A cana-de-açúcar é uma das principais culturas em países tropicais. O Brasil, além de ser o maior produtor mundial, é também líder em produção de açúcar e álcool. Atualmente, a maior parte da cana-de-açúcar cultivada no Brasil encontra-se em condições , como resultado, a cultura é sujeita ao déficit hídrico em alguns estágios. Portanto, é essencial entender as respostas fisiológicas e moleculares da planta à disponibilidade de água. Nesse contexto, as análises de metabolômica e proteômica objetivam identificar diferentes vias metabólicas e proteínas relacionadas ao mecanismo de defesa e de recuperação. Plantas de Saccharum spp com sete meses de idade foram submetidas a diferentes condições hídricas, déficit e reidratação, e amostras controle foram mantidas irrigadas. A identificação do perfil metabólico primário foi realizada através da cromatografia gasosa combinada com espectrometria de massas (GC-MS). Para identificação das proteínas nucleares, as amostras complexas foram digeridas, e posteriormente, sequenciadas por (LC-MS). As análises estatísticas entre os tratamentos (PLS-DA) mostraram diferenças significativas tanto para metabólitos quanto para as proteínas. Um total de 86 metabólitos foram identificados, onde 8 compostos foram preferencialmente abundantes no estresse, e 10 na recuperação e, portanto, podem ser utilizados como marcadores. Alguns desses compostos participam de vias metabólicas comuns, como biossíntese de alcaloides derivados da ornithine, lysine e nicotinate e de biossíntese de fenilpropanoides. Metabólitos que não participam dessas vias mas foram, pelo menos, duas vezes mais abundantes nos tratamentos quando comparados ao controle também foram discutidos, para o déficit destacam-se galacturonic acid-1-phosphate, pyroglutamic acid e creatinine e para recuperação methyl dihydrogen phosphate, phosphoric acid e 2-hydroxypyridine. Um total de 761 proteínas foram identificadas, sendo 21 nucleares e responsivas ao déficit hídrico, e 32 nucleares e relacionadas ao processo de recuperação. As classes funcionais das proteínas relacionadas ao déficit são de tradução e processo de oxidação-redução, e das proteínas da recuperação são de tradução e proteólise envolvida no processo catabólico proteico. A combinação de diferentes técnicas nesse estudo revela uma dinâmica regulatória complexa no mecanismo de tolerância da cana-de-açúcar ao déficit hídrico. / Sugarcane is one of the main crops in tropical countries. Brazil, besides being the world\'s largest producer of this crop, is also a leader in sugar and ethanol production. Nowadays, most of the sugarcane growing in Brazil is under rain-fed conditions, as a result, the culture is subject to water deficit at certain stages. Thus, it is essential to understand the physiological and molecular plant responses to water availability. In this context, the metabolomic and proteomic analyses aims to identify different metabolic pathways and proteins related to the mechanisms of tolerance and recovery. Samples of seven month old plants of Saccharum spp were subjected to different water conditions, deficit and rehydratation, whereas control samples were kept irrigated. The identification of primary metabolite profile was performed by Gas-Chromatography combined with Mass- Spectrometry (GC-MS). To identify nuclear proteins, the complex samples were digested and then sequenced by LC-MSE. Statistical analyses among treatments PLS-DA showed significant differences in both metabolites and proteins of Saccharum spp in different conditions. A total of 86 metabolites were identified, where 8 are preferably abundant in water stress and 10 in recovery, thus, they can be used as markers. Some of these compounds are present in common pathways like biosynthesis of alkaloids derived from ornithine, lysine and nicotinic acid and biosynthesis of phenylpropanoids. Metabolites that do not participate in these pathways, but that were at least two times more abundant in treatments when compared to control, were also discussed. They were galacturonic acid-1-phosphate, pyroglutamic acid and creatinine that were related to deficit condition and methyl dihydrogen phosphate, phosphoric acid and 2-hydroxypyridine to recovery. A total of 761 proteins were identified, of which 21 were nuclear and drought responsive and 32 were nuclear and recovery responsive. The functional classes of water stress proteins are translation and oxidation-reduction process and of recovery proteins are translation and proteolysis involved in cellular protein catabolic process. The combination of different techniques in this study revealed a complex regulatory dynamics in the mechanism of sugarcane water stress tolerance that have not been discussed in the literature.

A crescente demanda por produtos madeireiros no mercado nacional e internacional requer produção constante de madeira, sendo o gênero Eucalyptus uma alternativa para atender esta demanda. A seleção do local para plantio deste gênero requer estudos relacionados às características de adaptabilidade da espécie. Para regiões com déficit hídrico é necessária a seleção de uma espécie ou clone resistente a esta característica. Muitos autores mostram a potencialidade de produção do Eucalyptus camaldulensis e do híbrido E. grandis x E. camaldulensis para regiões áridas do Brasil, em relação a outras espécies de eucalipto. A adaptação de uma espécie a determinado ambiente, esta relacionada a muitas características genéticas que influenciam, por exemplo, o proteoma e o metaboloma desta espécie. As células de um organismo possuem o mesmo genoma, mas apresentam as mais variadas funções e morfologias, e isto está relacionado ao fato de existir diferenças no padrão de expressão de proteínas e metabólitos destas células. As áreas de proteômica e metabolômica auxiliam no entendimento de processos biológicos e fornecem um panorama sobre o estado das plantas em determinado momento e em resposta a determinadas condições/estresses ambientais. Assim o principal objetivo deste trabalho é realizar uma análise comparativa do proteoma e metaboloma de raízes de dois clones de E. grandis x E. camaldulensis, sendo um tolerante e um susceptível ao déficit hídrico, após os indivíduos terem sido submetidos a diferentes regimes hídricos, sendo 100% da capacidade de campo utilizada nas plantas controle e 30% nas plantas tratamento. Os resultados gerados mostraram a existência de proteínas relacionadas ao estresse hídrico e a existência de metabólitos secundários diferencialmente expressos nas plantas controle e tratamento. Esta pesquisa possui um caráter inovador por ser um dos primeiros trabalhos relacionados à área de proteômica e metabolômica de raiz de eucalipto sob estresse hídrico. Novos estudos relacionados a esta área são bem vindos, podendo contribuir na identificação de genes tolerantes ao estresse hídrico e que poderão ser utilizados no futuro na engenharia genética de plantas. / The increasing demand for wood products in the domestic and international markets requires constant wood production and the Eucalyptus genus is an alternative to meet this demand. The site selection for planting this genus requires studies related to characteristics of adaptability of the species to be used. For regions with drought stress, for example, a drought resistant clone or species must be selected. Many authors have shown the potential of Eucalyptus camaldulensis and hybrids of this species with E. grandis for production in arid regions of Brazil. The adaptation of a species to a particular environment may be related to many genetic features which have an impact, for example, on the proteome and metabolome of this species. The cells in an organism have the same genome, but exhibit the most varied functions and morphologies, which are related to differences in the expression pattern of proteins and metabolites of those cells. The areas of proteomics and metabolomics can assist in the understanding the biological processes and supply an overview about plants status at any given time and in response to certain conditions / environmental stresses. The aim of this work is to perform a comparative analysis of the roots´s proteome and metabolome of two E. grandis x E. camaldulensis clones, one tolerant and another susceptible to drought, after the individuals have been subjected to different water regimes, 100% of field capacity for the control plants and 30% for the treated ones. The results showed the presence of proteins related to drought stress and the presence of secondary metabolites differentially expressed in the control when compared to treatment plants. This research has an innovative feature to be one of the first works involving proteomics and metabolomics studies of eucalyptus roots under water stress. New researches related to this field are welcome and may help to identify genes tolerant to drought stress that may be used in the future for genetic engineering plants.

Orientadores: José Andrés Yunes, Ana Carolina de Mattos Zeri / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituo de Biologis / Made available in DSpace on 2018-08-19T21:00:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_CarolinaPereiradeSouza_D.pdf: 3404055 bytes, checksum: 57f3eb2b6199d017aab0f03512317367 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O uso intensivo e combinado de diferentes quimioterápicos tem permitido a cura de 70-80% das leucemias linfóides agudas (LLA) da infância. A intensidade e o uso das drogas são adaptados ao risco de recaída dos pacientes, aferido ao diagnóstico e nas primeiras semanas do tratamento. Embora existam diferenças, os principais critérios utilizados na estratificação dos pacientes nos grupos de risco são idade, contagem leucocitária, imunofenotipagem e a resposta inicial ao tratamento, mensurada pela citoredução na medula óssea e/ou sangue periférico. Este último, tem se mostrado um fator prognóstico poderoso, independente, que permite identificar pacientes com maior ou menor risco de recaída. Ao mensurar a citoredução, faz-se, indiretamente, uma avaliação in loco, da sensibilidade intrínseca da leucemia à quimioterapia. A proposta deste trabalho foi a implementação do uso da metodologia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) para futura identificação de pacientes de LLA com resistência aos quimioterápicos usados na fase de indução. A implementação do método de RMN foi feito com células (linhagens celulares e células primárias de LLA) em cultura com doses de dois quimioterápicos: Prednisolona (PRED) e L-asparaginase (ASNase). O perfil dos metabólitos presentes no meio de cultura das células tratadas com as drogas foi obtido por meio da análise de espectros de RMN, e buscou-se associá-lo à resistência das células aos quimioterápicos. Os biomarcadores identificados neste trabalho permitiram distinguir tanto as linhagens sensíveis das resistentes quanto pacientes que recaíram dos que entraram em remissão, utilizando a técnica da metabolômica. Além disso, a análise do perfil metabólico permitiu formular algumas hipóteses sobre as vias metabólicas implicadas na resistência às drogas. Experimentos complementares com um maior número de pacientes se fazem necessários. Porém, nossos resultados indicam que este método poderá ser futuramente usado para análise de células de pacientes em tratamento, subsidiando, com maior precisão do que os métodos atuais, a alocação dos pacientes nos grupos de risco / Abstract: Intensive and combined use of different chemotherapic drugs has improved the cure rate of childhood Acute Lymphoblastic Leukemia (ALL) to 70-80%. Drugs use and intensity are determined based on patient relapse risk, which is measured at diagnosis and during the first weeks of treatment. Although differences may exist, the main criteria used to stratify patients in risk groups are age, leukocyte count, immunophenotyping and initial response to treatment, measured by cytoreduction in bone marrow and / or peripheral blood. The latter has proved to be a powerful independent prognostic factor, which allows identification of patients at higher or lower risk of relapse. By measuring cytoreduction, an in situ evaluation of the leukemia intrinsic sensitivity to chemotherapy is done indirectly. The aim of this study was to implement the use of Nuclear Magnetic Resonance (NMR) methodology for future identification of ALL patients resistance to chemotherapeutic agents used in the induction phase. NMR method implementation was done with cells (cell lines and primary ALL cells) kept in culture with two chemotherapic drugs: prednisolone (PRED) and L-asparaginase (ASNase). NMR spectra analysis provided information about the metabolic profile of drug treated cells culture medium, which was associated with the cells resistance to chemotherapic drugs. The biomarkers identified in this study allowed distinguishing, not only between the resistant and sensitive strains, but also between relapsed patients and those ones who remained in remission, using the metabolomics technique. Furthermore, analysis of the metabolic profile allowed the formulation of some hypotheses about the metabolic pathways involved in drug resistance. Further experiments with larger numbers of patients are needed. However, our results indicate that this method can be used for future analysis of patients treated cells, supporting, with greater precision than current methods, the allocation of patients into risk groups / Doutorado / Genetica Animal e Evolução / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2017-03-13T14:15:35Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE HENRIQUE PADILHA!.pdf: 2745123 bytes, checksum: 6c3cc4bc0855288de567f8b22b28debe (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-03-17T21:15:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 TESE HENRIQUE PADILHA!.pdf: 2745123 bytes, checksum: 6c3cc4bc0855288de567f8b22b28debe (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-17T21:15:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE HENRIQUE PADILHA!.pdf: 2745123 bytes, checksum: 6c3cc4bc0855288de567f8b22b28debe (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / O consumo de pimentas (Capsicum, Solanaceae) vem aumentando progressivamente, devido à diversidade, multiplicidade dos usos e propriedades funcionais dos seus frutos. Um dos problemas que limita a produtividade de pimentas é a antracnose, doença fúngica recorrente na região sul do Brasil, que resulta em prejuízos ao produtor e ao consumidor. Frente a esse problema, a ampla diversidade genética encontrada nas pimentas representa uma importante fonte para novas alternativas. O objetivo geral deste trabalho foi contribuir para a caracterização de recursos genéticos de pimentas do gênero Capsicum. A tese está apresentada na forma de três capítulos, cujos objetivos foram caracterizar morfologicamente acessos de pimentas do Banco Ativo de Germoplasma de Capsicum da Embrapa Clima Temperado, avaliar a divergência genética e estimar a entropia dos caracteres avaliados; avaliar a reação de acessos de pimentas à antracnose e identificar possíveis fontes de resistência; e realizar a avaliação metabolômica de acessos de pimentas contrastantes para resposta à antracnose. No primeiro capítulo, foram caracterizados 21 acessos de pimentas (C. baccatum e C. chinense) com o uso de 47 descritores morfológicos. Foi verificada ampla diversidade genética para os caracteres avaliados. Os descritores posição da flor, posição do estigma, cor de fruto maduro, pungência e comprimento de planta apresentaram elevada entropia. No segundo capítulo, os mesmos acessos foram avaliados quanto à resposta à antracnose. Os frutos foram colhidos e inoculados em duas fases de maturação. Foi possível diferenciá-los a partir da inoculação com um isolado do fungo Colletotrichum acutatum. Os acessos avaliados não apresentaram resistência total à antracnose. Foi observada variação para resposta à antracnose. A resistência de pimentas à antracnose se expressa de forma diferente de acordo com a fase de maturação do fruto. Dentre os acessos avaliados, P27 apresentou maior resistência à doença e P175 maior suscetibilidade. No terceiro capítulo, foi realizada a avaliação metabôlomica dos frutos dos acessos contrastantes para a resistência à antracnose. Para as análises foram utilizadas técnicas de cromatografia líquida, gasosa e espectrometria de massas. A concentração de metabólitos especializados em frutos de pimentas varia conforme a fase de maturação. A concentração de capsaicinoides e capsinoides dos frutos não influencia a resistência à antracnose. A produção dos compostos butano-2,3-diol, L-threitol, D-frutose e α-D-glucopyranoside nos frutos foi alterada pela incidência da antracnose. O estudo da relação dos compostos dos frutos de pimenta em resposta ao ataque do patógeno gera informações sobre o processo de resistência e suscetibilidade, assim como desperta novos estudos que busquem elucidar a compressão da interação planta-patógeno e uso de recursos genéticos para obtenção de genótipos resistentes. / The consumption of peppers (Capsicum, Solanaceae) increases progressively, due to diversity, multiplicity of usage and the functional properties of the fruits. One of the problems that limit the peppers produtivity is anthracnose, a recurrent fungal disease in South of Brazil, results in losses to producers and consumers. Facing this problem, the wide genetic diversity found in peppers represents an important source of new alternatives. The general objective of this work was to contribute to the characterization of genetic resources of Capsicum peppers. The thesis is presented in form of three chapters, whose objectives were to perform morphological characterization of peppers accessions from the Capsicum Genebank of Embrapa Temperate Agriculture, to evaluate the genetic divergence and estimate the entropy of descriptors; we performed the evaluation of peppers accessions reaction to anthracnose, as well as to identify possible new sources of resistance; and to perform the metabolomic evaluation of contrasting peppers accessions to anthracnose response. In the first chapter, 21 accessions of peppers (C. baccatum and C. chinense) were characterized using 47 morphological descriptors. A wide genetic diversity was verified for the evaluated characters. The descriptors flower positon, stigma position, ripe fruit color, pungence and plant length presented high entropy. In the second chapter, the same accessions were evaluated for anthracnose response. It was possible to differentiate them through inoculation of Colletotrichum acutatum isolate. The fruits were detached and inoculated in two maturation stage. Accessions did not present complete resistance to anthracnose. Great genetic diversity was observed to anthracnose response. Anthracnose resistance of peppers was expressed differently according to fruit maturation stage. Among evaluated accessions, P27 presented greater resistance to the disease and P175 more susceptibility. In the third chapter, metabomic evaluation of contrasting accessions for anthracnose resistance was performed. Liquid chromatography, gas chromatography and mass spectrometry were used for analyzes. Different metabolomic responses were observed for pepper accessions. The concentration of specialized metabolites in peppers fruits varies according to maturation stage. Capsaicinoids and capsinoids content in fruits did not influence resistance to anthracnose. The production of butane-2,3-diol, L-threitol, D-fructose and α-Dglucopyranoside in fruits was affected by anthracnose. The study of relationship of pepper fruit compounds in response to pathogen's attack, generates information about resistance and susceptibility process, as well as instigates new studies that aim to understand the plant-pathogen interaction and the usage of genetic resources to obtain resistant genotypes.

Orientador: Fabio Augusto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T15:52:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_PaulaFelicianode_M.pdf: 3864135 bytes, checksum: c42784d53cede985603b04a4490ab760 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O uso de compostos voláteis produzidos por fungos como parte das estratégias de biocontrole na prevenção de doenças ocasionadas por fitopatógenos vem impulsionando o mercado de biofungicidas. Neste cenário, a análise do metaboloma utilizando apenas uma técnica analítica é por vezes inviável devido à magnitude química dos compostos bem como de sua faixa de concentração. Desta forma, o trabalho utilizou a combinação de HS-SPME (Microextração em Fase Sólida) aliada à técnica GC×GC-qMS (Cromatografia Gasosa Bidimensional Abrangente acoplada à Espectrometria de Massas Quadrupolar) para a obtenção do perfil metabólico volátil inédito de duas espécies de fungos com potencial ação para biocontrole e indução de resistência a fitopatógenos na agricultura, Curvularia sp e Memnoniella sp. Através de modelagem MPCA e HCA foi possível a obtenção de um perfil cinético característico da produção de compostos voláteis das espécies que delimitou o processo de identificação tentativa destes metabólitos. Hidrocarbonetos e álcoois foram responsáveis pela maior produção volátil de ambas as espécies avaliadas, com destaque para a produção de lactonas como y-octalactona, y-hexalactona e y-hexalactona por Curvularia sp e sesquiterpenos como acoradieno, ß-chamigreno, a-chamigreno, ß-elemeno e valenceno por Memnoniella sp. A partir do perfil volátil das espécies, os estudos poderão ser direcionados à ação biocontrole e indução de resistência na agricultura / Abstract: Volatile compounds produced by fungi as part of biocontrol strategies in preventing diseases caused by pathogens has been stimulating the market of biofungicides. So, the analysis of the metabolome using only one analytic technique is sometimes not feasible due to chemical compounds as well as the magnitude of its concentration range. Thus, the study used a combination of HS-SPME technique (Solid-Phase Microextraction) coupled with GC×GC-qMS (Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography coupled to Quadrupole Mass Spectrometry) to obtain volatile metabolic profiles of two species of fungi with potential for biocontrol activity and induction of resistance to plant pathogens in agriculture, Curvularia sp and Memnoniella sp. Through modeling MPCA and HCA was possible to obtain a typical kinetic profile of volatile compounds from the production of species which delimited the process of identification of these metabolites. Hydrocarbons and alcohols were responsible for most volatile production of both studied species, with emphasis on the production of lactones such as y-octalactona, y-hexalactona e y-hexalactona by Curvularia sp and sesquiterpenes as acoradiene, ß-chamigrene, a-chamigrene, ß-elemene and valencene by Memnoniella sp. From the profile of volatile species, the studies may be related to the biocontrol activity and induction of resistance in agriculture / Mestrado / Quimica Analitica / Mestra em Química

O objetivo da presente Tese de Doutorado foi analisar o impacto do exercício realizado em ambiente poluído sobre parâmetros cardiorrespiratórios, inflamação e metaboloma. Para isso, foi dividida em dois estudos, com o objetivo de analisar: a influência da duração (estudo 1) e da intensidade (estudo 2) do exercício sobre parâmetros cardiovasculares, de inflamação e o metaboloma. Foram recrutados 10 indivíduos fisicamente ativos do sexo masculino, que foram submetidos aos seguintes testes: a) teste progressivo até a exaustão voluntária; b) dois testes de carga constante no Δ25 da diferença entre o limiar ventilatório (LV) e o ponto de compensação respiratória (PCR), com duração de 90 minutos, sendo um no ambiente limpo e um no poluído (estudo 1) e; c) quatro testes de cargas constantes com 30 minutos de duração, sendo dois no Δ25 e dois no Δ75 da diferença entre o LV e o PCR, também em ambiente limpo e poluído. No estudo 1, foi observado um aumento na pressão arterial sistólica (4,0 ± 0,7 mmHg) e diastólica (6,1 ± 0,5 mmHg) após os 90 minutos de exercício em ambiente poluído, ao contrário do observado no ambiente limpo (-6,2 ± 0,8 mmHg e -1,3 ± 0,5 mmHg, respectivamente). Também após 90 minutos de exercício, foi observado aumento de IL-6 (+37%; p = 0,047) e VEGF (+257%; p = 0,026) e diminuição de IL-10 (-34%; p = 0,061) no ambiente poluído em relação ao limpo. Por sua vez, o metaboloma mostrou alterações que foram mantidas ao longo do tempo, assim como alterações tempo-dependentes, capazes de sugerir que a duração do exercício é um fator importante a ser considerado em ambientes com altos índices de poluição atmosférica. Não houve diferença nas demais variáveis analisadas. A intensidade de exercício não mostrou alteração significativa em nenhum dos parâmetros analisados. É possível que a menor duração de exercício seja responsável por essa ausência de respostas específicas ao exercício em ambiente poluído. Por sua vez, o metaboloma apontou vias diferentemente afetadas no ambiente poluído quando o exercício foi realizado em alta intensidade, sugerindo que a intensidade pode ser um fator importante, porém, em maiores durações de exercício do que a utilizada no presente trabalho. Em conclusão, nossos resultados sugerem que quando o exercício é realizado em ambiente poluído, maiores durações são capazes de produzir respostas mais exacerbadas à inalação de poluentes, como aumento da pressão arterial e da inflamação, assim como diferentes alterações no metaboloma. Por outro lado, a intensidade do exercício não pareceu influenciar significativamente as respostas biológicas ao ambiente poluído, ao menos nas condições testadas / The aim of the present Thesis was to analyze the impact of exercise in polluted ambient on cardiorespiratory parameters, inflammation and metabolome. For this, it was divided in two studies, aiming to analyze: the influence of exercise duration (study 1) and exercise intensity (study 2) on cardiovascular parameters, inflammation and the metabolome. 10 healthy physical active male performed the following tests: a) maximal incremental test; b) two constant load tests at the Δ25 of the difference between ventilatory threshold (VT) and respiratory compensation point (RCP), with 90 minutes in duration, at clean and polluted conditions (study 1) and; c) four constant load tests with 30 minutes in duration, with two at Δ25 and two at Δ75 of the difference between VT and RCP, also at clean and polluted conditions. In the study 1, it was observed an increase in systolic (4.0 ± 0.7 mmHg) and diastolic (6.1 ± 0.5 mmHg) arterial pressure after 90 minutes of exercise at polluted condition, unlike the observed in clean condition (-6.2 ± 0.8 mmHg e -1.3 ± 0.5 mmHg, respectively). Also after 90 minutes of exercise, it were observed increases in IL-6 (+37%; p = 0.047) and VEGF (+257%; p = 0.026), and a decrease in IL-10 (-34%; p = 0.061) in the polluted related to clean condition. In turn, metabolome showed alterations which have been maintained over time, as well as time-dependent alterations, suggesting the exercise duration as an important factor to be considered in high polluted ambient. It were not observed significant alterations in any of the other analyzed variables. The exercise intensity did not show significant alterations in any of the analyzed parameters. It is possible that the lower exercise duration might be responsible for the absence of specif responses to exercise in polluted condition. In turn, metabolome pointed out different pathways affected by the polluted condition when the exercise was performed at higher intensity, suggesting that exercise intensity might be an important factor, but in longer exercise durations than the utilized in the present study. In conclusion, our results suggest that when exercise is performed at polluted ambient, longer exercise durations are able to induce more exacerbated responses to air pollutants inhalation, as increased arterial pressure and inflammation, as well as metabolome alterations. On the other hand, exercise intensity seems not significantly influence the biological responses to polluted ambient, at least in the tested conditions

O uso da metabolômica ambiental tem sido usada para avaliar a interação dos organismos com o ambiente. Apesar do alto impacto que os metais têm no ambiente, essa abordagem analítica ainda está em seu início, em especial para as macroalgas. Como membro do primeiro nível trófico da cadeia alimentar marinha, fornecendo nutrientes e microelementos para os níveis superiores, as macroalgas são um alvo apropriado tanto para o desenvolvimento de ensaios toxicológicos quanto como bioindicador de degradação do ambiente marinho. Também por causa da sua posição na cadeia alimentar, essas macrófitas são consideradas o principal vetor para a magnificação desses elementos tóxicos. Os efeitos tóxicos dos metais sobre o ambiente aquático são documentados e bem conhecidos, mas relacionam principalmente ao desbalanço do potencial redox intracelular e, assim, o estresse oxidativo em organismos vivos. Com o objetivo de compreender a relação das macroalgas com o metal essencial Cu2+ e o metal não essencial Cd2+, a macroalga vermelha Gracilaria domingensis foi selecionada. Após 48h de exposição aos metais em águas do mar sintética e natural, as amostras foram extraídas e analisadas em cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. Em seguida, os dados foram pré-processados e pré-tratados para serem utilizados nas análises estatísticas multivariadas (AEM) de PCA e OPLS-DA. A G. domingensis exposta aos metais em água do mar sintética não foram significativamente influenciadas, como indicado pela MVA e pela análise de vias. Apesar disso, alterações significativas foram observadas na exposição aos metais em água do mar natural. Os principais resultados para o Cu2+ foram a interação do metabolismo de glicina, serina e treonina com o metabolismo de glioxilato e dicarboxilato. Foi sugerido que a macroalga poderia estar alterando o modo de adquirir carbono para uma via não fotossintetizante, uma vez que essa via está prejudicada na exposição ao metal. Também, o metabolismo de fenilalanina foi impactado por essa exposição, uma vez que é uma via fundamental para sintetizar compostos fenólicos antioxidantes. Por outro lado, apesar de oito vias terem sido identificadas como significativamente alteradas na exposição ao Cd2+, somente o metabolismo de arginina e prolina parece ter sido significativamente influenciado com o objetivo de produzir prolina, um aminoácido reconhecido por suas propriedades antioxidantes e protetoras em organismos estressados por metais. Em conclusão, os metais essenciais e não essenciais parecem ter mecanismos diferentes na tentativa de promover o combate aos danos gerados pela exposição aos metais. / The environmental metabolomics approach has been used to evaluate the interaction of organisms with their environment. Besides the high impact metals have on the environment, this method of analysis is still in its infancy, in special for macroalgae. As members of the first trophic level in the marine food chain, providing nutrients and microelements to upper levels, macroalgae are appropriate target organisms both for the development of toxicological assays and as a bioindicator of marine degradation. Also, because of their marine food chain position, these macrophytes are considered the main vectors to magnify these toxic elements. The toxic effects of metals on the aquatic environment are documented and well known, but regards mainly to the unbalance of intracellular redox potential and, therefore, oxidative stress in living organisms. In order to understand the relationship of macroalgae with the essential metal Cu2+ and the non-essential metal Cd2+, the red macroalga Gracilaria domingensis was chosen. After 48h of metal exposure in synthetic and natural seawater, the samples were extracted and analysed in gas chromatograph coupled to mass spectrometry. Afterward, the data were preprocessed and pretreated for the multivariative analysis (MVA) with PCA and OPLS-DA statistics. G. domingensis exposed to metals in synthetic seawater were not significantly affected, as indicated by MVA and pathway analysis. Though, significant changes were observed on exposure to metals in natural seawater. The main results for Cu2+ were the interlay of glycine, serine and threonine metabolism with glyoxylate and dicarboxylate metabolism. It was suggested that the macroalga could be shifting the metabolism to acquire carbon from a non-photosynthetic pathway, since it is injured on metal exposure. Also, phenylalanine metabolism was impacted by this metal exposure, since it is a pivotal source of phenolic antioxidant compounds. On the other hand, besides eigth pathways were identified as significantly changed on Cd2+ exposure, only arginine and proline metabolism seemed to be significantly affected, in order to produce proline, known for its antioxidative and protective properties in metal stressed organims. In conclusion, essential and non essential metals seem to have distinct mechanism to mitigate the damaged caused by metal exposure.

Vernonia sensu lato é um dos maiores e mais complexos gêneros da tribo Vernonineae. A tribo pertence a família Asteraceae, a qual representa cerca de 10% da flora mundial e é considerada uma das maiores famílias dentre as plantas superiores. As espécies da tribo Vernonineae apresentam distribuição pantropical e são caracterizadas pela presença de lactonas sesquiterpênicas e flavonoides (principalmente flavonas e flavonóis). Ao longo dos anos, diversas classificações têm sido propostas para o gênero Vernonia s.l., porém ainda não há um consenso entre os pesquisadores. Nas classificações mais antigas, o gênero Vernonia s.l. inclui cerca de 1000 espécies (sensu Baker), distribuídas em seções e subseções; em uma divisão mais atual, essas espécies foram segregadas em vários novos gêneros e o gênero Vernonia, nas Américas, foi consideravelmente reduzido (sensu Robinson), ficando restrito a espécies distribuídas principalmente na América do Norte. Neste estudo, foram realizadas análises metabolômicas e estatísticas de espécies do gênero Vernonia s.l., pertencentes às subtribos Vernoniinae, Lepidaploinae e Rolandrinae, com o intuito de verificar se a abordagem metabolômica pode ser utilizada como uma ferramenta quimiotaxonômica e auxiliar nas classificações taxonômicas do gênero. A partir das impressões digitais metabólicas obtidas por UHPLC-UV-MS, foram realizadas análises estatísticas não-supervisionadas (HCA e PCA) e supervisionadas (OPLS-DA). A análise por HCA permitiu a identificação de quatro grupos principais, os quais sugerem que as espécies apresentaram tendência em se agruparem de acordo com os gêneros criados por Robinson. Além disso, observou-se que as espécies dos gêneros Stenocephalum, Stilpnopappus e Rolandra (Grupo 1) estão relacionadas às espécies do gênero Vernonanthura (Grupo 2), enquanto que as espécies dos gêneros Chrysolaena, Cyrtocymura e Echinocoryne (Grupo 3) estão relacionadas às espécies dos gêneros Lessingianthus e Lepidaploa (Grupo 4), indicando que as subtribos Vernoniinae e Lepidaploinae são parafiléticas. Diversos metabólitos foram identificados nas espécies analisadas, destacando-se os ácidos clorogênicos, os flavonoides e as lactonas sesquiterpênicas. Através da análise por OPLS-DA foi possível determinar os metabólitos responsáveis pela separação entre os grupos obtidos na análise por HCA. As espécies do Grupo 1 foram caracterizadas pela ausência de ácido 3-O-cafeoilquínico e 3,5-di-O-cafeoilquínico; o Grupo 2 foi caracterizado pela ausência de quercetina e presença de kaempherol 3-O-rutinosídeo; o Grupo 3 foi o único grupo no qual não foi identificado o flavonoide 7,3?,5?-trihidroxi- 4?-metoxi-3-O-glicosilflavona e as espécies do Grupo 4 caracterizaram-se por apresentarem baixa prevalência de flavonas. Dessa maneira, as análises metabolômicas em conjunto com análises estatísticas multivariadas auxiliaram no esclarecimento da classificação taxonômica das espécies do gênero Vernonia s.l. e permitiram a identificação de potenciais marcadores quimiotaxonômicos / Vernonia sensu lato is one of the largest and more complex genus of the tribe Vernonineae. The tribe belongs to Asteraceae, one of the largest families of flowering plants. Vernonineae is distributed widely in tropical and subtropical regions of America, Africa and Asia and it is chemically characterized by the presence of sesquiterpene lactones and flavonoids (flavones and flavonols). Over the years, several taxonomic classifications have been proposed for the genus Vernonia s.l., however there has been no consensus among the researches. According to the traditional classification, the genus Vernonia s.l. comprises more than 1000 species and it is divided into sections and subsections (sensu Baker). In a recent classification, these species have been segregated into new genera, while the genus Vernonia sensu stricto was restricted to 22 species distributed mainly in North America (sensu Robinson). In this study, species belonging to the subtribes Vernoniinea, Lepidaploinae and Rolandrinae were analysed, employing UHPLC-UV(DAD)-MS(Orbitrap), followed by multivariate analyses. Data mining was performed using unsupervised (HCA and PCA) and supervised statistical analysis (OPLS-DA). The HCA showed segregation into four main groups. Comparing the HCA with the taxonomical classifications, we observed that the groups of the dendogram were in accordance with the genera created by Robinson. The species of the genera Stenocephalum, Stilpnopappus and Rolandra (Group 1) are more related with the species of the genus Vernonanthura (Group 2), while the genera Cyrtocymura, Chrysolaena and Echinocoryne (Group 3) are chemically more similar to the genera Lessingianthus and Lepidaploa (Group 4). These findings indicate that the subtribes Vernoniinae and Lepidaploinae are paraphyletic groups. Several metabolites were identified, highlighting chlorogenic acids, flavonoids and sesquiterpene lactones. ). According to OPLS-DA loading plot, it was possible to determine which variables are important for the discrimination among the groups. The species of the Group 1 were characterized by the absence of 3-O-caffeoylquinic acid and 3,5-di-O-caffeoylquinic acid. Group 2 was characterized by the absence of quercetin (flavonol with free OH) and by the presence of kaempherol 3-O-rutinoside. Group 3 was the only group that do not show the flavonoid 7,3?,5?-trihydroxy-4?- methoxy-3-O-glycosylflavone. The species of the Group 4, especially the species of the genus Lessingianthus, were characterized by the low prevalence of flavones. Therefore, untarget metabolomic approach associated with mutivariate analysis allowed the identification of potential chemotaxonomic markers, helping in the taxonomical classifications

Introdução: A apneia obstrutiva do sono (AOS) é uma condição clínica comum, embora subdiagnosticada na prática clínica, que está associada de forma independente com um aumento na morbimortalidade cardiovascular. Evidências recentes sugerem que o aumento do risco cardiovascular atribuído à AOS pode ser parcialmente explicado pela desregulação metabólica. No entanto, pouco se sabe sobre o perfil metabólico detalhado destes pacientes e se estes metabólitos podem servir como potenciais biomarcadores para a AOS. Objetivos: O objetivo primário do estudo foi avaliar o perfil metabólico de pacientes com AOS por meio de diferentes estratégias metabolômicas. Como objetivo secundário, avaliamos se o painel de metabólitos selecionados poderia agregar valor diagnóstico ao uso de questionários tradicionalmente empregados para a triagem da AOS. Métodos: Participantes do sexo masculino sem doença cardiovascular prévia ou uso de medicamentos foram submetidos à polissonografia noturna e divididos em 2 grupos pareados por idade e índice de massa corpórea (IMC): sem AOS (índice de apneia e hipopneia [IAH] < 15 eventos/h) e com AOS (IAH >= 15 eventos/h). Além da avaliação clínica, foi aplicado dois questionários para triagem da AOS usados na prática clínica (questionário Berlim e o escore NoSAS). A quantificação de aminoácidos (AA) no plasma foi realizada por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas sequencial (LC-MS²) previamente desenvolvido e validado no Grupo Fleury. Para as análises metabolômicas e lipidômicas foram utilizados cromatografia gasosa acoplado a espectrometria de massas (GC-MS) e cromatografia líquida (LC) off-line com detecção por ionização/dessorção a laser auxiliada por matriz (MALDI-MS), respectivamente. Para avaliação dos marcadores que estariam associados à AOS foram utilizados teste t de student (p < 0,05) e VIP score > 2 (predição de variável de importância). A sensibilidade e especificidade foram avaliadas por meio da curva receiver operating characteristic (ROC) e modelos de regressão logística em associação com o melhor questionário de triagem para a AOS. Resultados: 53 participantes foram estudados (16 sem AOS e 37 com AOS). Como proposto, a idade média (36 ± 6 vs. 39 ± 7 anos) e o IMC (30,3 ± 3,5 vs. 30,6 ± 3,4 kg/m2) foram semelhantes entres os grupos sem e com AOS, respectivamente. A quantificação dos AA permitiu observar uma diferença significante nos níveis de ácido glutâmico, que foram maiores nos pacientes com AOS (83,5 ± 22,5 ?M) quando comparados ao grupo sem AOS (66,7 ± 24,5 uM), p=0,023. A avaliação do perfil metabolômico resultou em 28 analitos significantes. Seis desses analitos foram provenientes da análise por GC-MS: pacientes com AOS apresentaram maiores níveis de 6-deoxi-D-glicose; 2,6-difenil-1,7-diidrodipirrolo [2,3-b:3\',2\'-e] piridina, ácido 9 (Z)-hexadecenóico e ácido araquidônico e menores níveis de 5,5\'-bifitalato e glutamina quando comparados ao grupo sem AOS (p < 0,05). A análise lipidômica (LC off-line e MALDI-MS) resultou em 22 lipídios significantes subdivididos nas seguintes classes: ceramidas (Cer), fosfatidiletanolamina (PE), lisofosfatidilcolina (LPC), e esfingomielina (SM) com níveis mais elevados em pacientes com AOS em comparação ao grupo sem AOS (p < 0,05). Diacilglicerol (DAG), fosfatidilcolina (PC) e ácido fosfatídico (PA) tiveram níveis significativamente diminuídos nos pacientes com AOS em comparação aos sem AOS. Em relação ao objetivo secundário, o questionário com melhor desempenho para triar a AOS foi o escore NoSAS com uma área sob a curva (AUC) de 0,724. A combinação dos 4 metabólitos (ácido glutâmico, glutamina, 6-deoxi-D-glicose e ácido araquidônico) ou dos 3 lipídios (LPE 35:1, SM d18:1/12:0 e LPC 27:1) selecionados pelo modelo de regressão logística ao escore NoSAS positivo resultou em uma AUC de 0,917 e 0,951, respectivamente, para a detecção da AOS. Conclusão: A aplicação da metabolômica permitiu a identificação de potenciais biomarcadores precoces para a AOS em homens jovens. Estes achados não são explicados por fatores de confusão como a idade, IMC e composição corporal. Este estudo confirma o achado de que os questionários habitualmente usados para a triagem da AOS não apresentam um bom desempenho. A combinação dos metabólitos selecionados aumentou a sensibilidade e especificidade para detecção da AOS em relação ao questionário isolado. Neste contexto, novos estudos são necessários para avaliar se estes biomarcadores poderão ser úteis para a predição do risco cardiovascular e melhora do diagnóstico da AOS / Introduction: Obstructive sleep apnea (OSA) is a common clinical condition, although frequently underdiagnosed in clinical practice. OSA is independently associated with an increased risk of cardiovascular morbidity and mortality. Recent evidence suggests that the cardiovascular risk attributed to OSA may be partially explained by metabolic dysregulation. However, little is known about the detailed metabolic profile of these patients and whether these metabolites may serve as potential biomarkers for OSA. Objectives: The primary objective of the study was to evaluate the metabolic profile of OSA patients through different metabolomics strategies. As a secondary objective, we evaluated whether the panel of selected metabolites could improve diagnostic value to the use of questionnaires traditionally used for OSA screening. Methods: Male participants with no previous cardiovascular diseases and under no medications were submitted to a nocturnal polysomnography and divided into 2 groups matched by age and body mass index (BMI): no OSA (apnea and hypopnea index [AHI] < 15 events/h) an OSA (AHI >= 15 events/h). In addition to the clinical evaluation, was applied two questionnaires to screening OSA in the clinical practice (Berlin questionnaire and the NoSAS score). The quantification of amino acids (AA) in plasma was performed by liquid chromatography coupled to sequential mass spectrometry (LC-MS/MS) previously developed and validated in the Fleury Group. To the metabolomics and lipidomics analysis, we used gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) and off-line liquid chromatography (LC) with matrix-assisted laser ionization/desorption detection (MALDI-MS), respectively. Student\'s t test (p < 0.05) and VIP score >2 (significance variable prediction) were used to evaluate the markers associated with OSA. Sensitivity and specificity were evaluated using the receiver operating characteristic (ROC) curve and logistic regression models in association with the best screening questionnaire for OSA. Results: 53 participants were studied (16 with no OSA and 37 with OSA). As proposed, mean age (36 ± 6 vs. 39 ± 7 years) and BMI (30.3 ± 3.5 vs. 30.6 ± 3.4 kg/m2) were similar between the groups without and with OSA, respectively. The quantification of AA showed a significant difference in the glutamic acid levels, which were higher in patients with OSA (83.5 ± 22.5 ?M) when compared to the group with no OSA (66.7 ± 24.5 ?M), p=0.023. Metabolomics profile analysis resulted in 28 significant analytes. Six of these analytes came from GC-MS analysis: patients with OSA had higher levels of 6-deoxy-D-glucose, 2,6-diphenyl-1,7-dihydrodipyrrolo [2,3-b:3\',2\'-e] pyridine, 9-hexadecenoic acid (Z) and arachidonic acid and lower levels of 5,5\'-biphthalide and glutamine when compared to the no OSA group (p < 0.05). The lipidomics analysis (LC off-line and MALDI-MS) resulted in 22 significant lipids subdivided into the following classes: glycerophosphoethanolamine (PE), lysophosphosphatidylcholine (LPC), and sphingomyelin (SM) with higher levels in patients with OSA when compared to the no OSA group (p < 0.05). Diaglycerol (DAG), glycerophosphocholine (PC) and phosphatidic acid (PA) had significantly decreased levels in patients with OSA compared to those with no OSA. Regarding to the secondary endpoint, the best performing questionnaire for screening OSA was the NoSAS score with an area under the curve (AUC) of 0.724. The combination of the 4 metabolites (glutamic acid, glutamine, 6-deoxy-D-glucose and arachidonic acid) or the 3 lipids (LPE 35:1, SM d18:1/12:0 and LPC 27:1) previously selected by logistic regression model to the NoSAS positive score resulted in an AUC of 0.917 and 0.951, respectively, for the OSA detection. Conclusion: The application of metabolomics strategies allowed the identification of potential early biomarkers for OSA in young male subjects. These findings are not explained by confounding factors such as age, BMI and body composition. This study confirms previous findings that the questionnaires commonly used for screening OSA do not have a good performance. The combination of the selected metabolites increased the sensitivity and specificity to OSA detection in relation to the use of sleep questionnaire only. In this context, further studies are necessary to assess whether these biomarkers may be useful for predicting cardiovascular risk and improving the OSA diagnosis

As plantas se defendem do ataque de patógenos através de um sistema imune composto por duas fases. A primeira delas é mediada por receptores localizados na membrana celular ou intracelularmente, os quais são conhecidos como receptores de reconhecimento padrão (do inglês, pattern recognition receptors - PRR). Esses receptores reconhecem moléculas derivadas de microrganismos, as quais são conservadas evolutivamente e são chamadas de padrões moleculares associados a patógenos (do inglês, pathogen-associated molecular patterns - PAMPs). Esse reconhecimento dispara uma resposta de defesa conhecida como PTI (do inglês, PAMP-triggerd immunity - PTI). Alguns patógenos foram aptos a sintetizar moléculas capazes de suprimir a PTI e essas moléculas são denominadas de efetores. A resposta que ocorre devido à ação dos efetores é chamada de susceptibilidade disparada por efetores (do inglês, effector-triggered susceptibility - ETS). Entretanto, plantas resistentes podem reconhecer os efetores através de proteínas de resistência localizadas intracelularmente, ativando a imunidade disparada por efetores (do inglês, effector-triggeredimmunity - ETI). De modo geral, as respostas advindas da PTI e da ETI são similares, mas a segunda é ativada mais rapidamente e é mediada por um único gene de resistência R. Por essa razão, a ETI é conhecida como uma resposta à doença qualitativa e as plantas não desenvolvem sintomas, caracterizando a interação incompatível. Por outro lado, a PTI é mediada por diversos genes e as respostas de defesa são tardias, possibilitando a disseminação do patógeno pelas células da planta e a ocorrência da doença, o que caracteriza a interação compatível. Nas respostas de defesa, moléculas como o óxido nítrico, as poliaminas e o ácido salicílico participam do processo de sinalização. O sistema antioxidante da planta é ativado de modo a mitigar os efeitos das espécies reativas de oxigênio e o metabolismo da planta é alterado. Dessa maneira, o estudo das respostas de defesa contra patógenos, pode ser uma ferramenta útil para estabelecer controles efetivos para as doenças de plantas / Plants defend themselves from pathogen attack through an active immunity system composed by two phases. The first is mediated by cell surface and intracellular pattern recognition receptors (PRR), which recognizes conserved molecules derived from microbes known as pathogen-associated molecular patterns (PAMPs). This recognition triggers a defense response called PAMP-triggered immunity (PTI). Throughout evolution, pathogens were able to synthesize molecules capable of suppressing PTI. These molecules are named effectors and they are responsible for effector-triggered susceptibility (ETS). However, resistant plants can recognize effectors by intracellular resistance (R) proteins, initiating effector-triggered immunity (ETI). In general, responses derived from PTI and ETI are the same, but the latter is activated faster and is mediated by a single R gene. For this reason, ETI-response is also known as qualitative disease response (QDR) and plants do not develop disease symptoms, characterizing the incompatible interaction. On the other hand, PTI is mediated by several genes and the defense response is delayed, enabling the pathogen to spread out and to cause disease. This interaction is known as compatible. In defense responses, molecules like nitric oxide, polyamines and salicylic acid can participate in signaling process. The antioxidant system can be activated to quench the ROS effects and the plant metabolism is altered. In this sense, studying defense responses against pathogens can help to develop tools to establish effective control methods for plant disease