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Atividade in vitro e in vivo dos peptídeos Pa-MAP 1.5 E Pa-MAP 1.9 derivados de Pleuronectes americanus contra Klebsiella pneumoniae ATCC 13883 / Activity in vitro and in vivo of peptides Pa-MAP 1.5 and Pa-MAP 1.9 from Pleuronectes americanus against Klebsiella pneumoniae ATCC 13883

Cherobim, Mariana Dornelles 27 February 2014 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-10-29T19:41:10Z No. of bitstreams: 1 2014_MarianaDornellesCherobim.pdf: 2253045 bytes, checksum: 30449b1622cd0a37b98957acf907b947 (MD5) / Approved for entry into archive by Tania Milca Carvalho Malheiros(tania@bce.unb.br) on 2014-10-30T17:37:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_MarianaDornellesCherobim.pdf: 2253045 bytes, checksum: 30449b1622cd0a37b98957acf907b947 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-30T17:37:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_MarianaDornellesCherobim.pdf: 2253045 bytes, checksum: 30449b1622cd0a37b98957acf907b947 (MD5) / Peptídeos antimicrobianos (PAM) são componentes do sistema imune inato da maioria dos seres vivos. Estas moléculas vêm despertando um crescente interesse como alternativas aos antibióticos clássicos, uma vez que podem apresentar atividade antimicrobiana potente contra um amplo espectro de microrganismos, inclusive contra microrganismos resistentes aos antimicrobianos disponíveis. Por mais dinâmica que sejam as indústrias farmacêuticas na busca por novos fármacos, é praticamente impossivel o mercado farmacêutico acompanhar o espantoso fenômeno da multirresistência apresentada por muitos microrganismos. Neste contexto, os PAMs surgem como uma alternativa farmacológica, pois podem ser usados isoladamente ou combinados entre si ou com outros antibióticos clássicos. Neste estudo foi avaliada a atividade antimicrobiana de dois peptídeos sintéticos e análogos denominados Pa-MAP 1.5 e Pa-MAP 1.9, derivados de um peptídeo do peixe Pleuronectes americanus. Os dois análogos tiveram sua homogeneidade e grau de pureza analisados por espectrometria de massa do tipo MALDI-TOF e posteriormente foram submetidos a ensaios antimicrobianos, isoladamente e em combinação, contra a bactéria Gram-negativa Klebsiella pneumoniae e avaliados também, com relação à sua atividade citotóxica Os resultados in vitro evidenciaram uma forte atividade sinérgica com CIM de 4/4g.ml-1, dos peptídeos, sendo que esta concentração não se mostrou citotóxica. Resultados dos testes In vivo, mostraram que a combinação de peptídeos foi eficiente, sendo observado um decréscimo notável de UFCs de K. pneumoniae no sangue bem como nos pulmões, de camundongos Black C57/bl6. Os animais foram tratados com os peptídeos combinados, inoculados por via intravenosa, utilizando concentrações de 36 mg.Kg-1, 18mg.Kg-1 e 9mg.Kg-1 para o peptídeo Pa-MAP 1.5; e para o peptídeo Pa-MAP 1.9 as doses utilizadas foram de 4mg.Kg-1, 2mg.Kg-1 e 1mg.Kg-1. Com o objetivo de entender como ocorre o acoplamento e a interação destes peptídeos, foram propostos modelos tridimensionais in silico através de modelagem molecular. Resultados das modelagens in silico sugerem uma estrutura em α-hélice anfipática, para ambos os peptídeos. Quando se realizou o acoplamento molecular dos peptídeos com uma membrana aniônica, os peptídeos conjugados 11 apresentaram uma alta taxa de afinidade, corroborando assim com os resultados experimentais in vitro e in vivo. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Antimicrobial peptides (AMPs) are innate immune system components, which are present in several living organisms. This molecules interesting is growing as an alternative for traditional antibiotics due to their potent antimicrobial activities against a broad range of microorganisms including those resistant to classical antibiotics. In spite of pharmaceutical companies dynamism for new drugs discovery, have been virtually impossible to pharmaceutical market to keep up the amazing multidrug resistance phenomen shown by many microorganisms. By this way, antimicrobial peptides stand out as promising pharmacological alternatives, since they can be used alone or in combination to classic antibiotic. In this view, the present study characterized the activity of two synthetic analogues, named Pa-MAP 1.5 and Pa-MAP 1.9 from Pleuronectes americanus fish. Both analogs had the homogeinity and purity degree checked by MALDI-ToF mass spectrometry. Moreover, peptides were assayed according their antibacterial activity, alone and in combination against Gram-negative Klebsiella pneumonia as well as their hemolytic activity. Data in vitro assay demonstrate a strong synergistic activity between peptides, with MIC of 4/4g.ml-1. Nevertheless at this concentration they did not showed cytolytic effects. The in vivo results showed that peptides combination were capable to pronounced decrease K. pneumoniae’s UFCs in blood count, as well in black C57/bl6 mouse’s lung. The animals were treated with the combined peptides via intravenously using concentrations of 36 mg.Kg-1, 18 mg.Kg-1 and 9 mg.Kg-1 for Pa-MAP 1.5; and 4mg.Kg-1, 2mg.Kg-1 e 1mg.Kg-1 for Pa-MAP 1.9. In order to understand these peptides interact in silico three-dimensional models were constructed by molecular modeling. Results of in silico modeling suggest amphipathic α-helical structures for both peptides. When molecular peptide docking was performed with anionic membranes, conjugated peptides showed high affinity rates, thus corroborating with in vitro and in vivo data presented.
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Toxicidade e atividade antiparasitária da Filosseptina-1, um peptídeo de Phyllomedusa hypochondrialis (AMPHIBIA)

Kuckelhaus, Selma Aparecida Souza 27 September 2007 (has links)
Tese (doutorado)-Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, 2007. / Submitted by Shayane Marques Zica (marquacizh@uol.com.br) on 2011-03-16T17:53:45Z No. of bitstreams: 1 2007_SelmaAparecidaSouzakuckelhaus.pdf: 5606121 bytes, checksum: 44dd25773a2f4d3a74f1adb28d4c2865 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2011-03-18T23:22:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_SelmaAparecidaSouzakuckelhaus.pdf: 5606121 bytes, checksum: 44dd25773a2f4d3a74f1adb28d4c2865 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-03-18T23:22:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_SelmaAparecidaSouzakuckelhaus.pdf: 5606121 bytes, checksum: 44dd25773a2f4d3a74f1adb28d4c2865 (MD5) / As doenças infecciosas estão entre as principais causas de mortalidade em todo o mundo e seu controle depende da existência de agentes antimicrobianos eficazes. O maior entrave para a manutenção da eficácia é o desenvolvimento de resistência dos agentes infecciosos às drogas antimicrobianas. A geração de resistência aos antimicrobianos tornou-se nas últimas décadas uma das grandes preocupações da Organização Mundial de Saúde que, desde então, tem estimulado as pesquisas, básica e aplicada, na busca por novas drogas que possam ajudar na luta constante contra os mecanismos de resistência. Todos os seres vivos estão continuadamente expostos a uma grande quantidade de potenciais agentes patogênicos e a capacidade para evitar as doenças depende, em grande parte, dos seus mecanismos de defesa. Tanto animais quanto plantas desenvolveram, ao longo da evolução, mecanismos inatos de defesa, tais como a produção de diferentes substâncias bioativas, que são identificadas, sobretudo, nos anfíbios. Dentre essas substâncias destacam-se os peptídeos com ação antimicrobiana, que exercem, in vitro, potente atividade lítica contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, protozoários e fungos filamentosos e, comumente, exibem baixa toxicidade para células de mamíferos. Esses peptídeos são caracterizados por apresentarem seqüências de 12 a 50 resíduos de aminoácidos e intensa carga positiva e, apesar da grande diversidade molecular, têm em comum suas configurações anfipáticas e propriedade de interação com membranas celulares. Os estudos realizados com a secreção cutânea de duas pererecas do gênero Phyllomedusa permitiram a descoberta de uma nova família de peptídeos antimicrobianos denominada filosseptinas (PSs) e, estudos preliminares realizados com a filosseptina-1 (PS-1) mostraram seu potencial antimicrobiano. Logo, considerando a diversidade funcional desses peptídeos e sua eficácia ao longo do processo evolutivo o objetivo desse estudo foi avaliar a toxicidade da PS-1 sobre células de mamíferos, in vitro e in vivo e sua atividade antiparasitária sobre L. (L.) amazonensis e P. falciparum, visando aplicações biomédicas e biotecnológicas. Observaram-se, com as maiores concentrações de PS- 1, efeitos tóxicos sobre células de mamíferos e com as menores concentrações capacidade imunomodulatória, por aumentar a adesão de macrófagos, influenciar a fagocitose, a produção de óxido nítrico e peróxido de hidrogênio por macrófagos de camundongo e, de fator de necrose tumoral por monócitos humanos. A PS-1 apresentou também grande atividade lítica sobre L. (L.) amazonensis e P. falciparum, sendo definidas como 1 ou 48μg/mL, respectivamente, as concentrações capazes de inibir o crescimento de, no mínimo 50% dos parasitos. Nossos resultados demonstraram que a PS-1 apresenta grande potencial para aplicações biomédicas, como modulador do sistema imunitário ou como agente antimicrobiano contra plasmódio e leishmânia. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Infectious diseases cause millions of deaths throughout the world and their control depends on the use of efficient antimicrobial agents. However, a major concern is the frequent development of resistance of the infectious agents to these products. The growing emergence of this phenomenon lead the World Health Organization to consider it as a major public health problem, and it has stimulated the development of novel products, mainly from nature, to fight the pathogens. It is well established that animals and plants produce many bioactive substances as defense mechanisms. This ability is particularly important among the amphibians. Some of these substances are represented by antimicrobial peptides, which are endowed with activity against bacteria and protozoa, and commonly exhibit low toxicity to mammalian cells. These antimicrobial peptides are characterized by the presence of 12 to 50 amino acids residues, high cationicity and, despite the great diversity of molecular structures, they are amphipathic and present the property to interact with cell membranes. Recently, our group identified a new family of antimicrobial peptides named phylloseptins, and the preliminary studies with phylloseptin-1 (PS-1) showed its potential as an antimicrobial agent. Considering the functional diversity of antimicrobial peptides and their efficacy throughout the evolutionary process, the objective of the present investigation was to evaluate the toxicity of PS-1 against mammalian cells, in vitro and in vivo, and its activity against two protozoa, L. (L.) amazonensis and P. falciparum, for future biomedical applications. Toxic effects of PS-1 were observed on mammalian cells exclusively with larger concentrations of the peptide, whereas with the smaller ones, immunomodulation was observed, affecting macrophage adherence, phagocytosis, production of hydrogen peroxide and nitric oxide by mouse peritoneal macrophages, and tumor necrosis factor by human monocytes. PS-1 showed strong activity against L. (L.) amazonensis and P. falciparum, and at concentrations of 1 or 48μg/mL, respectively, the peptide was able to inhibit 50% of these parasites, respectively. Our results showed that PS-1 presents an important potential for biomedical applications, both as an immunomodulatory product, and as an antimicrobial agent against plasmodium and leishmania species.
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AVALIAÇÃO do Potencial Leishmanicida de Bacteriocinas

BARCELOS, D. H. F. 21 March 2018 (has links)
Made available in DSpace on 2018-08-23T21:50:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_12424_Dissertação_Divan Henrique Barcelos.pdf: 1490408 bytes, checksum: bfc34fc78982de3e46382c567f84009d (MD5) Previous issue date: 2018-03-21 / As leishmanioses são um grave problema de saúde pública no Brasil e no mundo, com 12 milhões de pessoas infectadas. Os tratamentos disponíveis embora eficientes, apresentam problemas como toxicidade, alto custo ou resistência pelo parasito. As bacteriocinas são peptídeos antimicrobianos produzidos no ribossomo por diversas bactérias. Sua ação de inibição in vitro já foi testada contra fungos, bactérias e protozoários, sendo por isso consideradas como uma substância de grande potencial biotecnológico. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a capacidade anti-leishmania das bacteriocinas A53; C55 e Nisina e da (substância inibitória do tipo bacteriocina) BLIS P16, contra as espécies de Leishmania infantum e Leishmania amazonensis. Os resultados de IC50 para L. amazonensis foram de: A53-24,78 μg/mL; C55-75,49 μg/mL e Nisina-3191 μg/mL. Já para o tratamento contra promastigotas de L. infantum foi observado IC50 de: A53-12,57 μg/mL; C55-44,31 μg/mL. Nisina-317,2 μg/mL e P16- 2,9 μg/mL. O tratamento contra amastigotas de L. infantum se mostrou mais eficiente que contra as formas promastigotas, apresentando um IC50 de 2,17 μg/mL para A53 e de 1,76 μg/mL para P16. Também foi avaliado a ação citotóxica de A53 e P16 sobre macrófagos da linhagem J774A.1, apresentando respectivamente IC50 de 9,75 μg/mL e de 6,6 μg/mL. Para se avaliar a interação entre a A53 e a P16 com a membrana externa de promastigotas de L. infantum foi realizada microscopia eletrônica de varredura, a qual demostrou que as substâncias testadas possuem a capacidade de alterar a morfologia externa do parasita. Foram realizados experimentos para se avaliar a capacidade do tratamento com P16 sobe a indução do estresse oxidativo em promastigotas de L. infantum. Foi verificado a capacidade de estimular apoptose nas formas promastigotas, bem como um estimulo a superprodução de espécies reativas de oxigênio (ROS) e uma interferência na progressão do ciclo celular. Os dados do presente trabalho demonstram que as bacteriocinas são promissoras para testes que visem o desenvolvimento de novas drogas contra as leishamanioses.
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Caracterização química e biológica de peptídeos com propriedades antiproliferativas isolados da secreção cutânea do anuro Hypsiboas raniceps (Cope, 1862)

Santana, Carlos José Correia de 05 March 2016 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-06-23T13:12:54Z No. of bitstreams: 1 2016_CarlosJoseCorreiaSantana.pdf: 4211658 bytes, checksum: 205d3007401d3ab41de38c51de3078b1 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-07-30T12:10:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_CarlosJoseCorreiaSantana.pdf: 4211658 bytes, checksum: 205d3007401d3ab41de38c51de3078b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-30T12:10:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_CarlosJoseCorreiaSantana.pdf: 4211658 bytes, checksum: 205d3007401d3ab41de38c51de3078b1 (MD5) / Atualmente, é crescente o número de micro-organismos resistentes aos antibióticos convencionais sendo imprescindível o desenvolvimento de novas alternativas que possam conter o aumento da resistência microbiana. Os peptídeos antimicrobianos surgem como uma alternativa interessante, pois atuam sobre a membrana plasmática, reduzindo a possibilidade de resistência. A secreção cutânea de anfíbios é uma fonte rica de peptídeos antimicrobianos e muitos destes também apresentam atividade antiproliferativa e citotóxica sobre células tumorais. O presente estudo teve como objetivo avaliar a secreção cutânea de Hypsiboas raniceps quanto à presença de peptídeos com atividade antiproliferativa e citotóxica sobre bactérias e fungos patogênicos, bem como células de melanoma murino (B16F10). Foram identificados e purificados dois peptídeos inéditos, denominados Hr22 e Hr24, com potente atividade sobre bactérias, principalmente sobre patógenos Gram-positivos e também mostraram-se ativos sobre eritrócitos humanos, células de melanona (B16F10) e fibroblastos normais (NIH3T3). No caso dos efeitos sobre células de melanoma, observou-se que os peptídeos também foram tóxicos para as células normais testadas, entretanto o peptídeo Hr24 indicou uma provável seletividade em relação às células de câncer, com uma dose efetiva com cerca da metade do valor obtido para as células normais. O tratamento empregando-se a dose correspondente ao IC75 do peptídeo Hr22 reduziu o número de células viáveis e a maioria das células apresentaram membrana plasmática danificada. Ambos os peptídeos induziram uma maior exposição de fosfatidilserina (marcada com anexina V-FITC) e não apresentaram marcação somente com iodeto de propídio (PI) quando testados na dose correspondente ao IC50. Empregando-se a dose do IC75 do peptídeo Hr22, observou-se alterações no potencial de membrana mitocondrial, além da fragmentação de DNA e alterações no ciclo celular, sugerindo morte celular por apoptose. Mais estudos são necessários para a melhor compreensão de como agem estes peptídeos. A produção de análogos com modificações estruturais podem melhorar suas atividades e especificidades tanto para micro-organismos quanto para células de câncer. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Currently, the number of microorganisms resistant to conventional antibiotics is rising, thus the development of new alternatives that may hold back this increase in resistance is essential. The antimicrobial peptides emerged as an attractive alternative because they act on the plasma membrane, reducing the possibility of resistance. Amphibian skin secretion is a rich source of these peptides and many of them also have activity on tumor cells. The present study aimed to evaluate Hypsiboas raniceps skin secretion for the presence of peptides with antiproliferative and cytotoxic activity against pathogenic bacteria and fungi, as well as murine melanoma cells (B16F10). Two novel peptides were identified, named Hr22 and Hr24, with potent activity against bacteria, especially on Gram-positive pathogens, also showing activity on human red blood cells, melanoma cells (B1F10) and normal fibroblasts (NIH3T3). In respect to the effects on melanoma cells, the peptides were also toxic to normal cell lines tested, however the Hr24 peptide indicated a probable selectivity in relation to cancer cells, with an effective dose of about half of the value obtained for normal cells. Treatment employing the corresponding IC75 dose of the Hr22 peptide reduced the number of viable cells and most cells showed plasma membrane damaged. Both peptides induced a higher exposure of phosphatidylserine (anexin V-FITC labeled) and were not labeled only with propidium iodide (PI) when tested with the corresponding IC50. Employing the IC75 dose of the Hr22 peptide, alterations were observed in the mitochondrial membrane potential, as well as DNA fragmentation and alterations in the cell cycle, suggesting cell death by apoptosis. More studies are needed to better understand how these peptides act. The production of analogs with structural modifications can improve their activities and specificities for both micro-organisms and cancer cells.
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Produção em biorreator de um peptídeo antimicrobiano com o uso do marcador ELP-Inteína

Sousa, Daniel Amaro 12 September 2016 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Programa de Pós-Graduação em Patologia Molecular, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2017-01-30T15:01:10Z No. of bitstreams: 1 2016_DanielAmaroSousa.pdf: 4401658 bytes, checksum: b3a650245da825ef86db8e24d979983a (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-13T18:58:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_DanielAmaroSousa.pdf: 4401658 bytes, checksum: b3a650245da825ef86db8e24d979983a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-13T18:58:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_DanielAmaroSousa.pdf: 4401658 bytes, checksum: b3a650245da825ef86db8e24d979983a (MD5) / Um dos mais importantes aspectos relacionados aos patógenos infecciosos pode ser relacionado à sua excepcional adaptabilidade para o desenvolvimento de resistência, o que leva a um desafio de descoberta de novas drogas antimicrobianas, com novos mecanismos de ação. Entre estes, os peptídeos antimicrobianos (PAMs) se apresentam como promissoras moléculas anti-infectivas. Buscando superar os altos custos associados com o isoladamente a partir de fontes naturais ou da síntese química de PAMs, propõem-se no presente trabalho a expressão do Pa-MAP 2, um PAM rico em alaninas. Para isso, este peptídeo foi fusionado a um marcador ELP-inteína, onde o ELP foi usado para promover a auto-agregação, possibilitando um isolamento rápido e de baixo custo. A inteína foi usada para permitir a liberação controlada do peptídeo. Para isso, o vetor pET 21a foi usado para produzir o Pa-MAP 2 fusionado a região N-terminal da inteína modificada Mxe GyrA, seguido por um ELP de 60 repetições. Após purificação, o Pa-MAP 2 demonstrou MIC contra E. coli ATCC 8739 de 25 μM. A análise do cultivo em biorreator demonstrou que o Pa-MAP 2 pode ser produzido tanto em meio rico quanto em meio definido, com rendimento 50 vezes superior que o reportado para outros peptídeos produzidos pelo sistema ELP-inteína, e em rendimentos comparáveis a sistemas de expressão com clivagem química ou proteases. Desta forma, a metodologia do presente trabalho contribui para aplicação biotecnológica dos PAMs. Os resultados aqui apresentados demonstram uma comparação de diferentes condições de cultivo, para obter alto rendimento do Pa-MAP 2, usando o sistema ELP-inteína, contribuindo para incluir os PAMs como futuras alternativas aos antimicrobianos convencionais. / One of the most important aspects related to infectious pathogens may be correlated to an exceptional adaptability in developing resistance, which leads to a challenge in the discovery of antimicrobial drugs with novel mechanisms of action. Among them, antimicrobial peptides (AMPs) stand out as promising anti-infective molecules. In order to overcome the high costs associated with isolation from natural sources or chemical synthesis of AMPs we propose the expression of Pa-MAP 2, a polyalanine AMP. Pa-MAP 2 was fused to an ELP-intein tag where the ELP was used to promote aggregation and fast and cost-effective isolation after expression, and the intein was used to stimulate a controlled AMP release. For these, the vector pET21a was used to produce Pa-MAP 2 fused to the N-termini region of a modified Mxe GyrA intein followed by 60 repetitions of ELP. Purified Pa-MAP 2 showed a MIC of 25 μM against E. coli ATCC 8739. Batch fermentation demonstrated that Pa-MAP 2 can be produced in both rich and defined media at yields 50-fold higher than reported for other AMPs produced by the ELP-intein system, and in comparable yields to expression systems with protease or chemical cleavage. Therefore, the methodology applied here contributes to the biotechnological application of AMPs. Our results show a comparison of different fermentation conditions to obtain high yields of Pa-MAP 2 using the ELP-intein system, contributing to including these molecules as future alternatives to conventional antibiotics in the pharmaceutical field.
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Explorando genomas : a busca por peptídeos antimicrobianos intragênicos

Ramada, Marcelo Henrique Soller 22 November 2016 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-02-06T18:02:48Z No. of bitstreams: 1 2016_MarceloHenriqueSollerRamada_Parcial.pdf: 502741 bytes, checksum: 8fdcc3f44e414400d15a1a4a32e63254 (MD5) / Approved for entry into archive by Ruthléa Nascimento(ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2017-03-16T14:34:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MarceloHenriqueSollerRamada_Parcial.pdf: 502741 bytes, checksum: 8fdcc3f44e414400d15a1a4a32e63254 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-16T14:34:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MarceloHenriqueSollerRamada_Parcial.pdf: 502741 bytes, checksum: 8fdcc3f44e414400d15a1a4a32e63254 (MD5) / Há um número crescente de evidências demonstrando que a proteólise em matrizes biológicas pode gerar vários peptídeos bioativos de várias proteínas. Esses peptídeos, quando liberados, podem apresentar atividades diferentes daquela da proteína parental. Ex.: Atividades hipotensoras, opióides e antimicrobianas. Entretanto, vários outros peptídeos podem estar presos dentro de uma sequência polipeptídica, sem sítios de clivagem enzimática evidentes para sua liberação. Um recente aprofundamento na informação genômica de diferentes espécies demonstrou que há diversos peptídeos antimicrobianos encriptados em sequências proteicas maiores, evidenciando uma potencialidade pouco explorada. Nesta tese, abordamos a exploração desse potencial encriptado no genoma de plantas de interesse como Theobroma cacao, Arabidopsis thaliana, Citrus sinensis e Gossypium raimondii. Os possíveis peptídeos antimicrobianos intragênicos (PAIs), de cada uma das plantas de interesse, foram filtrados através do programa Kamal, utilizando diferentes parâmetros físico-químicos. No total, 21 PAIs foram selecionados, sintetizados quimicamente e avaliados quanto ao seu potencial de inibir o crescimento de fungos, leveduras e bactérias, patógenos de plantas ou humanos. Dezesseis PAIs inibiram, pelo menos, um dos microrganismos testados, alguns com atividades similares ou superiores aos peptídeos antimicrobianos (AMPs) DS01 e Asc-8. De quatro peptídeos testados, dois apresentaram sinergismo com antibióticos comerciais na inibição do crescimento de biofilmes de Candida albicans. Análises biofísicas também foram realizadas para melhor entender as propriedades dos peptídeos gerados. A estrutura secundária dos 21 PAIs e de outros 6 AMPs sintetizados foi avaliada na presença e ausência de vesículas modelo de fosfolipídios. O efeito que esses peptídeos causam na transição de fase das vesículas fosfolipídica também foi avaliado. Uma análise de componentes principais permitiu a categorização dos peptídeos em quatro grupos diferentes. Tal análise permitiu evidenciar a importância da hidrofobicidade e da possível formação de hélice na atividade dos peptídeos. Tais resultados permitiram um novo entendimento e evolução do nosso sistema de predição de moléculas antimicrobianas, que pode ser aplicar na busca de novos PAIs. A reinserção da informação do(s) PAI(s) nos respectivos genomas na tentativa de controlar doenças causadas por microrganismos, é uma perspectiva promissora para o futuro próximo. Também podemos destacar como perspectiva, estudos mais profundos contra patógenos humanos, na busca por novos antibióticos ou potencializadores dos atuais. / There is an increasing number of evidences demonstrating that physiological proteolysis can yield many bioactive peptides encrypted in various proteins. These peptides, once released, may show different biological activities than their respective parent-protein e.g. hypotensive, opioid and antimicrobial actions. However, other bioactive peptides may be stuck on a polypeptide chain with no evident proteolytic cleavage sites for its release. A recent survey in the genomic information of different species showed that there are many encrypted antimicrobial peptides in larger protein sequences highlighting an unexplored potential. In this thesis, we explored this encrypted potential in the genomes of plants such as Theobroma cacao, Arabidopsis thaliana, Citrus sinensis e Gossypium raimondii. The putative intragenic antimicrobial peptides (IAPs) of each plant were filtered using different physical-chemical parameters via Kamal software. A total of 21 IAPs were selected, chemically synthesized and tested for their potential to inhibit the growth of human and plant fungi, yeasts and bacteria. Sixteen IAPs inhibit, at least, one of the tested microorganisms showing similar or superior activities when compared to the antimicrobial peptides (AMPs) DS01 e Asc-8. Two out of four peptides tested for their potential to act in synergy with commercial antibiotics were able to enhance the inhibition on Candida albicans biofilm formation. Biophysical analysis of the IAPs were performed to increase our knowledge about the peptides properties. The secondary structure of 21 IAPs and 6 AMPs were evaluated in the presence or absence of model phospholipid vesicles. The effect that these peptides have on the main phase transition of this phospholipid vesicles was also evaluated. A principal component analysis of the biophysical data clustered the peptides in four different groups. This analysis also highlighted the importance of hydrophobicity and propensity to helix formation in the activity of the IAPs. The results herein allowed a new understanding and evolution on our antimicrobial molecule prediction system that can be used in the search for new IAPs. The reinsertion of the IAPs information in its respective genome as an attempt to control infections caused by microorganisms is a promising perspective for the near future, as well as a deeper study with human pathogens in the search for new antibiotics or enhancers for the commercial ones.
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Identificação, purificação e caracterização de peptídeos antimicrobianos presentes na secreção cutânea do anuro Hypsiboas raniceps

Falico, Diego Alejandro 07 March 2014 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Biologia, Programa de Pós-graduação, Departamento de Biologia Animal, 2014. / Submitted by Cristiane Mendes (mcristianem@gmail.com) on 2014-11-20T19:38:59Z No. of bitstreams: 1 2014_DiegoAlejandroFalico.pdf: 11887714 bytes, checksum: 2ee479f958a7bbf12e17ec4ccbb0f4e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-11-25T10:42:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_DiegoAlejandroFalico.pdf: 11887714 bytes, checksum: 2ee479f958a7bbf12e17ec4ccbb0f4e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-25T10:42:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_DiegoAlejandroFalico.pdf: 11887714 bytes, checksum: 2ee479f958a7bbf12e17ec4ccbb0f4e8 (MD5) / O estudo de novas fontes de compostos bioativos permitiu o desenvolvimento de muitos produtos biotecnológicos, incluindo drogas com importantes atividades biológicas, muitas das quais são usadas atualmente no tratamento de doenças relevantes, especialmente de natureza infecciosa. No presente trabalho, foi realizada uma varredura por peptídeos com atividade antifúngica a partir da secreção cutânea da rã brasileira Hypsiboas raniceps. Indivíduos adultos de H. raniceps foram coletados no estado de Goiás, Brasil. As secreções cutâneas foram obtidas por meio de estimulação elétrica moderada, congeladas, secas e fracionadas por HPLC empregando-se coluna de fase reversa C18. Todas as frações cromatográficas foram testadas quanto à capacidade de inibir a proliferação do fungo Candida albicans e as frações ativas foram analisadas por espectrometria de massas (MALDI-TOF MS). O perfil cromatográfico resultou em cerca de 30 frações, oito das quais promoveram redução na proliferação do fungo C. albicans acima de 25%. As frações com atividade antifúngica apresentaram componentes de massa molecular variando entre 1000 e 3000 Da. As frações 27 e 28 foram as mais ativas, mas a análise por MS revelou a presença de vários componentes nessas frações. A fração 28 foi selecionada e submetida a uma passo cromatográfico adicional, levando à obtenção do peptídeo bioativo presente nessa fração. O peptídeo HR 36 puro foi acumulado e testado contra o fungo C. albicans. Este novo peptídeo apresenta massa molecular igual a 3 kDa e é capaz de inibir a proliferação de C. albicans na concentração de 128 M em 50%. No presente estudo, foi constatada que a secreção cutânea de H. raniceps é uma fonte de peptídeos antifúngicos e um novo peptídeo antifúngico de 3 kDa foi obtido em alto grau de pureza de modo a permitir a sua caracterização biológica e química. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The study of new sources of bioactive compounds allowed the development of many biotechnological products, including drugs with important biological activities, many of which are used today for the treatment of relevant diseases, especially those of infectious nature. In the present study we performed a screening for peptides with antifungal activity from the skin secretion of the Brazilian frog Hypsiboas raniceps. Adult specimens of H. raniceps were collected in Goiás, Brazil. Skin secretions were obtained by mild electric stimulation, freeze-dried and fractionated by HPLC using a C18 reversed-phase column. All fractions were tested for inhibitory activity against the fungus Candida albicans, and the bioactive fractions were submitted to mass spectrometric analysis (MALDI-TOF MS). The typical chromatographic profile showed approximately 30 fractions, eight of which promoted reduction in yeast cell proliferation above 25%. The antifungal fractions showed molecular mass components ranging from 1000 to 3000 Da. Fractions 27 and 28 were the most active but the MS analysis revealed multiple components present in these fractions. Fraction 28 was selected and submitted to an additional chromatographic step in order to obtain the major bioactive peptide present in this sample. Peptide HR 36 was acumulated and tested against C. albicans. This new peptide has a molecular mass of 3 kDa and is able to inhibit the proliferation of C. albicans at 128 M in 50%. It was observed that H. raniceps skin secretion is a source of antifungal peptides and one new 3 kDa antifungal peptide was obtained in high-purity which will allow in its biological and chemical characterization.
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Caracterização química e biológica da secreção cutânea do anuro Leptodactylus labyrinthicus: peptídeos antimicrobianos e anticarcinogênicos, fosfolipases e peptidases

Libério, Michelle da Silva January 2008 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2008. / Submitted by Luana Patrícia de Oliveira Porto (luana_porto_23@hotmail.com) on 2010-03-12T20:33:00Z No. of bitstreams: 1 2008_MichelledaSilvaLiberio.pdf: 6096417 bytes, checksum: 5931809225d410af1726c5387c700412 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-05-12T18:28:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_MichelledaSilvaLiberio.pdf: 6096417 bytes, checksum: 5931809225d410af1726c5387c700412 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-12T18:28:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_MichelledaSilvaLiberio.pdf: 6096417 bytes, checksum: 5931809225d410af1726c5387c700412 (MD5) Previous issue date: 2008 / Atualmente, o surgimento de resistência às drogas disponíveis no mercado pelos microorganismos e pelas células de câncer tornou o desenvolvimento de novas formas terapêuticas imprescindível. A secreção cutânea dos anfíbios é uma rica fonte natural de peptídeos com atividades anticarcinogênica (PAC) e antimicrobiana (PAM). Entretanto, o veneno desses animais também é constituído de outras macromoléculas, por exemplo, enzimas, as quais têm sido pouco investigadas. O presente estudo teve como objetivo caracterizar, de forma geral, a secreção glandular da rã-pimenta Leptodactylus labyrinthicus. Especificamente, buscou-se identificar e caracterizar química e biologicamente alguns dos peptídeos presentes, além de investigar a presença de atividades enzimáticas. O estudo revelou a ocorrência de inúmeros peptídeos e proteínas, demonstrando a riqueza e o potencial biológico desse veneno. Os dois peptídeos antimicrobianos purificados foram fallaxin e pentadactylin, os quais já haviam sido isolados de outras espécies do gênero Leptodactylus. Ambos apresentaram atividade contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas; e fallaxin foi identificado como fracamente hemolítico. Como vários PAMs de amplo espectro de ação também são citotóxicos para células de câncer, os dois peptídeos isolados foram testados contra as linhagens celulares de câncer HeLa, MCF-7 e B16F10, demonstrando-se efetivos contra todas as linhagens. Observou-se também que os dois PACs são pouco seletivos, pois foram mais tóxicos para células normais de fibroblasto (FHN) do que para as células tumorais. Portanto, o uso terapêutico desses PACs deverá ser via estratégias que aumentem a especificidade dos mesmos. Os estudos de mecanismo de ação com pentadactylin não foram conclusivos, sugerindo a morte de células de MCF-7 via apoptose, podendo ser seguida pelo processo necrótico. Além desses, o fragmento Flx-16 de fallaxin e o peptídeo PGL-Ll, rico em glicina e leucina, foram testados, contudo nenhuma atividade biológica foi detectada. A investigação da atividade enzimática da secreção revelou a presença de enzimas proteolíticas pertencentes aos clãs das metalo- e serino-peptidases e que atuam de maneira ótima em pH neutro a ligeiramente básico; e de fosfolipases do tipo A2. O estudo e caracterização da composição da secreção cutânea de anfíbios são de extrema relevância, podendo ajudar a esclarecer questões taxonômicas, identificar drogas terapêuticas em potencial, além de auxiliar no entendimento da biologia dos anfíbios. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Nowadays, the emergence of resistance to the current available chemotherapeutic drugs by microorganisms and cancer cells make the development of new agents imperative. The skin secretion of amphibians is a natural rich source of antimicrobial (PAM) and anticancer peptides (PAC). Nevertheless, the venom of these animals is also composed by other macromolecules, such as enzymes, which have not been studied extensively yet. The aim of this study was to characterize the glandular secretion of the pepper-frog Leptodactylus labyrinthicus, targeting to identify and characterize chemically and biologically some of the peptides present, besides detecting enzymatic activities. The research has found a variety of peptides and proteins, showing the richness and the biological potential of this venom. Two PAMs were purified, fallaxin and pentadactylin, which have already been isolated from other species of the genus Leptodactylus. Both peptides were active against Gram-positive and Gram-negative bacterias; moreover, fallaxin showed a weak hemolytic activity. As some PAMs of broad spectrum of action are also toxic to cancer cells, the two peptides isolated were tested against the cancer cell lines HeLa, MCF-7 and B16F10, being effective against all of them. We noticed that both PACs aren’t specific, since they have been more toxic to normal fibroblast cells (FHN) than to tumor cells. Therefore, it is mandatory that the therapeutic use of these PACs be accompanied by strategies that enhance their selectiveness. The studies of action mechanism with pentadactylin were not conclusive, suggesting that MCF-7 cells die by apoptosis; however it may be followed by necrosis. The peptide PGL-Ll, rich in glycine and leucine, and the fragment Flx-16 from fallaxin were tested, though no biological activity was found. The research of enzyme activity of the secretion revealed the presence of proteolytic enzymes of the clans metallo- and serine-peptidases, and that they act optimally at neutral to slightly basic pH, and of phospholipases A2. The study and characterization of the skin secretion of amphibians is of extreme relevance, helping to elucidate taxonomic issues, identifying putative therapeutic drugs, besides helping to understand the biology of amphibians.
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Síntese química e avaliação das propriedades antibacterianas e antiparasitárias de análogos de peptídeos antimicrobianos de anuros

Guimarães, Aline Barbosa 04 September 2015 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-05-23T20:15:06Z No. of bitstreams: 1 2015_AlineBarbosaGuimarães.pdf: 2424456 bytes, checksum: 3669624d2b0be643694587e454074e3c (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-05-26T16:27:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_AlineBarbosaGuimarães.pdf: 2424456 bytes, checksum: 3669624d2b0be643694587e454074e3c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-26T16:27:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_AlineBarbosaGuimarães.pdf: 2424456 bytes, checksum: 3669624d2b0be643694587e454074e3c (MD5) / Com o surgimento de cepas de fungos e bactérias patogênicas resistentes aos antibióticos comerciais disponíveis, o tratamento de diversas infecções passou a ser prejudicado. Para o desenvolvimento de novos agentes eficazes para o controle dessas infecções, novos tipos de compostos antimicrobianos estão sendo investigados e as secreções da pele de anfíbios, ricas em peptídeos antimicrobianos (PAMs), são uma das principais fontes biológicas em estudo. Na pele de anuros, tais peptídeos apresentam um relevante papel fisiológico na resposta imune inata, agindo como uma barreira contra potenciais agentes patogênicos. Embora os PAMs naturais sejam agentes terapêuticos potenciais, as suas propriedades físico-químicas e a bioatividade geralmente precisam ser melhoradas de modo que o uso clínico possa ser considerado. No presente estudo, o PAM com 25 resíduos de aminoácidos ocelatina-P1 (OC-P1), isolado das rãs Leptodactylus pentadactylus e L. labyrinthicus, foi empregado como modelo para o desenho de análogos peptídicos, de modo a avaliar os efeitos de modificações em parâmetros estruturais como hidrofobicidade, anfipaticidade, carga líquida e comprimento da cadeia peptídica sobre a sua eficácia biológica. Um grupo de análogos da Oc-P1 foi sintetizado e testado na presença de bactérias, fungos e protozoários patogênicos. Os efeitos observados foram correlacionados com as modificações estruturais propostas. Dentro deste grupo de peptídeos, que compreende 8 análogos contendo entre 14 e 16 resíduos e o PAM selvagem Oc-P1, o peptídeo selvagem foi o mais eficaz, e dentre os análogos propostos, somente um apresentou atividade biológica. Este análogo apresentou atividade hemolítica considerável, sendo observado que o aumento da atividade hemolítica estava geralmente relacionado ao aumento da hidrofobicidade e da anfipaticidade. No geral, o presente trabalho sugere que o desenho e a síntese química de novos peptídeos a partir de PAMs de anuros é uma atraente metodologia de estudo para concepção de novos compostos, mas que o delicado refinamento das características estruturais é limitante no desenvolvimento de novas drogas baseadas em estruturas peptídicas com uso terapêutico em potencial. / The treatment of several infections has become impaired considering the resistance of pathogenic fungi and bacteria to commercial antibiotics. In order to develop new effective agents for controlling these infections, new types of antimicrobial compounds are under investigation, and the skin secretions of amphibians, rich in antimicrobial peptides (AMPs), are one of the major biological sources under study. Inanurans skin, such peptides display important physiological role in the innate immune response, acting as a barrier against potential pathogens. While natural AMPs arepotential therapeutic agents, their physicochemical properties and bioactivity generally need improvement to permit their clinical use. In the present study, the 25-residueocellatin-P1 (Oc-P1), isolated from Leptodactylus pentadactylus and L. labyrinthicus, was used as a template in the design of new peptide analogs, in order to allow the evaluation of the effects of structural parameters, such as hydrophobicity, amphipathicity, net charge and sequence length on their biological properties. Onegroup of analogs was synthesized and tested against pathogenic bacteria, fungi and protozoan. The detected biological effects were analyzed considering the structuralmodifications implemented. Within this group, comprising eight peptides with 14 to 16residues and the native ocellatin-P1, the wild type peptide was the most active and among the analogs, only one exhibited biological activity. This analog showed significant hemolytic activity and the strong hemolytic activity of the peptides generally correlated with high hydrophobicity and amphipathicity. Overall, our study suggeststhat the design and chemical synthesis of new peptides derivated from frog-skin AMPs is an attractive methodology in the search for new biologically active compounds, but the delicate refinement of the structural features is limitant for the development of newtherapeutic peptide-based drugs.
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Prospecção, síntese e aplicação de peptídeos intragênicos antimicrobianos na conservação de alimentos

Sá, Luís Guilherme Gomes de 19 February 2018 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-10-02T22:29:32Z No. of bitstreams: 1 2018_LuísGuilhermeGomesdeSá.pdf: 3389847 bytes, checksum: 36697c6195c5f03e137127fcce4f0363 (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-10-09T19:01:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_LuísGuilhermeGomesdeSá.pdf: 3389847 bytes, checksum: 36697c6195c5f03e137127fcce4f0363 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-09T19:01:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_LuísGuilhermeGomesdeSá.pdf: 3389847 bytes, checksum: 36697c6195c5f03e137127fcce4f0363 (MD5) Previous issue date: 2018-10-09 / Peptídeos antimicrobianos (AMPs) têm despontado como uma alternativa promissora aos antibióticos convencionais. Sua forma de ação, baseada em características inerentes à AMPs, permite que sejam ativos contra os mais diferentes patógenos com poucos relatos sobre resistência. Dentre as diversas formas de identificar novas moléculas com atividade antimicrobiana, a pesquisa de sequências encriptadas dentro de proteínas complexas mostra-se uma boa fonte de moléculas bioativas. Considerando as propriedades físico-químicas de AMPs de origem natural como ponto de partida para a síntese de novos peptídeos com atividade antimicrobiana, bem como a possibilidade de encontrar sequencias de AMPs encriptadas dentro de proteínas, esta dissertação busca explorar esses fatos como forma de identificar AMPs intragênicos. Coleções de proteínas de duas espécies, Bos taurus e Gallus gallus, foram pesquisadas como fonte de novos AMPs. A pesquisa é feita com base nas características físico-químicas de AMPs por meio do software Kamal. Após avaliação da possiblidade de agir como agente antimicrobiano, três peptídeos foram selecionados e sintetizados por meio da técnica de síntese de peptídeos em fase sólida. Os peptídeos Bt01, Bt02 e Gg01 foram testados quanto sua interação com membranas modelo usando as técnicas de Dicroísmo Circular e Calorimetria Diferencial de Varredura, além de ter seu potencial antimicrobiano frente a culturas de Escherichia coli e Staphylococcus aureus. Todos os três peptídeos sintetizados apresentaram atividade antimicrobiana em concentrações na faixa de 4 – 8 μM. Posteriormente, um peptídeo foi selecionado para co-precipitação em sistemas poliméricos, sendo analisadas sua presença e dispersão no meio por meio de MALDI e espectroscopia de absorção UV-Vis. Por fim, a atividade antimicrobiana do filme sintetizado foi preliminarmente investigada frente a meios de cultura líquido de E. coli, mostrando inibição de crescimento microbiano para todas as concentrações testadas. / Antimicrobial peptides have emerged as a good alternative to conventional antibiotics. Their form of action, based on characteristics inherent to AMPs, allows them to be active against the varied pathogens with few reports of resistance. Among the several ways to identify new molecules with antimicrobial activity, the search for encrypted sequences within complex proteins is a good source of bioactive molecules. Based on the assumption that physical-chemical characteristics of naturally occurring AMPs can be used as a starting point for the synthesis of new peptides with antimicrobial activity, as well as the possibility to find AMP sequences encrypted within proteins, this dissertation seeks to explore these facts as ways to identify intragenic AMPs. The genome of two species, Bos taurus and Gallus gallus, was investigated as sources for new AMPs. The research is based on the physical-chemical characteristics of AMPs using the software Kamal. After evaluating the possibility of acting as an antimicrobial agent, three peptides were selected and synthesized by solid phase peptide synthesis. Their interaction with models membranes was evaluated using Circular Dichroism and Differential Scanning Calorimetry and their antimicrobial potential was determined against Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Peptides Bt01, Bt02 and Gg01 presented antimicrobial activity in concentrations in the range of 4 – 8 μM. Additionally, one of the synthesized peptides was selected for co-precipitation in polymeric systems, and its presence and distribution in the product was evaluated by MALDI MS and UV-Vis spectroscopy. The antimicrobial potential of the synthetic film was evaluated against E. coli, showing antimicrobial activity at all the investigated concentrations.

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