siRNAs são pequenos RNAs de interferência de cadeia dupla que podem silenciar a expressão de genes específicos pós-transcricionalmente. A despeito de suas importantes funções biológicas, poucos estudos vêm se dedicando a abordá-los sob a perspectiva atomística. Com relação às técnicas computacionais, existem ainda poucas informações sobre a confiabilidade das predições in silico realizadas com estas pequenas moléculas de RNA de fitadupla. Neste contexto, o presente trabalho compara os campos de força AMBER, CHARMM e GROMOS na descrição conformacional de siRNAs livres e complexados a proteína p19, através de simulações por dinâmica molecular. Destes, AMBER e CHARMM mantiveram a conformação molecular dos siRNAs similar à geometria cristalográfica, enquanto o GROMOS introduziu uma série de distorções, conforme descrito previamente para a molécula de DNA (RICCI ET AL., 2010). De forma geral, a complexação à p19 promoveu um aumento na rigidez dos siRNAs. Em contrapartida, os problemas apresentados pelo GROMOS foram extensos, incluindo abertura da dupla-hélice e perda do pareamento, possivelmente através de problemas nos ângulos torcionais descritores do esqueleto conformacional dos siRNAs. Assim, os dados obtidos apontam para AMBER e CHARMM como os principais campos de força para simulações de pequenos RNAs. Por outro lado, observamos potenciais pontos de partida para melhoria do GROMOS na descrição de ácidos nucleicos, o que permitiria simulações cobrindo escalas de tempo maiores em máquinas de custos menores. / The small interfering RNA (siRNA), which are small pieces of double-stranded RNA, can silence the expression of specific genes at the post-transcriptional level. While such molecules have an important biological function, only few studies have been dedicated to approach them under the atomistic perspective. Regarding the computational techniques, there is little information on the reliability of in silico predictions performed with these small double-strands RNA molecules. In this context, the current work intends to compare AMBER, CHARMM and GROMOS force fields on the conformational description of p19 protein complexed and uncomplexed siRNAs under molecular dynamics simulations. AMBER and CHARMM force fields behaved similarly to the crystallographic geometry, while GROMOS force field shows a series of distortions, as previously described in DNA simulations (RICCI ET AL., 2010). When complexed to p19, the dynamics of the siRNA demonstrated an increase in its rigidity. On the other hand, the problems presented on GROMOS force field were extensive, including opening of double strands, and loss of base pairing, possibly due to problems with backbone torsional angles of siRNAs. Thus, the obtained data points to AMBER and CHARMM as the main force fields for simulations of small RNAs. Moreover, we observed potential starting points for improving the GROMOS force field on the nucleic acids description, allowing simulations covering longer time scales at lower cost machines.

siRNAs são pequenos RNAs de interferência de cadeia dupla que podem silenciar a expressão de genes específicos pós-transcricionalmente. A despeito de suas importantes funções biológicas, poucos estudos vêm se dedicando a abordá-los sob a perspectiva atomística. Com relação às técnicas computacionais, existem ainda poucas informações sobre a confiabilidade das predições in silico realizadas com estas pequenas moléculas de RNA de fitadupla. Neste contexto, o presente trabalho compara os campos de força AMBER, CHARMM e GROMOS na descrição conformacional de siRNAs livres e complexados a proteína p19, através de simulações por dinâmica molecular. Destes, AMBER e CHARMM mantiveram a conformação molecular dos siRNAs similar à geometria cristalográfica, enquanto o GROMOS introduziu uma série de distorções, conforme descrito previamente para a molécula de DNA (RICCI ET AL., 2010). De forma geral, a complexação à p19 promoveu um aumento na rigidez dos siRNAs. Em contrapartida, os problemas apresentados pelo GROMOS foram extensos, incluindo abertura da dupla-hélice e perda do pareamento, possivelmente através de problemas nos ângulos torcionais descritores do esqueleto conformacional dos siRNAs. Assim, os dados obtidos apontam para AMBER e CHARMM como os principais campos de força para simulações de pequenos RNAs. Por outro lado, observamos potenciais pontos de partida para melhoria do GROMOS na descrição de ácidos nucleicos, o que permitiria simulações cobrindo escalas de tempo maiores em máquinas de custos menores. / The small interfering RNA (siRNA), which are small pieces of double-stranded RNA, can silence the expression of specific genes at the post-transcriptional level. While such molecules have an important biological function, only few studies have been dedicated to approach them under the atomistic perspective. Regarding the computational techniques, there is little information on the reliability of in silico predictions performed with these small double-strands RNA molecules. In this context, the current work intends to compare AMBER, CHARMM and GROMOS force fields on the conformational description of p19 protein complexed and uncomplexed siRNAs under molecular dynamics simulations. AMBER and CHARMM force fields behaved similarly to the crystallographic geometry, while GROMOS force field shows a series of distortions, as previously described in DNA simulations (RICCI ET AL., 2010). When complexed to p19, the dynamics of the siRNA demonstrated an increase in its rigidity. On the other hand, the problems presented on GROMOS force field were extensive, including opening of double strands, and loss of base pairing, possibly due to problems with backbone torsional angles of siRNAs. Thus, the obtained data points to AMBER and CHARMM as the main force fields for simulations of small RNAs. Moreover, we observed potential starting points for improving the GROMOS force field on the nucleic acids description, allowing simulations covering longer time scales at lower cost machines.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Universidade Federal de Goiás, Universidade Federal do Mato Grosso, Universidade Federal do Mato Grosso do Sul, Universidade Federal da Grande Dourados— Programa em Rede Multi-Institucional do Pró-Centro-Oeste de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biodiversidade, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-04-16T16:47:20Z No. of bitstreams: 1 2017_NatáliaLimadeSousa.pdf: 4533724 bytes, checksum: f1543f615e181c2847084a1bdbff8c2a (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-05-08T19:50:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_NatáliaLimadeSousa.pdf: 4533724 bytes, checksum: f1543f615e181c2847084a1bdbff8c2a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-08T19:50:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_NatáliaLimadeSousa.pdf: 4533724 bytes, checksum: f1543f615e181c2847084a1bdbff8c2a (MD5) Previous issue date: 2018-05-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / A mamona é uma oleaginosa pertencente à Família Euphorbiaceae com distribuição mundial, porém mais cultivada em regiões tropicais e subtropicais. Tem grande importância na indústria principalmente devido ao seu óleo de grande aplicabilidade em medicamentos, cosméticos e lubrificantes. Seu subproduto de maior importância é a torta empregada na recuperação de solos devido ao alto teor de nitrogênio, e por conter alto teor de proteínas poderia ser empregada na alimentação animal. Porém seu uso como ração é inadequado devido à presença da ricina, uma proteína tóxica e de difícil eliminação. Para gerar plantas de mamona biodetoxificadas por meio da engenharia genética foi utilizada a técnica de RNA interferente para silenciar o gene da ricina nas sementes (com a intenção de silenciar também a RCA120, uma aglutinina muito similar a ricina), por Agrobacterium tumefaciens ou biobalística. Utilizando transformação via A. tumefaciens não foi possível obter plantas transgênicas, provavelmente por causa do baixo número de embriões transformados. Por outro lado, foram obtidos sete explantes transgênicos por meio de biobalística, sendo a maioria do tipo mosaico com apenas a epiderme transgênica. Porém, a linhagem TB14S-5D, apresentou todos os tecidos transgênicos e transferiu os transgenes para a progênie. Essa linhagem apresentou níveis indetectáveis de ricina no ensaio ELISA, em ensaio de hemaglutinação de hemácias não apresentou reação de aglutinação demostrando que a RCA120 também foi silenciada. O ensaio realizado com nematoides não ocorreu como esperado, pois o extrato de proteína da planta não transgênica não causou a morte da cultura como deveria, talvez por um mecanismo de defesa do próprio animal. Em ensaio com células IEC-6 e camundongos os extratos da planta transgênica não apresentaram toxidez. Os resultados mostram que a planta gerada tem potencial para que sua torta seja usada como alimento animal, gerando uma fonte renda maior para o produtor e um manejo mais seguro. / Castor bean is an oilseed plant that belongs to Euphorbiaceae family with worldwide distribution, but mainly cultivated in tropical and sub-tropical regions. It has great importance in industry due to its oil content of great applicability in medicines, cosmetics and lubricants. Castor bean cake is the most important sub-product mainly used in soil recovery due to the high nitrogen content. Besides, it contains high protein content that could be used in animal feed. However, its use as animal feed is inadequate due to the presence of ricin, an extremely toxic and difficult to eliminate protein. To generate biodetoxified castor bean plants by genetic engineering, the RNAi technique was used to silence the ricin gene in castor bean seeds (also intending to silence the RCA120, that is a strong agglutinin very similar to ricin) by Agrobacterium tumefaciens or biolistic. It wasn’t possible to generate transgenic plants through genetic transformation by A. tumefaciens probably because of the low number of transformed embryos. Still it was possible to generate seven transgenic explants by genetic transformation via biolistic, however most explants were mosaic with only the epidermis being transgenic. The transgenic line TB14S-5D presented all tissue being transgenic and transferred the transgenes to progeny. This line had undetectable levels of ricin by ELISA, in a red blood cell hemagglutination test it did not present agglutination reaction showing that RCA120 was also silenced. The nematode assay did not occur as expected because the protein extract from the non-transgenic plant did not cause the death of the culture as it was expected, perhaps by a defense mechanism of the animal itself. Furthermore the transgenic plant extracts showed no toxicity to IEC-6 cells and mice. The results show that the cake of the plant generated can be used as animal feed, generating a higher source income for the producer and safer handling.

siRNAs são pequenos RNAs de interferência de cadeia dupla que podem silenciar a expressão de genes específicos pós-transcricionalmente. A despeito de suas importantes funções biológicas, poucos estudos vêm se dedicando a abordá-los sob a perspectiva atomística. Com relação às técnicas computacionais, existem ainda poucas informações sobre a confiabilidade das predições in silico realizadas com estas pequenas moléculas de RNA de fitadupla. Neste contexto, o presente trabalho compara os campos de força AMBER, CHARMM e GROMOS na descrição conformacional de siRNAs livres e complexados a proteína p19, através de simulações por dinâmica molecular. Destes, AMBER e CHARMM mantiveram a conformação molecular dos siRNAs similar à geometria cristalográfica, enquanto o GROMOS introduziu uma série de distorções, conforme descrito previamente para a molécula de DNA (RICCI ET AL., 2010). De forma geral, a complexação à p19 promoveu um aumento na rigidez dos siRNAs. Em contrapartida, os problemas apresentados pelo GROMOS foram extensos, incluindo abertura da dupla-hélice e perda do pareamento, possivelmente através de problemas nos ângulos torcionais descritores do esqueleto conformacional dos siRNAs. Assim, os dados obtidos apontam para AMBER e CHARMM como os principais campos de força para simulações de pequenos RNAs. Por outro lado, observamos potenciais pontos de partida para melhoria do GROMOS na descrição de ácidos nucleicos, o que permitiria simulações cobrindo escalas de tempo maiores em máquinas de custos menores. / The small interfering RNA (siRNA), which are small pieces of double-stranded RNA, can silence the expression of specific genes at the post-transcriptional level. While such molecules have an important biological function, only few studies have been dedicated to approach them under the atomistic perspective. Regarding the computational techniques, there is little information on the reliability of in silico predictions performed with these small double-strands RNA molecules. In this context, the current work intends to compare AMBER, CHARMM and GROMOS force fields on the conformational description of p19 protein complexed and uncomplexed siRNAs under molecular dynamics simulations. AMBER and CHARMM force fields behaved similarly to the crystallographic geometry, while GROMOS force field shows a series of distortions, as previously described in DNA simulations (RICCI ET AL., 2010). When complexed to p19, the dynamics of the siRNA demonstrated an increase in its rigidity. On the other hand, the problems presented on GROMOS force field were extensive, including opening of double strands, and loss of base pairing, possibly due to problems with backbone torsional angles of siRNAs. Thus, the obtained data points to AMBER and CHARMM as the main force fields for simulations of small RNAs. Moreover, we observed potential starting points for improving the GROMOS force field on the nucleic acids description, allowing simulations covering longer time scales at lower cost machines.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2008. / Submitted by wesley oliveira leite (leite.wesley@yahoo.com.br) on 2009-09-11T14:41:32Z No. of bitstreams: 1 2008_IsabelaTristanLourenco.pdf: 848788 bytes, checksum: 214c95dbc0900473fba14a30a8fbb720 (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2010-07-27T16:43:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_IsabelaTristanLourenco.pdf: 848788 bytes, checksum: 214c95dbc0900473fba14a30a8fbb720 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-07-27T16:43:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_IsabelaTristanLourenco.pdf: 848788 bytes, checksum: 214c95dbc0900473fba14a30a8fbb720 (MD5) Previous issue date: 2008-10 / Fitonematóides são responsáveis por grandes perdas econômicas na agricultura mundial estimadas em US$ 125 bilhões anuais. Esses fitopatógenos têm seu ciclo de vida dividido em seis estádios de desenvolvimento (ovo, juvenil 1-4 e adulto), durando em torno de 28 dias. O juvenil 2 penetra na raiz de planta hospedeira por força mecânica e degradação enzimática para estabelecer a interação planta-patógeno e se diferenciar em fêmea adulta apomítica, depositando em torno de 2000 ovos. Práticas agronômicas têm tido geralmente pouco sucesso e alto custo, sendo o cultivo de variedades resistentes, quando existentes, a forma mais eficiente de controle. Uma estratégia alternativa promissora é a transformação genética de plantas para expressão de moléculas que afetem o parasitismo. A metodologia de RNA interferente tem revolucionado a pesquisa experimental e muitas aplicações biotecnológicas estão sendo desenvolvidas. A abordagem planejada é a transformação genética de icotiana tabacum com construções plasmidiais para expressão de RNA dupla fita, tendo como propósito o silenciamento dos genes-alvo Isocitrato Liase, Arginina Quinase, Proteína 14-3-3 e Proteína de choque térmico 90 de Meloidogyne incognita. Desses genes-alvo, quatro fragmentos gênicos foram selecionados, isolados, subclonados em vetor para RNAi e estão em fase de transformação de planta, para futura realização de bioensaios avaliação de resistência a fitonematóides. Adicionalmente, foi realizada uma análise da expressão dos quatro genes-alvo, normalizados com os genes constitutivos de β- actina e 18S rRNA, por PCR quantitativo em tempo real. Observou-se que alguns genes-alvo são diferencialmente expressos quando comparados as fases de ovo, juvenil 2 e fêmea. A maior diferença de expressão foi do gene codificador de Isocitrato Liase, que é 100 vezes mais expresso em ovo e fêmeas, comparado com J2. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Plant parasitic nematodes are responsible for huge economic losses in world agriculture that reaches US$ 125 billion yearly. The most important of these phytopatogens, Meloidogyne incognita, has six developmental stages during the life cycle (egg, four juveniles and female). The juvenile 2 enters the host root via mechanical force and enzymatic degradation to establish the host-pathogen interaction and differentiate in apomitic adult female, which deposits 2000 eggs. Current agronomic practices have usually been unsuccessful and expensive, so the cultivation of resistant varieties is actually the most efficient way to control nematodes. In this work, it was chosen to transform icotiana tabacum using plasmidial constructions for double strand RNA expression, aiming silencing target genes Isocitrate Lyase, Arginine Kinase, 14-3-3 Protein and Heat Shock Protein 90 of Meloidogyne incognita. Four regions of target genes were selected, isolated, subcloned in RNAi vector and are being used for plant transformation. In addition, it was done an expression analysis of the four target genes, normalized with housekeeping genes β- actin e 18S rRNA, using quantitative real time PCR. This experiment showed that these genes are differentially expressed when compared during egg, J2 and female phases. The major expression difference observed was the Isocitrate Lyase gene, which is a hundred times more expressed in egg or female when compared with J2.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5229.pdf: 1738509 bytes, checksum: b8b65a962afe9919769ce347ef2365b4 (MD5) Previous issue date: 2013-02-27 / Financiadora de Estudos e Projetos / Metastasis depends on several physiological processes such as cell adhesion, transendothelial cell migration and proliferation. These events are mediated mostly by integrins, which are adhesion receptors present on cell surface and responsible for cellextracellular matrix (ECM) binding. Disintegrins are small proteins from snake venoms, known to inhibit integrin action and therefore metastatic events such as transendothelial cell migration. DisBa-01 is a recombinant RGD disintegrin from Rhinoceraphis alternatus venom gland, with high affinity to the v3 integrin and anti-metastatic activity in vivo. Thereby, the aim of this work was to investigate the effect of v3 integrin in cell transendothelial migration and cell adhesion under flow of MDA-MB- 231 tumor cell line using DisBa-01 as v3 integrin antagonist. The 3 subunit was knockdown by 1uL siRNA/ITGB3 and lipofectamine 2000 (Invitrogen) was used as transfection agent. Additionally cell adhesion under flow, transendothelial migration and time lapse assays were performed using MDA-MB-231 cell line (silenced or not) incubated with 10, 100, 500 and 1000nM of DisBa-01. The 3 integrin knockdown and treatments with DisBa-01 at 500 and 1000nM significantly inhibited cell adhesion as well as the transendothelial migration. The interaction between DisBa-01 and tumor cells was visualized only with 1000nM of disintegrin and not silenced cells. Therefore, it is important using DisBa-01 in different cell lines and in vivo to elucidate more aspects of its effects as anti-metastatic drug. / A metástase depende de uma série de processos celulares tais como adesão celular, a migração transendotelial e proliferação em um novo sítio. Esses eventos são mediados principalmente por integrinas, que são receptores de adesão presentes na superfície celular, responsáveis pela ligação entre a célula e a matriz extracelular. Desintegrinas são pequenas proteínas provenientes de venenos de serpentes, conhecidas por inibir a ação de integrinas e, consequentemente, inibem eventos inerentes à cascata metastática como a migração transendotelial. A DisBa-01 é uma desintegrina recombinante com motivo adesivo RGD, proveniente do veneno de Rhinocerophis alternatus, que possui afinidade pela integrina v3 e atividade anti-metastática in vivo. Assim, este trabalho teve como objetivos estudar o efeito da integrina v3 na migração transendotelial e na adesão de células tumorais da linhagem MDA-MB-231 em células endoteliais (HMEC- 1), sob condição de fluxo pela utilização da DisBa-01 como antagonista deste receptor. Foram realizados ensaios de silenciamento gênico com 5nM de siRNA/ITGB3 e lipofectamina 2000 (Invitrogen) como agente transfectante. Também foram realizados ensaios de adesão celular sob condição de fluxo, migração transendotelial e interação através de time lapse com células tumorais da linhagem MDA-MB-231 (silenciadas ou não) tratadas com DisBa-01 nas concentrações de 10, 100, 500 e 1000nM. O silenciamento da integrina 3, assim o tratamento com DisBa-01 nas concentrações de 500 e 1000nM, inibiu a adesão das células MDA-MB-231 às HMEC-1, sob condição de fluxo e a migração transendotelial. A interação entre a DisBa-01 e as células tumorais foi visualizada somente com células não silenciadas e tratadas com 1000nM de desintegrina. Assim, é importante a utilização da DisBa-01 em diferentes linhagens celulares e modelos in vivo para melhor elucidação dos seus efeitos como possível droga anti-metastática.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Saúde Animal, 2011. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-06-13T18:51:41Z No. of bitstreams: 1 2011_LinusQueirozPereira.pdf: 2001961 bytes, checksum: 8c777bf26af4a287663fdc2c8e5aa829 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-07-03T21:36:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_LinusQueirozPereira.pdf: 2001961 bytes, checksum: 8c777bf26af4a287663fdc2c8e5aa829 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-03T21:36:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_LinusQueirozPereira.pdf: 2001961 bytes, checksum: 8c777bf26af4a287663fdc2c8e5aa829 (MD5) / O óxido nítrico (NO) é formado pelas enzimas NO sintases e desempenha papel na patogênese da neurodegeneração. NO sintase neuronais são expressas em áreas cerebrais lesionadas e sua inibição reduz efeitos de agentes neurotóxicos. O atual estudo desenvolveu siRNAs (small interfering RNAs) direcionados a duas sequências do RNAm de nNOS, presentes nos exons 2 e 28. Primeiramente, foi utilizado o algoritmo Biopredsi para identificar alvos de RNAi. Foi realizada síntese química dos siRNA duplos com 21 nucleotídeos - exon2_hnNOS e exon28hnNOS (Qiagen). Células de neuroblastomas SH-SY5Y receberam 150 pmol ou 300 pmol de cada siRNA estruturado em lipossomas (Lipofectamine 2000®, Invitrogen). Utilizou-se o controle negativo scramble All-Stars® (Qiagen). Os meios de cultivo celular utilizados foram Optimen® e DMEM® (Gibco), pelas primeiras 6h e para as 24h de incubação restantes, respectivamente. O conteúdo de RNAm de nNOS foi quantificado por PCR em tempo real via SYBR Green®; os efeitos de silenciamento foram apresentados pela expressão relativa (2-ΔΔCT). O nível de RNAm foi reduzido para até 60% do controle; os efeitos de silenciamento variaram de acordo com os alvos e doses. Os efeitos dos siRNA sobre a apoptose por neomicina foram determinados pelo ensaio de MTT. As células foram lesionadas por neomicina e tratadas com um dos siRNAs (exon2_hnNOS, exon28hnNOS ou scramble) por dois tempos distintos: imediatamente após ou 24h após a lesão. Ambas estruturas de siRNA mostraram efeitos antiapoptóticos, que alcançaram o máximo de 28,7%. Os efeitos variaram de acordo com o siRNA e o tempo de tratamento. Exon2_hnNOS produziu o maior efeito quando o tratamento foi realizado logo após lesão; exon28_hnNOS foi mais efetivo 24h após a lesão. Os resultados do atual estudo mostram a utilidade de siRNAs no entendimento da patogenia de doenças neurológicas e abrem novos caminhos para a terapia gênica de doenças neurodegenerativas. / Nitric oxide (NO) is formed by the NO synthase enzymes and play pivotal roles in the pathogenesis of neurodegenerative diseases. Neuronal NO synthase enzyme (nNOS) is expressed in brain areas submitted to injury, and its pharmacological blocking can decrease the effects of neurotoxic agents. In our study, we developed and tested two siRNAs targeted to two different nNOS mRNA sequences, located in the exons 2 and 28. Firstly, we used the Biopredsi algorithm to identify the RNAi targets. The synthetic siRNA duplexes with 21 nucleotides (exon2_hnNOS and exon28_hnNOS) were synthetized by Qiagen. Neuroblastoma cells SH-SY5Y received 150 pmol or 300 pmol of each siRNA mixed with Lipofectamine 2000® (Invitrogen). The negative control was the commercial scramble All-Stars® (Qiagen). The cell culture media used in this study were Optimen® and DMEM® (Gibco), for the first 6h and for the remaining 24h of incubation, respectively. The mRNA content was quantified by reverse transcription real-time PCR with SYBR Green® and the silencing effects on nNOS expressed by the relative expression (2-ΔΔCT). The nNOS mRNA content was reduced to 60% to the control level; the silencing effects varied according to the targets and doses used. To determine the effects of siRNA on the apoptotic phenotype, we used the MTT assay. Cells were lesioned by neomycin and treated with each of the siRNAs (exon2_hnNOS, exon28_hnNOS, or scramble) at two time-points: immediately after – or 24h after lesion. Both siRNA structures showed anti-apoptotic effects that reached 28.7%. The effects varied according to the siRNA used and the treatment time-point. Exon2_hnNOS produced the highest effect when the treatment began immediately after lesion; exon28_hnNOS was more effective 24h after lesion. Our results encourage the use of siRNAs to study the role of nNOS in the pathogenesis of brain diseases and highlighted a new therapeutic aproach for neurodegenerative diseases.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Saúde Animal, 2011. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-06-13T18:20:27Z No. of bitstreams: 1 2011_FernandoFranciscoBorgesResende.pdf: 2375537 bytes, checksum: b22c99aafd57bdf0961c5245927ef0dc (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-07-03T21:39:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_FernandoFranciscoBorgesResende.pdf: 2375537 bytes, checksum: b22c99aafd57bdf0961c5245927ef0dc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-03T21:39:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_FernandoFranciscoBorgesResende.pdf: 2375537 bytes, checksum: b22c99aafd57bdf0961c5245927ef0dc (MD5) / O objetivo do atual estudo foi avaliar os efeitos do small-interfering RNA (siRNA) e28_hnNOS sobre a expressão gênica da enzima NO sintase neuronal (nNOS) e sobre a viabilidade celular de gliomas. O glioma apresenta alta ocorrência entre os tumores cerebrais e tem o pior prognóstico. Entre os vários mediadores da tumorigênese, situa-se o óxido nítrico (NO), formado pelas enzimas NO sintases. A isoforma nNOS é expressa em tumores cerebrais, e está associada ao seu grau de malignidade. No presente estudo foi desenvolvido o siRNA e28_hnNOS para interferência de RNA sobre sequência-alvo do RNAm de nNOS, codificada pelo exon 28. Células de glioma U-251MG, cultivadas em triplicatas, foram transfectadas com este siRNA de 21 nucleotídeos (37,5nM) estruturado em lipossomas catiônicos, para análise nos tempos de 4, 24 e 48 horas pós-transfecção, havendo o controle negativo scramble. O conteúdo de RNAm de nNOS foi quantificado por RT-qPCR e os resultados expressos pelo método de 2-ΔΔCT. O siRNA e28_hnNOS alterou o conteúdo de nNOS, com expressão de 0,61 vezes em relação ao controle negativo scramble no tempo 24hs e, surpreendentemente, aumento de 1,4 vezes no tempo 48hs. O efeito do siRNA e28_hnNOS sobre a viabilidade celular foi determinado pelo ensaio de MTT (3-(4,5-dimetiltiazol-2yl)-2,5-difenil brometo de tetrazolina). Células foram lesadas com neomicina (300 μg/ml) por 24 horas e transfectadas com o siRNA (37,5nM) por 4 horas, havendo grupo controle não lesado. O uso do siRNA e28_hnNOS combinado com a neomicina reduziu a viabilidade celular para 96,36%. Os resultados do presente estudo mostram que a interferência de RNA via siRNAs pode controlar a expressão gênica de nNOS em gliomas e revelam o potencial uso deste método, em associação com a neomicina, para obtenção de efeitos antiproliferativos. _________________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The aim of the present study was to test effects of the siRNA e28_hnNOS on neuronal nitric oxide synthase enzyme (nNOS) content and cell viability of glioma cells in culture. Glioma is an aggressive cerebral tumor that holds a very poor prognosis. Nitric oxide synthase enzymes and their respective product - nitric oxide (NO) have a role in cancer development and metastasis. In our study, we tested the siRNA e28_hnNOS, which targets to nNOS mRNA sequence coded by exon 28. For that, glioma cells U-251MG in culture were transfected with e28_hnNOS (37,5 nM) mixed with cationic liposomes. They were tested at the time-points 4, 24, and 48 hours. The negative control was the commercial scramble All-Stars™ (Qiagen™). The nNOS mRNA content was quantified by RT-qPCR and the results were expressed by the method 2-ΔΔCT. The nNOS content was reduced to 0.61 fold to the scramble negative control value at 24 h. Surprisingly, we found a 1.4 fold increase at 48 h post-transfection. The siRNA effects on cell viability were determined by MTT (3-(4,5-dimetiltiazol-2yl)-2,5-difenil brometo de tetrazolina) assay. Cells were previously lesioned with neomycin (300 μg/ml) for 24 h and then treated with e28_hnNOS for 4 hour. Non-lesioned and scrambled control groups were included. The use of siRNA e28_hnNOS in combination with neomycin reduced the cell viability to 96.36%. In conclusion, our results show the ability of siRNAs to change the nNOS mRNA content in glioma cells in culture and reveal the potential use of RNA interference in combination with neomycin for antiproliferative effects.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Química e Biológica, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-10T20:31:43Z No. of bitstreams: 1 2018_DanielDavidNoriegaVásquez.pdf: 3129944 bytes, checksum: 6cdc13424d333feff42c269e22257479 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-14T18:54:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_DanielDavidNoriegaVásquez.pdf: 3129944 bytes, checksum: 6cdc13424d333feff42c269e22257479 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-14T18:54:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_DanielDavidNoriegaVásquez.pdf: 3129944 bytes, checksum: 6cdc13424d333feff42c269e22257479 (MD5) Previous issue date: 2018-07-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / A cana-de-açúcar é uma das culturas mais importantes no Brasil para a produção tanto de açúcar quanto de etanol de segunda geração. Os ataques dos insetos-praga, broca-da-cana (Diatraea Saccharalis, Fabricius 1770) e broca-gigante da cana (Telchin licus licus, Drury 1770), reduzem a produtividade nas lavouras gerando perdas de milhões de dólares por ano para a indústria canavieira no país. Os métodos de controle utilizados atualmente têm se mostrado insuficientes para evitar os prejuízos produzidos por essas pragas. A ferramenta de RNA interferente (RNAi) considera-se promissora para o controle de insetos-praga, isto, mediante a utilização de moléculas de RNA dupla fita (dsRNA) para silenciar genes essenciais para a sobrevivência do inseto. No presente trabalho, foi determinado o transcritoma das pragas da cana-de-açúcar mencionadas, visando a identificação de genes potenciais para silenciamento e validação de moléculas de dsRNA para o controle desses insetos. A partir do sequenciamento (RNA-seq) e análise in silico do transcritoma do intestino médio de larvas tratadas com diferentes dietas (cana-de-açúcar e dieta artificial), foram gerados bancos de dados com um total de 49.225 e 53.108 contigs dentre os quais 1.872 e 2.465 foram diferencialmente expressos (EdgeR), para D. saccharalis e T. l. licus, respectivamente. A análise de enriquecimento por ontologia genica (GO) permitiu a identificação de genes que estão envolvidos, principalmente, com as vias de detoxificação, de transporte de moléculas, de digestão e de regulação hormonal. Para validação das moléculas de dsRNA, foram selecionadas as sequências dos genes que codificam a esterase do hormônio juvenil (JHE). Essa enzima regula os processos de muda e metamorfose do inseto por meio da degradação controlada do hormônio juvenil. O silenciamento do gene jhe utilizando uma concentração de dsRNA de 10μg/cm3 de dieta não apresentou mortalidade em larvas de D. saccharalis, mas apresentou mortalidade de até 60% em larvas de penúltimo ínstar de broca-gigante. O presente estudo é de grande relevância, uma vez que foi possível identificar pela primeira vez a resposta de RNAi para T. l. licus e mostrar a eficiência das moléculas de dsRNA desenhadas, para o controle deste inseto praga. Finalmente, cabe destacar que os dados gerados poderão ser usados em futuros estudos para desenhar novas moléculas de dsRNA potenciais para o controle da broca da cana e da broca-gigante. / Sugarcane is one of the most important crops in Brazil, utilized for sugar and second-generation biofuel production. Damage caused by the pests, sugarcane borer (Diatraea Saccharalis, Fabricius 1770) and sugarcane giant borer (Telchin licus licus, Drury 1770), reduces crop yield that cause millions of dollars loss annually to the sugarcane industry. Currently used pest management approaches have failed to reduce the damages caused to sugarcane crops. RNA interference (RNAi) is an alternative biotechnological tool for pest management, that uses double-stranded RNA molecules (dsRNA) to knock-down essential genes required for the insect survival. In this work, transcriptomes from sugarcane borer and sugarcane giant borer were obtained, for the identification of target genes for RNAi and further validation of dsRNA molecules. Sequencing (RNA-seq) and in silico analysis of midgut transcriptome obtained from larvae treated on different diets (Sugarcane and artificial diet), generated a transcript database containing 49.225 and 53.108 contigs, amongst which 1.872 and 2.465 were differentially expressed (EdgeR), for D. saccharalis and T. l. licus, respectively. GO Enrichment analysis allowed identification of genes involved, mainly with detoxification pathways, molecular transport, digestion and hormonal regulation. In order to validate dsRNA molecules via oral delivery, gene sequences coding for juvenile hormones esterase (JHE) were selected. This enzyme regulates molting and metamorphosis process in insects, by controlled degradation of juvenile hormone (JH). Knock-down of JHE gene, using a 10 μg dosage of dsRNA, did not result in lethal effects for D. saccharalis larvae. Nevertheless, the same amount of dsRNA was lethal for penultimate instar of sugarcane giant borer larvae, achieving approximately 60% mortality rate. The current work is very significant, since it’s the first report of RNAi characterization in T. l. licus that show efficiency of specific dsRNA molecules reducing survival of this insect pest. Furthermore, the data generated here can also be used for validation of other potential dsRNA molecules for D. saccharalis and T. l. licus management.

Orientador: Paula Rahal / Banca: Clarice Arns / Banca: João Pessoa Araújo Junior / Banca: Maurício Lacerda Nogueira / Banca: Cristiane Damas Gil / Resumo: A Hepatite C é a inflamação do fígado causada pela infecção pelo vírus da hepatite C (HCV). Essa inflamação ocorre na maioria das pessoas infectadas pelo vírus e, dependendo da intensidade e tempo de duração, pode levar à cirrose e câncer do fígado. No momento não existem vacinas eficazes e o tratamento convencional com peg-IFN e ribavirina tem eficácia bastante limitada e efeitos colaterais graves. Terapias moleculares utilizando a RNAi demonstraram ser eficientes na inibição deste vírus in vitro. O objetivo deste trabalho foi desenvolver diferentes metodologias para inibição da replicação do HCV utilizando-se da técnica de RNAi. Foram desenvolvidas 5 moléculas de dicer substrate siRNA, que em sua maioria foram capazes de reduzir a replicação viral em até 90% em relação ao controle negativo. Ainda, não foi observada a seleção de mutantes resistentes do vírus após o tratamento com os DsiRNAs por 21 dias. Também foram desenvolvidos 3 vetores lentivirais contendo sequencias codificantes de shRNA contra o HCV. Com a utilização destas partículas lentivirais foi possível reduzir a replicação do HCV em aproximadamente 99% em relação ao controle negativo. Neste estudo foi demonstrado que o HCV pode ser inibido eficientemente utilizando tecnologias distintas de RNAi. Os DsiRNAs são mais potentes que os tradicionais siRNAs e com menor probabilidade de selecionar mutantes resistentes. Os vetores lentivirais são eficientes na entrega dos genes contendo os shRNAs e potentes na inibição do HCV. Ambas as tecnologias no futuro poderão ser utilizadas na terapia alternativa de pacientes crônicos ou no caso dos DsiRNAs de forma preventiva à infecção / Abstract: Hepatitis C virus (HCV) frequently establishes persistent infections in the liver, leading to the development of chronic hepatitis, and, potentially, to liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma at later stages. No vaccine is available for HCV and the current standard of care, which consists of pegylated interferon-α and ribavirin, has limited efficacy against certain HCV genotypes, and also produces significant adverse effects. Molecular therapies have proven to be effective in the inhibition of the virus in vitro. Molecular therapies based on RNAi has shown good efficiency on knockdown of HCV in vitro.The aim of this study was to develop different methodologies for inhibiting HCV replication using the RNAi technique. We developed five dicer substrate siRNA molecules, which mostly were able to reduce viral replication by 90% compared to the negative control. Still, there was no selection of resistant mutants of the virus after treatment with DsiRNAs for 21 days. In addition, we developed lentiviral vectors containing sequences encoding shRNA against HCV. With the use of these lentiviral particles, it was possible to reduce HCV replication by approximately 99% compared to negative control. In this study, it was demonstrated that HCV could be effectively inhibited using different RNAi technologies. The DsiRNAs are more powerful than traditional siRNAs and less likely to select resistant mutants. The lentiviral vectors are efficient in delivery of genes containing shRNAs and potent in the inhibition of HCV. Both technologies in the future may be used in alternative therapy for chronic patients or in case of DsiRNAs preventively to infection / Doutor