MARQUES, Maria Géssica Silva. Síntese e caracterização de bisbipiridinas de Ru com potencial aplicação como sensibilizadores de células solares. 2016. 52 f. Dissertação (Mestrado em Química)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-07-27T20:27:37Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_mgsmarques.pdf: 1592936 bytes, checksum: dcfb887fb7a75bf5dacb583b97484368 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-07-27T20:27:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_mgsmarques.pdf: 1592936 bytes, checksum: dcfb887fb7a75bf5dacb583b97484368 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-27T20:27:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_mgsmarques.pdf: 1592936 bytes, checksum: dcfb887fb7a75bf5dacb583b97484368 (MD5) Previous issue date: 2016 / In this work ruthenium bipyridine complexes of the type cis-[Ru(dcbpy)2(L)(L’)] (where dcbpy is 2,2-bipyridine-4,4-dicarboxylic acid; L is nicotinamide (nic) or isonicotinamide (isn) and L’ is Cl or SCN or nic) were synthesized and their electrochemical and photophysical properties were evaluated in order to verify their potential application as dye sensitizers in Dye Sensitized Solar Cells (DSSCs). These compounds were characterized by spectroscopic and electrochemical techniques. These complexes show metal-to-ligand charge transfer (MLCT) absorption centered at about 500 nm.Also, the compounds exhibit broad bands with maxima at 650 nm and low emission quantum yields. The result of cyclic voltammetry shows a redox couple at approximately 0.8 V vsAg/AgCl, which is positively shifted in comparison with the starting compound (~0.50V vs Ag/AgCl). The excited state oxidation potentials of both complexes (~ 1.5 V) are favorable for an efficient electron injection from the dye into the TiO2 conduction band.The photoelectrochemical data were evaluated in comparison to the standard [Ru(dcbH2)2(NCS)2] dye, N3. DSSCs sensitized by these compounds exhibit overall efficiency conversion of 0.38 and 0.47% for cis-[Ru(dcbpy)2(nic)Cl]+ and cis-[Ru(dcbpy)2(isn)Cl]+, respectively, while that for N3 is 2.70 % in the same condition. The lower adsorption and the higher charge recombination between the electrons injected into the TiO2 conduction band and oxidized dye molecules in comparison to N3 justify the lower global efficiencies observed than the N3 compound. / Neste trabalho foram sintetizados complexos bipiridinícos de rutênio (II) do tipo cis-[Ru(dcbpy)2(L)(L’)], onde dcbpy = ácido 4,4’-dicarboxílico-2,2’ bipiridina; L = nicotinamida (nic) ou isonicotinamida (isn) e L’= Cl ou SCN ou nic e suas propriedades eletroquímicas e fotofísicas foram avaliadas a fim de se comprovar sua estrutura esperada e seu potencial para atuar como corantes sensibilizadores em células solares sensibilizadas por corantes (do inglês Dye Sensitized Solar Cells,DSSCs). Tais complexos foram caracterizados por técnicas espectroscópicas e eletroquímicas. Os complexos apresentaram em seus espectros de absorção eletrônica na região do ultravioleta-visível bandas de transferência de carga do metal para o ligante com altos coeficientes de extinção molar na região do visível em cerca de 500 nm. Os compostos cis-[Ru(dcbpy)2(nic)Cl]+ e cis-[Ru(dcbpy)2(isn)Cl]+apresentaram em metanol uma emissão máxima em 650 nm com rendimento quânticos de da ordem de 0,0040.Os resultados eletroquímicos de voltametria cíclica para o par redox Ru (II/III) em ~0,80V vs Ag/AgCl, encontram-se deslocados positivamente em ao composto de partida (~0,50V vs Ag/AgCl). O potencial dos complexos no estado excitado, em torno de -1,5 V, indicam que os mesmos possuem capacidade de injetar elétrons na banda de condução do semicondutor TiO2. Os resultados dos testes fotovoltaicos para os complexos cis-[Ru(dcbpy)2(nic)Cl]+ e cis-[Ru(dcbpy)2(isn)Cl]+ apresentaram uma eficiência de conversão de energia de 0,38 e 0,47% respectivamente. A menor adsorção dos compostos contendo os ligantes nicotinamida e isonicotinamida em relação ao composto N3 e a ocorrência de recombinação de carga entre os elétrons injetados tanto com o corante oxidado quanto com o eletrólito justificam os menores valores de eficiência observados.

nÃo hà / A tuberculose à uma das principais causas de mortalidade no mundo, porÃm à uma doenÃa negligenciada por ser endÃmica de paÃses em desenvolvimento. Um dos principais pontos de tratamento da tuberculose à a morte do bacilo causador, o Mycobacterium tuberculosis, atravÃs da interrupÃÃo da produÃÃo de Ãcidos micÃlicos, componentes da parede celular do bacilo, usando como um dos alvos a enzima InhA, porÃm esta rota tambÃm à a principal causa de resistÃncia. O presente trabalho se propÃe a estudar a enzima InhA, realizando modelagens in silico de interaÃÃes entre a enzima e ligantes selecionados. Os ligantes estudados fazem parte de duas bibliotecas distintas, sendo uma de compostos orgÃnicos selecionados por sua similaridade com o substrato da enzima. A outra biblioteca à composta de complexos metÃlicos com o nÃcleo pentacianoferrato, variando-se o ligante auxiliar. A justificativa para esta classe de compostos ser utilizada se dà pelo fato de o complexo pentacianoisoniazidaferato (II) ter apresentado atividade anti-tuberculose tanto in vitro como por via oral em ratos. Os ensaios de docking foram realizados utilizando-se duas abordagens, uma completamente rÃgida e outra em que a proteÃna era rÃgida e o ligante era flexÃvel. Ambos os ensaios apresentaram boa correlaÃÃo entre os seus resultados, independentemente da funÃÃo de avaliaÃÃo utilizada. Observou-se que as melhores estruturas em termos de inibiÃÃo possuÃam uma quantidade razoÃvel de interaÃÃes hidrofÃbicas, de modo a manterem-se estÃveis no sÃtio de ligaÃÃo da enzima que possui baixa polaridade. / Tuberculosis is found among the main causes of mortality in the World, although is a neglected disease since it is endemic in developing countries. The main route of therapy of tuberculosis is the inhibition of InhA, enzyme that catalyses the production of mycolic acids, which is a component of bacillus cellular wall. This reaction also is the main point of resistance against TB drugs. In this work proposed the study of InhA enzyme, working specifically in silico modeling of enzyme-ligant interactions. These ligands distinguish themselves between two distinct libraries, one of them containing organic compounds selected by its structural similarity with the enzyme substrate, NADH. Due in vitro and orally activity in murine model against tuberculosis exhibited by the compound pentacianoisoniazideferrate (II), another library, containing the pentacianoferrate II moiety bind to an auxiliary ligand studied against que InhA target. The essays realized using ligand rigid and flexible docking both, although the protein always considered rigid. Both essays had acceptable correlation within its results, regardless the scoring function used. The leading inhibitors structures had in common a high stabilization of ligand-enzyme complex due hydrophobic interactions, something expected due polarity of the enzyme binding site

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-08-18T13:12:26Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3202297 bytes, checksum: ff58b805bac6e6441873e70ad76878b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-18T13:12:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3202297 bytes, checksum: ff58b805bac6e6441873e70ad76878b4 (MD5) Previous issue date: 2015-07-16 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD + ) e seu derivado NADP + são compostos essenciais em todos os organismos vivos e que estão envolvidos em transações energéticas, na sinalização celular e em diversas reações na forma de coenzimas. Alterações no catabolismo ou no anabolismo do NAD + podem modificar não apenas a sua concentração, mas também o poder redutor celular, impactando aspectos importantes do crescimento e desenvolvimento. Uma vez que as etapas finais da biossíntese de NAD + ocorrem no citosol, o mesmo precisa ultrapassar membranas biológicas para exercer suas funções dentro de organelas celulares. Neste trabalho, avaliou-se em Arabidopsis thaliana o papel dos transportadores cloroplastídico e mitocondrial de NAD + , denominados AtNDT1 e AtNDT2, respectivamente. Para tal, foram utilizadas linhagens mutantes obtidas por inserção do T-DNA e foram geradas plantas transgênicas contendo uma construção antisenso para os transportadores NDT1 e NDT2, sob o controle do promotor 35S, das quais, três linhagens com reduzida expressão de cada transportador foram selecionadas. Estas plantas foram caracterizadas extensivamente a nível fisiológico e bioquímico. Verificou-se que plantas com expressão reduzida de NDT1 apresentam maior número de folhas e área foliar específica em relação às plantas não transformadas (WT). Observaram-se também maiores taxas de fotossíntese por unidade de massa e, consequentemente, maior acúmulo de sacarose e amido em comparação com o WT. Entretanto, estas plantas apresentaram menor viabilidade do grão de pólen, redução no comprimento das síliquas e sementes abortadas. Já em plantas com reduzida expressão do transportador NDT2 descobriu-se que apesar de possuírem menor número de folhas, a área foliar aumentou. A fotossíntese nestas plantas diminuiu consideravelmente em decorrência de uma menor densidade estomática e condutância estomática. Concomitantemente, plantas com reduzida expressão de NDT2 apresentaram menor acúmulo de amido. A germinação das sementes e formação de plântulas foram menores e mais lentas em comparação com o WT. Além disso, houve aumento na concentração relativa de alguns ácidos graxos durante o estabelecimento das plântulas. Diante dos resultados obtidos, sugere-se que os transportadores de NAD + estão envolvidos na determinação do número de folhas e área foliar, na fotossíntese, na condutância estomática e nas concentrações de amido. Além disso, tecidos heterotróficos também são fortemente influenciados, especialmente aqueles envolvidos em processos reprodutivos. Para compreender a função deste transportador é necessário analisar não apenas a concentração celular dos nucleotídeos de pirimidina, mas também como alterações no status redox celular afetam o metabolismo vegetal. Assim, os dados obtidos neste trabalho sugerem que alterações no estado redox em cloroplastos e mitocôndrias causadas pela diminuição da expressão de NDT1 ou NDT2 afetam processos em outras organelas que não aquela em que ocorre a redução da expressão. Estes resultados abrem possibilidades para aplicações biotecnológicas, uma vez que a regulação da biossíntese e transporte de cofatores pode ser usada como uma ferramenta para estratégias de aumento da assimilação de carbono em plantas. Para tal, é necessário, no entanto compreender mais o papel destes transportadores em outros tecidos vegetais e condições adversas bem como o papel de enzimas chave que atuam no processo. / Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD + ) and nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP + ) are indispensable redox-active components of all living organisms. These nucleotides play essential roles in signaling and in many reactions as they act as co-enzymes. NAD catabolism or anabolism changes impact not only the concentration of these coenzymes but also the cellular poise, modifying plant growth and development. Since the final steps of NAD + biosynthesis occurs in cytosol, this nucleotide needs to be imported by organelles to play its functions inside cellular organelles. This work analyzed the function of a plastid and a mitochondrial Arabidopsis thaliana NAD + transporter, named as AtNDT1 e AtNDT2 respectively. We have isolated T-DNA insertion mutants and three antisense lines, controlled by the 35S promoter, for NDT1 and NDT2. Plants with reduced expression of NDT1 and NDT2 were individually selected and characterized at physiological and biochemical level. It was verified that NDT1 low expression lines displayed higher leaf number and specific leaf area compared to wild type plants (WT). Interestingly, higher photosynthesis per mass unit and sucrose and starch concentration was observed. On the other hand, NDT1 low expression lines show less pollen viability and reduced silique length and increased the number of aborted seeds. The low expression NDT2 lines displayed reduced number of leaves and increased leaf area. Despite these phenotypes, the net photosynthetic rate decreased considerably due to lower stomatal conductance, possible as a consequence of lower stomatal density. Concomitantly, these plants showed lower starch accumulation during the day. The germination and seedling growth rate were reduced as compared to WT. Furthermore, the oil relative concentration increased during seedling establishment. Based on these results, we conclude that NAD + transporters have important function in determining leaf number, area, stomatal conductance, photosynthetic rate and starch accumulation. Moreover, heterotrophic tissues are strongly affected by the reduction in the expression of these transporters, especially those tissues involved in reproductive process. For a better understanding of the role played by these transporters, it is necessary to analyze not only nucleotide cellular concentration but also the redox poise in different cell compartments. Thus, the results presented in this thesis suggest that lower expression of NAD transporters alters redox poise in different organelles affecting important physiological processes. These results open possibilities for biotechnology application, once the regulation of biosynthesis and transport of cofactors might be used as a tool for increasing carbon assimilation in plants. Nonetheless, it is necessary understanding the role of these transporters in other plant tissues and plant cultivated under stress conditions involved in these processes.

Submitted by FABIANA DA SILVA FRANÇA (fabiana21franca@gmail.com) on 2017-11-09T16:00:06Z No. of bitstreams: 2 arquivototal.pdf: 6569210 bytes, checksum: e5c8caef20052f8926c2763bec055f88 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-09T16:00:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivototal.pdf: 6569210 bytes, checksum: e5c8caef20052f8926c2763bec055f88 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / Background: Nitric oxide (NO) donors can act in the control and treatment of various cardiovascular complications, such as hypertension. In particular, an organic nitrate, 2-nitrate-1,3-dibutoxipropane (NDBP) developed in recent years by UFPB has shown great therapeutic potential. However, its mechanisms are not fully clarified. Aim: To investigate the effects and mechanisms of NDBP, elucidating their therapeutic potential in angiotensin II-mediated hypertension. Methods: In the first stage of the study, were performed in vitro experiments in normotensives Wistar rats (n=11) tissues for characterization of compound about ability to release NO by direct measurement of NO; and modulation of NADPH oxidase activity, by chemiluminescence technique. In the second stage of the study, in vivo experiments in C57BL / 6J mice (n=24), divided in four groups (control, NDBP, Ang II and Ang II + NDBP) were performed to investigate the therapeutic potential of NDBP in angiotensin II-mediated hypertension. The animals had implantation of osmotic minipumps containing Ang II (400 mg / kg / 24h) and after 9 days were treated with NDBP (40 mg / kg / day; ip). Blood pressure (BP) was measured by tail-cuff. At the end of the experiments, the animals were euthanized and blood and tissues were collected for analysis. Histopathological analyzes were performed using staining picrosirius. Superoxide levels were measured by NADPH oxidase activity via chemiluminescence and DHE fluorescence (5 mmol • L-1). Levels of serum nitrate/nitrite and cGMP were performed using specific kits. NADPH oxidase subunit expression were analyzed by real time qPCR. Putative antioxidant activity was determined by autoxidation with pyrogallol. Results: In vitro experiments revealed a dose-dependent increase in NO production mediated by NDBP in liver and kidney tissues, which was attenuated by the xanthine oxidase inhibitor febuxostat. In addition, the NDBP reduced NADPH oxidase activity and prevented its activation induced by ANG II. In vivo experiments showed that NDBP prevents the increase in hypertension in mice with chronic infusion of ANG II. This results were associated to the attenuation of cardiac hypertrophy, renal fibrosis, and reduced NADPH oxidase-derived oxidative stress in the kidneys, the heart, and liver. Furthermore, NDBP also increased plasma levels of nitrite and nitrate. On the other hand, the autoxidation with pyrogallol revealed that NDBP does not act as a direct antioxidant, justifying its involvement in the modulation of NADPH oxidase. Conclusions: The organic nitrate NDBP prevents the progression of angiotensin II-mediated hypertension. Regarding the mechanisms, our findings suggest that NDBP treatment is associated with sustained NO release and attenuated activity of NADPH oxidase, which requires functional xanthine oxidase. / Introdução: Doadores de óxido nítrico (NO) podem atuar no controle e tratamento de diversas complicações cardiovasculares, como por exemplo, a hipertensão arterial. Em particular, um nitrato orgânico, 2-nitrato-1,3-dibutoxipropano (NDBP) desenvolvido nos últimos anos pela UFPB vem apresentando grande potencial terapêutico. No entanto, seus mecanismos não estão totalmente esclarecidos. Objetivo: Investigar os efeitos e os mecanismos de ação do NDBP, elucidando seu potencial terapêutico na hipertensão arterial induzida por Angiotensina II (ANG II). Métodos: Na primeira etapa do estudo foram realizados experimentos in vitro em tecidos de ratos Wistar normotensos (n=11) para caracterização do composto, sobre sua capacidade de liberação de NO, por meio da medida direta de NO; e modulação da atividade da enzima NADPH oxidase, pela técnica de quimioluminescência. Na segunda etapa do estudo, experimentos in vivo em camundongos C57BL/6J (n=24), classificados em quatro grupos (Controle, NDBP, ANG II e ANG II + NDBP), foram realizados para investigar o potencial terapêutico do NDBP na hipertensão induzida por ANG II. Os animais tiveram implante de minibombas osmóticas contendo ANG II (400 μg/kg/24h) e após 9 dias receberam tratamento com NDBP (40 mg/kg/dia; i.p.). A pressão arterial (PA) foi verificada via pletismografia de cauda. Ao término dos experimentos, os animais foram eutanasiados e tecidos e sangue foram coletadas para análise posterior. Análises histopatológicas foram realizadas utilizando a coloração com Picro-sirius. Os níveis de superóxido foram mensurados por meio da atividade da enzima NADPH oxidase, via quimioluminescência e fluorescência com DHE (5 mmol·L−1). Além disso, os níveis séricos de nitrato/nitrito e cGMP foram realizados, utilizando kits específicos. Foi investigada também a expressão de subunidades da enzima NADPH oxidase pela técnica de qPCR em tempo real e a possível atividade antioxidante por meio da autoxidação com pyrogallol. Resultados: os experimentos in vitro utilizando tecidos de fígado e rim revelaram um aumento dose-dependente na produção de NO, mediado pelo NDBP, que foi atenuado pelo inibidor da enxima xantina oxidase, o febuxostato. Além disso, o NDBP reduziu a atividade da NADPH oxidase e preveniu sua ativação induzida pela ANG II. Os experimentos in vivo mostraram que o NDBP previne o aumento da hipertensão arterial em camundongos com infusão crônica de ANG II. Esses resultados foram associados à atenuação da hipertrofia cardíaca, fibrose renal, e redução do estresse oxidativo mediado pela redução da atividade da enzima NADPH oxidase nos rins, coração e fígado. Além disso, o NDBP aumentou os níveis plasmáticos de nitrito e nitrato. Por outro lado, a autooxidação com pyrogalol revelou que o NDBP não atua como um antioxidante direto, justificando então sua participação na modulação da NADPH oxidase. Conclusão: o nitrato orgânico NDBP impede a progressão da hipertensão arterial mediada pela angiotensina II. Em relação aos seus mecanismos, os achados sugerem que o tratamento com NDBP está associado a uma contínua liberação de NO e redução da atividade da enzima NADPH oxidase, que parece ser dependente da xantina oxidase funcional.

O balanço redox em mitocôndrias de mamíferos é realizado pelo transportador de aspartato-glutamato (AGC), o qual é o principal mecanismo para o movimento de equivalentes redutores na forma de NADH. A citrulinemia do tipo II (CTLN2) é uma doença autossômica recessiva de início tardio, causada por mutações no gene SLC25A13 que codifica a citrina. A citrina é uma isoforma do transportador AGC e catalisa o transporte de glutamato citosólico através da troca com o aspartato mitocondrial, o qual será utilizado no ciclo da ureia. A CTLN2 promove uma deficiência no ciclo da ureia e consequente hiperamonemia. A deficiência da citrina promove um aumento da razão NADH/NAD+ citosólica. O aumento dessa razão inibe a glicólise e a gliconeogênese. O desenvolvimento de modelo in vitro da CTLN2 é importante para estudos do mecanismo da doença e de novas terapias. A expressão heteróloga de proteínas entre diferentes reinos tem sido utilizado como uma forma de corrigir algumas doenças mitocondriais. Estudos bioquímicos e moleculares em nosso laboratório demonstraram a presença de um transportador mitocondrial de nicotinamida adenina dinucleotídeo (Ndt1) em Aspergillus fumigatus. Ndt1 realiza o transporte de NAD+ citosólico para a matriz mitocondrial, sendo dessa forma uma proteína importante para manter o balanço redox em A. fumigatus. Assim, o objetivo deste trabalho foi obter uma linhagem de células de mamífero HEK293 com knockdown para o gene SLC25A13, ou seja, um modelo in vitro de CTLN2 e a expressão heteróloga da proteína Ndt1 como uma forma de recuperação do metabolismo. As células com knockdown para o gene SLC25A13 apresentaram um aumento da razão NADH/NAD+ citosólico, redução da glicólise, redução da concentração da ureia e aumento da concentração de amônia. A expressão de Ndt1 foi capaz de reduzir a razão NADH/NAD+ citosólico e recuperou a atividade glicolítica. Entretanto, a expressão de Ndt1 não foi capaz de aumentar a concentração de ureia e reduzir a concentração de amônia causadas pela CTLN2. Dessa forma, nossos resultados sugerem que a expressão da proteína Ndt1 em células de mamíferos recupera o metabolismo mitocondrial e atividade glicolítica das células com CTLN2, mas não melhora o ciclo da ureia e o aumento da concentração de amônia. / Redox balance in mammalian mitochondria is performed by the aspartate-glutamate carrier (AGC), which is the main mechanism for the movement of reducing equivalents in the form of NADH.Type II citrullinemia (CTLN2) is an adult-onset autosomal recessive disease caused by mutations in SLC25A13 gene, and that coding citrin. Citrin is an isoform of AGC and catalyzes the transport of cytosolic glutamate through exchange with mitochondrial aspartate. It will be used in the urea cycle. CTLN2 causes urea cycle deficiency and hyperammonemia. Citrin deficiency cause an increase in the cytosolic NADH/NAD+ ratio. The increase in this ratio inhibits glycolysis and gluconeogenesis. The development an in vitro CTLN2 model is important for new studies about the disease mechanism and new therapies. Heterologous expression of proteins from different organisms has been used to recover some mitochondrial diseases. Biochemical and molecular studies in our laboratory demonstrated the presence of a mitochondrial nicotinamide adenine dinucleotide transporter (Ndt1) in Aspergillus fumigatus. Ndt1 protein performs cytosolic NAD+ transport to the mitochondria matrix, thus being an important protein to keep the redox balance in A. fumigatus. Thus, the aim of this work was to obtain a line of HEK293 mammalian cells with knockdown for the SLC25A13 gene, an in vitro CTLN2 model and the heterologous expression of the Ndt1 protein as a form of metabolism recovery. Cells with citrin knockdown showed an increase of cytosolic NADH/NAD+ ratio, reduction of glycolysis, reduction of urea concentration, and increase of ammonia concentration. Expression of Ndt1 protein was able to reduce cytosolic NADH/NAD+ ratio and recovered the glycolytic activity. However, Ndt1 protein was not able to increase the urea concentration and reduce of ammonia concentration caused by CTLN2. Thus, our results suggest that expression of Ndt1 protein in mammal cells recovers the mitochondrial metabolism and glycolytic activity in CTLN2 cells but does not improve urea cycle and reduce ammonia concentration.

O A. fumigatus é um fungo saprofítico e tornou-se um dos principais agente patogênico oportunista em pacientes imunossuprimidos. Estudos prévios em nosso laboratório foi demonstrado que em mitocôndrias de P. brasiliensis e de A. fumigatus, o NAD+ era capaz de induzir a formação de potencial de membrana mitocondrial, o qual podia ser dissipado por FCCP, sugerindo a presença de um transportador de NAD+/NADH, conforme havia sido descrito em S. cerevisiae. Através de ferramentas de bioinformática, foi identificado no Aspergillus Gene Database, uma sequência com 32% de identidade com o gene ndt1p de S. cerevisiae. A sequência de cDNA, contendo 1.194 pb foi obtida usando PCR-Overlaping e clonada em vetor pGEM®-T Easy. Em seguida, a sequência foi subclonada em vetor de expressão pET28-a(+) e expressa em E. coli BL21(DE3). A proteína recombinante foi purificada a partir dos corpos de inclusão e sua identidade confirmada por espectrometria de massas e por Western Blotting usando anticorpo anti-His-tag. A proteína recombinante foi utilizada para produção de anticorpo policlonal anti-Ndt1 em coelho. Para expressão em levedura, o cDNA do gene ndt1 de A. fumigatus foi subclonado em vetor pYES2 e as leveduras S. cerevisiae ?ndt1?ndt2 foram transformadas. Foi realizada a curva de crescimento e indução da expressão da proteína recombinante Ndt1, a presença da proteína foi detectada utilizando anticorpo policlonal anti-Ndt1 após 16 horas de expressão. Nesse período foi verificado que as leveduras estavam em fase de crescimento exponencial. A cepa duplo mutante apresenta uma taxa de crescimento menor quando comparada com a cepa expressando a proteína recombinante quando crescidas em meio fermentável. As mitocôndrias isoladas de ambas as cepas foram submetidas à medida do potencial de membrana onde apresentavam acoplamento entre a oxidação de substratos e a fosforilação oxidativa. Além disso, ficou evidenciado que na cepa expressando a proteína recombinante, NAD+ induziu a formação de um potencial de membrana maior que na cepa controle. O transporte de NAD+ foi realizado e demonstrou que a cepa expressando a proteína Ndt1 tinha um aumento na fluorescência de NADH, mostrando que NAD+ foi capaz de entrar na matriz mitocondrial e posteriormente ser reduzido a NADH por enzimas da matriz mitocondrial. A determinação da produção de espécies reativas de oxigênio foi realizada utilizando as sondas fluorescentes CM-H2DCFDA e MitoSox Red em esferoplastos da levedura S. cerevisiae. Ambos experimentos não houve diferença significativa entre a cepa expressando a proteína Ndt1 e a cepa controle. As proteínas carboniladas foram determinadas utilizando anticorpo anti-DNP, após a reação com dinitrofenilhidrazona e não há diferença significativa entre as cepas. Finalmente, para confirmação da localização celular da proteína Ndt1, os esferoplastos de S. cerevisiae foram submetidos à microscopia confocal, onde ficou evidenciado a co-localização da proteína Ndt1 com as mitocôndrias na cepa de S. cerevisiae transformada com a construção pYES/ndt1, o mesmo perfil não foi observado na cepa ?ndt1?ndt2. / The A. fumigatus is a saprophytic fungus and is a major opportunistic pathogen in immunosuppressed patients. Previous studies in our lab has showed that mitochondrias of the P. brasiliensis and A. fumigatus, NAD+ is able to induce the formation of mitochondrial membrane potential, which could be dissipated by FCCP, suggesting the presence of a NAD+/NADH carrier as described in S. cerevisiae. Using bioinformatics tools, it was identified in Aspergillus Gene database a sequence containing 32% of identity with the gene ndt1p of S. cerevisiae. A fragment of cDNA was obtained from the ndt1p mRNA sequence, containing 1194 bp by using PCR-overlaping and cloned in pGEM®-T Easy vector. Then, the sequence was subcloned in pET28-a(+) vector and expressed in E. coli BL21 (DE3). The recombinant protein was purified from inclusion bodies and the identity confirmed by mass spectrometry and by Western Blotting using anti-His-tag antibody. The recombinant protein was used to produce polyclonal antibody anti-Ndt1 in rabbit. For expression in yeast, the ndt1 cDNA of A. fumigatus was subcloned into pYES2 vector and the yeast S. cerevisiae ?ndt1?ndt2 were transformed. Growth curve and induction of the recombinant protein expression Ndt1 was performed and the protein was detected using a polyclonal anti-Ndt1 antibody after 16 hours of expression. During this period it was found that the yeast were in exponential growth phase. The double mutant strain shows a slower growth rate compared to the strain expressing the recombinant protein growth rate when grown in fermentable medium. The isolated mitochondria from both strains were subjected to measurement of the membrane potential which showed coupling between substrate oxidation and oxidative phosphorylation. Furthermore, these measurements evidenced that the strain expressing the recombinant protein NAD+ induced the formation of a membrane potential larger than the control strain. The transport NAD+ was evaluated and showed that the strain expressing the protein Ndt1 has an increase in NADH fluorescence, indicating that NAD+ was able to enter into the mitochondrial matrix and then reduced to NADH by enzymes from the matrix. The determination of the production of reactive oxygen species was performed using the fluorescent probe CM-H2DCFDA and MitoSox Red in spheroplasts of the yeast S. cerevisiae. Both experiments showed no significant difference between the strain expressing Ndt1 protein and strain control. The carbonylated proteins levels were checked using anti-DNP, after the reaction with dinitrophenylhydrazone and there is no significant difference between the strains. Finally, to confirm the cellular localization of the protein Ndt1, spheroplasts of S. cerevisiae were subjected to confocal microscopy, which evidenced the co-location of Ndt1 protein with mitochondria in S. cerevisiae strain transformed with the construction pYES/ndt1. This same profile was not observed in strain ?ndt1?ndt2.

O A. fumigatus é um fungo saprofítico e tornou-se um dos principais agente patogênico oportunista em pacientes imunossuprimidos. Estudos prévios em nosso laboratório foi demonstrado que em mitocôndrias de P. brasiliensis e de A. fumigatus, o NAD+ era capaz de induzir a formação de potencial de membrana mitocondrial, o qual podia ser dissipado por FCCP, sugerindo a presença de um transportador de NAD+/NADH, conforme havia sido descrito em S. cerevisiae. Através de ferramentas de bioinformática, foi identificado no Aspergillus Gene Database, uma sequência com 32% de identidade com o gene ndt1p de S. cerevisiae. A sequência de cDNA, contendo 1.194 pb foi obtida usando PCR-Overlaping e clonada em vetor pGEM®-T Easy. Em seguida, a sequência foi subclonada em vetor de expressão pET28-a(+) e expressa em E. coli BL21(DE3). A proteína recombinante foi purificada a partir dos corpos de inclusão e sua identidade confirmada por espectrometria de massas e por Western Blotting usando anticorpo anti-His-tag. A proteína recombinante foi utilizada para produção de anticorpo policlonal anti-Ndt1 em coelho. Para expressão em levedura, o cDNA do gene ndt1 de A. fumigatus foi subclonado em vetor pYES2 e as leveduras S. cerevisiae ?ndt1?ndt2 foram transformadas. Foi realizada a curva de crescimento e indução da expressão da proteína recombinante Ndt1, a presença da proteína foi detectada utilizando anticorpo policlonal anti-Ndt1 após 16 horas de expressão. Nesse período foi verificado que as leveduras estavam em fase de crescimento exponencial. A cepa duplo mutante apresenta uma taxa de crescimento menor quando comparada com a cepa expressando a proteína recombinante quando crescidas em meio fermentável. As mitocôndrias isoladas de ambas as cepas foram submetidas à medida do potencial de membrana onde apresentavam acoplamento entre a oxidação de substratos e a fosforilação oxidativa. Além disso, ficou evidenciado que na cepa expressando a proteína recombinante, NAD+ induziu a formação de um potencial de membrana maior que na cepa controle. O transporte de NAD+ foi realizado e demonstrou que a cepa expressando a proteína Ndt1 tinha um aumento na fluorescência de NADH, mostrando que NAD+ foi capaz de entrar na matriz mitocondrial e posteriormente ser reduzido a NADH por enzimas da matriz mitocondrial. A determinação da produção de espécies reativas de oxigênio foi realizada utilizando as sondas fluorescentes CM-H2DCFDA e MitoSox Red em esferoplastos da levedura S. cerevisiae. Ambos experimentos não houve diferença significativa entre a cepa expressando a proteína Ndt1 e a cepa controle. As proteínas carboniladas foram determinadas utilizando anticorpo anti-DNP, após a reação com dinitrofenilhidrazona e não há diferença significativa entre as cepas. Finalmente, para confirmação da localização celular da proteína Ndt1, os esferoplastos de S. cerevisiae foram submetidos à microscopia confocal, onde ficou evidenciado a co-localização da proteína Ndt1 com as mitocôndrias na cepa de S. cerevisiae transformada com a construção pYES/ndt1, o mesmo perfil não foi observado na cepa ?ndt1?ndt2. / The A. fumigatus is a saprophytic fungus and is a major opportunistic pathogen in immunosuppressed patients. Previous studies in our lab has showed that mitochondrias of the P. brasiliensis and A. fumigatus, NAD+ is able to induce the formation of mitochondrial membrane potential, which could be dissipated by FCCP, suggesting the presence of a NAD+/NADH carrier as described in S. cerevisiae. Using bioinformatics tools, it was identified in Aspergillus Gene database a sequence containing 32% of identity with the gene ndt1p of S. cerevisiae. A fragment of cDNA was obtained from the ndt1p mRNA sequence, containing 1194 bp by using PCR-overlaping and cloned in pGEM®-T Easy vector. Then, the sequence was subcloned in pET28-a(+) vector and expressed in E. coli BL21 (DE3). The recombinant protein was purified from inclusion bodies and the identity confirmed by mass spectrometry and by Western Blotting using anti-His-tag antibody. The recombinant protein was used to produce polyclonal antibody anti-Ndt1 in rabbit. For expression in yeast, the ndt1 cDNA of A. fumigatus was subcloned into pYES2 vector and the yeast S. cerevisiae ?ndt1?ndt2 were transformed. Growth curve and induction of the recombinant protein expression Ndt1 was performed and the protein was detected using a polyclonal anti-Ndt1 antibody after 16 hours of expression. During this period it was found that the yeast were in exponential growth phase. The double mutant strain shows a slower growth rate compared to the strain expressing the recombinant protein growth rate when grown in fermentable medium. The isolated mitochondria from both strains were subjected to measurement of the membrane potential which showed coupling between substrate oxidation and oxidative phosphorylation. Furthermore, these measurements evidenced that the strain expressing the recombinant protein NAD+ induced the formation of a membrane potential larger than the control strain. The transport NAD+ was evaluated and showed that the strain expressing the protein Ndt1 has an increase in NADH fluorescence, indicating that NAD+ was able to enter into the mitochondrial matrix and then reduced to NADH by enzymes from the matrix. The determination of the production of reactive oxygen species was performed using the fluorescent probe CM-H2DCFDA and MitoSox Red in spheroplasts of the yeast S. cerevisiae. Both experiments showed no significant difference between the strain expressing Ndt1 protein and strain control. The carbonylated proteins levels were checked using anti-DNP, after the reaction with dinitrophenylhydrazone and there is no significant difference between the strains. Finally, to confirm the cellular localization of the protein Ndt1, spheroplasts of S. cerevisiae were subjected to confocal microscopy, which evidenced the co-location of Ndt1 protein with mitochondria in S. cerevisiae strain transformed with the construction pYES/ndt1. This same profile was not observed in strain ?ndt1?ndt2.

Diferentes estratégias têm sido propostas a fim de melhorar o desempenho dos bioeletrodos utilizados nas biocélulas a combustíveis e nos biossensores. Por examplo, a funcionalização de eletrodos de carbono tem sido feita para esse fim. Neste estudo, propomos o desenvolvimento de fibras flexíveis de carbono (FFCs) funcionalizadas com grupos quinona e modificados com álcool desidrogenase (ADH) NAD-dependente para obter bioeletrodos para uma bio-eletrocatálise eficiente de etanol. Grupos quinona na superfície das FFCs foram obtidas utilizando o tratamento oxidativo com permanganato e também pelo ancoramento eletroquímico de antraquinona: ambas metodologias resultaram em bioeletrodos para a eletro-oxidação de NADH que pode aumentar a bio-eletrocatálise do etanol. De acordo dados espectroscópicos, microscópicos, e eletroquímicos, defeitos contendo grupos C=O nos eletrodos de FFCs são atribuídos à melhora na oxidação do NADH, aumentando a bio-eletrocatálise do etanol. Para se investigar o papel dos grupos quinona na eletro-oxidação do NADH, propomos uma configuração experimental baseado na espectroscopia de ressonância paramagnética de elétrons em modo operando (operando EPR). Com essa técnica, fomos capaz de mostrar a correlação entre o número de elétrons livres desemparelhados, a concentração superficial de quinonas e a oxidação do NADH com controle eletroquímico. Correlação para a concentração de spins revela um aumento no número de elétrons desemparelhados livres com o aumento do sobrepotencial aplicado e a oxidação do NADH, o que corrabora com a hipótese de que grupos quinona podem afetar a eletrocatálise rumo à oxidação do NADH a NAD+. É vislumbrado que operando EPR pode fornecer infromação útil para provar a dinâmica da transferência de elétrons em superfície de carbono e possa ser extendida a outros sistemas bioeletroquímicos. / There are several strategies to improve the performance of bioelectrodes applied in biosensors and biofuel cells. For instance, surface functionalization of the carbon-based electrodes has been used to this intend. Herein, we propose the development of flexible carbon fibers (FCFs) functionalized with quinone groups and modified with NAD-dependent alcohol dehydrogenase (ADH) to obtain bioelectrodes for efficient ethanol bio-electrocatalysis. Quinones groups on FCFs surfaces were obtained by using oxidative treatment with permanganate, and also by electrochemical grafting of anthraquinone: both these methodologies result in bioelectrodes for the electro-oxidation of NADH that can improve the ethanol bio-electrocatalysis. Based on spectroscopic, microscopic and electrochemical data, defects containing C=O groups on FCFs electrodes are attributed to improve the NADH oxidation, enhancing the ethanol bio-electrocatalysis. In order to investigate the role of quinone groups on the NADH electro-oxidation, we propose an experimental setup based on operando electron paramagnetic resonance spectroscopy (operando EPR). With this technique, we are able to show a correlation among the number of free unpaired electrons, surface concentration of quinones and NADH oxidation under electrochemical control. Correlation for the spin concentration reveals an increasing number of free unpaired electrons with increasing applied overpotential and NADH oxidation, which corroborates the hypothesis that quinone groups can act as electrocatalysts towards the oxidation of NADH to NAD+. It is glimpsed that operando EPR can provide useful information in probing the electron transfer dynamics on a carbon surface and may be extended to others bioelectrochemical systems.

O Estado de São Paulo apresenta uma das mais altas taxas de infecções por vírus dengue no Mundo, mas apesar dessa situação, poucos são os estudos dirigidos às populações do mosquito Aedes aegypti. O objetivo deste trabalho foi caracterizar geneticamente e morfologicamente populações de Ae. aegypti localizadas em seis municípios (Santos, S.P., Campinas, São Carlos, Catanduva, S.J.R.P.) do Estado de São Paulo durante 2011 e 2012. Todos os marcadores biológicos indicaram estruturação populacional. Os oito loci microssatélites apontaram diferenciação genética moderada entre as populações (Fst= 0.04; p < 0,05) e os níveis de diversidade nucleotídica do gene COI (&pi; =0,0062) e do gene ND4 (&pi;=0,017) foram moderadamente altos. Duas linhagens geneticamente distintas foram encontradas no Estado. Ao longo dos meses que compreenderam o estudo, foram encontradas diferenças morfo-genéticas temporais entre as seis populações analisadas, possivelmente indicativas de microevolução. Os resultados obtidos podem ser úteis para compreendermos a dispersão deste mosquito vetor. / The State of São Paulo displays one of the highest rates of dengue infection in the world, but despite this fact, a few populational studies of Ae. aegypti have been undertaken. The aim of this study was to genetically and morphologically characterize Ae. aegypti populations from six locations in the São Paulo State (Santos, S.P., Campinas, São Carlos, Catanduva, S.J.R.P.) during 2011 and 2012. The phenetic and genetic analyses revealed that populations of Ae. aegypti are structured. Eight microsatellites loci were polymorphic and genetic differentiation among samples was moderate (Fst= 0.04; p < 0.05). Nucleotide diversities of COI (&pi; = 0.0062) and ND4 gene (&pi; = 0.017) were moderately high. Two lineages distinct genetically were found in the State. Over the months comprised by the study, we found the temporal genetics and morphologics differences among the six populations, a possibly indicative of microevolution of mosquitoes. The results of this study may be useful for understand the spread of this vector mosquitoes in the State of São Paulo.