Orientador : Prof. Dr. Leonardo Magalhães Cruz / Coorientador : Prof. Dr. Luciano Fernandes Huergo / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Educação Profissional e Tecnológica, Programa de Pós-Graduação em Bioinformática. Defesa: Curitiba, 10/03/2017 / Inclui referências : f. 50-52 / Resumo: A utilização da espectrometria de massa MALDI-TOF permite a identificação de microrganismos através da geração de espectros de massa, representando um perfil característico de sinais obtidos a partir de peptídeos ionizados de células inteiras ou extratos celulares. A comparação de espectros de massa obtidos de microrganismos desconhecidos contra um banco de dados de espectros de massa para microrganismos conhecidos, permite sua identificação. Essa utilização permite o usufruto de algumas vantagens frente a algumas limitações da técnica padrão, tal como agilidade na análise e redução de custos. Entretanto, faltam alternativas gratuitas aos softwares proprietários capazes de suprir características chaves na análise dos dados extraídos por tal técnica. Para auxiliar nessa análise nós criamos o JMSA, que é uma ferramenta de análise dos picos de um espectro de massa. O JMSA é capaz de facilitar a visualização comparativa, incluir dados descritivos de amostras. O JMSA também pode executar uma comparação de similaridade entre espectros selecionados. Desta forma o programa foi capaz de identificar um espectro, dado como desconhecido, em nível de espécie. O programa é capaz de ser executado consumindo poucos recursos nos principais sistemas operacionais que suportem Java, tal como MacOSX, Linux e Windows. Palavras-chave: Espectrometria de massa, Identificação de microrganismos, Análise de espectros de massa, MALDI-TOF, Desenvolvimento de software, Java. / Abstract: The use of MALDI-TOF mass spectrometry allows microorganism identification by generating mass spectra representing a characteristic profile of signals from ionized whole cell peptides or cell extracts. Comparing of mass spectra obtained from unknown microorganisms with a database of mass spectra for known microorganisms allows their identification. This usage allows the exploitation of some advantages over some limitations of the standard technique, such as agility in the analysis and reduction of costs. However, there is a lack of free alternatives to proprietary software capable of supplying key characteristics in its extracted data analysis. To assist in this analysis we have created the JMSA, which is a tool for analyzing the peaks of a mass spectrum. The JMSA is able to facilitate comparative visualization as well as include descriptive sample data. JMSA can also perform a similarity comparison of selected spectra. In this way the program was able to identify a spectrum, given as unknown, at species level. The program is able to run by consuming few resources on major operating systems that support Java, such as MacOSX, Linux and Windows. Key-words: Mass spectrometry, Identification of microorganisms, Mass spectrum analysis software, MALDI-TOF, Software development, Java.

Orientador: Juliane Araújo Greinert Goulart. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Centro de Ciências Tecnológicas.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-12Bitstream added on 2014-06-13T21:05:13Z : No. of bitstreams: 1 blanco_kc_dr_rcla_parcial.pdf: 165788 bytes, checksum: 441eba3e7f81a4045fd71fd169810c38 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-06-03T11:42:26Z: blanco_kc_dr_rcla_parcial.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-03T11:43:59Z : No. of bitstreams: 1 000722980_20150710.pdf: 153337 bytes, checksum: ef6f673ca2880afc3824d702fd97308c (MD5) Bitstreams deleted on 2015-08-03T12:21:09Z: 000722980_20150710.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-03T12:22:22Z : No. of bitstreams: 1 000722980.pdf: 702124 bytes, checksum: 076acfb344282eec1bfa2c15d2efa0a1 (MD5) / As ciclodextrinas (CDs) resultam da degradação do amido por ciclodextrina glicosiltransferase (CGTases) produzidas principalmente pelo gênero Bacillus. As CDs são oligossacarídeos cíclicos capazes de formar complexos de inclusão com uma grande variedade de moléculas modificando suas características indesejadas sendo assim muito utilizadas em vários setores industriais. A linhagem bacteriana Gram-positiva e formadora de esporos nomeada como CGII foi isolada de águas residuárias de uma fábrica de farinha de mandioca em Ribeirão Bonito, São Paulo, Brasil e submetidos a estudos filogenéticos e testes bioquímicos. O planejamento composto central foi então utilizado para optimizar a composição do meio e as condições de cultivo para a produção da enzima ciclodextrina glicosiltransferase (CGTase) em frascos agitados e em biorreatores. As características físico-químicas e bioquímicas da CGTase como pH e temperatura óptima; estabilidade em temperatura e pH; a influência de substâncias; cinética enzimática e produção de ciclodextrina foram avaliadas após purificação em cromatografia de afinidade usando a β-CD como ligante. Neste trabalho também foram investigadas novas aplicações da ciclodextrina produzida pela CGTase de B. lehensis: A síntese de fases sólidas de nanopartículas de óxido de ferro magnético (Fe4O3), óxido de cobre (CuO) e prata metálica (Ago) a partir de CDs por síntese hidrotérmica, usando CDs. As nanopartículas foram caracterizadas por difração de raios-x, espectroscopia de infravermelho e microscopia eletrônica de varredura. A enzima CGTase também foi imobilizada por ligação covalente no suporte magnetita síntetizada anteriormente, a qual foi silinalizado com 3-aminopropiltrimetilsilano e ativada com glutaraldeido. A sequência do gene 16S rRNA apresentou maior grau de similaridade com... / Cyclodextrins (CDs) are obtained from starch degradation by enzyme cyclodextrin glycosyltransferase (CGTases) produced mainly by Bacillus genus. The CDs are cyclic oligosaccharides capable of forming inclusion complexes with a wide variety of molecules, modifying their unwanted characteristics and, therefore are widely used in various industrial sectors. The bacterial strain Gram-positive and spore-forming named CGII was isolated from wastewater from a cassava mill in São Paulo, Brazil and subjected to phylogenetic studies and biochemical tests. A central composite design was then used to optimize the medium composition and culture conditions for the production of the enzyme cyclodextrin glycosyltransferase (CGTase) in bioreactors. The physicochemical and biochemical proprieties of CGTase as pH and temperature optimum, stability to pH and temperature, the influence of substances, enzyme kinetics and production of cyclodextrin were evaluated after purification by affinity chromatography using β-CD as a ligand. In this work new applications of cyclodextrin produced by CGTase from B. lehensis were also investigated. The solid phase synthesis of nanoparticles magnetic iron oxide (Fe4O3), copper oxide (CuO) and metallic silver (Ag) by hydrothermal synthesis using CDs were characterized by x-ray, infrared, and scanning electron microscopy. The enzyme CGTase was also immobilized on the support by covalent bond to the synthesized magnetite, which has been silylazed with 3- aminopropil-trimetilsilano and activated with glutaraldehyde. The 16S rRNA gene sequence indicated the highest degree of similarity to strains of Bacillus genomic MLB2 lehensis (100%). The response surface methodology showed that the model for the optimization of CGTase of B. lehensis reached a good level of agreement with experimental... (Complete abstract click electronic access below)