A cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) é uma das mais importantes culturas agrícolas. Cultivada em mais de 127 países, a cultura se apresenta como um dos alicerces para a socioeconomia e cultura de muitas regiões do Brasil e do mundo. Sua produtividade depende de diversos fatores, sendo esses atendidos pela intensa hibridação interespecífica visando principalmente à obtenção de cultivares mais produtivas, precoces e resistentes a diversos tipos de estresses. Entre os estresses, os causados por microorganismos são os mais relevantes e, dentre estes, destaca-se o agente causal da doença raquitismo da soqueira da cana-de-açúcar, a bactéria Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx). O estudo mais aprofundado sobre esta relação patógenohospedeiro é difícil, visto que Lxx é uma bactéria fastidiosa de difícil cultivo. O sequenciamento completo de seu genoma abriu a oportunidade de se entender às causas fisiológicas da dificuldade do seu cultivo. Assim, os objetivos deste trabalho foram otimizar um meio de cultura para Lxx com base em análise de vias metabólicas importantes e estudar a expressão diferencial de seus genes quando esta é cultivada na presença e ausência de metionina. Análises bioinformáticas do genoma de Lxx indicaram que esta está apta a utilizar diversas fontes de carbono, de vitaminas, de ferro e aminoácidos. De fato, dentre as fontes de carbono testadas verificou-se o crescimento de Lxx utilizando manose, frutose e galactose, embora em menor eficiência do que glicose. Observou-se também a utilização das vitaminas cobalamina, tiamina, biotina e complexo vitamínico de Nitsch, sendo que o acréscimo destes elementos resultou numa maior taxa de crescimento de Lxx. Verificou-se também que Lxx está apta a utilizar citrato, sulfato e cloreto de ferro como fontes deste metal, mas em menor eficiência que quando comparada a hemina bovina. Com estes resultados, verificamos que a adição do aminoácido metionina (1 g/L) e das vitaminas D-biotina (0,01 g/L) e cloreto de tiamina (0,01 g/L) obtém-se um desenvolvimento mais acelerado, em média 30%. Na análise da expressão gênica na presença da metionina, verificou-se uma regulação diferencial de 114 genes, sendo que destes 95 foram regulados positivamente e 19 negativamente. Os resultados indicam que Lxx necessita de metionina e que ela utiliza esse aminoácido como uma possível fonte de nitrogênio. Indicaram também que maior crescimento na presença de metionina está relacionado a uma regulação gênica positiva de genes do metabolismo central. / Sugarcane (Saccharum officinarum L.) is one of the most important tropical crops. Cultivated in more than 127 countries, it is of importance both for the social economy and culture of many regions of Brazil and of the world. Its productivity depends on diverse factors that are dealt with the intense interspecific hybridization aiming for more productive cultivars, that are resistant to diverse types of stress. Of these, stresses caused by microorganisms are the most relevant and among these the bacterium Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx), the causal agent of the ratoon stunting disease is one of the most important. The study of this patosystem, however, is very difficult, since Lxx is a fastidious bacterium. The availability of the complete genome sequence of Lxx made possible the understanding of the physiological causes of its fastidious behavior. Thus, the objectives of this work were to optimize the culture medium of Lxx by analyzing important pathways and to study gene expression when Lxx is cultivated in the presence and absence of methionine. Bioinformatic analyzes of the Lxx genome indicated that it is capable to use diverse sources of carbon, vitamins, metals, iron and amino acids. In fact Lxx was able to grow in the presence of mannose, fructose and galactose as the main sugar components of the medium, but not so efficiently as in glucose. It was also observed that the addition of the vitamins cobalamin, thiamin, biotin and the Nitsch´s vitamin complex resulted in a better Lxx growth. It was also verified that Lxx is capable to use iron citrate, iron sulphate and iron chloride as the main sources of iron, but less efficiently than when compared to hemin bovine chloride. With these results, it was verified that the addition of methionine (1 g/L) and of the vitamins D-biotin (0.01 g/L) and thiamine chloride (0.01 g/L) resulted in a faster growth of Lxx in vitro by as much as 30% on average compared to the standard medium. Gene expression analyses showed that the addition of methionine to the medium resulted in an alteration of expression levels of 114 genes, 95 of which were up regulated and 19 otherwise. This result indicated that Lxx needs an outside source of methionine and that it uses this amino acid a source of nitrogen. Also, it indicated that the improved growth in the presence of methionine is highly correlated with up regulation of genes of the central metabolism pathways.

P. aeruginosa PA14 é uma linhagem isolada de queimadura que apresenta vários fatores de patogenicidade comuns no quadro de infecção de hospedeiros filogeneticamente distintos (plantas, mamíferos ou invertebrados). O gene kerV foi revelado numa busca por mutantes atenuados em virulência em uma biblioteca de mutantes por transposons da linhagem PA14 (Rahme et al., 1997). A caracterização da linhagem D12, mutante em kerV, confirmou sua virulência atenuada (Apidianakis et al., 2005 e An et al., 2009) e resultados do transcriptoma mostraram alteração na expressão de mais de 500 genes, sendo alguns relacionados com o sistema de \"quorum sensing\" (Rahme et al, dados não publicados). O gene kerV está próximo à montante ao gene gloB, envolvido em detoxificação de metilglioxal, e à jusante aos genes rnhA e dnaQ, que codificam proteínas envolvidas na replicação e reparo do DNA. Este trabalho teve como objetivo estudar a função molecular do produto de kerV e a expressão dos genes do lócus kerV-rnhA-dnaQ. Análises de bioinformática indicam que a proteína KerV é uma metiltransferase dependente de S-adenosil-metionina (SAM), apresentando um domínio conservado de ligação a SAM e uma arquitetura de domínio compatível com a organização em fitas-beta e hélices-alfa alternadas descritas para a família das metiltransferases dependentes de SAM. Ela não apresenta outros domínios conservados que indiquem seu substrato de metilação. A expressão heteróloga desta proteína em E. coli, mostrou que ela é expressa de maneira parcialmente solúvel quando co-expressa com as chaperoninas GroEL/GroES em baixas temperaturas ou quando fusionada a MBP ou GST. A purificação desta proteína mostra que ela é co-eluída com a chaperonina GroEL sugerindo que para atingir sua conformação nativa ela necessita dessas proteínas acessórias. MBP-KerV purificado foi usado para ensaios \"in vitro\" de atividade de metiltransferase e ligação a SAM, que não foram conclusivos, pois não há certeza do seu correto estado de enovelamento. Ensaios de duplo-híbrido mostraram que KerV não interage com os produtos de rnhA e dnaQ, sugerindo que KerV não está diretamente relacionado com suas funções. A freqüência de mutação na linhagem D12 está levemente aumentada (aproximadamente quatro vezes), o que sugere que KerV não está diretamente envolvida no reparo de DNA do tipo ´mismatch repair`. Os ensaios usados para detectar metilação do DNA, proteínas e rRNAs não revelaram que KerV estaria envolvido com a metilação destes substratos. Os inícios de transcrição dos genes kerV, rnhA e dnaQ foram determinados. A deleção de kerV causa um efeito polar na transcrição do gene rnhA, que não se reflete nos níveis da proteína. A deleção também afeta a expressão de dnaQ, sugerindo que KerV seja importante para sua regulação. Os ensaios de complementação da virulência em modelos invertebrados e de células epiteliais de pulmão mostram que apenas a presença dos três genes e seus produtos em níveis normais são capazes de reverter a maioria dos fenótipos atenuados. KerV se mostrou essencial para a inibição da translocação de NF-kB para o núcleo das células, comprovando que esta proteína é relevante para a virulência de PA14, contribuindo com o silenciamento da resposta imune do hospedeiro. O conjunto dos resultados indicam uma complexa inter-relação entre a expressão dos genes kerV, rnhA e dnaQ e seu papel na biologia de P. aeruginosa. / P. aeruginosa PA14 is a burn isolate multi-host pathogen strain. The screening for virulence attenuated mutants in a PA14 transposon mutant library revealed the kerV gene (Rahme et al., 1997). The characterization of D12 strain, a kerV mutant, confirmed the attenuated virulence phenotype (Apidianakis et al., 2005 and An et al., 2009) and transcriptome analysis showed the expression of more than 500 genes are affected in D12, some of these genes are related with quorum sensing (Rahme et al, unpublished data). kerV is upstream of the gloB gene, related with methylglioxal detoxification and downstream of the rnhA and dnaQ genes, both related with DNA replication and repair. The purpose of this work was to study the molecular function of KerV product and the expression of kerV-rnhA-dnaQ locus. Bioinformatics analysis indicated that KerV is a SAM dependent methyltransferase that have a conserved SAM binding domain with architecture compatible with classic alternating β-stranded and α-helical regions. KerV does not show any other conserved motif that could indicate its methylation substrate. Heterologous expression in E. coli showed that KerV is partially soluble only when co-expressed with GroeL/GroES chaperones at low temperatures or when KerV is in fusion with MBP or GST tag. During the purification process KerV was copurified with GroEL chaperone suggesting that this association may be required for the correct folding of KerV. Methyltransferase activity and SAM binding assays were done with purified MBPKerV and the results were not conclusive since the proper conformation of MBP-KerV cannot be verified. Yeast two-hybrid assays indicated that RNaseH and DnaQ are not interaction partners of KerV, suggesting that their functions are not directly related. The mutation frequency of D12 strain increased only about four times in relation to PA14, suggesting that KerV is not directly involved with DNA mismatch repair. The assays to detect methylation in DNA, RNAs and proteins do not show that KerV is involved with methylation of these substrates. The transcription start sites of kerV, rnhA and dnaQ genes were mapped through 5\'-RACE- and primer extension experiments. The kerV deletion causes a polar effect on the transcription of rnhA gene, which is not reflected on RNaseH protein levels. The kerV deletion also affects dnaQ expression, suggesting that KerV is important for its regulation.The virulence complementation assays in flies and lung epithelial cells showed that the fully rescue of the wild type phenotype was achieved only when the entire locus is present. KerV was essential to inhibit the NF-kB nucleus translocation, demonstrating that KerV is relevant to PA14 virulence, contributing for the silencing of host immune system. Altogether, these data showed a complex inter-relation among kerV, rnhA and dnaQ genes and its role in P. aeruginosa biology

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Nesse trabalho investigamos as propriedades vibracionais em monocristais D-Metionina, utilizando as espectroscopias Raman e Infravermelho. As medidas de espectroscopia Raman foram realizadas sob a variaÃÃo de pressÃo hidrostÃtica no intervalo de 0GPA atà 7GPa, mostraram duas transiÃÃes de fase, uma por volta 2.0GPa e outra em 2.5GPa, as quais foram detectadas no espectro Raman atravÃs das mudanÃas exibidas pelos picos associados principalmente Ãs vibraÃÃes atribuÃdas à carboxila (CO2-), amina (NH3+), , ligaÃÃes CS e CSC e grupos CH2 e CH3. Esses modos vibracionais tambÃm foram sensibilizados em baixas temperaturas, sendo que suas mudanÃas serviram como referÃncia para identificar a transiÃÃo de fase nas medidas de espalhamento infravermelho no intervalo de temperatura de 298K a 84K. Nas medidas de espalhamento Raman de 298K a 13K, a transiÃÃo foi identificada pelo surgimento do modo translacional em 91 cm-1 por volta de 84K. AlÃm disso, nesse trabalho comparamos o comportamento das mudanÃas apresentadas na rede cristalina dos monocristais de D-metionina de L-metionina sob condiÃÃes extremas de pressÃo. / In this work we have been investigated the vibrational properties of the D-methionine single crystals using the Raman and Infrared spectroscopies. The Raman spectroscopy measurements were performed under varying hydrostatic pressure from 0 GPa up to 7.0 GPa, indicated two transitions, one around 2.0 GPa and another in 2.5GPa, which were detected by changes of the vibrationals modes of the carboxilic (CO2-), amino (NH3+), CS, CSC, CH2 and CH3, respectively. These vibrationals modes also have been sensitized under low temperatures, whose changes have been helpful to identify the phase transition with the measurements of the infrared scattering from 298K up to 84K. In the measurements of the Raman scattering realized between 298K and 84K, the transition was identified by emerging of the translational mode in 91 cm-1 around 84K. Further, in this work we have been compared changes presented by crystal lattice between D-methionine and L-methionine under extremes conditions of the pressure.

MELO, Wanessa David Canedo. Transições de fase em monocristais de D-Metionina. 2012. 86 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-11-13T20:33:27Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_wdcmelo.pdf: 20119688 bytes, checksum: 2cea088ba0adb8d462559d2b87daaf54 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-11-13T20:38:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_wdcmelo.pdf: 20119688 bytes, checksum: 2cea088ba0adb8d462559d2b87daaf54 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-13T20:38:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_wdcmelo.pdf: 20119688 bytes, checksum: 2cea088ba0adb8d462559d2b87daaf54 (MD5) Previous issue date: 2012 / In this work we have been investigated the vibrational properties of the D-methionine single crystals using the Raman and Infrared spectroscopies. The Raman spectroscopy measurements were performed under varying hydrostatic pressure from 0 GPa up to 7.0 GPa, indicated two transitions, one around 2.0 GPa and another in 2.5GPa, which were detected by changes of the vibrationals modes of the carboxilic (CO2-), amino (NH3+), CS, CSC, CH2 and CH3, respectively. These vibrationals modes also have been sensitized under low temperatures, whose changes have been helpful to identify the phase transition with the measurements of the infrared scattering from 298K up to 84K. In the measurements of the Raman scattering realized between 298K and 84K, the transition was identified by emerging of the translational mode in 91 cm-1 around 84K. Further, in this work we have been compared changes presented by crystal lattice between D-methionine and L-methionine under extremes conditions of the pressure. / Nesse trabalho investigamos as propriedades vibracionais em monocristais D-Metionina, utilizando as espectroscopias Raman e Infravermelho. As medidas de espectroscopia Raman foram realizadas sob a variação de pressão hidrostática no intervalo de 0GPA até 7GPa, mostraram duas transições de fase, uma por volta 2.0GPa e outra em 2.5GPa, as quais foram detectadas no espectro Raman através das mudanças exibidas pelos picos associados principalmente às vibrações atribuídas à carboxila (CO2-), amina (NH3+), , ligações CS e CSC e grupos CH2 e CH3. Esses modos vibracionais também foram sensibilizados em baixas temperaturas, sendo que suas mudanças serviram como referência para identificar a transição de fase nas medidas de espalhamento infravermelho no intervalo de temperatura de 298K a 84K. Nas medidas de espalhamento Raman de 298K a 13K, a transição foi identificada pelo surgimento do modo translacional em 91 cm-1 por volta de 84K. Além disso, nesse trabalho comparamos o comportamento das mudanças apresentadas na rede cristalina dos monocristais de D-metionina de L-metionina sob condições extremas de pressão.

MELO, Wanessa David Canedo. Transições de fase em monocristais de D-Metionina. 2012. 86 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-22T18:15:02Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_wdcmelo.pdf: 20119688 bytes, checksum: 2cea088ba0adb8d462559d2b87daaf54 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-22T21:31:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_wdcmelo.pdf: 20119688 bytes, checksum: 2cea088ba0adb8d462559d2b87daaf54 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-22T21:31:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_wdcmelo.pdf: 20119688 bytes, checksum: 2cea088ba0adb8d462559d2b87daaf54 (MD5) Previous issue date: 2012 / In this work we have been investigated the vibrational properties of the D-methionine single crystals using the Raman and Infrared spectroscopies. The Raman spectroscopy measurements were performed under varying hydrostatic pressure from 0 GPa up to 7.0 GPa, indicated two transitions, one around 2.0 GPa and another in 2.5GPa, which were detected by changes of the vibrationals modes of the carboxilic (CO2-), amino (NH3+), CS, CSC, CH2 and CH3, respectively. These vibrationals modes also have been sensitized under low temperatures, whose changes have been helpful to identify the phase transition with the measurements of the infrared scattering from 298K up to 84K. In the measurements of the Raman scattering realized between 298K and 84K, the transition was identified by emerging of the translational mode in 91 cm-1 around 84K. Further, in this work we have been compared changes presented by crystal lattice between D-methionine and L-methionine under extremes conditions of the pressure. / Nesse trabalho investigamos as propriedades vibracionais em monocristais D-Metionina, utilizando as espectroscopias Raman e Infravermelho. As medidas de espectroscopia Raman foram realizadas sob a variação de pressão hidrostática no intervalo de 0GPA até 7GPa, mostraram duas transições de fase, uma por volta 2.0GPa e outra em 2.5GPa, as quais foram detectadas no espectro Raman através das mudanças exibidas pelos picos associados principalmente às vibrações atribuídas à carboxila (CO2-), amina (NH3+), , ligações CS e CSC e grupos CH2 e CH3. Esses modos vibracionais também foram sensibilizados em baixas temperaturas, sendo que suas mudanças serviram como referência para identificar a transição de fase nas medidas de espalhamento infravermelho no intervalo de temperatura de 298K a 84K. Nas medidas de espalhamento Raman de 298K a 13K, a transição foi identificada pelo surgimento do modo translacional em 91 cm-1 por volta de 84K. Além disso, nesse trabalho comparamos o comportamento das mudanças apresentadas na rede cristalina dos monocristais de D-metionina de L-metionina sob condições extremas de pressão.

Orientadores: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira, Maria Carolina Scatolin do Rio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-13T07:03:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Teixeira_GleidsonSilva_M.pdf: 21908086 bytes, checksum: 84eb6f9c294915ecdd74ee2e9d23a152 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A Vassoura-de-bruxa é uma das principais doenças que acometem o cacaueiro (Theobroma cacao L.). Ela é causada pelo fungo hemibiotrófico Moniliophthora perniciosa. Durante a fase biotrófica, o patógeno coloniza o espaço intercelular e estimula a formação de ramos hipertróficos/ hiperplásicos denominados vassoura verde. No estágio avançado da doença, o fungo passa a colonizar também o interior das células e observa-se a morte do tecido originando a vassoura seca. Homogalacturonano (HG) é um domínio estrutural péctico que constitui a matriz da parede celular primária e define suas propriedades funcionais e estruturais. Durante sua síntese, HG é altamente metilesterificado pela ação de pectinas metiltransferases (PMT) que utilizam S-adenosil-L-metionina (SAM) como fonte de grupos metil. Após ser depositado na parede celular, o padrão de metilesterificações de HG é modelado por pectina metilesterases (PME). Alterações no padrão de metilesterificação de HG são relacionadas à má formação de tecidos, complicações durante o desenvolvimento vegetal e à resistência contra a degradação da parede celular por enzimas microbianas. Neste trabalho, a expressão tecido-específica de genes envolvidos nas reações de síntese de SAM e o grau de metilesterificação do HG foram analisadas em plântulas de T. cacao sadias e infectadas. ESTs (expressed sequence tags) de T. cacao foram utilizadas como molde para a síntese de sondas de RNA específicas para os genes: glicosiltransferase, pectina metiltransferase, pectina metilesterase, S-adenosil-Lhomocisteína hidrolase, adenosina quinase, S-adenosil-L-metionina sintetase (SAMS). Além disso, os anticorpos monoclonais JIM5 e JIM7 foram utilizados na imunolocalização de epítopos de HG com menor ou maior grau de metilesterificação. A detecção de transcritos de SAMS e PMT indicou que esses são diferentemente expressos em plântulas sadias e infectadas. Nas plântulas sadias, o sinal para o gene SAMS foi mais intenso nas amostras coletadas com 14 dias após a inoculação (DAI), comparado com as coletadas 42 DAI. Nas amostras infectadas o sinal não variou, entretanto, foi menos intenso comparado com o de plântulas sadias. A marcação de PMT foi evidente no ápice de plântulas sadias coletadas 42 DAI e ausente nas coletadas com 14 DAI. Interessantemente, a ocorrência foi inversa em plântulas infectadas. Epítopos de HG altamente metilesterificados foram detectados por JIM7 em ambas as amostras sadias e infectadas. Entretanto, com 42 DAI, a ligação de JIM7 foi detectada apenas em plântulas sadias, enquanto resíduos de HG pouco metilesterificados, reconhecidos por JIM5, foram observados nas amostras infectadas. Juntos, os resultados sugerem que 1) com 42 DAI, SAM disponível estaria sendo preferencialmente utilizado como precursor de outros compostos e não para a metilesterificação de pectinas e; 2) a alteração do grau de metilesterificação do HG em plantas infectadas pode ser resultado da menor disponibilidade de SAM, da menor expressão do gene que codifica a enzima PMT e/ou da atividade de PMEs, favorecendo assim, a degradação da parede celular por enzimas do fungo em um período onde a degradação da parede é essencial para progressão da doença. / Abstract: The witches' broom disease is one of the major diseases affecting the cocoa (Theobroma cacao L.). It is caused by the hemibiotrophic Moniliophthora perniciosa fungus. During its biotrophic phase, the pathogen colonizes the intercellular space and stimulates the formation of hypertrophic/hyperplasic branches called green broom. In the advanced stage of the disease, the fungus starts also to colonize the interior of the cells and it is noted the death of tissue originating the dry broom. Homogalacturonan (HG) is a pectic structural domain that constitutes the primary cell wall matrix and defines its functional and structural proprieties. During its synthesis, HG is highly methylesterified by the action of pectin methyltransferases (PMT) which uses S-adenosyl-L-methionine (SAM) as a source of methyl groups. After being deposited in the cell wall, the pattern of HG methylesterifications is modeled by pectin methylesterases (PME). Changes in the pattern of HG methylesterifications are related to poor tissue formation, complications during plant development and resistance to cell wall degradation by microbial enzymes. In this study, the tissue-specific expression of genes involved in the reaction of synthesis of SAM and the degree of HG methylesterification were analyzed in seedlings of healthy and infected T. cacao. ESTs (expressed sequence tags) of T. cacao were used as a template for the synthesis of specific RNA probes for the genes: glycoyltransferase, pectin methyltransferase, pectin methylesterase, S-adenosyl-L-homocysteine hydrolase, adenosine kinase and S-adenosyl-L-methionine synthetase (SAMS). Furthermore, the monoclonal antibodies JIM5 and JIM7 were used in the immunolocalization of HG epitopes with lesser or grater degrees of methylesterification. The detection of transcripts of SAMS and PMT indicated that these are expressed differently in healthy and infected seedlings. In healthy seedlings, the signal of the SAMS gene was more intense than in samples collected 14 days after inoculation (DAI), compared to those collected 42 DAI. In the infected samples the signal did not change, however, it was less intense compared to healthy seedlings. The PMT staining was evident in the shoot apex of the healthy seedlings collected 42 DAI and missing in the ones collected 14 DAI. Interestingly, the occurrence was the inverse in infected seedlings. Highly methylesterified HG epitopes were detected by JIM7 in both healthy and infected samples. However, with 42 DAI, the JIM7 binding was detected only in healthy seedlings, while residues of less methylesterified HG, recognized by JIM5, were observed in the infected samples. Taken together, the results suggest that: 1) with 42 DAI, available SAM would be primarily used as a precursor to other compounds and not to methylesterification of pectins and; 2) the changes in the level of HG methylesterification in infected plants may be the result of the lower availability of SAM, lower expression of PMT and/or the activity of PMEs, thereby favoring the degradation of the cell wall by the fungus enzymes in a time where the degradation of the wall is essential to the progression of the disease. / Mestrado / Genetica de Microorganismos / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:47:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eliane_Carina_Klucinec.pdf: 1429928 bytes, checksum: 3369c8782239fbb484229fb5f23cda39 (MD5) Previous issue date: 2013-07-31 / The aim of this study was to evaluate the bioavailability and nutritional requirement of methionine and cystine (met + cys) in broiler chicks from 1 to 21 days of age. To determine the nutritional requirement 750 broiler chicks were distributed in a completely randomized design with five increasing levels of met + cys (0.710%, 0.780%, 0.820%, 0.880% and 0.940%). To determine the bioavailability of the sources of methionine (DLM and DL-HMB) 1050 broiler chicks were used. The experimental design was completely randomized in a 2 x 3 factorial plus an additional treatment without supplemental methionine. Three increasing levels DL-HMB (0.129%, 0.240%, 0.442%) and three levels of DLM (0.084%, 0.156%, 0.287%) were used in an amount of 65% of DL-HMB levels. The parameters studied for requirement and bioavailability were: feed intake, weight gain and feed conversion. When there were significant differences between treatments a polynomial regression analysis was applied to determine the requirement and the linear regression analysis simultaneous and exponential was used to determine the bioavailability based on body weight and feed conversion in birds. The values for met + cys requirements for the phases were: 0.891% (1 to 7 days), 0.917% (1 to 14 days), 0.912% and 0.94% (1 to 21 days). For bioavailability an improvement in animal performance was observed, regardless of the source used, compared to broilers fed the basal diet. Exponencial regression analysis and simultaneous linear revealed the average bioavailability of DL-HMB compared to DLM weight gain and feed conversion respectively: 70% and 38% (1 to 7 days); 63% and 59% (1 to 14 days); 79% and 53% (1-21 days) in a basis of products / O objetivo deste estudo consistiu em avaliar a exigência nutricional e a bioeficácia de metionina + cistina (met + cis) em pintos de corte, no período de 1 a 21 dias de idade. Para determinar a exigência nutricional foram utilizados 750 pintos de corte distribuídos em delineamento inteiramente casualizado, com cinco níveis crescentes de met + cis (0,710%; 0,780%; 0,820%; 0,880%; 0,940%). Para determinar a bioeficácia das fontes de metionina (DLM e DL-HMB) foram utilizados 1050 pintos de corte. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 x 3, e um tratamento adicional sem suplementação de metionina. Foram utilizados três níveis crescentes de DL-HMB (0,129%; 0,240%; 0,442%) e três níveis de DLM (0,084%; 0,156%; 0,287%) em quantidade equivalente de 65% dos níveis de DL-HMB. Os parâmetros avaliados neste trabalho para exigência e bioeficácia foram: consumo de ração, ganho de peso e conversão alimentar. Havendo significância entre os tratamentos, foi aplicada análise de regressão polinomial para determinar a exigência e a análise de regressão simultânea exponencial e linear foi usada para determinar a bioeficácia, baseada no peso corporal e na conversão alimentar das aves. Os valores de exigências de met + cis para as fases estudadas foram: 0,891% (1 a 7 dias); 0,917% (1 a 14 dias), 0,912% e 0,94% (1 a 21 dias). Para a bioeficácia, observou-se uma melhora no desempenho dos animais, independentemente da fonte utilizada, em relação aos frangos alimentados com a dieta basal. A análise de regressão exponencial e linear simultânea revelaram bioeficácia média da DL-HMB em relação DLM, para ganho de peso e conversão alimentar respectivamente, de: 70% e 38% (1 a 7 dias); 63% e 59% (1 a 14 dias); 79% e 53% (1 a 21 dias), em uma base de produtos

A cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) é uma das mais importantes culturas agrícolas. Cultivada em mais de 127 países, a cultura se apresenta como um dos alicerces para a socioeconomia e cultura de muitas regiões do Brasil e do mundo. Sua produtividade depende de diversos fatores, sendo esses atendidos pela intensa hibridação interespecífica visando principalmente à obtenção de cultivares mais produtivas, precoces e resistentes a diversos tipos de estresses. Entre os estresses, os causados por microorganismos são os mais relevantes e, dentre estes, destaca-se o agente causal da doença raquitismo da soqueira da cana-de-açúcar, a bactéria Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx). O estudo mais aprofundado sobre esta relação patógenohospedeiro é difícil, visto que Lxx é uma bactéria fastidiosa de difícil cultivo. O sequenciamento completo de seu genoma abriu a oportunidade de se entender às causas fisiológicas da dificuldade do seu cultivo. Assim, os objetivos deste trabalho foram otimizar um meio de cultura para Lxx com base em análise de vias metabólicas importantes e estudar a expressão diferencial de seus genes quando esta é cultivada na presença e ausência de metionina. Análises bioinformáticas do genoma de Lxx indicaram que esta está apta a utilizar diversas fontes de carbono, de vitaminas, de ferro e aminoácidos. De fato, dentre as fontes de carbono testadas verificou-se o crescimento de Lxx utilizando manose, frutose e galactose, embora em menor eficiência do que glicose. Observou-se também a utilização das vitaminas cobalamina, tiamina, biotina e complexo vitamínico de Nitsch, sendo que o acréscimo destes elementos resultou numa maior taxa de crescimento de Lxx. Verificou-se também que Lxx está apta a utilizar citrato, sulfato e cloreto de ferro como fontes deste metal, mas em menor eficiência que quando comparada a hemina bovina. Com estes resultados, verificamos que a adição do aminoácido metionina (1 g/L) e das vitaminas D-biotina (0,01 g/L) e cloreto de tiamina (0,01 g/L) obtém-se um desenvolvimento mais acelerado, em média 30%. Na análise da expressão gênica na presença da metionina, verificou-se uma regulação diferencial de 114 genes, sendo que destes 95 foram regulados positivamente e 19 negativamente. Os resultados indicam que Lxx necessita de metionina e que ela utiliza esse aminoácido como uma possível fonte de nitrogênio. Indicaram também que maior crescimento na presença de metionina está relacionado a uma regulação gênica positiva de genes do metabolismo central. / Sugarcane (Saccharum officinarum L.) is one of the most important tropical crops. Cultivated in more than 127 countries, it is of importance both for the social economy and culture of many regions of Brazil and of the world. Its productivity depends on diverse factors that are dealt with the intense interspecific hybridization aiming for more productive cultivars, that are resistant to diverse types of stress. Of these, stresses caused by microorganisms are the most relevant and among these the bacterium Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx), the causal agent of the ratoon stunting disease is one of the most important. The study of this patosystem, however, is very difficult, since Lxx is a fastidious bacterium. The availability of the complete genome sequence of Lxx made possible the understanding of the physiological causes of its fastidious behavior. Thus, the objectives of this work were to optimize the culture medium of Lxx by analyzing important pathways and to study gene expression when Lxx is cultivated in the presence and absence of methionine. Bioinformatic analyzes of the Lxx genome indicated that it is capable to use diverse sources of carbon, vitamins, metals, iron and amino acids. In fact Lxx was able to grow in the presence of mannose, fructose and galactose as the main sugar components of the medium, but not so efficiently as in glucose. It was also observed that the addition of the vitamins cobalamin, thiamin, biotin and the Nitsch´s vitamin complex resulted in a better Lxx growth. It was also verified that Lxx is capable to use iron citrate, iron sulphate and iron chloride as the main sources of iron, but less efficiently than when compared to hemin bovine chloride. With these results, it was verified that the addition of methionine (1 g/L) and of the vitamins D-biotin (0.01 g/L) and thiamine chloride (0.01 g/L) resulted in a faster growth of Lxx in vitro by as much as 30% on average compared to the standard medium. Gene expression analyses showed that the addition of methionine to the medium resulted in an alteration of expression levels of 114 genes, 95 of which were up regulated and 19 otherwise. This result indicated that Lxx needs an outside source of methionine and that it uses this amino acid a source of nitrogen. Also, it indicated that the improved growth in the presence of methionine is highly correlated with up regulation of genes of the central metabolism pathways.

P. aeruginosa PA14 é uma linhagem isolada de queimadura que apresenta vários fatores de patogenicidade comuns no quadro de infecção de hospedeiros filogeneticamente distintos (plantas, mamíferos ou invertebrados). O gene kerV foi revelado numa busca por mutantes atenuados em virulência em uma biblioteca de mutantes por transposons da linhagem PA14 (Rahme et al., 1997). A caracterização da linhagem D12, mutante em kerV, confirmou sua virulência atenuada (Apidianakis et al., 2005 e An et al., 2009) e resultados do transcriptoma mostraram alteração na expressão de mais de 500 genes, sendo alguns relacionados com o sistema de \"quorum sensing\" (Rahme et al, dados não publicados). O gene kerV está próximo à montante ao gene gloB, envolvido em detoxificação de metilglioxal, e à jusante aos genes rnhA e dnaQ, que codificam proteínas envolvidas na replicação e reparo do DNA. Este trabalho teve como objetivo estudar a função molecular do produto de kerV e a expressão dos genes do lócus kerV-rnhA-dnaQ. Análises de bioinformática indicam que a proteína KerV é uma metiltransferase dependente de S-adenosil-metionina (SAM), apresentando um domínio conservado de ligação a SAM e uma arquitetura de domínio compatível com a organização em fitas-beta e hélices-alfa alternadas descritas para a família das metiltransferases dependentes de SAM. Ela não apresenta outros domínios conservados que indiquem seu substrato de metilação. A expressão heteróloga desta proteína em E. coli, mostrou que ela é expressa de maneira parcialmente solúvel quando co-expressa com as chaperoninas GroEL/GroES em baixas temperaturas ou quando fusionada a MBP ou GST. A purificação desta proteína mostra que ela é co-eluída com a chaperonina GroEL sugerindo que para atingir sua conformação nativa ela necessita dessas proteínas acessórias. MBP-KerV purificado foi usado para ensaios \"in vitro\" de atividade de metiltransferase e ligação a SAM, que não foram conclusivos, pois não há certeza do seu correto estado de enovelamento. Ensaios de duplo-híbrido mostraram que KerV não interage com os produtos de rnhA e dnaQ, sugerindo que KerV não está diretamente relacionado com suas funções. A freqüência de mutação na linhagem D12 está levemente aumentada (aproximadamente quatro vezes), o que sugere que KerV não está diretamente envolvida no reparo de DNA do tipo ´mismatch repair`. Os ensaios usados para detectar metilação do DNA, proteínas e rRNAs não revelaram que KerV estaria envolvido com a metilação destes substratos. Os inícios de transcrição dos genes kerV, rnhA e dnaQ foram determinados. A deleção de kerV causa um efeito polar na transcrição do gene rnhA, que não se reflete nos níveis da proteína. A deleção também afeta a expressão de dnaQ, sugerindo que KerV seja importante para sua regulação. Os ensaios de complementação da virulência em modelos invertebrados e de células epiteliais de pulmão mostram que apenas a presença dos três genes e seus produtos em níveis normais são capazes de reverter a maioria dos fenótipos atenuados. KerV se mostrou essencial para a inibição da translocação de NF-kB para o núcleo das células, comprovando que esta proteína é relevante para a virulência de PA14, contribuindo com o silenciamento da resposta imune do hospedeiro. O conjunto dos resultados indicam uma complexa inter-relação entre a expressão dos genes kerV, rnhA e dnaQ e seu papel na biologia de P. aeruginosa. / P. aeruginosa PA14 is a burn isolate multi-host pathogen strain. The screening for virulence attenuated mutants in a PA14 transposon mutant library revealed the kerV gene (Rahme et al., 1997). The characterization of D12 strain, a kerV mutant, confirmed the attenuated virulence phenotype (Apidianakis et al., 2005 and An et al., 2009) and transcriptome analysis showed the expression of more than 500 genes are affected in D12, some of these genes are related with quorum sensing (Rahme et al, unpublished data). kerV is upstream of the gloB gene, related with methylglioxal detoxification and downstream of the rnhA and dnaQ genes, both related with DNA replication and repair. The purpose of this work was to study the molecular function of KerV product and the expression of kerV-rnhA-dnaQ locus. Bioinformatics analysis indicated that KerV is a SAM dependent methyltransferase that have a conserved SAM binding domain with architecture compatible with classic alternating β-stranded and α-helical regions. KerV does not show any other conserved motif that could indicate its methylation substrate. Heterologous expression in E. coli showed that KerV is partially soluble only when co-expressed with GroeL/GroES chaperones at low temperatures or when KerV is in fusion with MBP or GST tag. During the purification process KerV was copurified with GroEL chaperone suggesting that this association may be required for the correct folding of KerV. Methyltransferase activity and SAM binding assays were done with purified MBPKerV and the results were not conclusive since the proper conformation of MBP-KerV cannot be verified. Yeast two-hybrid assays indicated that RNaseH and DnaQ are not interaction partners of KerV, suggesting that their functions are not directly related. The mutation frequency of D12 strain increased only about four times in relation to PA14, suggesting that KerV is not directly involved with DNA mismatch repair. The assays to detect methylation in DNA, RNAs and proteins do not show that KerV is involved with methylation of these substrates. The transcription start sites of kerV, rnhA and dnaQ genes were mapped through 5\'-RACE- and primer extension experiments. The kerV deletion causes a polar effect on the transcription of rnhA gene, which is not reflected on RNaseH protein levels. The kerV deletion also affects dnaQ expression, suggesting that KerV is important for its regulation.The virulence complementation assays in flies and lung epithelial cells showed that the fully rescue of the wild type phenotype was achieved only when the entire locus is present. KerV was essential to inhibit the NF-kB nucleus translocation, demonstrating that KerV is relevant to PA14 virulence, contributing for the silencing of host immune system. Altogether, these data showed a complex inter-relation among kerV, rnhA and dnaQ genes and its role in P. aeruginosa biology

Objetivo: avaliar a ingestão de nutrientes no período pré-concepcional e níveis séricos de ácidos graxos, durante a gestação, em gestantes portadoras de fetos com gastrosquise e gestantes portadoras de fetos normais. Métodos: estudo prospectivo caso-controle realizado no período de Julho de 2013 a Julho de 2015 no setor de Medicina Fetal do Hospital das Clínicas. O grupo gastrosquise (GG) foi constituído de 57 gestantes com gestações únicas, idade gestacional inferior a 34 semanas e feto com gastrosquise isolada. O grupo controle (GC) foi constituído de 114 gestantes portadoras de fetos normais pareadas de acordo com idade materna (± 2 anos), idade gestacional (± 2 semanas) e mesma classificação de índice de massa corpórea (IMC) no período pré-concepcional. Os dados referentes ao consumo dietético das gestantes foram obtidos a partir do questionário de frequência e consumo alimentar (QFCA) e o cálculo da ingestão dos nutrientes (macronutrientes; micronutrientes, ácidos graxos e aminoácidos) foi obtido a partir de programas específicos: Dietwin Profissional 2.0® and Virtuanutri®. Para a avaliação de níveis séricos de ácidos graxos (AG), as gestantes foram submetidas à coleta de sangue na entrada no estudo e no momento do parto. A comparação de AG foi realizada durante a gestação e no momento do parto. Com o objetivo de avaliar se as diferenças entre os grupos eram mais frequentes na primeira ou na segunda metade da gestação, uma nova análise foi realizada subdividindo o período gestacional 25 semanas e < 34 semanas. Resultados: no período pré-concepcional, a media diária de calorias ingerida foi maior (2382,43 vs. 2198,81; p = 0,041) no GG em comparação com GC. O consumo médio de metionina (763,89 vs 906,34; p = 0,036), treonina (1248,34 vs. 1437,01; p = 0,018) e crômio (54,66 vs. 59,49 p = 0,014) foi menor no GG em comparação ao GC. Na análise de ácidos graxos, observa-se que o total AG (p = 0,008), AG insaturados (p = 0,002) e a razão C18:1n9/C18:00 (p = 0,021) foi menor no GG em comparação ao GC durante a gestação; entretanto, a razão C16:00 / C18:2n6 (p = 0,018) foi maior no GG em comparação ao GC no mesmo período. Total AG (p = 0,044) e AG insaturados (p = 0,024) foi menor no GG em comparação ao GC no período <= 25 . AG insaturados (p = 0,025) e a razão C18:1n9/C18:00 (p = 0,013) foi menor no GG em comparação ao GC no período > 25 semanas e < 34 semanas. Conclusão: gestantes portadoras de fetos com gastrosquise apresentam dieta de baixa qualidade nutricional, com alto valor calórico e pobre em aminoácidos essenciais, no período pré-concepcional, e baixos níveis séricos de ácidos graxos durante a gestação / Objective: To evaluate the nutrients intake during the preconceptional period and the serum fatty acid levels during the gestation period of pregnant women with fetuses with gastroschisis and pregnant women with normal fetuses. Methods: A prospective case-control study was conducted at the Fetal Medicine Unit at Hospital das Clínicas from July 2013 to July 2015. The gastroschisis group (GG) comprised 57 pregnant women with singleton pregnancies of less than 34 weeks with fetuses with isolated gastroschisis, and the control group (CG) comprised 114 pregnant women with normal fetuses matched for maternal age (± 2 years), gestational age (± 2 weeks), and the same preconceptional body mass index (BMI). Nutritional assessments related to the preconceptional period were obtained using the Food Consumption Frequency Questionnaire and nutrient intakes (macronutrient, micronutrient, fatty acid and amino acid) were calculated using nutrition programs: Dietwin Profissional 20 ® and Virtuanutri ®. For the evaluation of serum fatty acid levels (FA), a blood sample was collected from each subject at the time they entered the study and at the time of delivery. The FA comparison was performed during gestation and at the time of delivery. In order to evaluate whether the differences between both groups were more frequent in the first or second half of gestation, a new analysis was performed, subdividing gesta 25 weeks and < 34 weeks. Results: during the preconceptional period, the median daily calorie intake was higher (2382.43 versus 2198.81; p = 0.041) in the GG than in the CG. The median intakes of methionine (763.89 versus 906.34; p = 0.036), threonine (1248.34 versus 1437.01; p = 0.018) and chromium (54.66 versus 59.49 p = 0.014) were lower in the GG than in the CG. By analyzing the serum fatty acid levels, total FA (p = 0.008), unsaturated FA (p = 0.002) and the C18:1n9/C18:00 ratio (p = 0.021) were lower in the GG than in the CG during gestation; however, the C16:00 / C18:2n6 ratio (p = 0.018) was higher in the GG than in the CG during the indicated period. Total FA (p = 0.044) and unsaturated FA (p = 0.024) were lower in the GG than in the CG at period <= 25 w k , and unsaturated FA (p = 0.025) and the C18:1n9/C18:00 ratio (p = 0.013) were lower in the GG than in the CG at period > 25 weeks and < 34 weeks. Conclusion: Pregnant women with fetuses with gastroschisis have low-nutritional-quality diet, which is both high in calories and poor in essential amino acids during the preconceptional period, and have low serum FA levels during pregnancy