Thesis (M.S.)--Virginia Polytechnic Institute and State University, 1993. / Vita. Abstract. Includes bibliographical references (leaves 123-126). Also available via the Internet.

Atualmente, grande parte dos fármacos desenvolvidos com propriedades antitumorais tem como alvo molecular o DNA. Estas moléculas são desenvolvidas na maioria das vezes para, a despeito da grande variedade de sequências e conformações possíveis para uma molécula de DNA, interagirem específicamente com uma dada região e/ou sequência do DNA. Um dos objetivos mais desafiadores para o desenvolvimento destes fármacos é compreender como estas moléculas interagem especificamente com seu alvo biológico. Uma vez que estes processos ocorrem em escalas de tempo que ainda não podem ser alcançadas por técnicas de simulação clássicas, como a dinâmica molecular, novas metodologias foram propostas. Um destes métodos foi o proposto por Laio e Parrinello, em 2002, e denominado metadinâmica. A metadinâmica usa um potencial adaptativo em função de uma coordenada relevante ao sistema, permitindo que o sistema evolua para regiões diferentes do mínimo local da superfície de energia livre. Com isso, este trabalho teve como objetivo verificar se a metadinâmica descreveria de forma satisfatória o processo de dissociação e associação da Netropsina, usando como variável coletiva a distância entre o centro de massas destes ligantes ao eixo principal formado pelo DNA. Objetivou-se também verificar se a metadinâmica é capaz de fornecer a variação de energia livre de dissociação do Hoechst 33258 para diferentes sequências de DNA. Os resultados obtidos neste trabalho para a dissociação e associação da Netropsina revelaram uma boa concordancia entre os dados de energia livre experimentais com os obtidos pelo emprego da metadinâmica. O mecanismo de dissociação e associação da Netropsina obtido por metadinâmica revelou grande coerência com o modelo mecanistico proposto na literatura. Uma vez que não foi possível encontrarmos um conjunto de parâmetros adequados para a as simulações de metadinâmica para a dissociação da molécula do Hoechst 33258, não foi possível verificarmos o comportamento da metadinâmica em relação à variação da sequência do DNA. / Nowadays, most of drugs which are developed with antitumoral properties have as their molecular target the DNA molecule. Despite of the wide variety of conformational and sequence possibilities of the DNA molecule, these molecules are developed for interacting specifically with a particular region and/or DNA sequence. One of the most challenging objectives in the development of these drugs is to understand how these molecules interact specifically with the biological target. Since these processes take place at time scales larger than those we can reach with classical simulation techniques, such as Molecular Dynamics, new methodologies have been proposed to work with this processes. One of these methods, called Metadynamics, was proposed by Laio e Parrinello, at 2002. Metadinamics uses an non-Markovian potential dependent of a coordinate which is relevant to systen, also named collective variable, allowing the system to evolve through regions on the free energy surface which are different of the local minimum. This study aimed to verify if the Metadinamics methodology will describe satisfactorily the process of dissociation and association of Netropsin, using as a collective variable the distance between the center of mass of this molecule to the principal axis of the DNA molecule. This work was also aimed to determine whether Metadinamics is able to provide the variation of free energy for dissociation of Hoechst 33258 molecule from different DNA sequences. The results obtained in this work for dissociation and association of Netropsin molecule showed a good agreement between the experimental free energy data with those obtained by the use of Metadynamics simulations.The dissociation and association mechanism of Netropsin obtained by Metadinamics showed great coherence with the mechanistic model proposed in the literature. However, it was not possible to find a suitable set of parameters for the Metadynamics simulations for the process of Hoechst 33258 dissociation, therefore, we could not evaluate in this work the behavior of Metadynamics against different DNA sequences.

Atualmente, grande parte dos fármacos desenvolvidos com propriedades antitumorais tem como alvo molecular o DNA. Estas moléculas são desenvolvidas na maioria das vezes para, a despeito da grande variedade de sequências e conformações possíveis para uma molécula de DNA, interagirem específicamente com uma dada região e/ou sequência do DNA. Um dos objetivos mais desafiadores para o desenvolvimento destes fármacos é compreender como estas moléculas interagem especificamente com seu alvo biológico. Uma vez que estes processos ocorrem em escalas de tempo que ainda não podem ser alcançadas por técnicas de simulação clássicas, como a dinâmica molecular, novas metodologias foram propostas. Um destes métodos foi o proposto por Laio e Parrinello, em 2002, e denominado metadinâmica. A metadinâmica usa um potencial adaptativo em função de uma coordenada relevante ao sistema, permitindo que o sistema evolua para regiões diferentes do mínimo local da superfície de energia livre. Com isso, este trabalho teve como objetivo verificar se a metadinâmica descreveria de forma satisfatória o processo de dissociação e associação da Netropsina, usando como variável coletiva a distância entre o centro de massas destes ligantes ao eixo principal formado pelo DNA. Objetivou-se também verificar se a metadinâmica é capaz de fornecer a variação de energia livre de dissociação do Hoechst 33258 para diferentes sequências de DNA. Os resultados obtidos neste trabalho para a dissociação e associação da Netropsina revelaram uma boa concordancia entre os dados de energia livre experimentais com os obtidos pelo emprego da metadinâmica. O mecanismo de dissociação e associação da Netropsina obtido por metadinâmica revelou grande coerência com o modelo mecanistico proposto na literatura. Uma vez que não foi possível encontrarmos um conjunto de parâmetros adequados para a as simulações de metadinâmica para a dissociação da molécula do Hoechst 33258, não foi possível verificarmos o comportamento da metadinâmica em relação à variação da sequência do DNA. / Nowadays, most of drugs which are developed with antitumoral properties have as their molecular target the DNA molecule. Despite of the wide variety of conformational and sequence possibilities of the DNA molecule, these molecules are developed for interacting specifically with a particular region and/or DNA sequence. One of the most challenging objectives in the development of these drugs is to understand how these molecules interact specifically with the biological target. Since these processes take place at time scales larger than those we can reach with classical simulation techniques, such as Molecular Dynamics, new methodologies have been proposed to work with this processes. One of these methods, called Metadynamics, was proposed by Laio e Parrinello, at 2002. Metadinamics uses an non-Markovian potential dependent of a coordinate which is relevant to systen, also named collective variable, allowing the system to evolve through regions on the free energy surface which are different of the local minimum. This study aimed to verify if the Metadinamics methodology will describe satisfactorily the process of dissociation and association of Netropsin, using as a collective variable the distance between the center of mass of this molecule to the principal axis of the DNA molecule. This work was also aimed to determine whether Metadinamics is able to provide the variation of free energy for dissociation of Hoechst 33258 molecule from different DNA sequences. The results obtained in this work for dissociation and association of Netropsin molecule showed a good agreement between the experimental free energy data with those obtained by the use of Metadynamics simulations.The dissociation and association mechanism of Netropsin obtained by Metadinamics showed great coherence with the mechanistic model proposed in the literature. However, it was not possible to find a suitable set of parameters for the Metadynamics simulations for the process of Hoechst 33258 dissociation, therefore, we could not evaluate in this work the behavior of Metadynamics against different DNA sequences.

Atualmente, grande parte dos fármacos desenvolvidos com propriedades antitumorais tem como alvo molecular o DNA. Estas moléculas são desenvolvidas na maioria das vezes para, a despeito da grande variedade de sequências e conformações possíveis para uma molécula de DNA, interagirem específicamente com uma dada região e/ou sequência do DNA. Um dos objetivos mais desafiadores para o desenvolvimento destes fármacos é compreender como estas moléculas interagem especificamente com seu alvo biológico. Uma vez que estes processos ocorrem em escalas de tempo que ainda não podem ser alcançadas por técnicas de simulação clássicas, como a dinâmica molecular, novas metodologias foram propostas. Um destes métodos foi o proposto por Laio e Parrinello, em 2002, e denominado metadinâmica. A metadinâmica usa um potencial adaptativo em função de uma coordenada relevante ao sistema, permitindo que o sistema evolua para regiões diferentes do mínimo local da superfície de energia livre. Com isso, este trabalho teve como objetivo verificar se a metadinâmica descreveria de forma satisfatória o processo de dissociação e associação da Netropsina, usando como variável coletiva a distância entre o centro de massas destes ligantes ao eixo principal formado pelo DNA. Objetivou-se também verificar se a metadinâmica é capaz de fornecer a variação de energia livre de dissociação do Hoechst 33258 para diferentes sequências de DNA. Os resultados obtidos neste trabalho para a dissociação e associação da Netropsina revelaram uma boa concordancia entre os dados de energia livre experimentais com os obtidos pelo emprego da metadinâmica. O mecanismo de dissociação e associação da Netropsina obtido por metadinâmica revelou grande coerência com o modelo mecanistico proposto na literatura. Uma vez que não foi possível encontrarmos um conjunto de parâmetros adequados para a as simulações de metadinâmica para a dissociação da molécula do Hoechst 33258, não foi possível verificarmos o comportamento da metadinâmica em relação à variação da sequência do DNA. / Nowadays, most of drugs which are developed with antitumoral properties have as their molecular target the DNA molecule. Despite of the wide variety of conformational and sequence possibilities of the DNA molecule, these molecules are developed for interacting specifically with a particular region and/or DNA sequence. One of the most challenging objectives in the development of these drugs is to understand how these molecules interact specifically with the biological target. Since these processes take place at time scales larger than those we can reach with classical simulation techniques, such as Molecular Dynamics, new methodologies have been proposed to work with this processes. One of these methods, called Metadynamics, was proposed by Laio e Parrinello, at 2002. Metadinamics uses an non-Markovian potential dependent of a coordinate which is relevant to systen, also named collective variable, allowing the system to evolve through regions on the free energy surface which are different of the local minimum. This study aimed to verify if the Metadinamics methodology will describe satisfactorily the process of dissociation and association of Netropsin, using as a collective variable the distance between the center of mass of this molecule to the principal axis of the DNA molecule. This work was also aimed to determine whether Metadinamics is able to provide the variation of free energy for dissociation of Hoechst 33258 molecule from different DNA sequences. The results obtained in this work for dissociation and association of Netropsin molecule showed a good agreement between the experimental free energy data with those obtained by the use of Metadynamics simulations.The dissociation and association mechanism of Netropsin obtained by Metadinamics showed great coherence with the mechanistic model proposed in the literature. However, it was not possible to find a suitable set of parameters for the Metadynamics simulations for the process of Hoechst 33258 dissociation, therefore, we could not evaluate in this work the behavior of Metadynamics against different DNA sequences.

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Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoFabiolaTomassoni.pdf: 1084718 bytes, checksum: f3a9ad906c2de99eae20b3a468175ac2 (MD5) Previous issue date: 2015-02-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nitrogen is one of the great impact of elements in crop productivity, but little is known about its effect on crambe nutrition as a function of crop ground cover predecessors to the no-till system. The study aimed to evaluate the dry matter accumulation of cover crops and the effect of nitrogen application coverage in the subsequent crop crambe. The experiment was conducted in Santa Helena, State of Parana in a Rhodic Hapludox (Red Latosol in the Brazilian classification). The experimental design was a randomized block in a split plot design with four replications. The plots were Pennisetum glaucum, sudanense Sorghum, Sorghum bicolor and Crotalaria juncea, and the subplots of absence or presence of nitrogen in coverage (0 and 70 kg ha-1). Cover crops showed similar results (p ≤ 0.05), dry matter, whose accumulations were 11,551, 11,313, 10,692 and 10,268 kg ha-1 for sorghum, sudan grass, sun hemp and millet, respectively. The crambe culture was influenced by the interaction between the factors cover crops  nitrogen fertilization, the nitrogen fertilization did not influence the relative chlorophyll index and the total N content when the crambe was grown on straw of sunn hemp. The isolation of cover crops positively affected the dry matter accumulation, the number of plants and productivity of crambe grains, especially the sun hemp. Except the thousand grain weight, the other crambe yield components were positively influenced by nitrogen fertilization. The nitrogen fertilization provided higher productivity crambe (1,347 kg ha-1). / O nitrogênio é um dos elementos de grande impacto na produtividade das culturas, porém pouco se sabe sobre seu efeito na nutrição do crambe em função de culturas antecessoras de cobertura do solo para o sistema de plantio direto. O trabalho teve como objetivo avaliar o acúmulo de matéria seca de culturas de cobertura e o efeito da aplicação de nitrogênio em cobertura no cultivo subsequente de crambe. O experimento foi conduzido em Santa Helena, Estado do Paraná em um Latossolo Vermelho eutrófico. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram constituídas por Pennisetum glaucum, Sorghum sudanense, Sorghum bicolor e Crotalaria juncea, e as subparcelas, pela aplicação ou não de nitrogênio em cobertura (0 e 70 kg ha-1). As culturas de cobertura apresentaram resultados semelhantes (p ≤ 0.05) de matéria seca, cujos acúmulos foram de 11.551, 11.313, 10.692 e 10.268 kg ha-1 para o sorgo, capim sudão, crotálaria e o milheto, respectivamente. O cultivo de crambe foi influenciado pela interação entre os fatores culturas de cobertura  adubação nitrogenada, cuja adubação nitrogenada não influenciou o índice relativo de clorofila e o teor de N total quando o crambe foi cultivado sobre palhada de crotalária. As culturas de cobertura de forma isolada contribuíram para o acúmulo de matéria seca, número de plantas e produtividade de grãos de crambe, com destaque para a crotalária. Com excessão à massa de mil grãos, os demais componentes da produção do crambe foram beneficiados pela adubação nitrogenada de cobertura. A adubação nitrogenada de cobertura proporcionou maior produtividade de crambe (1.347 kg ha-1).

Dissertation--Franfurt am Main, 2001. / Bibliogr. p. [448]-461. Index.

Univ., Diss.--Witten/Herdecke, 2003. / Literaturverz. S. 329 - 369.

Univ., Diss., 2001--Frankfurt (Main).