero não natural (R)-N-3-oxo-octanoil-HSL foi tão ativo quanto o produto natural (S). Estudou-se também as interações da (S)-N-3-oxo-octanoil-HSL com células de Agrobacterium tumefaciens NTL4(pZLR4) através da técnica de ressonância magnética nuclear de hidrogênio por diferença de transferência de saturação (STD-RMN), revelando que o primeiro evento de interação da substância com a célula ocorre com a região lipídica da membrana celular externa. Finalmente, realizou-se o estudo químico das substâncias sinalizadoras produzidas pela bactéria Methylobacterium mesophilicum, que ocorre simbioticamente com a bactéria Xylella fastidiosa nos vasos condutores de laranjeiras atacadas pela clorose variegada dos citros. Entre os vários resultados inéditos, reportamos a caracterização e síntese do produto natural inédito (S)-N-(2E)-dodecenoil-HSL e a primeira síntese do metabólito (S)-N-(2E, 7Z)-tetradecadienil-HSL. Outrossim, reportamos a primeira caracterização da configuração absoluta de cinco acil-HSLs naturais de cadeia longa. Realizou-se também estudos relacionados aos efeitos das acil-HSLs sintéticas contra bactérias Gram-positivas endofíticas da laranjeira. Adicionalmente, caracterizou-se a secreção de defesa do opilião Hoplobunus mexicanus. O repertório de defesa deste animal é composto por dois componentes voláteis de alta irritabilidade (2,5-dimetil-fenol e 2-metil-5-etil-fenol), além da tanatose e emissão de sons, uma característica inédita em opiliões / Gram-positive and Gram-negative bacteria use quorum sensing communication circuits to regulate a diverse array of physiological activities. In general, Gram-negative bacteria use acylated homoserine lactones (acyl-HSLs) as autoinducers, and Gram-positive bacteria use processed oligo-peptides. In the present work, we relate the absolute configuration determination of the rare metabolite (S)-(-)-N-heptanoyl-HSL produced by the phytopathogen Pantoea ananatis. The absolute configuration was determined by gas chromatography coupled to flame ionization detection with chiral column, through retention time comparison and co-injections with synthetic products. The importance of the absolute configuration for the antimicrobial activity of acyl-HSL against Gram-positive bacteria (Bacillus subtilis, Bacillus cereus and Staphylococcus aureus) was assessed. Curiously, non-natural (R)-N-3-oxo-octanoyl-HSL was as active as the natural product with (S) absolute configuration. The interaction of (S)-N-3-oxo-octanoil-HSL with Agrobacterium tumefaciens NTL4(pZLR4) cells was further studied using hydrogen nuclear magnetic resonance experiments with saturation transfer difference (STD-NMR) revealing that the first binding event is the diffusion through the lipidic part of the outer membrane. Finally, we have investigated the chemical study of the signaling substances produced by Methylobacterium mesophilicum, which co-occurs with Xylella fastidiosa in orange trees affected by the citrus variegated chlorosis disease. Among several results, we report herein the characterization and synthesis of a new natural product [(S)-N-(2E)-dodecenoyl-HSL], the first synthetic procedure for the rare (S)-N-(2E,7Z)-tetradecadienyl-HSL and the occurrence of a rare long, odd chain representative (N-tridecanoyl-HSL) in trace amounts. We report the first absolute configuration determination for five natural acyl-HSLs. We have also studied the effects of synthetic acyl-HSLs on Gram positive bacteria isolated from orange tissues. Additionally, the defensive secretion produced by the harvestman Hoplobunus mexicanus was characterized. The defensive repertory of this arachnid includes two irritating and volatile components (2,5-dimethyl-phenol and 2-methyl-5-ethyl-phenol), besides thanatosis and sound emission, a new behavioral artifice in opilionids / Doutorado / Quimica Organica / Doutor em Ciências

In nest-building species, offspring survival and reproductive success of parental individuals are strongly influenced by nest location and quality. Thus, quantifying the influence of abiotic conditions on nest integrity is important to predict the effects that weather variability may have on offspring survival and parental reproductive success. Here we investigated how rainfall affects nest integrity and how nest integrity influences male attractiveness and nest tenure. Our study species was the harvestman Quindina limbata, in which males build cup-like mud nests on fallen logs and protect the eggs against predators and fungi infestation. Our dataset is based on 12 months of regular inspections of over 150 nests in a tropical rainforest from Costa Rica. We found that 43% of the nests were destroyed by rainfall. The drag force promoted by rainfall running on the log surface negatively affected nest integrity by decreasing the wall perimeter and the floor area. The intensity of fungi cover was not explained by nest position or by precipitation. No matter the body size of the owner males, nests with high integrity received more eggs than nests with low integrity. Curiously, nests with high values of fungi cover received more eggs. Finally, nest integrity and fungi cover did not affect nest tenure, but the probability of males abandoning their nests increased with time they did not receive eggs. Considering that intense rainfall occurs all year long in tropical forests, the best males can do to decrease the chances of nest destruction is to select protected places to build their nests. Protected sites may keep nest structure better preserved, improve offspring survival, attract more females, and ultimately increase male reproductive success / Em espécies que constroem ninhos, a sobrevivência da prole e o sucesso reprodutivo dos indivíduos parentais são fortemente influenciados pela localização e qualidade dos ninhos. Portanto, quantificar a influência das condições abióticas sobre a integridade dos ninhos é importante para prever os efeitos que a variabilidade climática pode ter na sobrevivência da prole e no sucesso reprodutivo dos pais. Neste estudo, investigamos como a chuva influencia a integridade dos ninhos e como a integridade dos ninhos influencia a atratividade masculina e o tempo de posse do ninho. Nossa espécie de estudo foi o opilião Quindina limbata, em que os machos constroem ninhos de barro em troncos caídos e protegem os ovos contra predadores e infestação por fungos. Nosso conjunto de dados é baseado em 12 meses de inspeções regulares de mais de 150 ninhos em uma floresta tropical na Costa Rica. Descobrimos que 43% dos ninhos foram destruídos pela chuva. A força de arrasto promovida pela chuva na superfície dos troncos caídos influenciou negativamente a integridade dos ninhos, diminuindo o perímetro da parede e a área do piso. A intensidade de cobertura de fungos não foi explicada pela posição do ninho ou pela precipitação. O tamanho corporal dos machos não influenciou o ganho de ovos, mas ninhos com alta integridade receberam mais ovos do que ninhos com baixa integridade. Curiosamente, ninhos com altos valores de cobertura de fungos receberam mais ovos. Por fim, a integridade dos ninhos e a cobertura de fungos não influenciaram o tempo de posse do ninho, mas a probabilidade de os machos abandonarem seus ninhos aumentou com o tempo em que não receberam ovos em seus ninhos. Considerando que temporais ocorrem durante todo o ano em florestas tropicais, os melhores machos devem selecionar locais protegidos para construção dos seus ninhos a fim de diminuir as chances de destruição promovida pela chuva. Locais protegidos podem manter a estrutura do ninho melhor preservada, melhorar a sobrevivência da prole, atrair mais fêmeas e, finalmente, aumentar o sucesso reprodutivo dos machos

In nest-building species, offspring survival and reproductive success of parental individuals are strongly influenced by nest location and quality. Thus, quantifying the influence of abiotic conditions on nest integrity is important to predict the effects that weather variability may have on offspring survival and parental reproductive success. Here we investigated how rainfall affects nest integrity and how nest integrity influences male attractiveness and nest tenure. Our study species was the harvestman Quindina limbata, in which males build cup-like mud nests on fallen logs and protect the eggs against predators and fungi infestation. Our dataset is based on 12 months of regular inspections of over 150 nests in a tropical rainforest from Costa Rica. We found that 43% of the nests were destroyed by rainfall. The drag force promoted by rainfall running on the log surface negatively affected nest integrity by decreasing the wall perimeter and the floor area. The intensity of fungi cover was not explained by nest position or by precipitation. No matter the body size of the owner males, nests with high integrity received more eggs than nests with low integrity. Curiously, nests with high values of fungi cover received more eggs. Finally, nest integrity and fungi cover did not affect nest tenure, but the probability of males abandoning their nests increased with time they did not receive eggs. Considering that intense rainfall occurs all year long in tropical forests, the best males can do to decrease the chances of nest destruction is to select protected places to build their nests. Protected sites may keep nest structure better preserved, improve offspring survival, attract more females, and ultimately increase male reproductive success / Em espécies que constroem ninhos, a sobrevivência da prole e o sucesso reprodutivo dos indivíduos parentais são fortemente influenciados pela localização e qualidade dos ninhos. Portanto, quantificar a influência das condições abióticas sobre a integridade dos ninhos é importante para prever os efeitos que a variabilidade climática pode ter na sobrevivência da prole e no sucesso reprodutivo dos pais. Neste estudo, investigamos como a chuva influencia a integridade dos ninhos e como a integridade dos ninhos influencia a atratividade masculina e o tempo de posse do ninho. Nossa espécie de estudo foi o opilião Quindina limbata, em que os machos constroem ninhos de barro em troncos caídos e protegem os ovos contra predadores e infestação por fungos. Nosso conjunto de dados é baseado em 12 meses de inspeções regulares de mais de 150 ninhos em uma floresta tropical na Costa Rica. Descobrimos que 43% dos ninhos foram destruídos pela chuva. A força de arrasto promovida pela chuva na superfície dos troncos caídos influenciou negativamente a integridade dos ninhos, diminuindo o perímetro da parede e a área do piso. A intensidade de cobertura de fungos não foi explicada pela posição do ninho ou pela precipitação. O tamanho corporal dos machos não influenciou o ganho de ovos, mas ninhos com alta integridade receberam mais ovos do que ninhos com baixa integridade. Curiosamente, ninhos com altos valores de cobertura de fungos receberam mais ovos. Por fim, a integridade dos ninhos e a cobertura de fungos não influenciaram o tempo de posse do ninho, mas a probabilidade de os machos abandonarem seus ninhos aumentou com o tempo em que não receberam ovos em seus ninhos. Considerando que temporais ocorrem durante todo o ano em florestas tropicais, os melhores machos devem selecionar locais protegidos para construção dos seus ninhos a fim de diminuir as chances de destruição promovida pela chuva. Locais protegidos podem manter a estrutura do ninho melhor preservada, melhorar a sobrevivência da prole, atrair mais fêmeas e, finalmente, aumentar o sucesso reprodutivo dos machos