Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-27T13:37:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoPotencialCitotoxico.pdf: 897699 bytes, checksum: 7a4eadf723c3256711376abf0691cf05 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-30T12:44:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoPotencialCitotoxico.pdf: 897699 bytes, checksum: 7a4eadf723c3256711376abf0691cf05 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-30T12:44:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoPotencialCitotoxico.pdf: 897699 bytes, checksum: 7a4eadf723c3256711376abf0691cf05 (MD5) Previous issue date: 2016-08-08 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Piroxicam é um AINE que pertence farmacologicamente a classe oxicam e é indicado para tratar diversos males como artrite reumatoide, dismenorreia primária, endometriose, entre outros. Suas propriedades anti-inflamatórias são bem conhecidas e está relacionada a sua capacidade não seletiva de inibição reversível das COXs, mas sabese pouco a respeito de sua atividade citotóxica e de sua ação no DNA. São escassos dados a respeito dos possíveis efeitos genotóxicos do Piroxicam em células de mamíferos. Esses efeitos podem ser monitorados para a prevenção e controle de algumas reações adversas e efeitos colaterais importantes. O presente estudo foi delineado para investigar os possíveis efeitos genotóxicos e citotóxicos induzidos in vitro pelo fármaco Piroxicam em linhagem de rim de macaco verde africano (VERO). A viabilidade das células expostas ao Piroxicam foi avaliada pelo ensaio MTT, a citotoxicidade do Piroxicam foi verificada pela quantificação de apoptose e necrose utilizando corantes fluorescentes (Hoechst, iodeto de propídeo e diacetato de fluoresceína) e a genotoxicidade do Piroxicam foi avaliada pelo teste do cometa. Os resultados do ensaio de viabilidade celular mostraram que o Piroxicam reduz significativamente (p<0,05) a viabilidade das células nas concentrações de 1,0 mM, 2,0 mM, 4,0 mM e 8,0 mM. Observou-se também que o Piroxicam induz morte significativa (p<0,01) por apoptose em todas concentrações testadas, tanto para tratamento de 24h quanto para 48h. No caso do ensaio cometa, não houve danos ao DNA em nenhuma concentração testada. Os dados defendem a ideia de que o Piroxicam possui atividade citotóxica, mas não apresenta potencial genotóxico nas condições testadas. / The Piroxicam is a NSAID that pharmacologically belongs to oxicam class and is indicated to treat various ailments such as rheumatoid arthritis, primary dysmenorrhea, endometriosis, among others. Its anti-inflammatory properties are well known and is related to its non-selective ability to reversible inhibition of COX, but it is known little about their cytotoxic activity and its effect on DNA. There are few data on the possible genotoxic effects of Piroxicam in mammalian cells. These effects can be monitored for the prevention and control of some adverse reactions and major side effects. This study was designed to investigate the possible genotoxic and cytotoxic induced in vitro by Piroxicam drug in kidney line of African green monkey (VERO). The viability of cells exposed to piroxicam was evaluated by MTT assay, cytotoxicity of piroxicam was verified by quantifying apoptosis and necrosis using fluorescent dyes (Hoechst, propidium iodide and fluorescein diacetate) and genotoxicity of piroxicam was evaluated by the comet assay. The results of the cell viability assay showed that Piroxicam reduces significantly (p <0.05) cell viability in the concentrations of 1.0 mM, 2.0 mM, 4.0 mM and 8.0 mM. It is also noted that piroxicam induced significant killing (p <0.01) by apoptosis in all concentrations tested, both as to 24h treatment 48h. In the case of the comet assay, there was no damage to the DNA in any concentration tested. The data support the idea that piroxicam has a cytotoxic activity, but has no genotoxic potential in the tested conditions.

Orientador: Maria Aparecida Marin Morales / Banca: Rodrigo Juliano Oliveira / Banca: Carmem Silvia Fontanetti Christofoletti / Resumo: Os avanços tecnológicos trazem muitos benefícios, no entanto vêm acompanhados de um aumento dos efluentes provenientes de diferentes tipos de indústrias, os quais geram subprodutos indesejáveis que carregam consigo muitos contaminantes químicos que são lançados todo ano no solo, ar e água. Em especial, as indústrias de refino de petróleo produzem efluentes ricos em metais pesados, químicos inorgânicos e orgânicos. Dentre os contaminantes orgânicos mais importantes do petróleo, encontram-se os Hidrocarbonetos, em especial os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPA). De maneira geral, tanto os HPA quanto seus derivados estão associados ao aumento da incidência de diversos tipos de cânceres no homem. Neste contexto, faz-se necessário o desenvolvimento e aplicação de ferramentas para avaliação de amostras ambientais possivelmente impactadas por dejetos químicos. Sendo assim, o presente trabalho tem por objetivo avaliar a genotoxicidade e a mutagenicidade das águas dos rios Jaquari-SP, Atibaia-SP e Piracicaba-SP, numa região influenciada pelos efluentes gerados pela refinaria de petróleo da cidade de Paulínia - SP. As avaliações foram feitas por meio de dois organismos-testes distintos: raízes de Allium cepa e cultura de Células de Ovário de Hamster Chinês (CHO-K1). Para os ensaios com A. cepa, foram aplicados os testes de aberrações cromossômicas (AC) e micronúcleos (MN) em células de meristemas de raízes e micronúcleos em células F1 deste mesmo órgão. Para os ensaios com células CHO-K1, foram a plicadas as técnicas do ensaio do cometa e do teste do Micronúcleo. Os resultados obtidos nessa pesquisa mostraram que as substâncias químicas geradas pelo processo de refino do petróleo apresentam características genotóxicas e/ou mutagênicas. Os resultados também permitiram o esclarecimento... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Technological advances bring many advances; however they are accompanied by an increase in the effluents derived from different types of industries, which generate undesirable by-products that carry several chemical contaminants that are discharged every year in the soil, air and water. Industries of petroleum refinery, in particular, produce effluents rich in heavy metals, inorganic and organic chemicals. Among the most important organic contaminants of the petroleum, we can highlight the Hydrocarbons, in special the Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs). In general, both PAHs and their derivatives are associated with the increase in the incidence of several types of cancer in humans. In this context, it is necessary to develop and apply tools to assess environmental samples possibly impacted by chemical waste. Thus, this study aims to evaluate the genotoxicity and mutagenicity of waters of the Jaquari-SP, Atibaia-SP and Piracicaba-SP rivers, in a region influenced by effluents generated by a petroleum refinery of the city of Paulínia - SP. The evaluations were carried out with two distinct test organisms: roots of Allium cepa and culture of cells of Chinese Hamster Ovary (CHO-K1). For the assays with A. cepa, the tests of chromosome aberrations (CA) and micronuclei (MN) in meristematic cells of roots and micronuclei in F1 cells of the same organ were applied. For the assays with CHO-K1 cells, the techniques of comet assay and the micronucleus test were used. The results obtained in this study showed that the chemical substances generated by the petroleum refining process present genotoxic and/or mutagenic characteristics. The results also allowed the elucidation of the modes of action of these compounds on the genetic material of the organisms exposed. Particularly, it was observed, by the tests performed... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Kardiovaskuläre Ereignisse bilden die Haupttodesursache in den westlichen Ländern. Mit der Einführung von Clopidogrel, welches am ADP-Rezeptor P2Y12 wirkt, konnte die Mortalität und Morbidität von kardiovaskulären Ereignissen signifikant gesenkt werden. Der P2Y12 gehört als G-Protein-gekoppelter Rezeptor (GPCR) zur größten Gruppe membranständiger Rezeptoren, welche durch ihr ubiquitäres Vorkommen einen idealen Angriffspunkt in der Pharmakotherapie bilden. Zur intelligenten und gezielten Entwicklung von neuen Arzneimitteln bedarf es umfassender Kenntnisse der Struktur- und Wirkungsbeziehung von GPCR. Um den Modellrezeptor P2Y12 strukturell und funktionell zu charakterisieren, wurde eine sättigende Mutagenese in einem funktionell essentiellen Bereich des Rezeptors (Transmembranhelices 6 und 7 sowie 3. extrazellulärer Loop) durchgeführt. Hiermit sollten die Auswirkungen von Punktmutationen auf die Funktionsweise des Rezeptors untersucht werden. Hierfür wurden sättigende Mutantenbibliotheken für 66 Positionen erstellt, wobei jede Aminosäure (AS) durch jede nicht natürlicherweise im humanen P2Y12 vorkommende AS ersetzt wurde (1254 Mutanten). Diese wurden funktionell im Expressionssystem der Hefe Saccharomyces cerevisiae mit steigenden Agonistenkonzentrationen charakterisiert und anhand ihrer Funktionalität klassifiziert. Dabei wiesen 90,8 ± 1,9 % der Rezeptormutanten keine Wildtypeigenschaften auf. Die Auswertung von 77 Wirbeltierorthologen zeigte ebenso eine hohe Konservierung von 90,7 ± 1,5 % pro Position. Im direkten positionalen Vergleich zwischen evolutionären und in vitro Daten konnte eine Übereinstimmung der in vitro und in vivo Daten von 90,2 % gefunden werden. Die funktionellen Daten wurden in eine Online-Mutantendatenbank eingearbeitet und wurden in einem 3D-Rezeptor-Homologiemodell visualisiert. Damit ist der Beweis geführt worden, dass es mit guter Vorhersagewahrscheinlichkeit möglich ist, von evolutionären Daten Rückschlüsse auf die Relevanz von Mutationen zu ziehen.

Stuttgart, Univ., Diss., 2002.

Resumo: Mutantes foram obtidos através de tratamento mutagênico dos esporos de S. clavuligerus ATCC 27064 com metil-metanosulfonato. Um total de 822 colônias, obtidas por repiques sucessivos, foram selecionadas em testes qualitativos e/ou quantitativos. O melhor mutante S. clavuligerus 45.41, mostrou-se de duas a quatro vezes mais produtivo que a linhagem selvagem, e manteve-se estável após 35 repiques sucessivos ao longo deste estudo. O comportamento das linhagens foi investigado pela adição de diferentes diaminas ao meio de cultivo, uma a uma, na ausência de lisina. Também se investigou duas fontes distintas de C, além de compostos como o ácido 2,6- diaminopimélico. Um planejamento de dois fatores (cadaverina e lisina), três níveis, baseado no ponto central, faces centradas, indicou que a adição de lisina aumenta a produção de CefC para ambas as linhagens. O efeito positivo da cadaverina foi observado principalmente na linhagem mutante 45.41. Resultados obtidos em processo de batelada, em biorreator de bancada confirmaram as diferenças observadas entre as linhagens nos cultivos em frascos agitados. Procedimento de mutagênese clássica foi utilizado em conjunto com critérios bem definidos para se estabelecer um meio de cultura apropriado, com o objetivo de alcançar um aumento significativo da produção de CefC. Este é o primeiro estudo utilizando um mutante de S. clavuligerus obtido por mutagênese clássica, cuja produção de CefC é de três vezes maior que a da linhagem selvagem, em meios contendo diaminas / Abstract: Mutants were obtained by treating S. clavuligerus ATCC 27064 spores with methyl-methanesulfonate. A total of 822 colonies, obtained by successive sampling, were selected by qualitative and/or quantitative tests. The best mutant, S. clavuligerus 45.41, was two to four times more productive than the wild-type strain, and remained stable even after 35 successive samplings throughout the study. Strains behavior was investigated by adding different diamines in media, one by one, in the absence of lysine. Also investigated two different sources of C, and compounds such as 2,6-diaminopimelic acid. The two-factor (cadaverine and lysine), three-level, central composite-based, face-centered experimental design indicates that adding lysine increases CephC production for both strains alike. The positive effect of cadaverine was observed mainly in the Mutant 45.41 strain. Results obtained in batch-processes in a bench-scale bioreactor confirmed differences among strains observed in shaken flasks cultures. Classical mutagenesis procedures in conjunction with the adoption of well-defined criteria to establish an appropriate culture medium promoted a significant improvement in CephC production. It is the first study indicating an increase in CephC production in media containing diamines employing a mutant of S. clavuligerus obtained by classical mutagenesis / Orientador: Maria Lucia Gonsales da Costa Araujo / Banca: Pedro de Oliva Neto / Banca: Cecilia Laluce / Banca: José Gregório Cabrera Gomez / Banca: Cristina Paiva de Sousa / Doutor

A manutenção da estabilidade do material hereditário das células requer fidelidade na replicação do DNA, precisão na segregação dos cromossomos e a capacidade de evitar mutações herdáveis, causadas por injúrias espontâneas e induzidas no genoma. Para enfrentar estes desafios, as células possuem processos evolutivamente conservados, incluindo reparação do DNA e mecanismos de checkpoint. Falhas no cumprimento destes mecanismos podem resultar em morte celular, no acúmulo de mutações herdáveis e na indução de instabilidade genômica, a qual é uma característica predominante de células tumorais. Em Saccharomyces cerevisiae, a visão mais recente dos estágios iniciais da resposta de checkpoint indica que dois complexos de proteínas, Mec1-Ddc2 e Rad17- Mec3-Ddc1, são recrutados à região de lesão no DNA. Rad17p, Mec3p, e Ddc1p (os homólogos humanos são Rad1, Hus1, e Rad9, respectivamente) formam um complexo heterotrimérico estruturalmente relacionado ao antígeno nuclear de proliferação celular (PCNA), o fator de processividade das DNA polimerases δ e ε. Recentemente, identificamos um alelo mutante de MEC3 – pso9-1 – o qual é fortemente sensível a vários agentes indutores de danos no DNA e apresenta baixa mutabilidade induzida. Para prosseguir nas investigações dos efeitos da proteína mutante Pso9-1, a seqüência completa do alelo mutante foi determinada. A comparação das seqüências obtidas com a seqüência tipo-selvagem depositada nos bancos de dados revelou a deleção de um único nucleotídeo, na posição 802 (802delA), a qual leva a uma forma truncada de Pso9p. O alelo mutante pso9-1[802delA] codifica, um polipeptídeo de 276 aminoácidos, no qual os últimos nove aminoácidos estão fora da fase leitura apropriada e seu domínio carboxi-terminal, drasticamente diminuído. Esta mutação afetou as propriedades de ligação de Pso9-1p, impedindo as interações com seus parceiros de complexo Rad17p e Ddc1p. Ensaios adicionais de interação empregando construções de mec3 que não continham os últimos 25 e 75 aminoácidos do domínio carboxiterminal também não foram capazes de manter interações estáveis. Além disso, a linhagem mutante pso9-1 perdeu a capacidade de detectar danos no DNA, uma vez que dava continuidade no ciclo-celular, após tratamento com 8-metoxipsoraleno fotoativado. Uma vez analisada a reposta a danos no DNA de mutantes deficientes no componente de PCNA-like, Pso9p/Mec3p, em combinação à inativação de subunidades de DNA polimerases replicativas (Pols α, δ and ε), foi encontrada uma interação aditiva entre PSO9/MEC3 e POL32, o qual codifica a terceira subunidade da DNA polimerase δ. A hipersensibilidade de pol32Δ a 8-MOP fotoativado, revelada por estas análises genéticas, sugeriu fortemente a participação ainda não descrita de uma polimerase replicativa na reparação de pontes intercadeias. Esta hipótese foi confirmada, já que o mutante pol32Δ também se mostrou extremamente deficiente em ligar extremidades de DNA não-coesivas, particularmente em casos de extremidades protuberantes 5’, sugerindo um papel para a DNA polimerase δ em recombinação não-homóloga (NHEJ). A coleção de dados apresentada neste trabalho reafirma a importância de proteínas como Pso9p/Mec3p que iniciam a sinalização de anormalidades no DNA. Além disso, amplia a rede de proteínas que responde a danos do tipo pontes intercadeias, mostrando que uma proteína em particular, como visto para Pol32p, pode ter tarefas adicionais como mecanismo de segurança, a fim de garantir a estabilidade genômica. / Maintenance of stability of hereditary material of cells requires fidelity in DNA replication, precision in chromosome segregation, and the ability to avoid heritable mutations caused by spontaneous and induced genomic insults. To cope with these challenges cells have evolved evolutionarily conserved processes, including DNA repair and checkpoint mechanisms. Failure to enforce these mechanisms can result in cell death or in accumulation of heritable mutations and the induction of genome instability, which is a predominant characteristic of cancer cells. In Saccharomyces cerevisiae, it is the current understanding of the initial stages of the checkpoint response that two protein complexes, Mec1-Ddc2 and Rad17-Mec3- Ddc1, are recruited to sites near a DNA lesion. Rad17p, Mec3p, and Ddc1p (the human homologues are Rad1, Hus1, and Rad9, respectively) form a heterotrimeric complex structurally related to the proliferating cell nuclear antigen (PCNA), the processivity factor of DNA polymerases δ and ε. We have recently identified a yeast mutant allele of MEC3 – pso9-1 – which is strongly sensitive to DNA damaging agents and confers low induced mutability. To further investigate the effects of the Pso9-1 mutant protein, the complete sequence of the mutant allele was determined. The comparison of obtained sequences with the databank-deposited wild-type MEC3 sequence revealed a single deletion of nucleotide position 802 (802delA) that leads to a truncated Pso9p. The 802delA frameshift mutant allele thus encodes a 276 amino acid polypeptide in which the last nine amino acids are out of proper reading frame and that has its carboxyl terminus dramatically shortened. This mutation affected the binding properties of Pso9-1p, abolishing its interactions with both Rad17p and Ddc1p. Further interaction assays employing mec3 constructions lacking the last 25 and 75 amino acid carboxyl termini were also not able to maintain stable interactions. Moreover, the pso9-1 mutant strain could no longer sense DNA damage since it continued in the cell cycle after photoactivated 8-methoxypsoralen treatment. When analyzing the response to DNA damage of yeast mutants lacking the yeast PCNA-like component Pso9p/Mec3p in combination with defective subunits of three replicative DNA polymerases (Pols α, δ and ε), we found an additive interaction between PSO9/MEC3 and POL32, which codifies the third subunit of DNA polymerase δ. The hypersensitivity of pol32Δ to photoactivated 8-MOP revealed by these genetic analyses strongly suggested the hitherto unknown participation of a replicative polymerase in the repair of interstrand cross-links. This assumption was confirmed since we also found the pol32Δ mutant extremely deficient in joining non-cohesive DNA ends, particularly in cases of mismatched 5’ overhangs, suggesting a role for DNA polymerase δ in non-homologous end-joining (NHEJ). The collection of data presented in this work reasserts the relevance of sensor proteins as Pso9p/Mec3p in initiating the signaling of structural abnormalities in DNA. Moreover, it amplifies the network of interstrand cross-links responsive proteins, showing that a particular protein, as seen for Pol32p, may have additional tasks as a safety mechanism in ensuring genomic stability.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T00:02:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 277525.pdf: 903897 bytes, checksum: 7d856e166a29a1927236c8c628ced144 (MD5) / As lipases e esterases pertencem ao grupo das hidrolases e são enzimas capazes de catalisar a clivagem e formação de ligações ésteres. Essas enzimas são empregadas em diferentes ramos industriais, principalmente na indústria química, farmacêutica e de alimentos. A lipase (AF208229) de Staphylococcus xylosus foi previamente isolada, clonada, seqüenciada e caracterizada. O objetivo deste trabalho foi avaliar a importância do resíduo de aminoácido valina 309 para atividade enzimática desta lipase, modificando a valina 309 por aspartato ou lisina através da PCR mutagênese sitio dirigida. A mutação foi realizada com sucesso e os mutantes (Mut-Asp e Mut-Lys) apresentaram características diferentes da lipase recombinante selvagem (WT-Val) em relação a hidrólise do butirato de p-nitrofenila. Foi observado que a substituição do aminoácido 309 aumentou a atividade das lipases mutantes, principalmente com a presença do aminoácido básico (Mut-Lys). No entanto, a afinidade da enzima ao substrato diminui após a substituição do aminoácido valina, ocasionando aumento em duas vezes do valor de Km para as enzimas mutantes. A atividade ótima para as três lipases recombinantes foi observada em pH 9,0 e a 42°C, sendo que, a Mut-Lys apresentou a maior atividade no pH alcalino. A lipase recombinante selvagem (WT-Val) e as lipases mutantes Mut-Asp e Mut-Lys mostraram ser termoestáveis após incubação a 80°C, visto que não foi observada perda na atividade nos períodos de incubação analisados (10, 20 e 30 min), fato observado pela primeira vez para lipases do gênero Staphylococcus. A imobilização de enzimas é uma estratégia bastante utilizada para modificar a atividade enzimática e propiciar o uso de biocatalisadores nos processos industriais. A esterase de Lactobacillus plantarum foi previamente isolada, clonada, seqüenciada e caracterizada. Neste trabalho, esta esterase foi expressa em E. coli e o lisado celular foi imobilizado no suporte hidrofóbico polipropileno (Accurel MP1000) pelo método de adsorção e apresentou eficiência de 68,7%. A enzima imobilizada mostrou ser mais estável nas diferentes temperaturas testadas, como também, apontou ser mais termoestável que o lisado celular de enzima livre, mostrando que o processo de imobilização ocasiona restrição na mobilidade conformacional e maior rigidez na estrutura da enzima, impedindo a desnaturação e a perda da capacidade catalítica. A enzima imobilizada apresentou menor atividade específica e menor afinidade pelo substrato em relação a enzima livre, frente a hidrólise do butirato de p-nitrofenila. Não foi observado desprendimento de proteína do suporte após 3 ciclos contínuos e a atividade de hidrolise da enzima imobilizada foi estável até a terceira semana após ser imobilizada. / The lipases and esterases belong to the group of hydrolases and these enzymes are capable of catalyzing the cleavage and formation of ester bonds. These enzymes are used in different industrial fields, mainly in the chemical, pharmaceutical and food industries. Lipase (AF208229) of Staphylococcus xylosus was previously isolated, cloned, sequenced and characterized. The objective of this study was to evaluate the importance of the amino acid valine 309 for activity of lipase, changing valine 309 to aspartate or lysine by PCR site directed mutagenesis. The mutation was successfully performed and the mutant (Mut and Mut-Asp-Lys) had different characteristics from recombinant lipase wild (WT-Val) for the hydrolysis of butyrate p-nitrophenyl. It was observed that the substitution of amino acid 309 increased the activity of lipase mutants, especially with the presence of basic amino acid (Mut-Lys). However, the affinity of the enzyme to the substrate decreases after substitution of the amino acid valine, leading to increased at twice the value of Km for mutant enzymes. The optimum activities for the three recombinant lipases were observed at pH 9.0 and 42° C, and the Mut-Lys showed the highest activity at alkaline pH. Recombinant lipase wild-type (WT-Val) and the mutants Mut-Asp and Mut-Lys proved to be heat-stable after incubation at 80°C, whereas there was no loss of activity in the incubation periods examined (10, 20 and 30 min ). This result was first observed for lipases of Staphylococcus. The immobilization of enzymes is a strategy often used to modify the enzymatic activity and promote the use of biocatalysts in industrial processes. The esterase of Lactobacillus plantarum was previously isolated, cloned, sequenced and characterized. In this work, this esterase was expressed in E. coli and the cell lysate was immobilized on the support hydrophobic polypropylene (Accurel MP1000) by the method of adsorption and presented efficiency of 68.7%. The immobilized enzyme was more stable at different temperatures, and also was more thermostable than the cell lysate of free enzyme, showing that the immobilization process can causes restricted mobility and greater rigidity in the structure of the enzyme, preventing the denaturation and loss of catalytic ability. The immobilized enzyme showed a lower specific activity and a lower affinity by the substrate than the free enzyme for hydrolysis of butyrate p-nitrophenyl. It was not observed detachment of protein support after 3 continuous cycles and the hydrolysis activity of immobilized enzyme was stable until the third week after being immobilized.

A manutenção da estabilidade do material hereditário das células requer fidelidade na replicação do DNA, precisão na segregação dos cromossomos e a capacidade de evitar mutações herdáveis, causadas por injúrias espontâneas e induzidas no genoma. Para enfrentar estes desafios, as células possuem processos evolutivamente conservados, incluindo reparação do DNA e mecanismos de checkpoint. Falhas no cumprimento destes mecanismos podem resultar em morte celular, no acúmulo de mutações herdáveis e na indução de instabilidade genômica, a qual é uma característica predominante de células tumorais. Em Saccharomyces cerevisiae, a visão mais recente dos estágios iniciais da resposta de checkpoint indica que dois complexos de proteínas, Mec1-Ddc2 e Rad17- Mec3-Ddc1, são recrutados à região de lesão no DNA. Rad17p, Mec3p, e Ddc1p (os homólogos humanos são Rad1, Hus1, e Rad9, respectivamente) formam um complexo heterotrimérico estruturalmente relacionado ao antígeno nuclear de proliferação celular (PCNA), o fator de processividade das DNA polimerases δ e ε. Recentemente, identificamos um alelo mutante de MEC3 – pso9-1 – o qual é fortemente sensível a vários agentes indutores de danos no DNA e apresenta baixa mutabilidade induzida. Para prosseguir nas investigações dos efeitos da proteína mutante Pso9-1, a seqüência completa do alelo mutante foi determinada. A comparação das seqüências obtidas com a seqüência tipo-selvagem depositada nos bancos de dados revelou a deleção de um único nucleotídeo, na posição 802 (802delA), a qual leva a uma forma truncada de Pso9p. O alelo mutante pso9-1[802delA] codifica, um polipeptídeo de 276 aminoácidos, no qual os últimos nove aminoácidos estão fora da fase leitura apropriada e seu domínio carboxi-terminal, drasticamente diminuído. Esta mutação afetou as propriedades de ligação de Pso9-1p, impedindo as interações com seus parceiros de complexo Rad17p e Ddc1p. Ensaios adicionais de interação empregando construções de mec3 que não continham os últimos 25 e 75 aminoácidos do domínio carboxiterminal também não foram capazes de manter interações estáveis. Além disso, a linhagem mutante pso9-1 perdeu a capacidade de detectar danos no DNA, uma vez que dava continuidade no ciclo-celular, após tratamento com 8-metoxipsoraleno fotoativado. Uma vez analisada a reposta a danos no DNA de mutantes deficientes no componente de PCNA-like, Pso9p/Mec3p, em combinação à inativação de subunidades de DNA polimerases replicativas (Pols α, δ and ε), foi encontrada uma interação aditiva entre PSO9/MEC3 e POL32, o qual codifica a terceira subunidade da DNA polimerase δ. A hipersensibilidade de pol32Δ a 8-MOP fotoativado, revelada por estas análises genéticas, sugeriu fortemente a participação ainda não descrita de uma polimerase replicativa na reparação de pontes intercadeias. Esta hipótese foi confirmada, já que o mutante pol32Δ também se mostrou extremamente deficiente em ligar extremidades de DNA não-coesivas, particularmente em casos de extremidades protuberantes 5’, sugerindo um papel para a DNA polimerase δ em recombinação não-homóloga (NHEJ). A coleção de dados apresentada neste trabalho reafirma a importância de proteínas como Pso9p/Mec3p que iniciam a sinalização de anormalidades no DNA. Além disso, amplia a rede de proteínas que responde a danos do tipo pontes intercadeias, mostrando que uma proteína em particular, como visto para Pol32p, pode ter tarefas adicionais como mecanismo de segurança, a fim de garantir a estabilidade genômica. / Maintenance of stability of hereditary material of cells requires fidelity in DNA replication, precision in chromosome segregation, and the ability to avoid heritable mutations caused by spontaneous and induced genomic insults. To cope with these challenges cells have evolved evolutionarily conserved processes, including DNA repair and checkpoint mechanisms. Failure to enforce these mechanisms can result in cell death or in accumulation of heritable mutations and the induction of genome instability, which is a predominant characteristic of cancer cells. In Saccharomyces cerevisiae, it is the current understanding of the initial stages of the checkpoint response that two protein complexes, Mec1-Ddc2 and Rad17-Mec3- Ddc1, are recruited to sites near a DNA lesion. Rad17p, Mec3p, and Ddc1p (the human homologues are Rad1, Hus1, and Rad9, respectively) form a heterotrimeric complex structurally related to the proliferating cell nuclear antigen (PCNA), the processivity factor of DNA polymerases δ and ε. We have recently identified a yeast mutant allele of MEC3 – pso9-1 – which is strongly sensitive to DNA damaging agents and confers low induced mutability. To further investigate the effects of the Pso9-1 mutant protein, the complete sequence of the mutant allele was determined. The comparison of obtained sequences with the databank-deposited wild-type MEC3 sequence revealed a single deletion of nucleotide position 802 (802delA) that leads to a truncated Pso9p. The 802delA frameshift mutant allele thus encodes a 276 amino acid polypeptide in which the last nine amino acids are out of proper reading frame and that has its carboxyl terminus dramatically shortened. This mutation affected the binding properties of Pso9-1p, abolishing its interactions with both Rad17p and Ddc1p. Further interaction assays employing mec3 constructions lacking the last 25 and 75 amino acid carboxyl termini were also not able to maintain stable interactions. Moreover, the pso9-1 mutant strain could no longer sense DNA damage since it continued in the cell cycle after photoactivated 8-methoxypsoralen treatment. When analyzing the response to DNA damage of yeast mutants lacking the yeast PCNA-like component Pso9p/Mec3p in combination with defective subunits of three replicative DNA polymerases (Pols α, δ and ε), we found an additive interaction between PSO9/MEC3 and POL32, which codifies the third subunit of DNA polymerase δ. The hypersensitivity of pol32Δ to photoactivated 8-MOP revealed by these genetic analyses strongly suggested the hitherto unknown participation of a replicative polymerase in the repair of interstrand cross-links. This assumption was confirmed since we also found the pol32Δ mutant extremely deficient in joining non-cohesive DNA ends, particularly in cases of mismatched 5’ overhangs, suggesting a role for DNA polymerase δ in non-homologous end-joining (NHEJ). The collection of data presented in this work reasserts the relevance of sensor proteins as Pso9p/Mec3p in initiating the signaling of structural abnormalities in DNA. Moreover, it amplifies the network of interstrand cross-links responsive proteins, showing that a particular protein, as seen for Pol32p, may have additional tasks as a safety mechanism in ensuring genomic stability.

O presente estudo teve como objetivos (i) avaliar a validade do emprego do teste SMART, em Drosophila melanogaster, como indicador da contaminação de amostras de água superficial associada a misturas complexas, (ii) detectar a atividade tóxico-genética de dejetos industriais, lançados no rio Caí, empregando o cruzamento aprimorado. Dentro desta perspectiva, pretendeu também (iii) comparar os dados obtidos para as amostras sob influência de despejos industriais com aqueles previamente observados para amostras sob influência de dejetos de origem urbana, provenientes das cidades de Montenegro e São Sebastião do Caí (Silva., 1999). Na tentativa de avaliar a genotoxicidade, associada ao curso final do rio Caí, foram selecionados os seguintes pontos de coleta de despejos industriais: Km 18,6 - situado na foz do arroio Bom Jardim, próximo à área de disposição do efluente final líquido e da drenagem das áreas de disposição dos resíduos sólidos do complexo industrial – e Km 13,6 - no canal da bacia de acumulação e segurança 7 do pólo industrial Neste ensaio genético, cada amostra industrial foi administrada às larvas de terceiro estágio em duas diluições (25% e 50%), bem como na sua forma crua (100%) - sendo avaliados um total de 40 indivíduos por amostra por concentração, totalizando a análise de 11.712.000 células por amostra. Foram utilizados dois controles negativos, o controle de campo – representado pela nascente de um riacho localizada em uma área conservada com fraca ação antrópica e próxima aos pontos do rio – assim como o diluente água destilada. Uma vez que as freqüências das diferentes categorias de manchas não foram significantemente superiores àquelas observadas nos controles negativos (água destilada), os pontos Km 18,6 e Km 13,6 foram caracterizados como destituídos de ação genotóxica nos três meses de coleta : março, junho e setembro. Estes achados sugerem que, nas condições experimentais empregadas, os dejetos de origem industrial não foram capazes de induzir lesões do tipo mutação gênica, cromossômica, assim como eventos relacionados com recombinação mitótica. Por outro lado, a comparação dos dados obtidos no presente estudo com os observados por Silva (1999) para dejetos urbanos, revelou a validade do emprego do teste SMART como uma ferramenta para detecção de contaminação ambiental. De fato, as amostras urbanas referentes aos meses de março (Km 52, 78 e 80) e setembro (Km 52) – coletadas concomitantemente com as de origem industrial – foram diagnosticadas como indutoras de aneuploidias e/ou de grandes deleções cromossômicas. As potências genotóxicas médias estimadas mostraram que o Km 80 foi o local com o maior grau de genotoxicidade – seguido pelos Km 78 e 52 – que apresentaram potências semelhantes Considerando os resultados obtidos, em cinco pontos situados ao longo do curso final do rio Caí, conclui-se que os prejuízos causados pelos dejetos urbanos podem ser tão ou mais nocivos que os impostos pelos de origem industrial – especialmente em função de seu grande volume de lançamento.

Considerando não apenas a importância das antraciclinas na terapêutica do câncer, mas também os efeitos colaterais associados ao uso destas drogas, o presente estudo procurou avaliar a atividade genotóxica de seis antraciclinas em uso clínico - doxorrubicina (DOX), daunorrubicina (DNR), epirrubicina (EPI), idarrubicina (IDA), além dos análogos de última geração, pirarrubicina (THP) e aclarrubicina (ACLA). Para tanto, foi empregado o Teste de Mutação e Recombinação Somática (SMART) em Drosophila melanogaster, que permite a detecção simultânea de mutação gênica e cromossômica, assim como de eventos relacionados com recombinação mitótica - possibilitando quantificar a contribuição deste último parâmetro genético para a genotoxicidade total induzida pelas drogas em estudo. Os dados obtidos a partir desta análise demonstraram que todas as antraciclinas estudadas induziram acréscimos significativos, relacionados tanto à mutação, quanto à recombinação nas células somáticas deste inseto. Além disso, a recombinação mitótica - entre cromossomos homólogos - foi o evento responsável por, aproximadamente, 62 a 100% da toxicidade genética observada. A comparação do potencial genotóxico dos diferentes análogos, através da padronização do número de danos genéticos por unidade de tratamento (mM), caracterizou a ACLA e o THP como as drogas mais potentes – sendo cerca de 20 vezes mais efetivas, como genotoxinas, do que a DOX, o análogo menos potente. Já que a principal ação genotóxica desta família de compostos está relacionada à inibição da topoisomerase II (topo II) – uma enzima que atua no relaxamento da supertorção da dupla hélice de DNA, através da quebra e posterior religação de suas fitas - as diferenças observadas podem ser atribuídas ao mecanismo envolvido neste bloqueio Enquanto os análogos DOX, DNR, EPI, IDA e THP atuam como venenos de topo II - tornando permanentes as quebras induzidas pela enzima - a ACLA inibe a função catalítica desta enzima, impedindo a sua ligação ao DNA. Cabe ainda ressaltar que a genotoxicidade da ACLA não está restrita à sua atividade catalítica sobre a topo II, mas também à sua ação como veneno de topo I e à sua habilidade de intercalar-se na molécula de DNA. Quando a potência genotóxica destas drogas foi associada a suas estruturas químicas, observou-se que substituições no grupamento amino-açúcar levaram a uma maior atividade tóxico-genética, quando comparadas a modificações no cromóforo. Cabe ainda ressaltar que as modificações estruturais, presentes nos análogos DOX, DNR, EPI, IDA e THP, não alteraram a sua ação recombinogênica. No entanto, no que se refere a ACLA, observaram-se decréscimos significativos na indução de recombinação mitótica - que podem ser atribuídas às múltiplas substituições presentes tanto no grupamento amino-açúcar quanto no cromóforo. O conjunto destas observações evidencia que a genotoxicidade total das drogas em estudo está centrada na indução de recombinação homóloga - um evento predominantemente envolvido tanto na iniciação, quanto na progressão do câncer. A alta incidência de tumores secundários, em pacientes submetidos ao tratamento com as antraciclinas, pode, pois, ser atribuída à ação preferencial destas drogas sobre a recombinação mitótica – embora a atividade mutagênica não possa ser desconsiderada.