Made available in DSpace on 2016-12-23T14:41:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Flavio Vinicius Crizostomo Kock.pdf: 3111384 bytes, checksum: 683340f952058c02c75c0400e1c14ab7 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / Petrochemical accidents have attracted great notoriety in the scientific community due to environmental damage caused by the spread of oil, both in offshore and onshore environments. The present study carried out petrochemical accident simulations inside a Time Domain Magnetic Resonance (TD-NMR) spectrometer, monitoring the action of the biosorbent on line. The biomaterial chosen was a chitosan, because this material has special features, for example, biodegradability, facility for realizes complexation with metals and flocculation ability that makes possible to study their action as bioremediation agent. The on line results indicated that this biomaterial acts forming complexes with metals present in the emulsioned water. This observation was possible, from relaxometric measurements, where was noted reduction large the 30% about the transverse relaxation time (T2) values. Moreover, experiments were conducted by Eletronic Paramagnetic Resonance Spectrocopy (EPR), this allowed studies about the interaction of this biopolymer with paramagnetic species present in dehydrated oil, where was observed structures very stables, like metalporfirines and possibles desatabilizations of asphaltenes. Thus, studies were conducted with the set of samples of fractions, than allowed to infer, from reduction in T2 values from 1.3 s to 0.3 s corelations with physical chemical properties, for example, density and cut temperature of these samples. Finally, the results about on line accidents simulation, allowed the study of the power of flocculation of petroleum proportioned by chitosan. This prevision was possible, from the set experiments realized, where noted displacement of 20% to major T2 values, making possible to infer about of interaction of this biopolymer with constituents more dense of petroleum and occurence of desestabilization in emulsions , from conduction unpublished experiments of TD-NMR. / Acidentes petroquímicos tem recebido grande notoriedade da comunidade cientifica devido aos danos ambientais causados do vazamento do petróleo, tantos em ambietes onshore quanto offshore. O presente estudo realizou simulações de acidentes petroquímicos dentro de um espectrômetro de Ressonância Magnética Nuclear no Domínio do tempo (RMN-DT), monitorando a ação de um biosorvente on line. O biomaterial escolhido foi a quitosana, devido este biopolímero possuir características especiais, como biodegradabilidade, facilidade para realizar complexações com metais e habilidade de floculação o que torna possível o seu estudo como agente de biosorção. Os resultados on line indicaram que este biopolímero atua formando complexos com metais presentes na água emulsionada. Esta observação foi possível, a partir de medidas relaxométricas, onde se observou reduções superiores a 30% nos valores do tempo relaxação transversal (T2). Além do mais, ensaios realizados por Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR) possibilitou estudos acerca da interação deste biosorvente com espécies paramagnéticas presente em óleos desitratados, no qual foram observadas muitos estáveis como metaloporfirinas e possíveis desestabilizações de asfaltenos. Sendo assim, estudos foram conduzidos com conjuntos de amostras de frações que permitiram inferir a partir de reduções nos valores de T2 de 1,3 a 0,3 s correlações com propriedades físico-químicas, por exemplo densidade e temperatura de corte destas amostras. Por fim, os resultados de simulação de acidentes on line, possibilitou o estudo do poder de floculação do petróleo proporcionado pela quitosana. Esta previsão não foi possível, a partir do conjunto de ensaios realizados, onde se notou deslocamentos de 20% para maiores valores de T2, tornando- se possível inferir acerca da interação deste biopolímero com constituintes mais densos do petróleo e ocorrência de desestabilização em emulsões, a partir da condução de ensaios inéditos de RMN-DT

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:58:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10205_Dissertac a o Maiara.pdf: 5726319 bytes, checksum: 80cc3169a16e59a7f4c7aca021c6097e (MD5) Previous issue date: 2016-08-29 / A composição da água de produção da indústria de petróleo é variada e depende das características e profundidade do campo produtor. Dentre os constituintes, estão alguns íons paramagnéticos como: Co, Cr, Cu, Fe em pequenas concentrações. Os íons paramagnéticos interagem fortemente com o solvente, provocando reduções apreciáveis nos tempos de relaxação transversal (T2). Nesse trabalho aplicou-se a ressonância magnética nuclear (RMN) no domínio do tempo, com o auxilio da espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) para estimar a concentração dos íons paramagnéticos Co2+, Cr3+, Cu2+, Fe3+, Mn2+ e Ni2+ em solução aquosa e em águas produzidas de petróleo. Os resultados para o meio aquoso mostraram que a técnica de RMN de baixo campo possibilita uma boa correlação com a técnica de ICP OES, dando uma correlação linear entre a taxa de relaxação transversal (T2-1) e a intensidade de emissão para a faixa de concentração de 0,5 a 10 mg.L-1, assim sugere-se que a taxa de relaxação transversal pode ser usada como uma sonda de emissão óptica, o que possui vantagens como redução de custo, maior rapidez das análises e não destrutividade das amostras. Já a análise de águas produzidas levou a redução nos valores de T2 que variou entre 1,09 a 0,14 s. Foram determinadas as concentrações dos íons por ICP OES e observou a existência de uma correlação com a concentração e T2, porém não foi possível estimar a concentração destes íons nas águas. A partir do estudo de T2 das águas produzidas foi correlacionado com algumas características físico-químicas como: a salinidade, condutividade e pH. Foram obtidas correlações razoáveis de T2 com a salinidade e o logaritmo natural de T2 com o pH

Submitted by Geyciane Santos (geyciane_thamires@hotmail.com) on 2015-10-06T15:45:47Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Willian Hayasida.pdf: 5982366 bytes, checksum: 115e6b5fa82146b72ffe5d3c1be0554c (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-10-06T19:33:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Willian Hayasida.pdf: 5982366 bytes, checksum: 115e6b5fa82146b72ffe5d3c1be0554c (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-10-06T19:47:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Willian Hayasida.pdf: 5982366 bytes, checksum: 115e6b5fa82146b72ffe5d3c1be0554c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-06T19:47:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Willian Hayasida.pdf: 5982366 bytes, checksum: 115e6b5fa82146b72ffe5d3c1be0554c (MD5) Previous issue date: 2015-08-21 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Wood is a material of natural origin widely used in several industrial sectors, formed by chemical compounds that usually are not considered during processing, particularly the secondary metabolites that consequently are rejected. In this study were evaluated wood residues of "louro-preto" (Ocotea cymbarum, Lauraceae), "tatajuba" (Bagassa guianensis, Moraceae) and "peãozinho" (Eschweleira coriaceae, Lecythidaceae), generated from the manufacture of parts of musical instruments and civil construction, to obtain knowledge of the secondary metabolites and aggregate value to solid residues. Therefore, the crude extracts were subjected to chromatographic fractionation in open column using as supports, silica gel, microcrystalline cellulose, Sephadex LH-20. The compounds obtained had the structure determination based on spectrometric and spectroscopic techniques. In residues from O. cymbarum hexane extract were identified the β-sitosterol and lignoceric acid; in the methanol extract was identified by HR-MAS the amino acid tyrosine. The hexane extract from E. coriaceae sapwood gave the triterpene lupeol and β-sitosterol and sitostenone steroids. In methanol extract of this species were identified phenanthrene micandrol A from sapwood and the micandrol B from heartwood. In the hexane extract of B. guianensis was detected the β-sitosterol and lupeol; the methanolic extract gave eight compounds identified as 2,4- dihydroxybenzaldehyde, trans-oxyresveratrol, kaempferol, stoppogenin, 6-O-methylmoracin N, moracin R 4'-O-a-xylopyranose and the moracins M and P. / A madeira é um material de origem natural amplamente utilizado em diversos setores industriais, formado por componentes químicos que usualmente não são considerados durante o seu processamento, principalmente os metabólitos secundários que por consequência acabam rejeitados. Neste trabalho avaliaram-se os resíduos madeireiros de louro-preto (Ocotea cymbarum, Lauraceae), tatajuba (Bagassa guianensis, Moraceae) e peãozinho (Eschweleira coriaceae, Lecythidaceae), proveniente da indústria de confecção de peças de instrumentos musicais e da construção civil, visando o conhecimento dos metabólitos secundários e agregação de valores aos resíduos sólidos. Dessa forma, os extratos brutos foram submetidos à fracionamentos cromatográficos em coluna aberta utilizando-se como suportes sílica gel, celulose microcristalina, Sephadex LH-20. As substâncias obtidas tiveram a determinação estrutural baseada em técnicas espectrométricas e espectroscópicas. Nos resíduos de O. cymbarum, identificou-se no extrato hexânico, o esteróide β-sitosterol e ácido lignocérico; no extrato metanólico foi identificado o aminoácido tirosina utilizando uma sonda HR-MAS. De E. coriaceae identificou-se no extrato hexânico do alburno, o triterpeno lupeol e os esteróides β-sitosterol e sitostenona. No extrato metanólico desta espécie foram identificados os fenantreno micandrol A do alburno e micandrol B do cerne. No extrato hexânico de B. guianensis detectou-se a presença de β-sitosterol e lupeol; no extrato metanólico obteveram-se oito substâncias, identificadas como 2,4-dihidroxibenzaldeído, transoxiresveratrol, canferol, estopogenina, 6-O-metil-moracina N, moracinas M e P, e moracina R 4’-O-a-xilopiranose, sendo está ultima inédita na literatura.

Orientador: Anita Jocelyne Marsaioli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T04:07:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_ThiagoInacioBarros_M.pdf: 3472847 bytes, checksum: 6ec44b5e5d2ad869887d1d1a884a0682 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A organização mundial de saúde (OMS) estima que existam atualmente mais de 1,5 bilhões de adultos com sobrepeso, número que é esperado dobrar até 2015. Obesidade e sobrepeso são enfermidades caracterizadas pelo acúmulo excessivo de gordura corporal e têm sido associadas a vários problemas de saúde. Vários fármacos têm sido utilizados no tratamento desta enfermidade, entre os mais utilizados se encontra o Orlistate, um inibidor de lipases gástricas utilizado na redução da absorção de gordura da dieta, auxiliando na perda e manutenção do peso. Esta dissertação teve como objetivo principal avaliar as alterações metabólicas sofridas por pacientes com sobrepeso tratados com Orlistate por 120 dias. Para tornar mais didático, o trabalho foi divido em duas Partes: Parte I, implementação da metodologia analítica para análise de ácidos graxos por CG-EM e avaliação do perfil de ácidos graxos em indivíduos com sobrepeso tratados com Orlistate; e Parte II, avaliação do perfil metabólico de plasma por RMN de ¹H de indivíduos com sobrepeso tratados com Orlistate. Na primeira etapa do trabalho, análise de componentes principais foi aplicada na seleção íons (m/z) para quantificação de ácidos graxos, após preparação de ésteres metílicos correspondentes, por CG-EM usando monitoramento de íons selecionados. Quatro íons foram então selecionados de forma a aumentar a detectividade sem perda completa de informação qualitativa. Os íons de m/z 74, 79, 81 e 87 foram selecionados e permitiram a quantificação de vários ácidos graxos, além da determinação do número de insaturações dos mesmos relacionando a abundância relativa dos íons à presença de insaturações. A metodologia analítica implementada permitiu quantificar ácidos graxos esterificados em vários lipídios presentes no sangue, após transesterificação para produção dos ésteres metílicos de ácidos graxos, com adequada precisão, repetitividade e baixos limites de detecção e quantificação. Na segunda etapa, a metodologia analítica foi aplicada no estudo do perfil de ácidos graxos de 20 mulheres com sobrepeso tratadas com Orlistate durante 120 dias. O tratamento não reduziu o índice de massa corpórea contribuiu para diminuição significativa dos níveis de colesterol-HDL no plasma e do conteúdo de colesterol na membrana de eritrócitos, além de alterar as proporções relativas de vários ácidos graxos essenciais e exógenos em vários lipídios estudados. Adicionalmente foi observado um perfil de ácido graxo significativamente diferente para os indivíduos magros (controles) em comparação com indivíduos com sobrepeso. Na última etapa, o perfil metabólico de plasma por RMN de ¹H foi estudado por uma abordagem metabolômica. A análise discriminatória por quadrados mínimos parciais (PLS-DA) revelou que alterações nos níveis de lactato e magnésio são importantes na diferenciação entre indivíduos com sobrepeso tratados e não-tratados com Orlistate, sinalizando diminuição destes metabólitos relacionada ao tratamento. Não há relatos anteriores da alteração dos níveis de lactato devido ao tratamento. Adicionalmente, os níveis de triacilglicerídios, alanina e lactato contribuíram significativamente na distinção entre indivíduos magros e com sobrepeso / Abstract: The World Health Organization (WHO) estimates that there are currently more than 1.5 billion overweight adults, a number that is expected to double until 2015. Obesity and overweight are diseases characterized by excessive accumulation of body fat and linked to various health problems. Several drugs have been used to treat such diseases. Orlistat is a gastric lipase inhibitor largely used to reduce the absorption of dietary fat, helping weight loss. Thus this thesis aimed at the metabolic variation of overweight subjects treated with Orlistat for 120 days. This work is divided into two parts: Part I, implementation of the analytical methodology for analysis of fatty acids by GC-MS and evaluation of the fatty acid profile in overweight subjects treated with Orlistat; and Part II, evaluation of the metabolic profile of plasma of overweight subjects treated with Orlistat using ¹H NMR. In the Part I of this work, principal component analysis was applied to selected ions (m/z) for determination of fatty acids, after preparation of the corresponding methyl esters, by GC-MS using selected ion monitoring. Four ions were selected. The ions of m/z 74, 79, 81 and 87 allowed the quantification of various fatty acids and determination of the number of double bounds in theo fatty acids through the relative abundance of these selected ions. The analytical methodology implemented permitted quantify esterifing fatty acids in various lipids in blood, after transesterification for production of methyl esters of fatty acids, with adequate accuracy, repeatability and low limits of detection and quantification. In the second step, the analytical methodology was applied to study the fatty acid profile of 20 overweight women treated with Orlistat for 120 days. Although there was no significant reduction in body mass index, the treatment contributed to significant reduction of HDL-cholesterol levels in plasma and the cholesterol content in erythrocyte membranes. The Orlistat also alters the relative proportions of various fatty acids in the several lipids studied. Additionally, a significantly different fatty acid profile was observed for lean subjects (controls) compared to overweight subjects. In Part II, the metabolic profile of plasma obtained by ¹H NMR was studied by a metabolomics approach. The partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) revealed changes in lactate and magnesium level, these metabolites were important to differentiating between overweight subjects treated and not-treated with Orlistat, suggesting that the level of these metabolites decreased with treatment. There are no previous reports of changes in lactate levels. Additionally, levels of triglycerides, alanine and lactate were highlighted by PLS-DA into distinguishing between lean and overweight individuals / Mestrado / Quimica Organica / Mestre em Química

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:05:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7895_1.pdf: 3024701 bytes, checksum: ac78f5aef0d74a4f34c27277ce369681 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / O efeito Overhauser foi usado para obter imagens por ressonância magnética nuclear em um campo de apenas 16 mT. Mesmo em campos tão fracos, essa técnica pode revelar, em alguns sistemas, aspectos relacionados ao transporte iônico e à cinética química aparentemente não observados em imagens convencionais usando campos intensos. Usamos imagens Overhauser para monitorar a evolução espacial e temporal da gelificação do alginato de sódio na presença de íons de cálcio. A sensibilidade do efeito Overhauser a pequenas mudanças na composição do gel oferecem um teste marcante para teorias relacionadas aos mecanismos de transporte e cinética-química existentes no processo. O efeito de interações elétricas sobre o transporte de íons, na presença de cadeias poliméricas de baixa difusão, é investigado em um regime de não equil íbrio produzido por uma membrana semipermeável juntamente com uma reação química. Através da solução numérica das equações de Nernst-Planck-Poisson, prevemos o tamanho do efeito elétrico na migração dos íons envolvidos, as condições para aumento positivo ou negativo da migração, e sua dependência sobre todos os parâmetros relevantes. As limitações sobre a descrição em termos de um coe- ficiente de difusão efetivo também são estabelecidas. Usando a seqüência CRAZED [Correlation spectroscopy revamped by asymmetric z-gradient echo detection] produzimos espectros bidimensionais de ressonância magnética nuclear em prótons de algumas misturas binárias. Os espectros foram empregados no teste de várias suposições adotadas usualmente para descrever o papel da difusão em sinais de coerência de duplo quanta intermolecular. Quando são consideradas duas espécies moleculares com coeficientes de difusão distintos, as amplitudes relativas dos picos, e suas larguras, revelam discrepâncias em aproximações teóricas convencionais. Sinais provenientes de coerências de duplo quanta intermolecular (iDQC) em líquidos estão associados a campos magnéticos elevados. Nós demonstramos que, em um campo de apenas 16 mT, imagens iDQC são possíveis graças ao ganho de magnetização obtido através do efeito Overhauser. Imagens iDQC do hidrogênio em uma amostra contendo uma solução aquosa do radical livre trityl, com codificação de fase durante o período de evolução da coerência dupla ou durante o período de aquisição, foram usadas para demonstrar o efeito

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:00:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6594_1.pdf: 6046044 bytes, checksum: 5707f8bda1aa30862705896edc391f0b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Faculdade de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / O presente trabalho teve como foco principal, as sínteses de álcoois -arilseleno substituídos e suas aplicações como Agentes de Derivatização Quiral (CDA), frente à análise do excesso enantiomérico de ácidos carboxílicos quirais -substituídos através dos experimentos de RMN de 77Se. Os experimentos de RMN de 77Se foram realizados utilizando-se os -arilselenoálcoois como CDAs e fazendo-os reagir com misturas racêmicas dos ácidos carboxílicos no próprio tubo de RMN (através do procedimento mix and shake ), seguindo-se da aquisição dos espectros de RMN de 77Se. A maior anisocronia dos sinais de selênio ( observada foi de = 434Hz. Neste trabalho também foi apresentada uma proposta de um modelo empírico para determinação de configuração absoluta de ácidos carboxílicos quirais -substituídos através de RMN de 77Se. O método empregado foi a utilização do álcool (R)-3-fenil-2-(selenofenil)propanol como um auxiliar quiral frente as derivatizações dos dois enantiômeros puros dos ácidos carboxílicos -substituídos (obtidos comercialmente) através do procedimento mix and shake. Em seguida, os espectros de RMN de 77Se para ambos os derivados são adquiridos. A partir das análises dos espectros de RMN de 77Se para os ésteres diastereoméricos derivados dos (R)- e (S)- ácidos carboxílicos -substituídos, foi possível propor um modelo empírico para determinação da configuração absoluta destes substratos baseado somente nos dados experimentais. As estereoquímicas absolutas dos respectivos ácidos carboxílicos foram comprovadas, associando-se os valores dos  de 77Se relativos a cada derivado com o modelo proposto, mostrando a validade deste modelo. Cálculos teóricos também reforçaram estes resultados

RMN à l'état solide est devenue un outil de premier plan pour la caractérisation morphologique, structurale et dynamique de protéines microcristallines, de matériaux polymères, synthétiques ou naturels, de petites molécules d’intérêt pharmaceutique ou des minéraux. Les progrès dans la compréhension de la structure et de la dynamique des systèmes moléculaires à l’état solide sont très fortement dépendants des méthodologies mises en œuvre dans leurs études. Cette thèse s’inscrit dans cette optique en portant l’effort principal sur certains aspects méthodologiques de la RMN à l’état solide, avec comme objectif de développer des nouvelles approches ou améliorer les méthodes déjà utilisées et ceci afin d’extraire de façon optimale des informations spécifiques sur le système de spins étudié. Les études fondamentales de systèmes solides d’intérêt biologique, la mise au point de nouvelles méthodologies ainsi qu’une analyse méthodologique approfondie forment l’essentiel de cette thèse ayant pour le dénominateur commun une amélioration de la sensibilité des expériences RMN à l’état solide. Le mémoire de thèse présente dans sa première partie de nouvelles approches dans les études structurales et dynamiques des protéines microcristallines, membranaires et fibrillaires ainsi qu’une étude dynamique et conformationnelle des chaines phospholipidiques dans les liposomes. La deuxième partie est essentiellement concentrée sur une analyse détaillée de certains aspects méthodologiques de la RMN du solide en relation avec le découplage dipolaire hétéronucléaire, indispensable dans l’obtention des spectres de haute résolution.. / NMR in the solid state has become a major tool for morphological characterization, structural and dynamic microcrystalline proteins, polymers, synthetic or natural materials, small molecules of pharmaceutical interest or minerals. Progress in understanding the structure and dynamics of molecular systems in the solid state are very heavily dependent on methodologies implemented in their studies. This thesis in this context carrying the main effort on certain methodological aspects of NMR in the solid state, with the goal of developing new approaches and improve the methods already used and in order to extract optimum specific information on the spin system under study. The fundamental studies of solid biologically relevant systems, the development of new methodologies and a thorough methodological analysis form the core of this thesis with the common denominator for an improvement of the sensitivity of NMR experiments in solid state. The thesis presents the first part of new approaches in structural and dynamic studies microcrystalline proteins, membrane and fibrillar and a dynamic study and conformational channels in phospholipid liposomes. The second part is mainly concentrated on a detailed analysis of some methodological aspects of solid state NMR related heteronuclear dipolar decoupling essential in obtaining high resolution spectra.

Les systèmes Toxine Antitoxine (TA) sont présents chez la plupart des génomes bactériens. Nous rapportons dans cette étude la présence de tels systèmes chez la bactérie pathogène Helicobacter pylori. Ce nouveau système TA de type I, de la même manière que les autres systèmes de type I décrits, est composé d’une toxine peptidique membranaire (AapA) dont la traduction est inhibée par un ARNnc (IsoA) suivant une interaction côté 5’ non traduit de l’ARNm. La structuration particuliere de l’ARNm a permit l’identification d’orthologue de ce système dans les chromosomes des genres Helicobacter et Campylobacter mais aussi sur leur patrimoine génétique mobiles, tels les plasmides. Ceci impliquant leur potentielle acquisition dans le génome par transfert génétique horizontal. La deuxième partie de l’étude se focalise sur la résolution par RMN du liquide de la structure atomique de la toxine AapA1 dans un environnement pseudo-membranaire. Une approche par mutation révèle les determinants structuraux de la toxicité, pointant la présence d’une empreinte de charge dans la partie helicoidale transmenbranaire de la toxine présente aussi chez d’autres toxines de Type I. La dernière partie de l’étude se centre sur l’expression et la purification de la toxine afin d’en étudier la structure en environnement membranaire complexe par RMN du solide. Les résultats prometteurs ouvrent la voie à une caractérisation de la toxine par l’expérience de PISEMA. / Toxin-antitoxin (TA) systems are present in almost all bacterial genomes. Here we report that the genome of the major human gastric pathogen, Helicobacter pylori, is hosting several copies of a new family of type I TA systems. Similarly to other type I TA systems, the toxin (AapA) is a small membrane protein whose expression is controlled by a small antisense RNA (IsoA, antitoxin) that binds to the 5’ untranslated region (UTR) of the mRNA. In addition we used the strong conservation of the mRNA folding to identify homologs of this TA system not only in other Helicobacter and Campylobacter chromosomes but also on plasmids, indicating that this new TA system might have been spread over different genomes via horizontal gene transfer.The second part of the study take account of the AapA toxin itself. We acutely determine the structure of AapA1 by liquid state NMR in membrane mimicking environment. We then probe first structural insight on atomic structural determinants of its toxicity following a mutation studies.These results reveal a particular charge pattern on the transmembrane α helix domain of AapA toxin similary to other Type I toxin. A third part of the studies is based on expression and purification of the toxin in order to determine the structure in complex membrane environment by solid state NMR. The promosisng result open the way to characterize the toxin by PISEMA experiment.

La métabolomique consiste en l'analyse exhaustive du métabolome d'un système biologique qui est réalisée par l'utilisation conjointe d'une ou plusieurs techniques analytiques et d'outils chimiométriques. Elle permet une mesure globale de la réponse métabolique grâce à la caractérisation et à la quantification de métabolites dans un échantillon donné. Ici, la technique analytique utilisée a été la RMN du proton. Ce travail de thèse a permis d'appliquer la démarche métabolomique à quatre pathologies en se focalisant sur un aspect précis de chaque maladie. Un large éventail d'échantillons a été étudié, allant de lignées cellulaires à des échantillons humains en passant par des cerveaux de souris. La première pathologie étudiée a été le mélanome. Pour cela, des études ont été effectuées sur une lignée cellulaire de mélanome dans laquelle la protéine HIF-1a a été réprimée et sur des tumeurs de souris xénogreffées avec et sans traitement au vémurafénib. Enfin, une étude préliminaire a été réalisée sur des mélanomes de patients. Ces trois études ont montré d'importants désordres au niveau du métabolisme bio-énergétique. Une étude métabolomique sur la maladie d'Alzheimer constitue la deuxième partie de notre travail. Les profils métaboliques de liquides céphalo-rachidiens de sujets sains et de patients ont été comparés afin de mettre en évidence d'éventuelles modifications métaboliques. Dans la troisième partie, nous nous sommes intéressés à une maladie orpheline, l'hypophosphatasie, à travers la première analyse métabolomique de cerveaux d'un modèle murin de cette pathologie. La dernière partie décrit les différences métaboliques provoquées par des modifications structurales de la protéine IRE1 dans une lignée cellulaire de glioblastome. / Metabolomics consists in the general analysis of the metabolome of a biological system which is achieved by the use of one or more analytical techniques combined with chemometric tools. It allows an overall measurement of the metabolic response through the characterization and quantification of metabolites in a given sample. Herein, proton NMR was chosen as the analytical technique. This work allowed us to apply metabolomic study to four diseases. Our research focused on a specific aspect of each disease. A wide range of samples has been studied here, from cell lines to human samples through biopsies mouse brain. The first chapter is dedicated to the study of melanoma and deals with a human melanoma cell line in which the HIF-1a protein was restrained. Melanoma tumors of xenograft mice were studied with and without vemurafenib treatment. Thanks to these results, we were able to start a preliminary study concerning the tumors of human patients. These three studies show melanoma disorders within the bioenergetic metabolism. The second part of this work is related to the metabolomic study of Alzheimer's disease. Cerebrospinal fluids of healthy and diseased patients were compared to highlight any metabolic modification. In the third part, we present the first metabolomic study of a rare disease: hypophosphatasia. Furthermore, unlike the previous work concerning this disease, we chose to use murine model to detect any metabolic modification within mice brain. In the last part, a study of glioblastoma was performed to show metabolic differences due to changes in IRE1 protein in a glioblastoma cell line.

La résonance magnétique nucléaire (RMN) est devenue une des techniques spectroscopiques les plus puissantes et polyvalentes de la chimie analytique avec des applications multiples dans des différents domaines de la recherche. Cependant, un des inconvénients majeurs de la RMN est le processus fastidieux d'analyse de donnée qui nécessite fréquemment des interventions humaines. Ces dernières font diminuer non seulement l'efficacité et l'objectivité des études mais également renferment les champs d'applications potentielles de la RMN pour les non-initiés. Par conséquent, le développement des méthodes computationnelles non supervisées se trouve nécessaire. Les travaux réalisés ici représentent des nouvelles approches dans le domaine de la métabolomique et de la biologie structurelle. Le défi ultime de la RMN métabolomique est l'identification complète de l'ensemble des molécules constituant les échantillons biologiques complexes. Cette étape est vitale pour toute interprétation biologique. Dans la première partie de cette thèse, une nouvelle méthode numérique a été développée pour analyser des spectres à deux dimensions HSQC et TOCSY afin d'identifier les métabolites. La performance de cette nouvelle méthode a été démontrée avec succès sur les données synthétiques et expérimentales. La RMN est une des principales techniques analytiques de la biologie structurale. Le processus conventionnel de détermination structurelle est bien établie avec souvent une attribution explicite des signaux. Dans la seconde partie de cette thèse, une nouvelle approche computationnelle est présentée. Cette nouvelle méthode permet de déterminer les structures RMN sans attributions explicites des signaux. Ces derniers proviennent de données spectrales tridimensionnelles TOCSY et NOESY. Les structures ont été résolues en appliquant cette nouvelle méthode aux données spectrales d'une protéine de 12kDa. / Nuclear Magnetic Resonance (NMR) has become one of the most powerful and versatile spectroscopic techniques in analytical chemistry with applications in many disciplines of scientific research. A downside of NMR is however the laborious data analysis workflow that involves many manual interventions. Interactive data analysis impedes not only on efficiency and objectivity, but also keeps many NMR application fields closed for non-experts. Thus, there is a high demand for the development of unsupervised computational methods. This thesis introduces such unattended approaches in the fields of metabonomics and structural biology. A foremost challenge to NMR metabolomics is the identification of all molecules present in complex metabolite mixtures that is vital for the subsequent biological interpretation. In this first part of the thesis, a novel numerical method is proposed for the analysis of two-dimensional HSQC and TOCSY spectra that yields automated metabolite identification. Proof-of principle was successfully obtained by evaluating performance characteristics on synthetic data, and on real-world applications of human urine samples, exhibiting high data complexity. NMR is one of the leading experimental techniques in structural biology. However the conventional process of structure elucidation is quite elaborated. In this second part of the thesis, a novel computational approach is presented to solve the problem of NMR structure determination without explicit resonance assignment based on three-dimensional TOCSY and NOESY spectra. Proof-of principle was successfully obtained by applying the method to an experimental data set of a 12-kilodalton medium- sized protein.