Orientador: Marinônio Lopes Cornélio / Coorientador: Marcelo Andrés Fossey / Banca: Raghuvir Krishnaswamy Arni / Banca: Jorge Chahine / Banca: Amando Siuiti Ito / Banca: Luiz Claudio Di Stasi / Resumo: Os flavonóides fazem parte de uma ampla classe de compostos polifenólicos os quais ocorrem naturalmente nas plantas e podem ser encontrados nas sementes, caules, folhas, flores e/ou frutos. Estudos recentes indicam que esses compostos polifenólicos podem apresentar uma variedade significativa de atividades biológicas benéficas para a saúde humana, como por exemplo: antioxidante, anti-inflamatória, antibacteriana, antiviral e anticancerígena. A Albumina do Soro Humano (HSA) é a principal proteína extracelular presente no plasma sanguíneo. A função central dessa proteína é transportar e distribuir ligantes endógenos e exógenos para diferentes alvos moleculares no corpo humano. Por tais aspectos, torna-se importante o desenvolvimento de estudos que caracterizam a interação dos flavonóides com a proteína transportadora HSA. Este trabalho investiga a interação dos flavonóides Isovitexina (ISO) e 2-Fenilcromona (2PHE) com a HSA, utilizando técnicas experimentais de espectroscopia de fluorescência, absorbância UV-Vis, dicroísmo circular (CD) e infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR); juntamente com ferramentas computacionais de cálculo ab initio, dinâmica molecular e modelagem molecular. A integração dessas abordagens experimentais e computacionais possibilita caracterizar a formação dos complexos HSA-flavonóides, determinando aspectos físico-químicos como: constantes de afinidade, parâmetros termodinâmicos, número de sítios de ligação, perfil de cooperatividade e resíduos de aminoácidos responsáveis pelas interações proteína-flavonóides (hidrofóbicas e eletrostáticas) / Abstract: Flavonoids belong to a large class of polyphenolic compounds which occur naturally in plants and can be found seeds, stems, leaves, flowers and/or fruits. Recent studies indicate that these polyphenolic compounds can present a significant variety of beneficial biological activities on human health, such as: antioxidant, anti-inflammatory, antibacterial, antiviral, and anticancer. Human Serum Ambumin (HSA) is the main extracellular protein presents in blood plasma. The core function of this protein is to carry and distribute endogenous and exogenous ligands to different molecular targets in the human body. For these aspects, it is important to develop studies that characterize the interaction of the flavonoids with the carrier protein HSA. This work investigates the interaction of the flavonoids Isovitexin (ISO) and 2-Phenylchromone (2PHE) with the HSA, using experimental techniques of fluorescence, UV-Vis absorbance, circular dichroism (CD), and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy; along with computational tools of ab initio calculation, molecular dynamics, and molecular modeling. The integration of these experimental and computational approaches allows to characterize the formation of the HSA-flavonoids complexes, determining physicochemical aspects, sucha as: affinity constants, thermodynamic parameters, number of binding sites, cooperativity profile and aminoacid residues responsable for the protein-flavonoids interactions (hydrophobic and electrostatic) / Doutor

Orientador: João Antônio Galbiatti / Coorientador: Luiz Carlos Pavani / Banca: Sueli Ciabotti / Banca: Luciana Santos Rodrigues Costa Pinto / Banca: José Carlos Barbosa / Banca: José Renato Zanini / Resumo: Resíduos orgânicos domiciliares ou industriais, são facilmente disponibilizados e podem, após compostagem, ser utilizados na composição de substratos alternativos de baixo custo e com grandes benefícios para a planta e para o ambiente. Hortaliças não convencionais, conhecidas popularmente por suas qualidades nutricionais, como a ora-pro-nóbis (Pereskia aculeata Mill.), começam a ser cultivadas no Brasil, de forma sistematizada, mas sem conhecimento comprovado das respostas de técnicas de cultivo, como as da irrigação e da utilização de composto orgânico. Por isso, procedeu-se ao cultivo de plantas de P. aculeata em vasos dentro de ambiente protegido, utilizando-se o método de estaquia caulinar. As variáveis de produção foram doses de composto orgânico no substrato (CO), oriundo da compostagem de resíduos orgânicos de origem industrial e agropecuária, do município de Uberlândia - MG, equivalentes a 0%, 15%, 30%, 45% e 60% do volume total do substrato e lâminas de irrigação (Li) correspondentes a 50%, 75% e 100% da evapotranspiração de referência (Et0), estimada por meio da equação de Penman-Monteith (FAO-56), com a utilização dos dados meteorológicos obtidos na estação automatizada da Universidade Federal de Uberlândia. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado (DIC) com 4 repetições. A irrigação foi realizada a cada 3 dias com a soma dos volumes de água calculados diariamente. Cento e vinte e dois dias após o plantio das estacas efetuou-se o corte das plantas e a determinação da massa seca em folhas, caules e raízes, e dos teores de proteína, cálcio (Ca) e ferro (Fe) nas folhas. Os resultados das análises estatísticas permitiram concluir que, excetuando-se para massa seca em raízes, houve interação entre as Li e as doses de CO para as demais variáveis. O aumento das... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Organic household or industrial waste, are easily available and can, after composting, be used in the composition of alternative substrates with low cost and great benefits for the plant and the environment. Unconventional vegetables, popularly known for its nutritional qualities, as Pereskia aculeata Mill., began to be cultivated in Brazil, in a systematic way, but without proven knowledge of growing techniques such as irrigation and use of organic compound. Therefore, we grow plants of P. aculeata in pots inside of a greenhouse, using the method of stem cuttings. Were broadly two the variables tested: doses of the organic compost in the substrate (CO), produced by composting organic waste from industry and agriculture in Uberlândia - MG, equivalent to 0%, 15%, 30%, 45% and 60% the total volume of the substrate; irrigation depths (Li) corresponding to 50%, 75% and 100% of the reference evapotranspiration (Et0) estimated with the FAO 56 Penman-Monteith equation, using meteorological data obtained at an automated station of the Federal University of Uberlândia. The experimental design was a completely randomized design with 4 replications. The irrigation was done every 3 days with the sum of the water volumes calculated daily. One hundred and twenty-two days after planting the plants were cut off and it was determined the dry masses of leaves, stems and roots, and the content of protein, calcium (Ca) and iron (Fe) in the leaves. The results of the statistical analyzes showed that, except for dry weight in roots, there was interaction between Li and CO levels for the other variables. The accumulation of... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

A finales de los años 1990, se identificó un conjunto de proteínas caracterizadas por tener patrones repetidos en su secuencia, lo que produce una estructura tridimensional repetitiva (Marcotte et al., 1999). Se han clasificado al menos 14% de proteínas encontradas en la naturaleza como repetidas, y presentan un rol crítico en procesos biológicos como la comunicación celular y el reconocimiento molecular (Brunette et al., 2015; Marcotte et al., 1999). Existe un creciente interés en el estudio de las proteínas repetidas debido a sus pliegues estructurales estables, una alta conversación evolutiva y un amplio repertorio de funciones biológicas (Chakrabarty & Parekh, 2022). Además, se estima que una de cada tres proteínas humanas son consideradas repetidas (Jorda & Kajava, 2010). La identificación, clasificación y curación de regiones de repetición en proteínas es un proceso complejo que requiere del procesamiento manual de expertos, gran capacidad computacional y tiempo. Existen diversos avances recientes y relevantes que aplican modelos de aprendizaje automático para la predicción de estructura tridimensional de proteínas y la predicción de clasificación de proteínas repetidas. Este tipo de aplicaciones resultan útiles para este proceso de curación. No obstante, a pesar de que este tipo de software son de libre acceso y de código abierto, no se cuenta con un servicio integrado que contemple las herramientas y bases de datos que soporten la investigación en proteínas repetidas. Por estos motivos, en este proyecto de investigación de plantea, diseña y desarrolla un servicio web integrado para la curación de proteínas repetidas. Con este objetivo, se ha considerado la integración con la base de datos de estructuras terciarias del Protein Data Bank (PDB) y la base de datos de predicciones de estructuras tridimensionales AlphaFold. Asimismo, se ha utilizado un modelo de redes neuronales que permite predecir la probabilidad de clasificación en cada clase de proteína repetida. Finalmente, con esta predicción, se implementó una mejora al algoritmo ReUPred para volver más eficiente el proceso de identificación de regiones y unidades de repetición. Este servicio ha sido desplegado utilizando computación en la nube en la página bioinformática.org de la cual es parte el laboratorio de investigación en Bioinformática de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Este servicio permite que los investigadores no requieran contar con alta capacidad de procesamiento computacional para el proceso de curación de proteínas repetidas e integra los resultados totales obtenidos.

Orientador: Janete Apparecida Desidério / Resumo: O potencial biotecnológico das proteínas Cry e Vip provenientes da bactéria Bacillus thuringiensis é amplamente conhecido. Porém, a evolução da resistência de pragas é a principal ameaça a longo prazo do controle de insetos-praga por plantas transgênicas com toxinas desta bactéria. Estudos relatam a necessidade de se retardar a evolução da resistência e dentre as possibilidades, a utilização de mais de um gene na construção de plantas transgênicas mostra-se eficiente. Dessa forma, é importante buscar novos genes, com diferentes modos de ação, e selecionar os que apresentam atividade entomotóxica diferenciada para Diatraea flavipennella e Elasmopalpus lignosellus, que são pragas secundárias e potenciais da cana-de-açúcar. Para tanto, proteínas Cry1 e Vip3 foram expressas em Escherichia coli e a toxicidade verificada por meio de bioensaios com lagartas neonatas de ambas as espécies de insetos-praga. As proteínas foram purificadas, solubilizadas, ativadas com tripsina e biotiniladas. As BBMVs (Brush Border Membrane Vesicles) foram preparadas a partir dos intestinos de lagartas das duas espécies para realização de ensaios de competição homóloga e heteróloga. Considerando a CL50, as proteínas Cry1Ac e Vip3Aa foram as mais efetivas no controle dos insetos-praga em estudo. O ensaio de ligação mostrou que ocorreu interação entre todas as proteínas e os receptores das duas espécies de lagartas. Os ensaios de competição heteróloga demonstraram não haver competição entre as proteínas Cr... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The biotechnological potential of Cry and Vip proteins from the bacterium Bacillus thuringiensis is widely known. However, the evolution of pest resistance is a major threat to long-term control of insect pests by transgenic plants with toxins of this bacterium. Studies have reported the need to slow down the evolution of resistance and, among the possibilities, the use of more than one gene in the construction of transgenic plants is shown to be efficient. Thus, it is important to look for new genes with different modes of action, and select those with different entomotoxic activity to Diatraea flavipennella and Elasmopalpus lignosellus, which are secondary and potential sugarcane pests. Therefore, Cry1 and Vip3 proteins were expressed in Escherichia coli and the toxicity was verified by bioassays using neonate larvae of both species of the insect pests. The proteins were purified, solubilized, and activated with trypsin and biotinylated. The BBMVs (Brush Border Membrane Vesicles) were prepared using the intestines of the two species to perform the homologous and heterologous competition assays. Considering the LC50, the Cry1Ac and Vip3Aa proteins were the most effective in controlling the insect pests in this study. The binding assays showed that there was interaction between the proteins and the receptors of the two species of larvae. The heterologous competition assays showed no competition between Cry1 and Vip3 proteins for the same binding sites for both species studied... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O mamão papaia (Carica papaya L.) é uma fruta tropical de grande relevância comercial uma vez que o Brasil é o maior produtor mundial e terceiro maior exportador da fruta. Contudo, por ser uma fruta climatérica, tem uma vida pós-colheita limitada, devido ao rápido Amaciamento da polpa. Neste trabalho foi realizada uma investigação proteômica comparativa de polpa do mamão verde e maduro. Várias centenas de componentes protéicos (spots) foram resolvidos em géis 2-DE (faixa de pH 4-7) utilizando a eletroforese diferencial em gel (DIGE) e posteriormente as imagens geradas foram analisadas pelo programa PDQuest. Os spots diferencialmente expressos foram retirados do gel, digeridos e sequenciados (ESI-Q-TOF-MS/MS). Em geral, as proteínas diferencialmente expressas foram associadas ao metabolismo do etileno, resposta ao estresse, metabolismo de carbono e outros importantes processos fisiológicos. Os papéis de algumas das proteínas identificadas foram discutidos em relação à qualidade dos frutos do mamão. Este estudo fornece a primeira caracterização das mudanças no proteoma da polpa do mamão durante o amadurecimento. Deste modo a identificação de proteínas envolvidas na instalação ou desenvolvimento do amadurecimento pode contribuir para o entendimento deste processo e, também, gerar subsídios para avanços tecnológicos visando à qualidade e diminuição das perdas pós-colheita. / Papaya (Carica papaya L.) fruit is a relevant tropical crop since Brazil is the world\'s largest producer and third largest exporter of fruit. However being a climacteric fruit, has a limited green life due to the rapid pulp softening. We report here a comparative proteomic investigation of fruit pulp from unripe and ripe papayas. Several hundreds of protein components were resolved on 2-DE gels (pH range 4-7) using the differential gel electrophoresis (DIGE) approach, and images were analyzed by PDQuest. The variable components were excised, in-gel digested and were analyzed by ESI-Q-TOF-MS/MS. In general, the differentially expressed proteins were associated to ethylene metabolism, stress response, carbon metabolism and other important physiological processes. The roles of some of the identified proteins were discussed in relation to papaya fruit quality. To the best of our knowledge, this investigation provides the first characterization of the changes in papaya fruit pulp proteome during ripening. Thus the identification of proteins involved in the installation or development of the ripening may contribute to the understanding of this process and also provide subsidies for technological advances aimed at quality and reduction of post harvest losses.

Orientador: Otto Mack Junqueira / Banca: Silvana Martinez Baraldi Artoni / Banca: Karina Ferreira Duarte / Banca: Janaína Della Torre Silva / Banca: Marcel Manente Boiago / Resumo: Dois experimentos foram realizados com o objetivo de se avaliar o desempenho, a qualidade dos ovos, o balanço de nitrogênio, a concentração de aminoácidos plasmáticos e o custo da ração de poedeiras formuladas à base de milho e farelo de soja, com diferentes níveis de isoleucina (0,55%; 0,62% e 0,70%) e de valina digestíveis (0,60%; 0,67% e 0,75%). Foram utilizadas 640 poedeiras Isa Brown, com 40 semanas de idade, distribuídas em um delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3 x 3 + 1 (3 níveis de isoleucina digestíveis, três níveis de valina digestíveis e + um tratamento controle), totalizando 10 tratamentos com oito repetições de oito aves cada. A porcentagem de postura e o peso dos ovos sofreram influência negativa e positiva, respectivamente, do tratamento com 17% de proteína bruta. Independente do nível de valina, o tratamento com 0,70% de isoleucina apresentou menor consumo de ração e as melhores conversões alimentares por kg e dúzia de ovos. A unidade Haugh dos ovos no tratamento com 0,67% de valina na dieta foi maior do que nos ovos do tratamento com 0,60%. O tratamento com 0,70% de isoleucina proporcionou menor porcentagem de gema e maior porcentagem de albúmen. As aves alimentadas com o tratamento controle ingeriram e excretaram maior quantidade de nitrogênio. De acordo com os níveis plasmáticos obtidos, a isoleucina não demonstrou efeito antagônico com a valina, e o aumento da suplementação com isoleucina e valina elevaram os níveis plasmáticos destes aminoácidos. Conclui-se que a porcentagem de postura, peso dos ovos, ingestão e excreção de nitrogênio são influenciados pela redução protéica da dieta e os níveis de 0,70 % de isoleucina e 0,67% de valina melhoraram a qualidade dos ovos, com custo por ovo semelhante ao tratamento com 17% de proteína bruta / Abstract: Two experiments were conducted to evaluate performance, egg quality, nitrogen balance, the concentration of plasma amino acids and the food cost of diets based on corn and soybean meal, with different isoleucine and valine levels with 0.55%, 0.62% and 0.70% isoleucine, 0.60%, 0.67% and 0.75% valine. A total of 640 ISA Brown hens, 40 weeks old, distributed in a completely randomized design, in factorial 3 x 3 + 1 (three digestible isoleucine levels, three digestible valine and a control treatment), totaling 10 treatments with eight replications and eight birds each. The egg production and egg weight were influenced by the control treatment. Regardless of the level of valine, treatment with 0.70% isoleucine showed lower feed intake and the best feed conversion per kg and a dozen eggs. The Haugh unit eggs treatment with 0.67% of valine in the diet was higher than in eggs treatment with 0.60%. Treatment with 0.70% isoleucine resulted in a smaller percentage of yolk and albumen higher percentage. The birds fed the control diet ingested and excreted larger amounts of nitrogen. According to the amino acids plasmatic levels obtained, isoleucine showed no antagonistic effect with valine, and increased supplementation isoleucine and valine increased the plasma levels of these amino acids. We conclude that the egg production, egg weight, intake and nitrogen excretion are influenced by reduced protein diet and levels of 0.70% and 0.67% of isoleucine to valine improved egg quality, cost egg by similar treatment with 17% crude protein / Doutor

Orientador: Magali Leonel / Banca: Silvio José Bicudo / Banca: Regina Marta Evangelista / Banca: Mariana Schmidt Rechsteiner / Banca: Silene Bruder Silveira Sarmento / Resumo: As folhas de mandioca constituem boa fonte de nutrientes o que possibilita sua aplicação como ingrediente para as indústrias alimentícias. Apesar dos elevados teores de proteína, fibras, minerais e vitaminas, as folhas de mandioca contêm cianeto, substância tóxica que impede o seu consumo na forma in natura. No Brasil, as folhas de mandioca têm sido pouco exploradas para fins alimentícios, principalmente pela falta de conhecimento de seus aspectos nutricionais e da viabilidade econômica de sua exploração comercial. No processamento das folhas de mandioca para a obtenção da farinha, produto com ampla potencialidade de utilização como insumo para as indústrias alimentícias, é necessário observar não somente a redução do teor de cianeto, mas também, os aspectos nutricionais e reológicos desta. A extrusão termoplástica vem sendo explorada nos últimos anos no desenvolvimento de diversos produtos alimentícios. O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a utilização das folhas de mandioca visando sua possível valorização, como matéria-prima para produtos alimentícios extrusados. O experimento foi conduzido em 3 fases complementares, de acordo com os seguintes objetivos específicos: Experimento I: produzir e caracterizar a farinha de folhas de mandioca quanto à composição química e propriedades de pasta. Experimento II: avaliar os efeitos de parâmetros de extrusão e porcentagem de farinha de folhas de mandioca sobre as propriedades físicas, reológicas e térmicas de farinhas instantâneas. Experimento III: avaliar os efeitos dos parâmetros variáveis do processo de extrusão e composição da matéria-prima sobre a qualidade de massas alimentícias instantâneas. O processo de extrusão dos Experimentos II e III foi realizado em extrusor mono-rosca, em delineamento central composto rotacional para quatro fatores: porcentagem de farinha de folhas em mistura... / Abstract: Cassava leaves are good source of nutrients which enables its application as an ingredient for the food. Despite high levels of protein, fiber, minerals and vitamins, cassava leaves contain cyanide, a toxic substance that prevents their consumption in natura. In Brazil, cassava leaves have yet been little exploited for food, especially the lack of knowledge of their nutritional value and also the economic viability of commercial exploitation. Processing of cassava leaves to obtain the flour, a product with broad potential for use as raw material for the food, it is necessary to observe not only the reduction of cyanide content, but also the nutritional and rheological aspects of this. The thermoplastic extrusion has been explored in recent years in the development of various food products. Aiming at the enhancement of cassava leaves as raw material for food products, this study was conducted in three complementary experiments which had the following objectives: to produce and characterize cassava leaves flour for chemical composition and total cyanide content (Experiment I); evaluate the effects of extrusion parameters, as well as, the percentage of cassava leaves flour on the physical, rheological and thermal properties of instant flour (Experiment II); evaluate the effects of extrusion process variables and the composition of the raw material on the quality of instant pasta (Experiment III). The extrusion process of the Experiments II and III was performed in single-screw extruder in central composite design for four factors: percentage of cassava leaves flour mixed with cassava starch, moisture of mixtures, extrusion temperature and screw speed. The results obtained in the characterization of cassava leaves flour showed the presence of 23.00 g.100g-1 protein, 30.68 g.100g-1 fiber, 10.23 g.100g-1 ash, 56.6 mg.100g-1 vitamin C, 38.00 mg.100g-1 β-caroten and 0.30 mg.100g-1 total cyanide. In the analy ... / Doutor

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-03-31T14:55:14Z No. of bitstreams: 1 thesis Trevizani_protegida.pdf: 22726026 bytes, checksum: 6bea89be5be890f00d13877ab906c396 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-03-31T14:57:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 thesis Trevizani_protegida.pdf: 22726026 bytes, checksum: 6bea89be5be890f00d13877ab906c396 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-31T15:01:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thesis Trevizani_protegida.pdf: 22726026 bytes, checksum: 6bea89be5be890f00d13877ab906c396 (MD5) Previous issue date: 2014-12-17 / De novo protein structure prediction aims to find the 3D conformation of a protein from its amino acid sequence without the use of experimental templates. One of the most successful strategies consists in assembling models from a collection of small fragments of other proteins using a search algorithm. GAPF (Genetic Algorithms for Protein Folding) is a software for ab initio protein structure prediction developed by GMMSB/LNCC which uses a multiple minima genetic algorithms (GA) to search the energy landscape. The aim of this work is to incorporate a de novo methodology to GAPF to increase its predictiveness. The main strategy implemented is based on using fragment libraries. Fragments are selected based on sequence similarity and secondary structure prediction, and were used both to assemble the individuals of the initial population, and as mutation operators. We developed a strategy to insert fragments whose length was determined using the confidence of the secondary structure prediction. Additionaly, the structures with the highest hydrophobic compactness were favoured by a new form of parental selection. The test set comprises 20 proteins distributed among mainly-α, mainly-β and α/β classes, ranging from 20 to 146 aminoacids. The de novo method presented here was able to improve the prediction for 75% of the proteins of the test set, and the improvement was considered significative for 50% of the proteins of the test set. Besides the performance improvement (i.e., smaller number of evaluations of the energy function), a greater number of individuals with better hydrophobic compactness was generated. The results of this work point to important pathways to better de novo methods and aided setting the protocol that allowed GAPF to participate in the Critical Assessment of Protein Structure Prediction - CASP 11. / A predição de novo de estruturas de proteínas almeja encontrar a conformação tridimensional de uma proteína a partir de sua sequência de aminoácidos sem o uso de moldes/estruturas experimentais de referência. Uma das estratégias de maior sucesso consiste em construir modelos a partir de uma coleção de fragmentos de outras proteínas utilizando um algoritmo de otimização. O GAPF (Genetic Algorithms for Protein Folding) é um programa de predição ab initio, desenvolvido pelo GMMSB/LNCC, que utiliza um algoritmo genético (AG) de múltiplas soluções para a exploração da superfície de energia livre. O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de uma metodologia de novo para o programa GAPF objetivando o aumento da sua capacidade preditiva. A principal estratégia implementada baseia-se no uso de bibliotecas de fragmentos. Os fragmentos são escolhidos com base na similaridade de sequência e predição de estruturas secundárias e foram utilizados para compor os indivíduos da população inicial do AG e também através do uso de operadores de mutação específicos. Desenvolveu-se uma estratégia de inserção de fragmentos de tamanho variável, onde a determinação do tamanho utiliza informações obtidas da predição de estrutura secundária. Adicionalmente, foi incorporada uma estratégia de favorecimento da compactação hidrofóbica das estruturas preditas através do desenvolvimento de uma nova forma de seleção parental para a geração de novos indivíduos durante o AG. A metodologia foi testada em um conjunto de 20 proteínas, contendo de 20 a 146 resíduos de aminoácidos, pertencentes às classes principalmente-α, principalmente-β e α/β. Os resultados obtidos mostraram que a metodologia de novo desenvolvida foi capaz de melhorar a predição para 75% das proteínas do conjunto, sendo que foram verificadas melhorias consideradas significativas para 50% do conjunto. Além de uma melhora na performance computacional (i.e., menor número de avaliações da função energia), observou-se também a geração de indivíduos exibindo uma melhor compactação hidrofóbica. Os resultados deste trabalho apontam caminhos importantes para a melhoria da metodologia de novo no contexto do programa GAPF e viabilizaram a construção do protocolo utilizado pelo GMMSB em sua participação no evento Critical Assessment of Protein Structure Prediction - CASP 11.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-09-23T19:19:26Z No. of bitstreams: 1 dissertacao-vitor.pdf: 1691206 bytes, checksum: fef620f128c4346f7ff506439cdffdfd (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-09-23T19:20:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertacao-vitor.pdf: 1691206 bytes, checksum: fef620f128c4346f7ff506439cdffdfd (MD5) / Made available in DSpace on 2015-09-23T19:20:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao-vitor.pdf: 1691206 bytes, checksum: fef620f128c4346f7ff506439cdffdfd (MD5) Previous issue date: 2015-03-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Splicing Alternativo (SA) é um mecanismo pós-transcricional que produz mais de um produto de gene, através da combinação de diferente éxons do lócus genômico, gerando grande parcela da variedade do proteoma dos eucariotos. Ao longo da última década, como seu papel regulatório tornou-se mais e mais evidente, SA tornou-se um fator chave para criação de complexidade de diferentes organismos dado um repertório constante de genes através das gerações. Através da inserção, exclusão ou substituição de partes da sequência do transcrito, SA pode obviamente também ter um impacto nos domínios funcionais de proteínas. Apesar de algumas tentativas que tem sido principalmente prejudicadas por questões técnicas causada pela redundância nas sequências transcritos alternativos, os efeitos em larga escala do SA em nível funcional tem sido pouco estudados até os dias de hoje. Este projeto descreve o desenvolvimento de uma ferramenta computacional chamada ASTAFUNK - Alternative Splicing Trancriptional Analyses with FUNctional Knowledge - um programa stand-alone automatizado e eficiente para estudar como a diversidade de determinado transcriptoma é traduzido em variação funcional, baseado em um padrão de anotação de transcriptomas (em GTF, Gene Transfer Format) e perfis de domínios (no formato do Pfam). Resumidamente, ASTAFUNK traduz as regiões que sofreram splicing alternativo de open read frames em sequências de aminoácidos, que subsequentemente são alinhadas com o profile Hidden Markov Model da base de dados do Pfam, empregando programação dinâmica padrão (algoritmo de Viterbi) com alguns refinamentos técnicos (isto é, abordagem branch-and-bound). Em contraste com ferramentas convencionais de predição de domínios (por exemplo, HMMER), o algoritmo de ASTAFUNK foi projetado para evitar escaneamentos redundantes de sequências em transcriptomas com alto grau de SA. Neste trabalho, aspectos teóricos e práticos da abordagem do ASTAFUNK são avaliados, e a eficiente implementação em JAVA é disponível livremente na internet sob BSD 3-clause open source license. / Alternative splicing (AS) is a mechanism that produces more than one gene product at the transcriptional level, by combining different exons of a gene, generating a major part of the proteome diversity in eukaryotes. Over the last decade, as the regulatory role of splicing has become more and more evident, AS turned a key factor in creating different organism complexity given a rather constant repertoire of genes across generations. By inserting, deleting or substituting part of the transcript sequence, AS can obviously also have an impact on functional protein domains. Despite some attempts that have mainly been hampered by technical issues caused by the redundancy in alternative transcript sequences, the large-scale effects of AS on the functional level has been poorly studied so far. This project describes the development of a computational tool called ASTAFUNK - Alternative Splicing Trancriptional Analyses with FUNctional Knowledge - an automated and efficient stand-alone program to study how diversity of a custom transcriptome translates into functional variation, based on standard transcriptome annotations (in GTF, Gene Transfer Format) and domain profiles (in Pfam format). In a nutshell, \afunk{} translates the alternatively spliced parts of open reading frames on the fly into amino acid sequences, which subsequently are aligned with the profile Hidden Markov Models from Pfam employing standard dynamic programming (Viterbi's algorithm) with some technical refinements (i.e., a branch-and-bound approach). In contrast to conventional domain prediction tools (e.g., the HMMER aligner), the ASTAFUNK algorithm has been designed to avoid redundant sequence scans in AS-enriched transcriptomes. In this work, theoretical and practical aspects of the ASTAFUNK approach are evaluated, and the efficient JAVA implementation is made freely available over the internet under the BSD 3-clause open source license.

Embora a indústria da carne utilize a marinação em larga escala, o comportamento da penetração da salmoura em bifes massageados de carne bovina é pouco conhecido. O músculo Biceps femoris tem sido considerado pouco macio e suculento e apresentado grande variação de maciez intermuscular. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da marinação com adição de proteína hidrolisada de soja sobre a estrutura muscular de porções distintas do Biceps femoris e suas implicações sobre a qualidade de carne. No Capítulo 2, 3 e 4, seis músculos bovinos foram submetidos aos tratamentos: CONTROLE (bifes não massageados), CS (bifes massageados com salmoura) e SPHS (bifes massageados com salmoura adicionada de proteína hidrolisada de soja). No capítulo 2, os músculos foram divididos em duas porções: Origem (PO) e Inserção (PI), e os tempos de massageamento foram 30 e 60 min. No capítulo 3 e 4, os músculos foram divididos em três porções: Origem (PO), Inserção 1 (PI1) e Inserção 2 (PI2), e os bifes destas porções foram armazenados por 1 e 12 dias após equalização da salmoura, exceto os bifes CONTROLE que foram armazenados somente por 1 dia. As análises realizadas foram: mensuração da penetração da salmoura, determinação do melhor tempo de massageamento, pH, rendimento (REND), colágeno total (CT), composição centesimal, perdas por gotejamento (PPG), perdas por cocção (PPC), força de cisalhamento (FC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análises microbiológicas e sensoriais. O delineamento experimental utilizado foi em blocos inteiramente casualizados, onde cada músculo representou um bloco. A análise de mensuração da penetração da salmoura demonstrou que os bifes SPHS, massageados por maior tempo (60 min), obtiveram maior absorção e retenção de salmoura ao longo da profundidade dos bifes. A PI2 apresentou menor quantidade de CT em comparação às demais, para o CONTROLE. Já os bifes CS e SPHS da PO e PI1 obtiveram menores quantidades de CT em comparação aos bifes destes mesmos tratamentos da PI2. Os bifes massageados não sofreram efeito de tempo de armazenamento e foram mais macios, suculentos e melhor pontuados para impressão global em comparação ao CONTROLE. O pH dos bifes se elevou com os tratamentos CS e SPHS e pareceu influenciar sobre o REND das porções de forma que, a PO obteve menor pH e maior REND, enquanto a PI resultou em maior pH e menor REND. Menores PPG, PPC e FC foram observados para os bifes CS e SPHS e o período de 12 dias de armazenamento permitiu que as PPC e FC diminuíssem. Respostas similares entre a maciez sensorial e objetiva foram observadas nas porções do músculo de forma que, as PIs foram mais macias do que a PO. A analise MEV demonstrou inchaço das fibras e diminuição dos espaços interfibrilares nos bifes massageados CS e SPHS. / Although meat industry uses marination in large-scale, the brine penetration behavior in tumbled steaks from bovines is little known. The Biceps femoris muscle has been considered little tender and juicy, and presented large range of intramuscular tenderness. Therefore, the objective of this work was to evaluate the effect of marination added of hydrolyzed soy protein on the muscular structure of different portions from the Biceps femoris and its implication on beef quality. In Chapter 2, 3 and 4, steaks from six bovine muscles were submitted to the treatments: CONTROL (no tumbling or addition of brine), WTB (with tumbling and addition of brine), and WTB/HSP (with tumbling and addition of brine plus hydrolyzed soy protein). In Chapter 2, the muscles were divided in two portions: Origin (OP) and Insertion (IP), and the tumbling times were 30 and 60 min. In Chapter 3 and 4, the muscles were divided in three portions: Origin (OP), Insertion 1 (IP1) and Insertion 2 (IP2), and their steaks were stored for 1 and 12 days after equalization of brine, except to the CONTROL steaks that were only stored for 1 day. The analyses performed were: monitoring of brine penetration, pH, yield (YIE), total collagen (TC), proximate composition, drip loss (DL), cooking loss (CL), shear force (SF), scanning electron microscopy (SEM), microbiologic and sensory. The experimental design was completely randomized blocks, where each muscle represented one block. The analysis of monitoring of the brine penetration showed that the WTB/HSP steaks, tumbled for largest time (60 min), had higher absorption and retention of brine along the depth of the steaks. The IP2 presented lower TC amount in relation to other portions, in CONTROL steaks. However, the WTB and WTB/HSP steaks from OP and IP1 had lower TC amount when compared to IP2, in these same treatments. The tumbled steaks were not affected by storing time and were tender, juicier and better scored for overall satisfaction with regard to CONTROL steaks. The pH of the steaks was elevated with the WTB and WTB/HSP treatments and appeared to influence the YIE of the portions, where OP had lower pH and higher YIE, while IP resulted in higher pH and lower YIE. Lower DL, CL and SF were observed for WTB and WTB/HSP steaks and the storing time of 12 days allowed that the CL and SF declined. Similar responses between sensory tenderness and SF were observed in the muscle portions, which IPs were tender than OP. The SEM analysis showed swelling of fibers and decrease of spaces between fibrils in tumbled WTB and WTB/HSP steaks