Orientador: Rafael Plana Simões / Resumo: A Hepatite C é caracterizada por uma infecção crônica e progressiva causada pelo vírus da HCV. A proteína NS3 do vírus está envolvida no seu ciclo replicativo, sendo assim importante alvo de ação de antivirais denominados de ação direta. O inibidor da protease Boceprevir faz parte da primeira geração dessa classe de drogas. Porém, muitos pacientes apresentam resposta virológica não sustentada (RVNS) durante o tratamento devido à incapacidade de supressão da replicação viral. O objetivo desse trabalho foi avaliar a presença de mutações e polimorfismos genéticos na região codificadora da proteína NS3 do HCV em pacientes que apresentam indicação de uso do fármaco Boceprevir que estão associadas com à (RVNS). Amostras de 25 pacientes foram utilizadas para o sequenciamento da proteína NS3 do HCV e avaliadas de acordo com suas mutações através de análise filogenética e de modelagem molecular, mais especificamente, índice de reatividade e simulação de dinâmica molecular. A reconstrução filogenética e as análises de pressão de seleção mostraram que pacientes que apresentaram falha ou recidiva possuem vírus com algumas mutações em regiões na estrutura viral que são próximas aos sítios de ligação com o fármaco Boceprevir. As análises de índice de reatividade mostraram que a probabilidade da ligação covalente ocorrer entre ligante e receptor está associada com a probabilidade de desprotonação do aminoácido S139 da proteína NS3. Já os resultados de dinâmica molecular mostram que a estabi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Submitted by HELOÍSA DE CARVALHO SAMPAIO null (helocarvalhosampaio@yahoo.com.br) on 2017-04-20T18:23:22Z No. of bitstreams: 1 Heloisa_Carvalho_Sampaio CORREÇÕES Final.pdf: 2559595 bytes, checksum: 2ff544d86a396ad9c7a7fcf67d7af948 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-25T18:01:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sampaio_hc_me_bot.pdf: 2559595 bytes, checksum: 2ff544d86a396ad9c7a7fcf67d7af948 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T18:01:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sampaio_hc_me_bot.pdf: 2559595 bytes, checksum: 2ff544d86a396ad9c7a7fcf67d7af948 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / A Hepatite C é caracterizada por uma infecção crônica e progressiva causada pelo vírus da HCV. A proteína NS3 do vírus está envolvida no seu ciclo replicativo, sendo assim importante alvo de ação de antivirais denominados de ação direta. O inibidor da protease Boceprevir faz parte da primeira geração dessa classe de drogas. Porém, muitos pacientes apresentam resposta virológica não sustentada (RVNS) durante o tratamento devido à incapacidade de supressão da replicação viral. O objetivo desse trabalho foi avaliar a presença de mutações e polimorfismos genéticos na região codificadora da proteína NS3 do HCV em pacientes que apresentam indicação de uso do fármaco Boceprevir que estão associadas com à (RVNS). Amostras de 25 pacientes foram utilizadas para o sequenciamento da proteína NS3 do HCV e avaliadas de acordo com suas mutações através de análise filogenética e de modelagem molecular, mais especificamente, índice de reatividade e simulação de dinâmica molecular. A reconstrução filogenética e as análises de pressão de seleção mostraram que pacientes que apresentaram falha ou recidiva possuem vírus com algumas mutações em regiões na estrutura viral que são próximas aos sítios de ligação com o fármaco Boceprevir. As análises de índice de reatividade mostraram que a probabilidade da ligação covalente ocorrer entre ligante e receptor está associada com a probabilidade de desprotonação do aminoácido S139 da proteína NS3. Já os resultados de dinâmica molecular mostram que a estabilidade da interação fármaco e proteína não é alterada após mutações singulares, sugerindo que o mecanismo de resistência do HCV pode estar associado a uma combinação de mutações ou ainda a aspectos moleculares não analisados no presente trabalho, como mecanismos de acoplamento receptor e ligante e modos de vibração da proteína. / Hepatitis C is characterized by a chronic and progressive infection caused by the HCV virus. The NS3 protein of the virus is involved in its replicative cycle, thus being an important target for the action of so-called direct-acting antivirals. The protease inhibitor Boceprevir is part of the first generation of this class of drugs. However, many patients present unsupported virological response (UVR) during treatment because of inability to suppress viral replication. The objective of this work was to evaluate the presence of mutations and genetic polymorphisms in the coding of the VHC NS3 protein in patients with indication of use of the drug Boceprevir that are associated with unsustained virological response. Samples from 25 patients were used for the sequencing of the VHC NS3 protein and evaluated according to their mutations through phylogenetic analysis and molecular modeling, more specifically, reactivity index and molecular dynamics simulation. Phylogenetic reconstruction and selection pressure analyzes have shown that patients who have failed or relapse have viruses with some mutations in regions in the NS3 protein sequence that are close to the drug binding sites Boceprevir. Reactivity index analyzes have shown that the probability of covalent binding between ligand and receptor occurring is associated with the probability of deprotonation of the S139 amino acid of the NS3 protein. The molecular dynamics results show that the stability of the drug and protein interaction is not altered after single mutations, suggesting that the mechanism of resistance of HCV may be associated with a combination of mutations or molecular aspects not analyzed in the present work, as Receptor and ligand coupling mechanisms and modes of protein vibration.

This thesis deals with the topic of network slicing technology in 5G networks, mainly on the RAN part. In the theoretical part, basic principles of 5G network slicing in core network part and RAN part are presented. Practical part contains a simulation scenario created in NS3 simulator with LENA 5G module. Results of this simulation are presented and discussed with the emphasis on RAN slicing.

HSPA planning requires identification of key performance indicators  (KPIs), such as infrastructure cost,performance, service quality and the amount of E/M pollution. To evaluate such a framework describing and linking these key elements for HSPA planning and optimization we need to carry out a set of HSPA system-level event-driven simulations under different scenarios. To have such simulations, a new tool should be developed. In this thesis work a simulation tool is developed within NS-3, an open source network simulator. The simulation tool consists several entities to represent a UMTS network and respective nodes in it, and necessary procedures to form a network dynamically. A simple base station removal algorithm in a system level, is developed focusing on the reduction of capital expenditure (CAPEX) of a network. The algorithm defines a cost function in order to remove the most costly base station from network preserving the target coverage percentage. Baseline results show that the simulation tool is working properly and later the results from algorithm indicate that, it is possible to use the  algorithm within a dynamic simulation.

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A febre Zika é uma enfermidade que afeta pessoas de países tropicais e subtropicais. O agente etiológico da doença é o vírus Zika (ZIKV), um flavivirus de genoma RNA de fita simples, transmitido principalmente por mosquitos do gênero Aedes. Devido a associação do ZIKV à microcefalia e síndrome de Guillain-Barré é necessário desenvolver estratégias para a prevenção da doença. Entre eles, a melhor medida profilática é a vacinação. A proteína NS3 tem sido relatada como um potencial ativador da imunidade celular contra o ZIKV e outros flavivírus, cuja atuação tem sido utilizada como um alvo contra infecções virais. Neste contexto, o objetivo deste projeto foi testar a eficiência da NS3 como ativadora da resposta imunológica e, em combinação com o vírus inativado, produzir uma vacina capaz de desenvolver proteção total contra a infecção viral. Uma sequência da NS3 foi clonada no vetor pET-26b, expresso em E. coli Rosetta e purificado por cromatografia de afinidade em coluna de níquel. A completa inativação do ZIKV foi realizada por meio de adição de formaldeído 0,05% e incubação por 3 dias. Combinações vacinais de NS3 e vírus inativado foram inoculados em vários grupos de camundongos 129 Sv/Ev e A129 nos dias 0 e 14. No dia 21, os camundongos A129 vacinados foram desafiados com o ZIKV selvagem e analisados segundo a perda de peso e sobrevivência por 21 dias. Os camundongos vacinados com NS3 e vírus inativado, na mesma formulação vacinal, tiveram 100% de proteção contra o ZIKV infeccioso. O sangue total e o baço foram coletados dos camundongos 129 Sv/Ev e A129 após 21 dias de uma nova imunização. Foi avaliado a produção de anticorpos específicos e neutralizantes contra ZIKV por ELISA e PRNT, mostrando que animais imunizados com a formulação vacinal \"vírus inativado com NS3\" produzem mais anticorpos contra o vírus, porém não foi detectado neutralização do vírus em nenhum grupo imunizado. O perfil de citocinas expressas por linfócitos do baço, analisado por FACS, sugere que a NS3 participa na modulação para uma resposta Th1. Esta abordagem possibilitou a avaliação de uma combinação vacinal que se mostrou capaz de prevenir a infecção com o ZIKV em camundongos susceptíveis / Zika Fever is a disease that affects many people in tropical and subtropical countries. The etiologic agent is Zika Virus (ZIKV), a single-stranded RNA flavivirus, transmitted mostly by Aedes mosquitoes, but sexual, congenital and blood transfusion transmission has also been reported. Due to the possible association of ZIKV to microcephaly and Guillain-Barré Syndrome, it is necessary to develop strategies for disease prevention. Among them, the best prophylactic measure is vaccination. The non-structural protein NS3 has been shown to stimulate cellular immunity response against others flaviviruses, and such activity has been used as a target against other flaviviruses infection. In this context, the aim of this project is to test the efficiency of NS3, in combination with the inactivated virus, to produce a vaccine capable of developing full protection against viral infection. The NS3 sequence was cloned into the pET-26b vector, expressed in E. coli Rosetta and purified by nickel column affinity chromatography. The complete inactivation of ZIKV was performed by addition of 0.05% formaldehyde and incubation for 3 days. Vaccine combinations of NS3 and inactivated virus were inoculated into 129 Sv/Ev and A129 mice on days 0 and 14. On day 21, vaccinated A129 mice were challenged with wild ZIKV and analyzed for weight loss and survival by 21 days. Mice vaccinated with NS3 and inactivated virus, in the same vaccine formulation, had 100% protection against infectious ZIKV. Whole blood and spleen cells were collected from 129 Sv/Ev and A129 mice after 21 days of new immunization. The production of specific and neutralizing antibodies against ZIKV was evaluated by Imunnofluorescence, ELISA and PRNT, showing that animals immunized with the vaccine formulation \"virus inactivated with NS3\" increased the antibodies\' level against the virus, but no virus neutralization was detected in any immunized group. The cytokine profile expressed by spleen lymphocytes, analyzed by FACS, suggests that NS3 participates in modulation for a Th1 response. This approach gave us the opportunity to evaluate this vaccinal combination that was shown to be able to prevent infection with ZIKV in susceptible mice

A dengue é uma doença infecciosa com grandes taxas de morbimortalidade, causada pelo vírus da dengue (DENV). Segundo a Organização Mundial de Saúde, cerca de 50 a 100 milhões de pessoas são infectadas anualmente em mais de 100 países tropicais e subtropicais de todos os continentes. O espectro clínico da infecção pelo DENV pode incluir formas assintomáticas ou sintomaticas que variam desde uma febre indeterminada e autolimitada, passando pela febre clássica da dengue (FD) até quadros graves denominados febre hemorrágica da dengue/síndrome do choque da dengue (FHD/SCD). Recentemente, ocorreu um dramático aumento do número de casos de FHD/SCD nas Américas, e este aumento coincidiu com a introdução do dengue sorotipo 3, genótipo III. No presente trabalho, objetivou-se a clonagem e a expressão das proteínas NS1 e NS3 do vírus da dengue tipo 3. As proteínas NS1 e NS3 do DENV-3 foram clonadas e expressas com sucesso em sistema procarioto. A amplificação dos genes das proteínas NS1 e NS3 foi realizada por RT-PCR, o qual gerou amplicons de cerca de 1050 e 1850 pb, respectivamente. Em seguida, os genes foram clonados por inserção dos amplicons no vetor plasmidial pCR-XL. Os genes de NS1 e NS3 foram subclonados no vetor de expressão pQE-30 através de sítios de restrição para as enzimas BamHI e HindIII. A expressão proteica foi obtida em sistema procarioto utilizando a cepa BL21(DE3) de E. coli, resultando em proteínas de 45 e 70 kDa as quais foram confirmadas por análises em Western blot utilizando como anticorpo primário fluido ascítico imune de camundongos e soro de pacientes com dengue. Estas proteínas virais podem ser utilizadas para estudos relacionados à patogênese, replicação e mecanismos de escape do sistema imune do DENV, além disso, podem ser potencias antígenos em métodos de diagnóstico. / Dengue is an infectious disease with high morbidity and mortality rates caused by dengue virus (DENV). According to the World Health Organization, about 50 to 100 million people are infected annually in more than 100 tropical and subtropical countries from all continents. The clinical spectrum of DENV infection can includes asymptomatic or symptomatic forms ranging from undetermined and self-limited fever, through dengue fever (DF) to severe disease called dengue hemorrhagic fever/dengue shock syndrome (DHF/DSS). Recently, there has been a dramatic increase in the number of cases of DHF/DSS in the Americas, and this increase coincided with the introduction of dengue virus type 3 (DENV-3), genotype III. The present study aimed to clone and express NS1 and NS3 proteins of DENV-3. The NS1 and NS3 proteins of DENV-3 was successfully cloned and expressed in a prokaryotic system. Amplification of NS1 and NS3 genes was carried out by RT-PCR, which yielded amplicons of approximately 1050 and 1850 bp, respectively. Then, the genes were cloned by inserting the amplicons into the plasmid vector pCR-XL. NS1 and NS3 genes were subcloned into the expression vector pQE-30 through the restriction sites for BamHI and HindIII enzymes. The protein expression was obtained in a prokaryotic system using the strain BL21 (DE3) of E. coli, resulting in 45 and 70 kDa proteins, which were confirmed by Western blot analysis using immune mouse ascitic fluid and serum of patients with dengue as primary antibody. These viral proteins can be used to study the pathogenesis, mechanisms of replication and immune escape of DENV, moreover, can be potential antigens in diagnostic methods.

O desenvolvimento de uma vacina para o controle da dengue é uma prioridade em todo o mundo. O domínio helicase da proteína NS3 (NS3H) viral alberga epítopos reconhecidos por linfócitos T citotóxicos, os quais tem papel importante na eliminação de células infectadas. Esse trabalho propôs a obtenção de uma forma recombinante, produzida em linhagens de Escherichia coli, da NS3H do DENV2 com características similares à proteína nativa e sua utilização como um potencial antígeno vacinal. A NS3H foi obtida na forma solúvel, foi reconhecida por anticorpos de camundongos e de humanos infectados e foi capaz de interagir com o RNA viral. Camundongos imunizados com NS3H coadministrada com diferentes adjuvantes desenvolveram respostas imunológicas específicas mas não foram protegidos após desafio. Em conjunto, os resultados indicam que a proteína NS3H recombinante preserva conformação e determinantes antigênicos da proteína viral nativa e pode ser útil em estudos sobre a biologia viral e na busca de estratégias anti-virais voltadas para o controle da dengue. / The development of a dengue vaccine is a worldwide priority. The helicase domain of viral NS3 protein (NS3H) preserves epitopes recognized by cytotoxic T lymphocytes, which plays an important role in the elimination of infected cells. This study aimed the generation of a recombinant NS3H form of a type 2 dengue virus (DENV2) lineage, in Escherichia coli strains, with properties similar to the native protein and its use as a potential vaccine antigen. The NS3H was obtained in soluble form, was recognized by antibodies from mice and human subjects and was able to interact with the viral RNA. Mice immunized with NS3H combined with different adjuvants developed specific immune responses but did not confer protection to a lethal challenge. Altogether, the results indicate that the recombinant NS3H protein preserves conformational and antigenic determinants of the native protein and may be a useful tool for studies dealing with the DENV biology and the search for anti-virus approaches.

O desenvolvimento de uma vacina para o controle da dengue é uma prioridade em todo o mundo. O domínio helicase da proteína NS3 (NS3H) viral alberga epítopos reconhecidos por linfócitos T citotóxicos, os quais tem papel importante na eliminação de células infectadas. Esse trabalho propôs a obtenção de uma forma recombinante, produzida em linhagens de Escherichia coli, da NS3H do DENV2 com características similares à proteína nativa e sua utilização como um potencial antígeno vacinal. A NS3H foi obtida na forma solúvel, foi reconhecida por anticorpos de camundongos e de humanos infectados e foi capaz de interagir com o RNA viral. Camundongos imunizados com NS3H coadministrada com diferentes adjuvantes desenvolveram respostas imunológicas específicas mas não foram protegidos após desafio. Em conjunto, os resultados indicam que a proteína NS3H recombinante preserva conformação e determinantes antigênicos da proteína viral nativa e pode ser útil em estudos sobre a biologia viral e na busca de estratégias anti-virais voltadas para o controle da dengue. / The development of a dengue vaccine is a worldwide priority. The helicase domain of viral NS3 protein (NS3H) preserves epitopes recognized by cytotoxic T lymphocytes, which plays an important role in the elimination of infected cells. This study aimed the generation of a recombinant NS3H form of a type 2 dengue virus (DENV2) lineage, in Escherichia coli strains, with properties similar to the native protein and its use as a potential vaccine antigen. The NS3H was obtained in soluble form, was recognized by antibodies from mice and human subjects and was able to interact with the viral RNA. Mice immunized with NS3H combined with different adjuvants developed specific immune responses but did not confer protection to a lethal challenge. Altogether, the results indicate that the recombinant NS3H protein preserves conformational and antigenic determinants of the native protein and may be a useful tool for studies dealing with the DENV biology and the search for anti-virus approaches.

A dengue é uma doença infecciosa com grandes taxas de morbimortalidade, causada pelo vírus da dengue (DENV). Segundo a Organização Mundial de Saúde, cerca de 50 a 100 milhões de pessoas são infectadas anualmente em mais de 100 países tropicais e subtropicais de todos os continentes. O espectro clínico da infecção pelo DENV pode incluir formas assintomáticas ou sintomaticas que variam desde uma febre indeterminada e autolimitada, passando pela febre clássica da dengue (FD) até quadros graves denominados febre hemorrágica da dengue/síndrome do choque da dengue (FHD/SCD). Recentemente, ocorreu um dramático aumento do número de casos de FHD/SCD nas Américas, e este aumento coincidiu com a introdução do dengue sorotipo 3, genótipo III. No presente trabalho, objetivou-se a clonagem e a expressão das proteínas NS1 e NS3 do vírus da dengue tipo 3. As proteínas NS1 e NS3 do DENV-3 foram clonadas e expressas com sucesso em sistema procarioto. A amplificação dos genes das proteínas NS1 e NS3 foi realizada por RT-PCR, o qual gerou amplicons de cerca de 1050 e 1850 pb, respectivamente. Em seguida, os genes foram clonados por inserção dos amplicons no vetor plasmidial pCR-XL. Os genes de NS1 e NS3 foram subclonados no vetor de expressão pQE-30 através de sítios de restrição para as enzimas BamHI e HindIII. A expressão proteica foi obtida em sistema procarioto utilizando a cepa BL21(DE3) de E. coli, resultando em proteínas de 45 e 70 kDa as quais foram confirmadas por análises em Western blot utilizando como anticorpo primário fluido ascítico imune de camundongos e soro de pacientes com dengue. Estas proteínas virais podem ser utilizadas para estudos relacionados à patogênese, replicação e mecanismos de escape do sistema imune do DENV, além disso, podem ser potencias antígenos em métodos de diagnóstico. / Dengue is an infectious disease with high morbidity and mortality rates caused by dengue virus (DENV). According to the World Health Organization, about 50 to 100 million people are infected annually in more than 100 tropical and subtropical countries from all continents. The clinical spectrum of DENV infection can includes asymptomatic or symptomatic forms ranging from undetermined and self-limited fever, through dengue fever (DF) to severe disease called dengue hemorrhagic fever/dengue shock syndrome (DHF/DSS). Recently, there has been a dramatic increase in the number of cases of DHF/DSS in the Americas, and this increase coincided with the introduction of dengue virus type 3 (DENV-3), genotype III. The present study aimed to clone and express NS1 and NS3 proteins of DENV-3. The NS1 and NS3 proteins of DENV-3 was successfully cloned and expressed in a prokaryotic system. Amplification of NS1 and NS3 genes was carried out by RT-PCR, which yielded amplicons of approximately 1050 and 1850 bp, respectively. Then, the genes were cloned by inserting the amplicons into the plasmid vector pCR-XL. NS1 and NS3 genes were subcloned into the expression vector pQE-30 through the restriction sites for BamHI and HindIII enzymes. The protein expression was obtained in a prokaryotic system using the strain BL21 (DE3) of E. coli, resulting in 45 and 70 kDa proteins, which were confirmed by Western blot analysis using immune mouse ascitic fluid and serum of patients with dengue as primary antibody. These viral proteins can be used to study the pathogenesis, mechanisms of replication and immune escape of DENV, moreover, can be potential antigens in diagnostic methods.