[pt] O intuito deste trabalho é aplicar metamateriais elásticos na mitigação de esforços impulsivos gerados por um disparo de um armamento. Os impactos ou forças impulsivas são caracterizados por forças de magnitudes muito altas aplicadas em um tempo extremamente pequeno, implicando em grandes acelerações e desacelerações. Tal comportamento é amplamente estudado na literatura nas esferas impactantes do Berço de Newton e este trabalho tem seu início por meio da análise do comportamento dessas esferas e dos modelos das forças de contato entre elas. Em seguida é analisado o Berço de Newton por meio do enfoque da propagação de ondas e uma comparação entre a modelagem numérica e analítica é comprovada. Os metamateriais elásticos, componentes com propriedades especiais, são apresentados e sua característica de bloquear propagações em determinadas faixas de frequência é verificada. Também é desenvolvida experimentalmente uma célula unitária e é feita a comprovação da capacidade de atenuação da propagação de determinada faixa de frequência. O sistema de recuo, local proposto para verificar a eficiência do emprego dos metamateriais, é modelado de forma simplificada, bem como dois novos modelos são propostos com o objetivo de se verificar qual é mais indicado para a aplicação dos metamateriais. Finalmente é feita a modelagem de uma possível aplicação, visando a construção de um dispositivo composto por metamateriais elásticos para ser empregado na mitigação de esforços impulsivos e a redução da força transmitida para o suporte que todo o conjunto está fixo é numericamente comprovada. / [en] The purpose of this work is to apply elastic metamaterials in the mitigation of impulsive efforts generated by a firing of an armament. Impacts or impulsive forces are characterized by very high magnitudes of forces applied in an extremely small period of time, implying large accelerations and decelerations. Such behavior is widely studied in the literature in the impacting spheres of Newton s Cradle and this work has its beginning through the analysis of the behavior of these spheres and its contact force models. Next, Newton s Cradle is analyzed through the wave propagation approach and a comparison between numerical and analytical modeling is proven. Elastic metamaterials, components with special properties, are presented and their feature to block propagation in certain frequency bands is verified. A unit cell is also experimentally developed and its capacity to attenuate the propagation of a particular frequency band is tested. The recoil system, where the efficiency of employing the metamaterials is proposed, is modeled in a simplified way, as well as two new models are proposed in order to verify which one is most suitable for the application of metamaterials. Finally, the modeling of a possible application is made, aiming the construction of a device composed of elastic metamaterials to be employed in the mitigation of impulsive efforts and the reduction of the force transmitted to the support that the whole set is fixed is numerically proven.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5185.pdf: 563880 bytes, checksum: 300896ca6e48e154bc7c1d04ebd874b8 (MD5) Previous issue date: 2013-05-23 / Universidade Federal de Minas Gerais / The rat exposure test (RET) is a new ethological model of predator-prey with interactions between the rat and the mouse. The RET allows the expression of defensive behaviors in the prey. The experimental apparatus is constituted by an exposure chamber divided into two equal-sized compartments (the surface and the predator compartment) by a wire mesh screen. Although previous studies have used the RET as an animal test of anxiety, there are not reports in literature showing which emotional dimensions the test elicits in the mouse. Yet, it remains to be investigated the predictive validity of the RET. Therefore, this study sought to identify distinct emotional dimensions through the factorial analysis of the behavioral measures exhibited by mice in the RET. In addition, we investigated the effects of pro- and antiaversive drugs on behavior of mice exposed to this ethologically based test. The factorial analysis showed (i) a component of locomotor activity, expressed by the frequency of entries into the three compartments; (ii) that the behavioral measures displayed in home chamber and tunnel loaded on the same factor, suggesting that represent similar emotional profile, and therefore they were grouped into the protected compartment, differing from those displayed in the surface (unprotected compartment) and (iii) a component to assess defensive behavior [time spent in the protected area and risk assessment (e.g., stretched attend postures) in the protected area]. The pharmacological validation of the RET was carried out by intraperitoneal (i.p.) injections of drugs acting at GABA/benzodiazepine receptor complex (diazepam and alprazolam), serotonin system (buspirone, 8-OHDPAT, SDZ SER 082 and MK-212), caffeine and yohimbine, as well as with acute and chronic (21 days) treatment with antidepressants (fluoxetine and imipramine). Interestingly, while alprazolam and fluoxetine (chronic) attenuated the defensive behavior, caffeine and fluoxetine (acute) facilitated the exhibition of defensive behaviors in mice exposed to the rat. Based on the anti-aversive effects observed with the potent benzodiazepine agonist alprazolam and with the antidepressant fluoxetine (chronic), the RET seems to be a useful test to evaluate the effects of drugs commonly used in the treatment of panic disorder. / O teste de exposição ao rato, do inglês rat exposure test (RET), é um novo modelo etológico de presa-predador com interação entre camundongo (presa) e rato, que permite a expressão de comportamentos defensivos na presa, como o de avaliação de risco. O aparelho é constituído por uma caixa maior, dividida em dois compartimentos semelhantes por uma tela de arame. Em uma das partes encontra-se o predador (rato). A outra (superfície) está ligada a uma caixa menor, a toca, por meio de um túnel. Embora alguns estudos anteriores tenham sido conduzidos com o RET, não constam na literatura relatos de estudos sobre as dimensões emocionais avaliadas neste modelo e de sua validação farmacológica. Sendo assim, o presente estudo teve por objetivo avaliar a relação entre as medidas comportamentais registradas no RET, por meio da análise fatorial, e realizar a validação farmacológica deste modelo, através da avaliação dos efeitos de drogas com potencial anti ou pró-aversivo. Os resultados com a análise fatorial demonstraram: (i) um componente de atividade locomotora, avaliado pela frequência de entrada nos compartimentos; (ii) os comportamentos exibidos na toca e túnel pesaram sobre um fator, sugerindo representar o mesmo perfil emocional e, portanto, foram agregados em compartimento protegido, diferenciando dos apresentados no compartimento superfície (não protegido) e (iii) um componente para avaliar comportamento defensivo [tempo na área protegida e de avaliação de risco (ex. esticamentos) na área protegida]. Para a validação farmacológica, foi realizado tratamento intraperitoneal (i.p.) agudo com drogas com ação em receptores do complexo GABA/benzodiazepínico (diazepam e alprazolam), serotoninérgicos (buspirona, 8-OHDPAT, SDZ SER082 e MK212), drogas ansiogênicas como a cafeína e ioimbina, bem como com os tratamentos agudo e crônico com antidepressivos (fluoxetina e imipramina). De modo interessante, os tratamentos com alprazolam e fluoxetina (crônico) atenuaram o comportamento defensivo de camundongos expostos ao rato. De forma inversa, os tratamentos com cafeína e fluoxetina (agudo) facilitaram a exibição de comportamentos defensivos nos camundongos. Com base nas características antiaversivas observadas com o benzodiazepínico potente alprazolam bem como com tratamento crônico com o antidepressivo fluoxetina, o RET parece responder melhor às drogas comumente usadas no tratamento do transtorno de pânico.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5187.pdf: 692988 bytes, checksum: 3ad7082c24e82294e7bde8e4c482e0c8 (MD5) Previous issue date: 2013-04-12 / Universidade Federal de Minas Gerais / Exposure of rodents to an open elevated plus-maze (oEPM) elicits antinociception and increases plasma corticosterone levels. However, no studies have yet assessed the defensive behaviour repertoire of animals in this modified test situation. In Experiment 1, factor analysis was employed to characterise the behavioural profile of mice exposed to the oEPM. Experiments 2 and 3 assessed the effects of acute alprazolam (0.5-1.5 mg/kg), diazepam (0.5-1.5 mg/kg), pentylenetetrazole (10.0-30.0 mg/kg), yohimbine (0-6 mg/kg), mCPP (0-3 mg/kg), and acute and chronic fluoxetine (10.0-30.0 mg/kg) and imipramine (1.0-15.0 mg/kg) on the various behaviours identified in Experiment 1. Experiment 4 assesed the effect of nociceptive stimulus (formalin test) on behavioural profile of mice exposed to the oEPM. Experiment 5 evaluated the effects of alprazolam in mice exposed to the oEPM under noxious stimuli. The factor analyses revealed that behaviour in the oEPM can largely (77% total variance) be accounted for in terms of 3 factors: factor 1 ( depth exploration ; e.g. head-dipping on the arms), factor 2 ( cautious exploration of arms ; e.g. flatback approach), and factor 3 ( risk assessment ; stretched attend postures). Experiments 2 and 3 showed that, over the dose range used, alprazolam selectively attenuated all measures of defensiveness. Similar, though more modest, effects were seen with diazepam. Pentylenetetrazole decreased total entries and head dipping outside the central square, but did not change other behavioural measures. Although acute fluoxetine or imipramine treatment failed to modify behaviour in the oEPM, chronic fluoxetine (but not chronic imipramine) attenuated total flat back approach and increased head dipping outside the central square. While yohimbine decreased SAP frequency in the central square and flat-back total, mCPP increased the latter behaviour. Experiment 4 showed that effects of nociceptive stimulus were opposite effect of alprazolam: increased SAP in the proximal areas and arm-ends and decreased head-dipping in the arms. Experiment 5 replicated the effects observed in Experiment 2 (treatment with alprazolam per se). Together, the results indicate that the oEPM induces behavioural defensive responses that are sensitive to alprazolam and to formalin test. / A exposição de roedores ao labirinto em cruz elevado aberto (LCEa: 4 braços abertos) provoca antinocicepção de elevada magnitude e aumento de corticosterona plasmática. A análise etológica realizada em nosso laboratório demonstrou que os camundongos expostos ao LCEa passam cerca de 68 % do tempo no centro e nas áreas proximais do aparato e realizam head-dipping (62,17%) e stretched attend postures (62,27%). Esse experimento nos ajudou a darmos os primeiros passos na elucidação de quais outros comportamentos, além da resposta nociceptiva, podem vir a ser analisados quando os animais são expostos ao LCEa. No entanto, ainda não foi avaliado se esses comportamentos são modificados quando os animais (submetidos ou não ao teste da formalina) recebem fármacos com reconhecidas propriedades ansiolíticos, ansiogênicas, panicolíticas e panicogênicas em testes animais e na clínica. Assim, o presente estudo teve por objetivo realizar uma análise fatorial e uma análise etofarmacológica das reações de defesa de camundongos expostos ao LCEa com vistas ao entendimento dos mecanismos subjacentes a antinocicepção induzida pelo medo. No experimento 1 utilizamos a análise fatorial para caracterizar o perfil comportamental de camundongos expostos ao LCEa. Os experimentos 2 e 3 avaliaram os efeitos agudos do alprazolam (0,5-1,5 mg/Kg), diazepam (0,5-1,5 mg/Kg), pentilenotetrazol (10-30 mg/Kg), ioimbina (2-6 mg/Kg), mCPP (0,3-3 mg/Kg), fluoxetina (10-30 mg/Kg) e imipramina (1-15 mg/Kg), e os efeitos do tratamento crônico com fluoxetina (10-30 mg/Kg) e imipramina (1-15 mg/Kg) nos comportamentos identificados no experimento 1. O experimento 4 avaliou a influência do estímulo nociceptivo (injeção de 50 μL de formalina 2,5% na pata) sobre os comportamentos apresentados por camundongos expostos ao LCEa. Por fim, o experimento 5 avaliou efeitos do tratamento com alprazolam sobre os comportamentos de camundongos expostos ao LCEa sob estímulo nociceptivo. A análise fatorial revelou que os comportamentos exibidos por camundongos expostos ao LCEa podem ser acomodados em 3 fatores: fator 1 ( exploração de profundidade , por exemplo, head-dipping nos braços), fator 2 ( exploração cautelosa dos braços , por exemplo, flatback approach), e fator 3 ( avaliação de risco , por exemplo, SAP stretched attend posture). Experimentos 2 e 3 mostraram que alprazolam atenuou todos os comportamentos defensivos exibidos pelos camundongos expostos ao LCEa. De forma mais sutil, os mesmos efeitos foram observados com diazepam. Confirmando a intensidade da resposta emocional (nociceptiva, endócrina e emocional), poucas alterações comportamentais significativas foram observadas em resposta a compostos ansiogênicos utilizados (PTZ, ioimbina e mCPP). Embora fluoxetina e imipramina administrados agudamente falharam em modificar os comportamentos no LCEa, o tratamento crônico com fluoxetina (mas não com imipramina) diminuiu a duração de flatback e aumentou head-dipping nos braços. O experimento 4 mostrou que animais submetidos ao estímulo nociceptivo aumentaram frequência de SAP nas áreas proximais e extremidades enquanto diminuíram frequência de head-dipping nos braços do LCEa, efeitos opostos aos produzidos pelo alprazolam, sugerindo um efeito ansiogênico. Os animais que foram concomitantemente submetidos ao estímulo nociceptivo e ao tratamento com alprazolam e expostos ao LCEa (experimento 5), apresentaram os mesmos comportamentos observados no experimento no qual os animais não receberam a injeção de formalina na pata (experimento 2), demonstrando que a dor não altera os efeitos do alprazolam. Juntos, estes resultados indicam que o LCEa induz respostas defensivas comportamentais que são sensíveis ao agente panicolítico alprazolam e à injeção de formalina na pata.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-08-23Bitstream added on 2014-06-13T20:11:14Z : No. of bitstreams: 1 pinto_jrc_me_ilha.pdf: 9610233 bytes, checksum: df80eb0a21bbebacadfe732760f281e2 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Ensino Pesquisa e Extensão de Ilha Solteira (FEPISA) / Os sistemas de drenagem externa são componentes empregados para drenagem do excesso do fluido cefalorraquidiano (produzido no cérebro e contido nos ventrículos cerebrais) para um recipiente coletor, disposto fora do corpo humano. Em geral esses sistemas são compostos de um cateter ventricular, uma tubagem e uma bolsa de drenagem. Esses sistemas são utilizados em determinados procedimentos médicos e permitem, adicionalmente, a monitoração da pressão intracraniana, a coleta de materiais para análise e infusão de medicamentos. Entretanto, tais dispositivos não possuem um mecanismo que interrompa o escoamento do líquido cefalorraquidiano, quando o sistema é submetido a sensíveis variações de pressões hidrostáticas, seja pelo posicionamento indevido da bolsa de drenagem muito abaixo da cabeça do paciente, ou quando o paciente levanta-se subitamente, favorecendo a ocorrência do chamado efeito sifão e, como resultado, a hiperdrenagem desse fluido. A exposição do usuário à hiperdrenagem, mesmo que em curto intervalo de tempo, provoca lesões irreversíveis ao sistema nervoso do paciente. No presente trabalho, é proposto e ensaiado um mecanismo anti-sifão, com diferentes características construtivas, acoplado a um determinado sistema de drenagem externa, com o objetivo de fornecer maior proteção ao usuário. Experimentalmente, para a obtenção do desempenho hidrodinâmico do conjunto, utilizou-se a coleta automatizada de dados referentes à vazão de fluido com relação aos gradientes de pressão impostos. Parte dos modelos de mecanismo anti-sifão sugeridos demonstram adequada funcionalidade quando acoplados ao sistema de drenagem externa, oferecendo, assim, a possibilidade de uma proteção adicional ao usuário. / Neurosurgical devices known as External drainage systems are hermetic devices employed to accomplish continuous or intermittent drainage of cerebrospinal fluid (CSF) excess caused by production /absorption imbalance. This hermetic system stores the CSF through a tubing and collection bag. In addition, this system allows for intracranial pressure monitoring (ICP), obtention of CSF sampling for biochemical analysis and intrathecal infusion of drugs. However, such devices do not incorporate a safe mechanism which would interrupt the flux in case of excessive drainage. This clinical situation is not uncommon, ocurring whenever the system is open and submitted to a sudden pressure drop, generated by the undue relative positioning of the collection bag, either by situating below the patientþs head or because the patient suddenly uprighting in the bed. Both conditions favors a physical phenomenon called syphoning effect, well known in neurosurgery. This undesirable side-effect, even for a short period of time, may compromise and even lead to irreversible damage to the brain. This project refers to the development of an anti-siphon device to prevent such side-effects. In order to accomplish this task, a special bench test has been developed. An automated data acquisition system has been employed in order to develop the experiments. Several models of anti-siphon device and pressure gradients were tested. Some models have shown a good performance and were suitable for clinical use, offering an additional protection to the patient.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 354736 bytes, checksum: 7cf5aa1bfd0c39f4aa895f8ab4ba7e67 (MD5) Previous issue date: 2012-03-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / For a long time it is known that neutrinos have mass and are also able to oscilate between their flavor states. However, the Standard Model only contain massless neutrinos, what lead us to believe that, among other known issues of the model, it is not the final theory. If we want to give an explanation to the neutrino masses we would have to extend the Standard Model in such a way to naturally accommodate these tiny masses. A great number of mechanisms appeared for such matters and the Canonical Seesaw Mechanism was highly accepted for its simplicity and beautifulness. Simple because it demands the addition of a minimal set of fields possible to obtain the neutrino mass at the order of sub-eV. Beautiful because it requires the breaking of lepton number at the scale of Great Unification Theories, bringging effects of high energy theories to low energy ones. Nevertheless, its beauty has a price. It will be impossible for the Canonical Seesaw Mechanism to be tested in recent and future experiments, hence new mechanisms emerged with the possibility of being probed by the experiments. We propose a mechanism based on the Inverse Seesaw Mechanism, which gives rise to the neutrino mass at sub-eV relying on a tiny leptonic breaking scale μ ∼ KeV. The Inverse Seesaw is not able to explain, in a natural way, the smallness of the μ parameter and it is here that our modifications emerge. With the introduction of new scalar fields and assuming a Z5⊗Z2 symmetry it is possible to dinamicaly explain the smallness of μ and also recover the Canonical Seesaw formula for the neutrino masses. Along with that, the right-handed neutrinos are able to be at the eletroweak scale, hence it is possible to test the model in actual experiments. / Sabemos há vários anos que os neutrinos possuem massa, bem como oscilam entre seus estados de sabor. No entanto, o Modelo Padrão contém apenas neutrinos sem massa, o que nos leva a crer, juntamente com outros problemas conhecidos da teoria, que ele não é a teoria final. Se quisermos explicar as massas dos neutrinos, devemos estender o Modelo Padrão de tal forma a acomodar estas pequenas massas naturalmente. Muitos mecanismos com este fim surgiram e o Mecanismo Seesaw Canônico se destacou por sua simplicidade e beleza. Simples por exigir a menor modificação possível do Modelo Padrão para que ele seja realizado. Belo pois requer a quebra explícita do número leptônico em uma escala de energia da ordem da escala das Teorias de Grande Unificação, trazendo efeitos de teorias a altas energias para teorias a baixas energias. Contudo, sua beleza tem um preço. Em experimentos recentes e futuros é impossível que o Mecanismo Seesaw Canônico seja testado, consequentemente novos mecanismos surgiram com a possibilidade de que os experimentos possam comprová-los. Nossa proposta é baseada no Mecanismo Seesaw Inverso, cujo objetivo é gerar a massa dos neutrinos da ordem de sub-eV através de uma pequena escala de quebra do número leptônico μ ∼ KeV. O Seesaw Inverso não é capaz de explicar de uma forma natural a pequenez do parâmetro μ e é neste ponto que nossas modificações surgem. Com a introdução de novos campos escalares e assumindo uma simetria Z5 ⊗ Z2 é possível explicar dinamicamente a pequenez de μ e também recuperar a fórmula para as massas dos neutrinos obtidas no Seesaw Canônico. Juntamente com isso, os neutrinos de mão-direita podem ter massas até da ordem da escala Eletro-Fraca, portanto passa a ser possível que este modelo seja testado em experimentos atuais.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:13:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ElizabethCGS_TESE.pdf: 1752120 bytes, checksum: 26c085d8d5dfb08cc0a651c3cfc9e7fb (MD5) Previous issue date: 2013-06-26 / A resist?ncia microbiana a antimicrobianos tem favorecido a busca por subst?ncias bioativas provenientes de plantas usadas na medicina popular, com o intuito de se obter novos f?rmacos com atividade antimicrobiana. Neste estudo, foi proposta a investiga??o da atividade antibacteriana do ?leo-resina de Copaifera duckei e de diferentes extratos da casca de Pseudobombax marginatum, e seus poss?veis mecanismos de a??o. O potencial inibit?rio antibacteriano foi avaliado utilizando-se os m?todos de difus?o e dilui??o em ?gar, e a bioautografia. O mecanismo de a??o foi analisado por microscopia eletr?nica, no qual se observou altera??es na ultraestrutura bacteriana, e por eletroforese em SDS-PAGE, que determinou a??o sobre as prote?nas das superf?cies celulares. A an?lise qu?mica foi realizada pelas t?cnicas de Espectrometria de massas acoplada ao Cromat?grafo a g?s- EM/CG (C. duckei) e Cromatografia L?quida de Alta Efici?ncia- CLAE (P. marginatum). Entre as bact?rias estudadas, B. cereus foi a mais suscet?vel ?s plantas em estudo, com concentra??es inibit?rias m?nimas (CIMs) correspondentes a 0,3125 mg/mL para o ?leo-resina de copa?ba, e 0,5 mg/mL para extrato hidroalco?lico (1:1) e 0,512 mg/mL para a fra??o butan?lica da casca P. marginatum, nos quais p?de-se observar altera??es na parede celular do B. cereus, com remo??o da camada S, espessamento da parede celular e forma??o de diversos septos nos centros de divis?o celular. A an?lise qu?mica por EM/CG mostrou compostos terp?nicos no ?leo-resina de C. duckei, tendo como composto majorit?rio o β-bisaboleno, e a an?lise por CLAE mostrou a presen?a de compostos derivados da catequina na casca do P. marginatum. Desta forma, as plantas em estudo mostram um potencial antibacteriano consider?vel, podendo contribuir tanto na terapia antimicrobiana como na ?rea de alimentos, tendo como um de seus prov?veis s?tios de a??o a parede celular bacteriana

Orientador: Ney Lemke / Banca: Scheila de Ávila e Silva / Banca: José Luiz Rybarczyk Filho / Resumo: A transcrição realizada pela RNA polimerase (RNAP) é um processo cuidadosamente controlado no desenvolvimento e na manutenção das funções vitais dos organismos. O desenvolvimento de novas técnicas e equipamentos para seu estudo, como as técnicas de pinça ótica ou magnética, a microscopia de força atômica e a fiuorescência de molécula única, complementaram os resultados dos estudos bioquímicos tradicionais e nos levaram a um maior entendimento do processo. A ocorrência de "pausas" em sítios específicos durante o alongamento, já observadas na década de 80, passou a ser estudada com maior interesse devido a sua importância biológica: acredita-se que essas pausas assegurem que a transcrição e a tradução ocorram simultaneamente em bactérias, permitam o dobramento correto das estruturas secundárias e terciárias do R A, facilitem a ligação de reguladores de alongamento e precedam a etapa de terminação transcricional. Modelos teóricos baseados na estabilidade termodinâmica do complexo de alongamento transcricional foram bem sucedidos na previsão da cinética do alongamento. Seus resultados indicaram que a RNAP pode ser vista como um motor molecular e sua motilidade possui características do modelo de catraca browniana. Entretanto, esses modelos consideram a presença de apenas uma polimerase realizando a transcrição. Experimentos recentes mostraram que a ocorrência de colisões entre essas enzimas durante a transcrição múltipla de um mesmo gene altera seu comportamento. Baseados nesses resultados, propomos a generalização de um dos modelos estocásticos que consideram a sequência molde para o estudo desse fenômeno. Em nossa aproximação, colisões entre as moléculas RNAP modificam a taxa de ocorrência da transcrição. A implementação do modelo foi realizada em ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The transcription of the information encoded within the DNA to the RNA molecule is exquisitely controlled during the development of the organisms and to its vital functions and has as the protagonist the RNA polymerase enzyme (RNAP). The development of single-molecule techniques, such as the magnetic and optical tweezers, atomic-force microscopy and single-molecule uorescence, increased our understanding of the process, complementing traditional biochemical studies. The non-homogeneity of the RNAP movement due to the occurrence of \pauses" at speci c sites during elongation was revealed using electrophoresis gels. It is believed that these pauses ensure concurrency between transcription and translation in bacteria, allow the correct folding of RNA secondary and tertiary structures, facilitate the binding of regulating factors during elongation and preceding the transcriptional termination step. Theoretical models have been proposed to explain and predict the RNAP kinetics during the polymerization. Models based on the thermodynamic stability of the transcription elongation complex recover much of the kinetics and indicate that its movement has a Brownian ratchet mechanism. However, experiments showed that if more than one RNAP molecule initiate from the same promoter, their behavior changes and new phenomenona are observed. We proposed and implemented a theoretical model that considers collisions between RNAP molecules and predicts their cooperative behavior during multi-round transcription. The model generalizes a stochastic sequence-dependent model. In our approach, collisions between elongating enzymes modify their transcription rate values. We performed the simulations in Mathematica and compared the results of the single and the multiple-molecule transcription with experimental... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Eduardo Maffud Cilli / Banca: Thatyane Morimoto Nobre-Pavinatto / Banca: Karen Cristine Martinez de Moraes / Resumo: A síntese de pept ídeos em fase sólida mostra - se como uma importante ferramenta para a modelagem de macromoléculas biológicas, sendo algumas de interesse quimioterápico. Desde que foi descrita pela primeira vez, est a técnica tem possibilitado a síntese de inúmeros peptídeos e o estudo aprofundado dessas moléculas. Peptídeos líticos apresentam - se como novas moléculas promissoras contra neoplasias, sendo seu mecanis mo de ação ainda ob scuro. O c âncer é uma doença causada por fatores que provocam o desenvolvimento anormal de células do organismo. Estas células tendem a ser agressivas e incontroláveis, determinando a formação de tumores. O câncer cervic al é um dos mais comuns, afetando pr incipalmente regiões pouco desenvolvidas . I nfecções pelo vírus HPV, tabagismo, falta de higiene pessoal e relações sexuais sem o uso de preservativos são as principais causas pelo aparecimento da doença. O HPV é um vírus não envelopado, de dupla fita de DNA circular e que promove infecção em células basais em divisão do epitélio. Este trabalho descreve a síntese, purificação e caracterização d o peptídeo lítico Hecate ( FALALKALKKALKKLKKALKKAL ) e do conjugado ácido gálico - H ecate (AG - FALALK ALKKALKKLKKALKKAL ) . Estas moléculas foram utilizadas na busca de novas terapias contra o câncer cervical causado por infecção viral e n o entendimento d e seu modo de ação. Os resultados mostraram que o peptídeo apresenta alta potencialidade contra o câncer cervical, mas o acoplamento do ácido gálico na sua po sição amino terminal, além de diminuir a potencialidade contra o câncer, aument ou sua atividade hemolítica. Estas diferenças estão diretamente relac ionadas com a diferença de carga dos dois compostos, a diferente composição lipídica das células e a estrutura secundária dos compostos. / Abstract: The solid phase peptide synthesis is shown as an important tool for modeling of biological macromolecules, and some chemotherapeutic interest . Since it was first described this technique has made possible the synthesis of numerous peptides and car eful study of these molecules. L ytic peptides are presented as promising new molecules against cancer, and the action mechanism is still unclear. Cancer is a disease caused by factors that cause abnormal development of the body's cells. These cells tend to be aggressive and uncontrollable, causing tumor formation. Cervical cancer is the most common, affecting mainly underdeveloped regions. Infection by the HPV virus, smoking, lack of personal hygiene and sex without protection are the main causes for the ap pearance of the disease. The HPV virus is a non - enveloped virus with circular double - stranded DNA and promotes infection in the dividing basal cells of the epithelium. This work describes the synthesis, purification and characterization of the lytic peptid e Hecate (FALALKALKKALKKLKKALKKAL) and conjugate gallic acid - Hecate (GA - FALALKALKKALKKLKKALKKAL). These molecules were used in the search for new therapies against cervical cancer caused by viral infection and understanding of their mode of action. The res ults showed that the peptide has a high potential against cervical cancer, but the coupling of gallic acid in i ts amino terminal position reduces the potential of peptide for cancer and increases his hemolytic activity. These differences are directly relat ed to the charge difference of the two compounds, the different lipid composition of cells and the secondary structure of the compounds. / Mestre

Orientador: Eduardo Maffud Cilli / Banca: Reinaldo Marchetto / Banca: Carla Raquel Fontana / Banca: Ilana Lopes Baratella da Cunha Camargo / Banca: Kátia Regina Perez / Resumo: Versões diméricas dos peptídeos antimicrobianos (PAMs) Aureína 1.2 (AU) e Magainina 2 (MG2) foram sintetizadas e avaliadas em relação à influência da dimerização e da posição do linker (N- ou C- terminal) na estrutura e atividade biológica. Em solução aquosa, o peptídeo AU não apresentou estrutura secundária definida. Por sua vez, os dímeros (AU)2K e E(AU)2 apresentaram uma estrutura helicoidal. Em presença de miméticos de membrana, os três peptídeos adquiriram uma estrutura tipo α-hélice. Estudos preliminares de atividade hemolítica e vazamento de carboxifluoresceína mostraram que a atividade do peptídeo AU é dependente da concentração. No entanto, para as versões diméricas este efeito foi menos pronunciado. Isto sugeriu que a dimerização muda o mecanismo de ação, o que logo foi confirmado por diferentes técnicas biofísicas (microscopia de contraste, calorimetria de titulação isotérmica, dicroísmo circular e vazamento de carboxifluoresceína). Em relação à atividade antimicrobiana, as versões diméricas tiveram uma diminuição da atividade contra Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Càndida albicans quando comparadas com o monômero. Entretanto, os dímeros apresentaram a capacidade de agregar células de C. albicans. Empregando técnicas espectroscópicas (dicroísmo circular e fluorescência), foi evidenciado que o dímero (AU)2K interage com mananos, o principal componente da parede celular de C. albicans. Esta interação não foi observada para o monômero. Em função destes resultados, foi proposto um modelo pelo qual o dímero interage com os mananos, levando à agregação das células de levedura. Em um segundo bloco o peptídeo MG2 foi estudado. Em solução aquosa, o peptídeo MG2 e as duas versões diméricas não apresentaram estrutura secundária definida. Por sua vez, em presença de miméticos de membrana, os três peptídeos adquiriram... / Abstract: Dimeric versions of the antimicrobial peptides (AMPs) Aurein 1.2 (AU) and Magainin 2 (MG2) were synthesized and evaluated for the influence of dimerization and the position of the linker (N- or C-terminal) in the structure and biological activity. In aqueous solution, AU showed no defined secondary structure. On the other hand, the dimers (AU)2K and E(AU)2 showed a helical structure. In the presence of membrane mimetics, the three peptides acquired a α-helix structure. Preliminary studies of hemolytic activity and leakage of carboxyfluorescein showed that the activity of AU is concentration dependent. However, this effect was less pronounced for the dimeric versions. This suggested that dimerization would change the mechanism of action, a fact that was confirmed by different biophysical techniques (contrast microscopy, isothermal titration calorimetry, circular dichroism and leakage of carboxyfluorescein). Regarding antimicrobial activity, dimeric versions had a marked decrease in activity against Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Càndida albicans when compared to the monomer. However, dimers showed the ability to aggregate cells of Candida albicans. Using spectroscopic techniques (circular dichroism and fluorescence), it was shown that (AU)2K interacts with mannans molecules, the main component of the cell wall of C. albicans. This interaction was not observed for the monomer. Based on these results, a model has been proposed by which the dimer interacts with mannans, leading to aggregation of the yeast cells. In a second part, MG2 was studied. In aqueous solution MG2 and the two dimeric versions showed no defined secondary structure. However, in the presence of membrane mimetics, all three peptides have acquired helical structure. The results showed that the N-terminal dimerization did not affect the biological activity of the peptide MG2. On the other hand, the peptide (MG2)2K showed... / Doutor

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-02-13T19:58:38Z No. of bitstreams: 1 JoseVieiraMonteiroJunior_DISSERT.pdf: 1113241 bytes, checksum: 7765bff8e6e506bc4ec2f091c5b34f29 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-02-15T23:10:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JoseVieiraMonteiroJunior_DISSERT.pdf: 1113241 bytes, checksum: 7765bff8e6e506bc4ec2f091c5b34f29 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-15T23:10:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseVieiraMonteiroJunior_DISSERT.pdf: 1113241 bytes, checksum: 7765bff8e6e506bc4ec2f091c5b34f29 (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / A crescente explora??o de po?os de petr?leo nas ?ltimas d?cadas contribuiu para a promo??o do desenvolvimento econ?mico mundial, beneficiando setores como o industrial, o comercial e o social. Todavia, o meio ambiente vem sofrendo com o aumento desenfreado da explora??o do petr?leo. A queima dos combust?veis f?sseis emite para atmosferas gases poluentes, conhecidos tamb?m como Gases do Efeito Estufa ? GEE, dentre eles, o di?xido de carbono ? CO2, trazendo consequ?ncias negativas como o aumento no buraco da camada de oz?nio e o aquecimento global. Com isso, diversos pa?ses, como a Noruega, come?aram a se mobilizar com o intuito de proteger o meio ambiente, promovendo reuni?es e confer?ncias de abrang?ncia internacional, como a Confer?ncia de Kyoto, realizada no Jap?o, no qual foi produzido o Protocolo de Kyoto, que estabeleceu aos pa?ses metas de redu??o da emiss?o de GEE e apresentou mecanismos que auxiliam na busca desta redu??o. Dentre os mecanismos apresentados tem-se o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo ? MDL que permite a participa??o dos pa?ses em desenvolvimento na busca da mitiga??o da emiss?o de GEE e o mecanismo de Sequestro Geol?gico de Carbono ? CCGS, possuindo como fun??es principais a captura, o transporte e o armazenamento do CO2 em reservat?rios adequados. Alguns pa?ses desenvolvidos, como o Canad?, j? utilizam este mecanismo para diminuir a emiss?o de CO2 e assim atingir suas metas estabelecidas no Protocolo de Kyoto. O CCGS se apresenta como mecanismo ideal para o Brasil, sendo este um pa?s tido como em desenvolvimento poder? contribuir com os pa?ses desenvolvidos no alcance de suas metas de diminui??o de emiss?o de GEE, se beneficiar economicamente, atrav?s do cr?dito de carbono. Para isso ? necess?rio uma regula??o espec?fica para a utiliza??o do CCGS, como forma de conceder maior seguran?a jur?dica e incentivar a participa??o dos interessados de investir neste mecanismo. / The increasing exploitation of oil wells in recent decades contributed to the promotion of world economic development, benefiting sectors such as industry, commerce, and social. However, the environment has been suffering from increased oil exploration. The burning of fossil fuels emits polluting gases to atmosphere, also known as Greenhouse Gases - GHGs, including carbon dioxide - CO2, bringing negative consequences such as an increase in the hole in the ozone layer and global warming. Thus, many countries like Norway, have begun to mobilize in order to protect the environment, promoting international coverage of meetings and conferences, such as the Kyoto Conference, held in Japan, where it was produced the Kyoto Protocol, which established countries targets for reducing greenhouse gas emissions and introduced mechanisms that help in the search of this reduction. Among the presented mechanisms there is the Clean Development Mechanism - CDM that allows the participation of developing countries in the pursuit of mitigation of GHG emissions, and the mechanism "Geological Carbon Sequestration - CCGs", having as main functions to capture, CO2 transport and storage in suitable containers. Some developed countries, such as Canada, already use this mechanism to reduce the emission of CO2 and thus achieve their goals set in the Kyoto Protocol. The CCGs presents itself as an ideal mechanism for Brazil, considered in development, and may contribute to developed countries in achieving their GHG emission reduction targets, benefiting economically through carbon credit. This requires a specific regulation for the use of CCGs, in order to provide greater legal certainty and encourage the participation of interested in investing in this mechanism.