Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-07-29. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:26:08Z : No. of bitstreams: 1 Publico-12671a.pdf: 457809 bytes, checksum: 35d7f6ecc589fbb39e877e1738e1887f (MD5). Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:26:09Z : No. of bitstreams: 2 Publico-12671a.pdf: 457809 bytes, checksum: 35d7f6ecc589fbb39e877e1738e1887f (MD5) Publico-12671b.pdf: 728280 bytes, checksum: 32a141c21db6ea49fb176e1f6dc3df99 (MD5). Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:26:09Z : No. of bitstreams: 3 Publico-12671a.pdf: 457809 bytes, checksum: 35d7f6ecc589fbb39e877e1738e1887f (MD5) Publico-12671b.pdf: 728280 bytes, checksum: 32a141c21db6ea49fb176e1f6dc3df99 (MD5) Publico-12671c.pdf: 1578441 bytes, checksum: ec8da9ba80d717052e7ce5a4dea5ed15 (MD5). Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:26:09Z : No. of bitstreams: 4 Publico-12671a.pdf: 457809 bytes, checksum: 35d7f6ecc589fbb39e877e1738e1887f (MD5) Publico-12671b.pdf: 728280 bytes, checksum: 32a141c21db6ea49fb176e1f6dc3df99 (MD5) Publico-12671c.pdf: 1578441 bytes, checksum: ec8da9ba80d717052e7ce5a4dea5ed15 (MD5) Publico-12671d.pdf: 1855087 bytes, checksum: 67b34f9a1e733efa6279c9269310368a (MD5). Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:26:09Z : No. of bitstreams: 5 Publico-12671a.pdf: 457809 bytes, checksum: 35d7f6ecc589fbb39e877e1738e1887f (MD5) Publico-12671b.pdf: 728280 bytes, checksum: 32a141c21db6ea49fb176e1f6dc3df99 (MD5) Publico-12671c.pdf: 1578441 bytes, checksum: ec8da9ba80d717052e7ce5a4dea5ed15 (MD5) Publico-12671d.pdf: 1855087 bytes, checksum: 67b34f9a1e733efa6279c9269310368a (MD5) Publico-12671e.pdf: 132448 bytes, checksum: 7153a9583a94f50f2a56c79c6d7d320a (MD5) / O heparam sulfato (HS) tem importante papel no comportamento celular devido a sua capacidade de interagir com uma variedade de moléculas, tais como fatores de crescimento e enzimas. HS está envolvido na sinalização celular, e a ativação da cascata de sinalização está relacionada com a fosforilação de proteínas citosólicas, que levam à regulação gênica. Estudos anteriores mostram que o sindecam-4 (Syn4), um proteoglicano de heparam sulfato, está envolvido na modulação da adesão celular e na regulação do ciclo celular. Assim, o objetivo deste trabalho foi promover o “knock-down” do Syn4 em células endoteliais, pela utilização de pequenos RNAs em forma de grampo (shRNA) para um melhor entendimento da importância do Syn4 na sobrevivência celular. Células shRNA-Syn4-EC foram comparativamente estudadas com células endoteliais selvagens (EC), com células endoteliais que super-expressam o oncogene ras (EJ-ras-EC) e com células transfectadas com o plasmídeo vazio (mock EC). As diferentes células foram avaliadas por citometria de fluxo e microscopia confocal quanto à expressão da proteína Ras (Ras), integrina b1 (b1), fibronectina (FN), biglicam (Big), fator de crescimento endotelial vascular (VEGF), fator de Von Willebrand (vWF), além do esqueleto protéico do sindecam-4. Os clones foram selecionados por PCRsq para o Syn4 e incorporação de [35S]-sulfato nas cadeias de glicosaminoglicanos. A transfecção não alterou a expressão de vWF que é um marcador de células endoteliais. A expressão do sindecam-4 e incorporação de [35S]-sulfato variou nos diferentes clones de shRNA-Syn4-EC em até 80%. O “knock-down” do Syn4 levou à redução significativa na expressão de Ras, integrina b-1, e fibronectina, quando comparado com células endoteliais selvagens, bem como com EJ-ras-EC. Por outro lado, a super-expressão de Ras levou à superexpressão de Syn4, diminuição da expressão de VEGF e alteração na localização celular da integrina b-1. Além disso, as células shRNA-Syn4-EC apresentam fraca adesão ao substrato, indicando que a ausência de Syn4 leva à alteração nas interações célula-célula e célula-matriz. Todos esses resultados mostram claramente que o Syn4 exerce importante papel na biologia celular. / Heparan sulfate (HS) plays an important role in cell behavior due to its ability to interact with a variety of molecules modulating growth factors and enzymes. HS participates in cellular signaling, and the activation of downstream pathways is related to the phosphorylation of cytosolic proteins leading to gene regulation. Previous studies show that syndecan-4 (Syn4), a heparan sulfate proteoglycan, modulates cell adhesion and is involved in the regulation of cell cycle. Thus the aim of the present work was to promote Syn4 knock down on endothelial cells using small hairpin RNA (shRNA) in order to gather information on its effect on cell behavior. For comparison, shRNA-Syn4-EC cells were simultaneously investigated with wild type endothelial cells (EC), as well as endothelial cells that overexpress ras oncogene (EJ-ras-EC) and a control that was transfected with the empty plasmideo (mock EC). The different cells were evaluated regarding the expression of Ras protein (Ras), b1-integrin (b1), fibronectin (FN), biglycan (Big), vascular endothelial growth factor (VEGF), von Willebrand factor (vWF), besides the core protein for syndecan-4 (Syn4) by flow cytometry and confocal microscopy. Clones were selected through sqPCR for Syn4 and [35S]-sulfate incorporation into heparan sulfate (HS) and chondroitin sulfate (CS) chains. Regardless of the transfection, the expression of vWF, an endothelial cell marker, was maintained in all cells, confirming their endothelial origin. The expression of syndecan-4 and incorporation of [35S]- sulfate varied among the different clones of shRNA-Syn4-EC up to 80%. The knockdown of Syn4 lead to significant reduction in the expression of Ras, b-1 integrin and FN, when compared to wild type cells as well as EJ-ras-EC. The overexpression of Ras leads to an overexpression of Syn4 and a decrease in VEGF expression and cellular localization of b-1 integrin. Furthermore, shRNASyn4- EC shows weak adhesion to the substrate, indicating that the lack of Syn4 altered cell-cell and cell-matrix interactions. The combined results clearly show that Syn4 plays an important role in cellular biology. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Orientador: Jayme Augusto de Souza Neto / Resumo: Aedes aegypti é a espécie de mosquito emergente em áreas urbanas com maior impacto na saúde pública, sendo o principal vetor dos arbovírus dengue, Zika e chikungunya. Por esse motivo, se faz indispensável a compreensão de mecanismos moleculares associados a processos fisiológicos em A. aegypti, como resposta imune, comportamento e homeostase intestinal. Conforme observado em outros organismos, a via PI3K/AKT tem papéis importantes no metabolismo, na reprodução, na tolerância ao estresse e na imunidade. A quinase AKT atua como um regulador negativo da via PI3K/AKT, fosforilando o fator de transcrição FOXO e impedindo sua translocação nuclear. Nosso objetivo foi avaliar o perfil transcricional em A. aegypti com o gene akt silenciado e avaliar as consequências deste silenciamento sobre a microbiota bacteriana. Além disso, investigamos uma provável ativação mitocondrial quando do silenciamento de akt. Mostramos que o silenciamento de akt resultou na ativação de genes essenciais para a manutenção da homeostase intestinal do mosquito, como peptídeos antimicrobianos (AMPs) e genes codificadores de enzimas associadas à produção de espécies reativas de oxigênio (ROS). Notavelmente, observou-se uma forte repressão de 11 profenoloxidases (PPOs), além de uma potente indução de genes codificadores de subunidades da enzima NADH desidrogenase, em comparação com o respectivo grupo controle, sugerindo que tal indução esteja associada a um provável aumento da atividade mitocondrial. No context... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Aedes aegypti is the emerging mosquito species in urban areas with the greatest impact on public health, being the main vector of arboviruses dengue, Zika and chikungunya. For this reason, it is essential to understand the molecular mechanisms associated with physiological processes in A. aegypti, such as immune response, behavior and intestinal homeostasis. As observed in other organisms, the PI3K / AKT pathway has important roles in metabolism, reproduction, stress tolerance and immunity. AKT kinase acts as a negative regulator of the PI3K / AKT pathway, phosphorylating the FOXO transcription factor and preventing its nuclear translocation. Our objective was to evaluate the transcriptional profile in A. aegypti with the silenced akt gene and to evaluate the consequences of this silencing on the bacterial microbiota. In addition, we investigated a possible mitochondrial activation during the akt silencing. We have shown that akt silencing resulted in the activation of essential genes for the maintenance of mosquito intestinal homeostasis, such as antimicrobial peptides (AMPs) and genes encoding enzymes associated with the production of reactive oxygen species (ROS). Notably, a strong repression of 11 profenoloxidases (PPOs) was observed, as well as a potent induction of genes encoding subunits of the NADH dehydrogenase enzyme, in comparison with the respective control group, suggesting that such induction is associated with a possible increase in mitochondrial activity. In t... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by BRUNO TINOCO NUNES (croookes@gmail.com) on 2018-09-25T16:26:37Z No. of bitstreams: 1 Tese_Bruno_Tinoco_25_09_2018.pdf: 4179397 bytes, checksum: eb771bc06b406e51cb4c11fd78aa1814 (MD5) / Approved for entry into archive by ROSANGELA APARECIDA LOBO null (rosangelalobo@btu.unesp.br) on 2018-09-25T16:43:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 nunes_bt_dr_bot.pdf: 4179397 bytes, checksum: eb771bc06b406e51cb4c11fd78aa1814 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-25T16:43:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 nunes_bt_dr_bot.pdf: 4179397 bytes, checksum: eb771bc06b406e51cb4c11fd78aa1814 (MD5) Previous issue date: 2018-07-23 / Outra / Aedes aegypti é a espécie de mosquito emergente em áreas urbanas com maior impacto na saúde pública, sendo o principal vetor dos arbovírus dengue, Zika e chikungunya. Por esse motivo, se faz indispensável a compreensão de mecanismos moleculares associados a processos fisiológicos em A. aegypti, como resposta imune, comportamento e homeostase intestinal. Conforme observado em outros organismos, a via PI3K/AKT tem papéis importantes no metabolismo, na reprodução, na tolerância ao estresse e na imunidade. A quinase AKT atua como um regulador negativo da via PI3K/AKT, fosforilando o fator de transcrição FOXO e impedindo sua translocação nuclear. Nosso objetivo foi avaliar o perfil transcricional em A. aegypti com o gene akt silenciado e avaliar as consequências deste silenciamento sobre a microbiota bacteriana. Além disso, investigamos uma provável ativação mitocondrial quando do silenciamento de akt. Mostramos que o silenciamento de akt resultou na ativação de genes essenciais para a manutenção da homeostase intestinal do mosquito, como peptídeos antimicrobianos (AMPs) e genes codificadores de enzimas associadas à produção de espécies reativas de oxigênio (ROS). Notavelmente, observou-se uma forte repressão de 11 profenoloxidases (PPOs), além de uma potente indução de genes codificadores de subunidades da enzima NADH desidrogenase, em comparação com o respectivo grupo controle, sugerindo que tal indução esteja associada a um provável aumento da atividade mitocondrial. No contexto comportamental, o transcriptoma de A. aegypti com o gene akt silenciado revelou a modulação de 5 odorant binding proteins (OBPs), das quais todas foram reprimidas no quarto dia após o silenciamento de akt. Além das OBPs, identificamos duas long wavelengh sensitive opsins, ambas reprimidas após dois e quatro dias. Interessantemente, observamos que, dos 345 genes modulados, a grande maioria foi regulada negativamente. O silenciamento de akt, além de modular a carga da microbiota bacteriana de A. aegypti, também modulou táxons específicos após quatro dias de silenciamento, como as Classes Gammaproteobacteria e Betaproteobacteria. Nosso conjunto de dados coloca a via PI3K/AKT no cerce de importantes processos fisiológicos, contribuindo para elucidar mecanismos moleculares até então pouco compreendidos do mosquito. / Aedes aegypti is the emerging mosquito species in urban areas with the greatest impact on public health, being the main vector of arboviruses dengue, Zika and chikungunya. For this reason, it is essential to understand the molecular mechanisms associated with physiological processes in A. aegypti, such as immune response, behavior and intestinal homeostasis. As observed in other organisms, the PI3K / AKT pathway has important roles in metabolism, reproduction, stress tolerance and immunity. AKT kinase acts as a negative regulator of the PI3K / AKT pathway, phosphorylating the FOXO transcription factor and preventing its nuclear translocation. Our objective was to evaluate the transcriptional profile in A. aegypti with the silenced akt gene and to evaluate the consequences of this silencing on the bacterial microbiota. In addition, we investigated a possible mitochondrial activation during the akt silencing. We have shown that akt silencing resulted in the activation of essential genes for the maintenance of mosquito intestinal homeostasis, such as antimicrobial peptides (AMPs) and genes encoding enzymes associated with the production of reactive oxygen species (ROS). Notably, a strong repression of 11 profenoloxidases (PPOs) was observed, as well as a potent induction of genes encoding subunits of the NADH dehydrogenase enzyme, in comparison with the respective control group, suggesting that such induction is associated with a possible increase in mitochondrial activity. In the behavioral context, the A. aegypti transcriptome with the mutated akt gene revealed the modulation of 5 odorant binding proteins (OBPs), all of which were repressed on the fourth day after akt silencing. In addition to the OBPs, we identified two long wavelengh sensitive opsins, both repressed after two and four days. Interestingly, we observed that of the 345 modulated genes, most were down-regulated. The silencing of akt, besides modulating the bacterial microbiota load of A. aegypti, also modulated specific taxa after four days of silencing, such as the Gammaproteobacteria and Betaproteobacteria classes. Our data set puts the PI3K / AKT pathway in the vicinity of important physiological processes, contributing to elucidate the mosquito's poorly understood molecular mechanisms.

Os tumores astrocíticos são originados a partir dos astrócitos e classificados de acordo com a Organização Mundial de Saúde em astrocitoma pilocítico (grau I), astrocitoma subependimal de células gigantes (grau I), xantoastrocitoma pleomórfico (grau II), astrocitoma difuso (grau II), astrocitoma anaplásico (grau III) e glioblastoma (GBM) (grau IV). Este último é o tumor cerebral mais frequente em adultos, possuindo uns dos piores prognósticos, devido principalmente à radioresistência do tumor, com uma sobrevida média de 14 meses. Vários estudos têm procurado encontrar novos alvos terapêuticos e os genes da família BUB são candidatos promissores, devido ao seu papel no controle do ciclo celular. Estes genes participam do mecanismo do ponto de checagem do fuso mitótico, prevenindo a separação prematura das cromátides irmãs. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a expressão de BUB1, BUB3 e BUBR1 em amostras de pacientes portadores de gliomas de baixo grau (I e II) e glioblastoma, relacionar as expressões destes genes à sobrevida e estudar os efeitos da inibição dos genes BUB1 e BUBR1, por RNAi, na linhagem pediátrica SF188. Nossos resultados mostraram que tanto BUB1 quanto BUBR1 foram hiperexpressos nos glioblastomas e nos gliomas de baixo grau em relação à substância branca (p<0,05). A análise da expressão destes genes em amostras de glioblastomas em relação a amostras de grau I e II demonstrou uma hiperexpressão dos genes BUB1 e BUBR1 e uma hipoexpressão do BUB3 em glioblastoma (p<0,05). Em relação à sobrevida, os baixos níveis de expressão dos genes BUB1 e BUBR1 foram relacionados a uma melhor sobrevida quando analisado o total de todos os pacientes. Paralelamente, a inibição dos genes BUB1 e BUBR1 na linhagem SF188 resultou em uma diminuição da proliferação e também da capacidade clonogênica, além de um aumento na apoptose quando combinado com temozolomida (TMZ). Também foram realizados experimentos com inibições dos genes com ou sem a presença de irradiação. Esta combinação resultou em uma diminuição tanto da proliferação quanto da capacidade clonogênica. Estes resultados sugerem que o BUB1 e o BUBR1 podem ser considerados alvos interessantes para o tratamento de glioblastoma, porém estudos adicionais são necessários para confirmar tal potencial. / Astrocytic tumors are originated from astrocitytes and classified according to the World Health Organization into pilocytic astrocytoma (grade I), subependymal giant cell astrocytoma (grade I), pleomorphic xanthoastrocytoma (grade II), diffuse astrocytoma (grade II), anaplastic astrocytoma (grade III) and Glioblastoma (GBM) (grade IV). Glioblastoma is the most common brain tumor in adults with a very poor prognosis and a median survival of 14 months. Because their role in cell cycle control, several authors have previously ponited the BUB gene family as new therapeutic target candidates. These genes participate in the mitotic checkpoint by preventing the premature separation of sister chromatids. The aims of this study were to study the expression of BUB1, BUB3 e BUBR1 in samples of patients with low-grade gliomas (I and II) and glioblastoma, evaluate any association of gene expression with patient survival and analyze BUB1 e BUBR1 inhibition (by iRNA) effects, on SF188, a pediatric cell line. BUB1 and BUBR1 were found hyperexpressed in glioblastoma samples and in low-grade gliomas when compared with white matter samples (p<0.05). The analysis of the expression of these genes in glioblastoma samples compared with grade I and II samples showed a hyperexpression of BUB1 and BUBR1, while BUB3 was hipoexpressed in glioblastoma (p<0.05). In the survival analysis, the hipoexpression of BUB1 and BUBR1 genes were related with a better survival when all patients were considered. The BUB1 and BUBR1 inhibition resulted in decreased proliferation and colony formation, along with increased apoptosis when combined with temozolomide. Experiments with the inhibition of genes also were performed in association with irradiation. This combination demonstrated decreased proliferation and colony formation. Our results suggest that BUB1 and BUBR1 might be interesting targets for future treatment of glioblastoma, nonetheless further studies are necessary to confirm this potencial.

A expressão do PIF/DCD em tumores tem sido relacionada ao crescimento e resistência à morte celular e à indução de caquexia em camundongos. O objetivo deste estudo foi investigar o papel do PIF/DCD nestes processos. Foram construídos três PIF/DCD-RNAi chamados de IBC-I, II, III e pKLO (controle), compreendendo diferentes áreas do mRNA, geramos clones celulares PIF/DCD-RNAi e comparamos a expressão do mRNA por RT-PCR em tempo real. Depois, foi avaliado o crescimento e formação de colônias dos clones RNAi in vitro e a progressão tumoral in vivo em camundongo Nude. Os RNAi IBC-I, II e III reduziram a expressão em 93,25% dos transcritos do PIF/DCD, alem de reduzir em 61,7% a capacidade de formação de colônias em comparação ao controle (p<0.001). Nos experimentos in vivo, os camundongos 2 meses do grupo pKLO tiveram um retardo no desenvolvimento muscular. O grupo pKLO de 8 meses apresentou uma redução de 35% do seu peso. Ambos mostraram diminuição da massa muscular (p<0,05). Estes resultados confirmam o papel do PIF/DCD na progressão tumoral. / The PIF/DCD expression in tumors has been related to the growth and resistance to cellular death and induction of cachexia in mice. The aim of this study was to investigate the role of PIF/DCD in these processes. It was designed three PIF/DCD-RNAi named IBC-I, II and III and one control pKLO, comprising different areas of the mRNA. Next, it was generated PIF/DCD-RNAi cell clones and compared mRNA expression by RT-PCR real time. After that, we evaluated the growth and colony formation ability of RNAi clones in vitro and in vivo tumorogenicity in Nude mice. The IBC-I, II and III RNAi reduced in 93,25% the expression of transcripts for PIF/DCD. There was also a significant reduction (61,7%) in the colony formation compared to the control (p<0.001). In the in vivo experiments, the 2-month-old mice in the pKLO group had muscular development retardation. The 8-month-old pKLO group presented a 35% reduction on its weight. Both groups had shown muscular mass reduction (p<0,05). These results confirm the role of PIF/DCD in the tumoral progression.

Muitas espécies de Leishmania são responsáveis por sérias doenças cutâneas e viscerais, que exibem alta incidência em regiões tropicais e subtropicais. Os medicamentos disponíveis são potencialmente carcinogênicos, requerem múltiplas administrações e a hospitalização do paciente. Um programa efetivo de desenvolvimento de novos fármacos requer a validação genética e bioquímica dos alvos. Neste contexto, uma das diferenças metabólicas mais marcantes entre os protozoários parasitas e o hospedeiro mamífero encontra-se na cadeia de síntese de purino-nucleotídeos. A enzima adenilosuccinato liase (ADSL), no hospedeiro mamífero, atua em duas etapas no metabolismo de purino-nucleotídeos: uma na via de síntese de novo e outra na via de recuperação. Esta característica particular da ADSL nos motivou a investigar como esta enzima poderia nos fornecer evidências sobre a evolução desta via metabólica em Kinetoplastida. Assim, os objetivos do presente trabalho foram validar a ADSL como potencial alvo terapêutico, através da técnica de RNA de interferência (RNAi), usando Trypanosoma brucei como modelo, bem como, caracterizar molecularmente o gene adsl-Lm e caracterizar bioquímica e estruturalmente a enzima recombinante de Leishmania major Friedlin (ADSL-Lm). Os resultados de RNAi demonstraram que a ADSL pode ser considerada um potencial alvo, uma vez que ela se apresentou essencial a viabilidade do parasita. Em relação à caracterização molecular do gene adsl-Lm suas regiões não traduzidas 5\'UTR e 3\'UTR foram definidas por RT-PCR, indicando que o RNA mensageiro maduro possui 2060 nucleotídeos. Análises com enzimas de restrição e eletroforese em campo pulsado (PFGE), seguidas de \"Southern blot\" revelaram que adsl-Lm trata-se de um gene de cópia simples e está localizado no cromossomo 4 deste parasita. O gene adsl-Lm foi clonado em um vetor de expressão e um protocolo de purificação da enzima recombinante foi estabelecido. A forma tetramérica da ADSL-Lm foi confirmada por eletroforese em gel nativo e por espalhamento dinâmico de luz (DLS). ADSL-Lm apresentou um pI experimental de 6,07 e exibiu atividade máxima no pH 8,5. Os parâmetros cinéticos de Km, Vmax , Kcat e eficiência catalítica (Kcat/Vm) foram determinados para o substrato adenilosuccinato. Experimentos de complementação funcional evidenciaram que ADSL-Lm foi capaz de complementar de maneira eficiente o genoma deficiente em ADSL da linhagem de E. coli JK268 (mutação purB58). Entretanto, esta complementação deve ocorrer na via de recuperação, uma vez que ensaios enzimáticos com o SAICAR (substrato da via de novo) mostraram que a enzima não retém atividade sobre este composto. Estes resultados indicam que provavelmente os tripanosomatídeos não representam um caso de perda da via de síntese de novo. Adicionalmente, ADSL-Lm foi cristalizada no grupo espacial tetragonal I4122, com parâmetros de cela unitária a= b= 130,023 \'angstron\', c= 316,826 \'angstron\', = = =90°. A estrutura cristalográfica da ADSL-Lm foi resolvida por SIRAS (substituição isomórfica simples com dispersão anômala) usando um cristal nativo (2.2 \'angstron\') e um derivado de Gadolínio. O monômero é composto por três domínios em um enovelamento típico das enzimas da superfamília de -eliminação e é constituído quase exclusivamente por hélices- . Para o sitio ativo, três subunidades são requeridas e os resíduos envolvidos são His 153 (ácido geral), His 231 (base geral), Gln 308, Asn 364 and Glu 369. Entretanto, sem um ligante (substrato ou inibidor) no sítio ativo torna-se difícil estudar detalhadamente as interações entre a enzima e seus dois substratos. Desta forma, experimentos de co-cristalização e modelagem molecular podem auxiliar nesta questão. / Many species of Leishmania are responsible for serious visceral or skin diseases that exhibit high incidence in tropical and subtropical regions. The drugs currently employed in the treatment of parasitic diseases are potentially carcinogenic, often require prolonged treatment and patient hospitalization. An effective program of drug design requires the validation of the potential target. In this context, one of the most striking metabolic discrepancies between Trypanosomatidae and their human hosts is the purine nucleotide biosynthesis pathway. Adenylosuccinate lyase (ADSL) is a bifunctional enzyme that catalyses two non-sequential steps in this cycle (one in the de novo purine pathway and another in the salvage pathway). This particular ADSL feature motivated us to investigate if ADSL could give us information about purine biosynthesis evolution in Kinetoplastida. Hence, the present work is aimed to validate ADSL as a potential target using the RNAi (RNAi) technique, as well as to characterize the adsl gene and the recombinant enzyme from Leishmania major Friedlin (ADSL-Lm). The RNAi results proved that ADSL can be considered a potential target, because it is shown to be essential for parasite viability. Regarding the molecular characterization of the adsl-Lm gene, the mature mRNA transcript containing 2060 nucleotides was defined by 5\' and 3\'RT-PCR. Restriction analysis and Pulse Field Gel Electrophoresis (PFGE) followed by Southern Blot hybridizations showed that adsl-Lm is a single copy gene and is located in chromosome 4 of this parasite. The adsl-Lm gene was cloned into an expression vector and a purification protocol of the recombinant enzyme was established. The tetrameric form of the recombinant ADSL-Lm enzyme was confirmed by native gel electrophoresis and Dynamic Light Scattering. ADSL-Lm has an experimental pI of 6.07 and exhibited maximum enzymatic activity at pH 8.5. The kinetic parameters of Km, Vmax , Kcat and kinetic efficiency (Kcat/Vm) were obtained for adenylosuccinate substrate. Functional complementation experiments showed that the adsl-Lm gene can effectively complement the E. coli JK268 purB58 mutation. However, this complementation must be in the salvage pathway, because enzymatic assays were performed using SAICAR (de novo pathway substrate) and ADSL-Lm did not convert this compound into product. This result indicates that probably Trypanosomatidae is not an example of de novo purine nucleotide cycle lost. In addition, ADSL-Lm was crystallized in the tetragonal I4122 space group, with unit cell parameters a= b= 130,023 \'angstron\', c= 316,826 \'angstron\', = = =90° and diffracted beyond 2.2\'angstron\'. ADSL-Lm crystal structure has been determined by SIRAS (Single Isomorphous Replacement with Anomalous Dispersion), using both native and Gadolinium derivative crystals. The ADSL-Lm monomer is composed of three domains arranged in the elongated manner typical of enzymes in the p-elimination superfamily, and is constituted almost exclusively by helices. Three subunits are necessary to form the active site cleft and the residues His 153, His 231 (general bases), Gln 308, Asn 364 and Glu 369 are involved. Without a bound inhibitor or substrate, the specific contacts made by the enzyme to its two substrates cannot be analyzed in detail. Hence, co-crystallization and docking can help in this question.

O Brasil é o maior produtor de laranja doce no mundo. Entretanto, a cultura enfrenta grandes problemas, devido ao ataque de pragas e doenças, o que reduz a produtividade da cultura. Entre estas doenças, destaca-se o huanglongbing (HLB), doença associada a três espécies da bactéria Candidatus Liberibacter. No Brasil, o psilídeo Diaphorina citri é o inseto transmissor do HLB. A falta de cultivares de laranja doce resistentes ao HLB torna a transformação genética de plantas uma medida em potencial para o controle desta doença. Plantas transgênicas de laranja doce expressando um RNA de dupla fita (dsRNA) de um gene essencial à sobrevivência de D. citri podem resultar no controle do inseto por meio do mecanismo de RNA de interferência. Tal mecanismo resulta na degradação do RNAm homólogo ao dsRNA. Este trabalho teve por objetivo produzir plantas transgênicas de laranja doce, expressando um fragmento do gene DcV-ATPase-A de D. citri, em uma construção gênica tipo hairpin. Dessa forma, o silenciamento gênico por RNA de interferência seria ativado no psilídeo quando este for submetido à alimentação nas plantas transgênicas. O trabalho foi iniciado com a elaboração da construção gênica contendo uma sequência repetida e invertida do gene DcV-ATPase-A de D. citri, para formação de um hairpin. Segmentos de epicótilo, provenientes de sementes germinadas in vitro das laranjas \'Hamlin\', \'Pêra\' e \'Valência\' (Citrus sinensis L. Osbeck) foram utilizados como fontes de explantes para a transformação genética via Agrobacterium tumefaciens. Paralelamente aos experimentos de transformação genética, insetos adultos de D. citri foram submetidos a experimentos de alimentação artificial, contendo RNA de dupla fita (dsRNA) ou pequenos RNA interferentes (siRNA) da DcV-ATPase-A. Ao final do período de alimentação, foram avaliadas o número de insetos vivos e a expressão relativa do RNAm da DcV-ATPase-A. Através de PCR e Southern blot, a transgenia foi confirmada em 26 e 39 plantas de laranja \'Hamlin\' e \'Valência\', respectivamente. A transgenia não foi confirmada nas plantas regeneradas de laranja \'Pêra\'. O número de inserções no transgene variou de 1 a 4 cópias. A produção dos siRNAs foi confirmada em 10 plantas de laranja \'Valência\', através de siRNA blot. O uso de dietas artificiais contendo dsRNA ou siRNA do gene DcV-ATPase-A não resultou em diferenças significativas no número de insetos vivos, ou no nível de expressão relativa do RNAm do gene DcV-ATPase-A em insetos adultos de D. citri. / Brazil is the largest sweet orange producer in the world. However, this crop faces major problems due to the attack of pests and diseases that reduce its productivity. Among the diseases, stands out the huanglongbing (HLB), disease associated with three different species of the Candidatus Liberibacter bacteria. In Brazil, the psyllid Diaphorina citri is the insect vector of HLB. The absence of resistant sweet orange cultivars to HLB makes the genetic transformation of plants a potential methodology to control this disease. Sweet orange transgenic plants engineered to express double strand RNA (dsRNA) of an essential gene for D. citri survival could result in insect control by RNA interference. This mechanism results in degradation of homologous RNAm to dsRNA. The aim of this work was to produce transgenic sweet orange plants expressing a fragment of D. citri DcV-ATPase-A gene, in a hairpin construction aiming gene silencing by RNA interference in D. citri, when fed on sweet orange transgenic plants. The work started developing a gene construct containing an inverted and repeated sequence of DcV-ATPase-A gene, to form a hairpin. Epicotyl segments collected from in vitro germinated seedlings of \'Hamlin\', \'Pêra\' and \'Valência\' sweet oranges (Citrus sinensis L. Osbeck) were used as explants for the genetic transformation experiments via Agrobacterium tumefaciens. At the same time, adults of D. citri underwent artificial diet experiments containing dsRNA or siRNA of DcV-ATPase-A. At the end of feeding time, the survival of insects and the relative expression of DcV-ATPase-A RNAm were evaluated. Through PCR and Southern blot analysis, 26 \'Hamlin\' and 39 \'Valência\' sweet orange transgenic lines were confirmed. None of the regenerated \'Pêra\' plants were transgenic. The transgenic plants had 1 to 4 T-DNA insertions. The siRNA products were observed in 10 \'Valência\' plants, through siRNA blot. The artificial diets containing dsRNA or siRNA of DcV-ATPase-A resulted in no differences in the number of live insects and in the relative expression of DcV-ATPase-A RNAm in adult insects.

A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é uma importante cultura na produção de alimentos e energia. Várias espécies de insetos podem causar sérios prejuízos econômicos à cultura da cana-de-açúcar. A broca da cana-de-açúcar (Diatraea saccharalis) é a praga de maior relevância por estar amplamente distribuída nas regiões canavieiras. O silenciamento gênico por RNA de interferência (RNAi) se tornou uma técnica amplamente estudada e utilizada nos mais diversos aspectos da biologia. Uma de suas aplicações é no controle de insetos-praga como uma alternativa de alta eficiência, especificidade e reduzido impacto ambiental. A ingestão de moléculas de RNA dupla fita (dsRNA) com identidade a regiões de genes essenciais de insetos-praga pode resultar no silenciamento destes genes, levando a fenótipos deficientes. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo buscar genes alvos para o silenciamento com potencial para impedir o desenvolvimento normal da D. saccharalis e estabelecer uma forma de entrega do dsRNA eficiente para o teste de genes, visando assim validar o uso da técnica para a espécie. Por meio da clonagem de regiões de genes ortólogos já utilizados como alvo de silencimento em outras espécies de insetos (V-ATPase A, Receptor de Ecdisona e Arginina Kinase), e de genes com função específica identificadas após a caracterização do transcritoma de D. saccharalis (Juvenile Hormone Epoxide Hydrolase, Neverland e Quitina Sintase) foram conduzidos ensaios de RNAi. Foram realizados ensaios de dose resposta para o gene V-ATPaseem lagartas neonatas, onde a concentração selecionada por causar melhor redução na expressão do gene alvo foi de 2,5 µg µL-1. Esta concentração foi então utilizada em ensaios de alimentação para os outros genes. Os genes V-ATPase A, receptor de Ecdisona, Arginina Kinase, Juvenile Hormone Epoxide Hydrolase e Quitina Sintase apresentaram redução significativa no número de transcritos em larvas, demonstrando a viabilidade do uso de RNAi em D. saccharalisneonatas. O gene Neverland não demonstrou redução no acúmulo de transcritos nas condições trabalhadas. O gene GFP inicialmente utilizado como controle negativo apresentou variação na expressão de genes alvo, sendo desconsiderado como bom controle para D. saccharalis. O silenciamento dos genes alvo requer quantidades elevadas de dsRNA, superiores aos obtidos por transcrição in vitro, o que limita a viabilidade de ensaios com maiores replicatas e para determinar efeitos biológico. Alternativas de produção de dsRNA devem ser avaliadas para viabilizar a seleção de genes alvo efetivos / Sugarcane (Saccharum spp.) is an important crop for the production of food and bioenergy. Many insect species can cause economic losses in sugarcane. The sugarcane borer (Diatraea saccharalis) is the most important sugarcane pest, because it occurs in all production regions. Gene silencing by RNA interference (RNAi) rapidly became a widely investigated approach, adopted in various aspects of biology. One of the potential applications of RNAi is agricultural pest control, as an alternative with high efficiency, specificity and reduced environmental impact. The ingestion of double-stranded RNA (dsRNA) molecules with identity to regions of essential genes of the insect-pest can result in the target gene knock-down and, consequently, to deficient phenotypes. In the present work, target genes with the potential to affect the normal development of D. saccharaliswere searched, together with an efficient dsRNA delivery approach to test the target-genes to validate the use of the RNAi in D. saccharalis. Based on degenerated primers, expressed orthologous genes previously tested in other insect species (V-ATPase A, Ecdisone Receptor, and Arginine Kinase) were cloned,whilegenes with specific function (Juvenile Hormone Epoxide Hydrolase, Neverland, and Chitin Synthase) were identified from an in-house assembled transcriptome of D. saccharalis and cloned. A dose-response assay was conducted using the V-ATPase gene region delivered by droplets to neonate larvae, and the 2.5 µg µL-1dsRNA concentration was selected for further tests. This concentration was then used to deliver the other genes. The dsRNA version from the genes V-ATPase A, Ecdisone Receptor, Arginine Kinase, Juvenile Hormone Epoxide Hydrolase and Chitin Synthaseexhibited a significant reduction in the accumulation of transcripts, indicating the viability of RNAi to D. saccharalis in 1st instar larvae. The Neverland gene was not silenced by RNAi in the used conditions. The dsRNA of the Green Fluorescent Protein gene, used as negative control appeared to affectother gene targets. Target gene silencing require large amounts of dsRNA, more than what is achievable by in vitro transcription, which limits the viability to conduct large assays with more replicates and to determine biological effects. Alternatives to produce dsRNA need to be evaluated to enable the selection of effective target genes

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O melanoma é um tumor de origem neuroectodérmica resultante da proliferação e transformação maligna dos melanócitos, os quais se originam de precursores da crista neural que então migram para a pele e folículos capilares durante o processo de embriogênese, e se apresentam como células especializadas que produzem melanina, encontradas na camada basal da epiderme e nos folículos do cabelo onde sua homeostase é regulada pelos queratinócitos da epiderme. A última década assistiu a grandes avanços em aspectos celulares e moleculares do melanoma. As implicações terapêuticas contribuíram para o entendimento das vias de regulação nas células tumorais que resultam de complexas alterações em múltiplas cascatas de sinalização, controlando a mobilidade, controle do crescimento, invasão, metabolismo, liberação de citocinas e capacidade de escapar da resposta imune. No presente trabalho, o silenciamento com shRNAi de uma proteína reguladora da via de sinalização JAK / STAT denominada SOCS- 1 foi capaz de reverter o fenótipo tumorigênico das linhagens de melanoma murino B16F10-Nex2 inibindo a progressão e desenvolvimento tumoral e assim, um novo marcador crítico do melanoma metastático pode ser estudado de maneira isolada. Nos ensaios in vitro o silenciamento de SOCS-1 inibiu o crescimento e regulação do ciclo celular, motilidade e a invasão de Matrigel pelas células de melanoma. O ensaio clonogênico demonstrou a participação de SOCS-1 como um modulador de resistência ao anoikis. Além disso, o silenciamento de SOCS-1 culminou na redução da expressão de receptores tais como receptor do fator de crescimento endotelial (EGF), receptor de insulina e fator de crescimento fibroblástico (FGF). Nos ensaios in vivo o silenciamento de SOCS-1 inibiu o crescimento tumoral e metastático. Coletivamente, estes dados sugerem que o silenciamento da expressão da proteína SOCS-1 em células de melanoma é um evento crítico, levando a um perfil não tumorigênico. O silenciamento da expressão de SOCS-1 é uma abordagem nova e promissora para aumentar os alvos terapêuticos e assim prevenir o desenvolvimento e a progressão do melanoma. / Melanoma is the most aggressive form of skin cancer and its incidence has increased dramatically over the years. The origin of melanoma is neuroectodermal and it results from the proliferation and malignant transformation of melanocytes that originate from the neural crest and migrate to the skin and hair follicles during embryogenesis. The last decade has seen major advances in both cellular and molecular aspects of melanoma biology and therapeutic implications. Knowledge on the regulatory pathways involved in melanoma development and progression has advanced significantly in recent years. It is now recognized that melanoma development is regulated by multiple cascade signaling pathways that affect, motility, growth control, invasion, metabolism, cytokine release and the ability to escape immune response. Here, we demonstrate a novel signaling mechanism whereby silencing of SOCS-1 protein, a negative regulator of Jak/Stat pathway, leads to partial reversion of the tumorigenic phenotype of B16F10-Nex2 melanoma cells. SOCS-1 silencing with small hairpin RNA inhibits in vitro growth by cell cycle regulation and S phase arrest, motility inhibition and decreased melanoma cell invasion through Matrigel. Clonogenic assay showed that SOCS-1 acted as a modulator of anoikis resistance. Additionally, downregulation of SOCS-1 expression decreased the expression of epidermal growth factor (EGF), insulin receptor and fibroblast growth factor receptor (FGFR). We further demonstrate by in vivo assay that SOCS-1 silencing inhibits tumor growth and metastatic spread in the lungs. Collectively, these data show that silencing of SOCS-1 protein expression in melanoma cells is a critical event, leading to nontumorigenesis and incapacity to metastasize. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Estudos pré-clínicos de vacinação mostram que a Proteína 2 de Superfície de Amastigotas (ASP-2) é um alvo importante para a imunidade protetora contra a infecção pelo Trypanosoma cruzi. Baseado nestas propriedades protetoras da ASP-2, nós pensamos que seria importante avaliar o seu polimorfismo nas diferentes cepas do parasita. Utilizando anticorpos policlonais e monoclonais contra a proteína recombinante da cepa Y, nós confirmamos a presença de epítopos associados a ASP-2 em amastigotas das cepas pertencentes ao grupo T. cruzi II (Y), T. cruzi I (Sylvio X10/4, Dm28c, Tulahuén, G e Colombiana) e na cepa híbrida (CL-Brener). A estrutura primária da ASP-2 em cada cepa diferente foi determinada a partir de cDNAs de amastigotas intracelulares. A comparação da estrutura primária da ASP-2 expressa pelas cepas Y, CL-Brener, Tulahuén, G (G2) e Colombiana confirmou os dados imunológicos revelando um alto grau de identidade entre eles (>82%). Por outro lado, a ASP-2 das cepas Sylvio X10/4 e G (G1) apresentaram uma identidade limitada em relação às outras cepas (<50%), mas um alto grau de identidade quando comparadas entre si (78,7%). Os estudos de vacinação confirmaram os dados estruturais. Camundongos altamente susceptíveis A/Sn imunizados com cDNAs das cepas Y (pIgSPclone9) ou CL-Brener (pIgSPclone50) apresentaram um grau semelhante de proteção contra desafio com a cepa Y. Em contrapartida, o cDNA da cepa G (pIgSPclone62, G1) foi significativamente menos efetivo. Dessa forma, nossos estudos forneceram evidências que a ASP-2 expressas por diferentes cepas de T. cruzi compartilham um alto grau de identidade estrutural e imunológica. Entretanto, há na natureza algumas poucas cepas que apresentam formas distintas desta proteína. Para estudar a possível função biológica da ASP-2, nós avaliamos inicialmente a ligação da proteína recombinante em células de mamíferos em cultura. Apesar desta proteína se ligar nas células em cultura, parasitas transfectados expressando a ASP-2 na sua superfície não induzem a mobilização de Ca+2 intracelular em célula HeLa, um fenômeno importante na invasão de células hospedeiras. xviii A ASP-2 contém um domínio C-terminal denominado FLY (VTVXNVFLYNR) que foi demonstrado interagir com a citoqueratina (CK18), uma proteína abundante no citoplasma da célula hospedeira. Baseado nesta informação, nós propusemos que a interação do domínio FLY da ASP-2 com a CK18 seria um passo crítico para a multiplicação do T. cruzi no citoplasma da célula hospedeira. RNAi foi utilizado para diminuir a expressão de CK18 em células HeLa in vitro e após 24h de transfecção, as células foram infectadas com tripomastigotas das cepas Y, CL-Brener ou Sylvio X10/4 de T. cruzi. A redução dos níveis do mRNA e da proteína da CK18 decorrentes da transfecção com RNAi, foram determinados por PCR em tempo real, Western blot e imunofluorescência. Seguindo a infecção por tripomastigotas de T. cruzi, nós não observamos uma redução significativa na porcentagem de células infectadas, indicando que a invasão dos parasitas não foi significativamente alterada pela ausência de CK18. Contudo, as células transfectadas com RNAi específicos para a CK18 e infectadas com tripomastigotas das cepas Y ou CL-Brener, apresentaram uma redução significativa no número de parasitas intracelulares 48 horas após a infecção quando comparados a células controles. Em contraste, a expressão reduzida de CK18 não afetou o número de parasitas intracelulares da cepa Sylvio X10/4. Experimento de dupla marcação mostrou que os parasitas da cepa Y, mas não da cepa Sylvio X10/4, co-localizam junto com a CK18. A redução nos níveis de CK18 não afetou a ligação da proteína recombinante His-65kDa à célula HeLa, nem a indução da fosforilação de ERK1/2 por esta proteína. Dessa forma, nossos estudos demonstraram que o RNAi pode ser utilizado para reduzir a expressão de CK18 in vitro em células HeLa e que a inibição de CK18 não interfere na invasão do T. cruzi, mas reduz a multiplicação das formas intracelulares de cepas que co-localizam com a CK18. Além disso, nossos resultados demonstraram que a CK18 não é necessária nem para a ligação da proteína recombinante a células HeLa nem para a ativação da via de sinalização de ERK1/2 induzida pela ASP-2. / Pre-clinical vaccination studies provided evidence that the Amastigote Surface Protein-2 (ASP-2) is an important target for protective immunity against Trypanosoma cruzi infection. Based on the remarkable protective properties of ASP-2, we thought it would be important to evaluate its polymorphism in different strains of T. cruzi. Using polyclonal and monoclonal antibodies against a bacterial recombinant protein representing ASP-2 expressed by the Y strain, we confirmed the presence of ASP-2 associated epitopes on amastigotes of a T. cruzi II strain (Y), T. cruzi I strains (Sylvio X10/4, Dm28c, Tulahuén, G and Colombian) and a hybrid strain (CL-Brener). The ASP-2 primary structure in each different strain was determined from intracellular amastigotes cDNAs. Comparison of the primary structure of ASP-2 expressed by Y, CL-Brener, Tulahuén, G (G2) and Colombian strains confirmed the immunological data revealing a high degree of identity between them (>82%). In contrast, ASP-2 deduced sequences from Sylvio X10/4 and G (G1) strains displayed a limited identity to the others (<50%) and a high degree of identity between them (78.7%). Vaccination studies confirmed the structural data. Highly susceptible A/Sn mice immunized with cDNAs from Y (pIgSPclone9) or CL-Brener (pIgSPclone50) strains had a similar degree of protective immunity against a challenge with the Y strain. In contrast, the cDNA of the G strain (pIgSPclone62, G1) was significantly less effective. Overall, our study provides evidence that ASP-2 expressed by different T. cruzi strains share a high degree of structural and immunological identity. However, there are few strains with distinct forms of this protein in nature. To study the possible function of ASP-2, we firstly evaluated the binding of the recombinant protein to mammalian cells in culture. Although the recombinant protein binds to cultured cells, transfected parasites expressing ASP-2 on the surface do not induce intracellular Ca2+ mobilization in HeLa cells, an important phenomenon in host cells invasion. ASP-2 contains a C-terminal domain denominated FLY domain (VTVXNVFLYNR) that was shown to interact with cytokeratin (CK18), a protein abundant on the host cell cytoplasm. Based on these observations, we hypothesized xx that the interaction of the FLY domain of ASP-2 with CK18 could be a critical step for T. cruzi multiplication in the host cell cytoplasm. RNAi was used to knock down the expression of CK18 in HeLa cells in vitro. Following RNAi transfection, reduced level of CK18 mRNA and protein were confirmed by real time RT-PCR, Western blot and immunofluorescence. Following infection with trypomastigotes of Y, CL-Brener or Sylvio X10/4 strains of T. cruzi, we could not observe a significant reduction in the percentage of cells infected, indicating that parasite invasion was not significantly altered by the absence of CK18. However, CK18 RNAi transfected cells infected with trypomastigotes of Y or CL-Brener strains displayed a significant reduction in the number of intracellular parasites 48 hours later when compared with control cells. The reduced level of CK18 did not affect the number of intracellular parasites of a third parasite strain (Sylvio X10/4). Colocalization experiments showed that parasites of Y strain, but not Sylvio X10/4 strain, may interact with CK18. The reduced level of CK18 did not affect the His-65kD recombinant protein binding to HeLa cells, nor the ERK1/2 phosphorilation. Our studies demonstrated that RNAi can be useful to reduce the CK18 expression in HeLa cells in vitro and the inhibition of CK18 does not interfere with T. cruzi invasion, but it seems to reduce the multiplication of intracellular forms in strains that interact with the CK18. Our results also showed that the CK18 is not necessary for the recombinant protein binding to HeLa cells nor the activation of ERK1/2 pathway signaling induced by ASP-2. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações