As xantonas compreendem uma importante classe de heterocíclicos moleculares que possuem um esqueleto dibenzo-gama-pironas, podendo estes serem obtidos tanto por meios sintéticos quanto naturais. Estes constituintes têm sido freqüentemente isolados de plantas medicinais brasileiras e vêm recebendo atenção devido a seus aspectos fitoquímicos e suas propriedades biológicas. No entanto, poucos estudos são dedicados à abordagem estrutural mais aprofundada desses compostos no estado sólido, principalmente com relação a estudos cristalográficos. Uma justificativa para a escassez de trabalhos dessa natureza pode estar relacionada com a dificuldade de obtenção de cristais de qualidade. Com isso, a primeira etapa deste trabalho dedicou-se à obtenção de monocristais dos derivados xantônicos e, posteriormente, realizaram-se as medidas de difração de raios X por monocristal. Após a coleta de dados de difração de raios X, as estruturas cristalinas foram resolvidas e refinadas. Neste trabalho estudaram-se doze estruturas cristalinas de derivados xantônicos oxigenados, sendo que, uma das xantonas tetra-oxigenadas apresentou dois polimorfos. Portanto, onze constituintes quimicamente diferentes estão envolvidos (I-XI). Ressalta-se que das doze estruturas determinadas por difração de raios X apenas uma, III, trata-se de uma redeterminação, as demais foram estudadas pela primeira vez. Através da estrutura refinada estudou-se as geometrias moleculares de cada composto. Em relação aos aspectos intramoleculares, destacam-se as conformações dos anéis e substituintes, além dos efeitos causados pelos mesmos. Assim, observou-se que existe a tendência do sistema de anéis xantônicos apresentar uma conformação planar, e isso foi confirmado por cálculos de otimização de geometria. Na conformação molecular das xantonas 1-hidroxiladas, o efeito de ligação de hidrogênio assistida por ressonância (LHAR) foi exaustivamente estudado. As interações intermoleculares mostraram que a grande maioria das estruturas cristalinas são estabilizadas por ligações de hidrogênio fortes (OH...O) e fracas (CH...O). Além disso, as informações cristalográficas mostraram a existência de interações pi-pi, um importante contato hidrofóbico que contribui para manter o arranjo supramolecular. / Xanthones are a group of heterocyclic molecules having a dibenzo-gama-pyrone skeleton, and can be obtained as a synthetic or natural product. These compounds have often been afforded from Brazilian medicinal plants and have received special attention due to their phytochemical and biological properties. However, this compound class was seldom studied in the solid state, mainly with regard to the crystal structure. The lack of crystallographic studies can be explained due to the difficulties found in the production of single crystals. So, the goal of the first stage of this project was to obtain well shaped single crystals of the xanthones derivatives and then to perform X-ray diffraction measurements. After the data collection, the crystal structures were solved and refined. Here, twelve crystal structures of oxygenated xanthones derivatives were studied, in which one tetra-oxygenated xanthone presented two crystal forms. Hence, there are eleven chemically different constituents (I-XI) involved in the context of the xanthones. It is worth to emphasize that only the structure named III was a redetermination, being the others ones studied by X-ray diffraction for the first time. The molecular geometric parameters of each compound were provided by the refined structure. Despite the intramolecular aspects, the conformations of the rings and the substituents were highlighted, besides the effects caused by them. Usually, in the xanthone rings the preferred conformation is the planar, which was confirmed by theoretical calculations. The effect of the resonance assisted hydrogen bond (RAHB) on the molecular conformation was widely studied in the 1-hydroxylated xanthones derivatives. Finally, the intermolecular interactions and their meaning to the crystal structures stabilization were discussed, revealing that in almost all xanthones, the crystal packing are kept by strong (OH...O) and weak (CH...O) hydrogen bonds. In addition, the crystallographic analysis also pointed out to the presence of interactions pi-pi, an important hydrophobic contact for supramolecular assembly.

As β-galactosidases são dissacaridases capazes de realizar a reação de hidrólise das ligações β(1→4) de um galactosídeo, tendo a lactose como principal substrato natural. Essas enzimas são amplamente utilizadas na ciência e na indústria, apresentando um alto potencial biotecnológico. Além das propriedades hidrolíticas, as β-galactosidases possuem a característica de sintetizar açúcares complexos chamados galactooligossacarídeos, que são conhecidos como prebióticos. Nesse projeto, nos propusemos a estudar enzimas do tipo β-galactosidase com alto potencial biotecnológico. Foram escolhidos genes dos organismos Xanthomonas campestris pv. campestris e Bifidumbacterium bifidum, os quais possuem alta atividade β-galactosídica, conforme a literatura. Foram clonados nove genes, dos quais o produto de quatro foram purificados, cristalizados e tiveram sua estrutura cristalográfica determinada. A enzimas BbgII foi resolvida pela técnica de single anomalous diffraction. Sua estrutura revelou um trímero em forma de barril, no qual foi possível observar interações entre os resíduos do sítio ativo e a galactose. Adicionalmente, realizamos a caracterização bioquímica e cinética da enzima nativa e de mutantes pontuais. Também foram resolvidas as estruturas cristalográficas das enzimas XCC_1754, XCC_2404 e XCC_2895. A enzima XCC_1754 exibiu uma significativa alteração no loop 11 nas cadeias entre os dois monômeros da unidade assimétrica. Esse loop exibe as conformações aberta e fechada sobre o sítio de interação com os substratos e, através de ensaios de mutação, propomos que essas diferenças são mediadas pelas glicinas 294 e 302, que atuam como uma dobradiça. Apesar de apresentar menor afinidade pelo substrato, o mutante G294P exibiu uma atividade 50% maior do que a enzima nativa. Enquanto isso, o mutante G302P, apesar de exibir um ganho em sua afinidade, perdeu a capacidade de processar eficientemente o substrato. A enzima XCC_2895 também possui três domínios, porém características bioquímicas similares a XCC_1754. Apesar de haver ainda a necessidade de mais estudos para podermos comparar ambas, acreditamos que o fato da enzima XCC_2404 possuir uma estabilidade térmica mais elevada que a enzima XCC_1754, pode estar relacionado com a formação de grandes oligômeros. / The β-galactosidases are glycosyl hydrolases that act at the β(1→4) bonds from galactosides, with lactose as the main natural substrate. The use of such enzymes in both science and industry is very common, due its high biotechnological applicability. Beside its hydrolytic capacity, the β-galactosidases are also commonly used for the synthesis of galactoligossacharydes, well-known prebiotics. The focus of this project was to study β-galactosidases with high biotechnological potential. For that, genes from the organisms Xanthomonas campestris pv. campestris, e Bifidumbacterium bifidum were selected due the high β-galactosidic activity of those organisms, according previous works. Such genes were cloned, and four of them were expressed, crystalized and had its x-ray structure determined. The enzyme BbgII was solved applying the single anomalous diffraction method. Its structure shows a trimer forming a barrel, in which it was also possible to observe interactions between residues of the active site and galactose. The native and site direct mutants were biochemically characterized, revealing important features and the different roles of amino acids of active site. We also solved the structure of the enzymes XCC_1754, XCC_2404 and XCC_2895. The enzyme XCC_1754 showed a significant difference between the loop 11 of the two monomers at the asymmetric unit. This loop presented both open and closed conformations, which we believe it was caused by glycines 294 and 302, acting as a hinge. Despite the mutant G294P exhibited a decrease in enzyme affinity for the substrate, its general activity increased up to 50%. Meanwhile, the mutant G302P has gain affinity for the substrates, but it fails into process the substrate efficiently. The enzyme XCC_2895 shows three domains, but its biochemical properties are similar to the enzyme XCC_1754. Although there is still a need for further studies to be able to compare the enzymes, we believe that the higher thermal stability of XCC_2404 compared to XCC_1754 could be related to the formation of large oligomers.

Neste trabalho, as técnicas de difração de raios X (DRX) e espectroscopia de absorção de raios X (XAS) foram utilizadas respectivamente na caracterização da ordem estrutural de longo e curto alcance no sistema cerâmico Pb1-xLaxTiO3 (PLTX) com x variando entre 0 e 30% de lantânio e no sistema cerâmico Pb1-xBaxZr0,65Ti0,35O3 (PBZTX) com x variando entre 0 e 40% de bário. O principal objetivo deste trabalho foi correlacionar as informações estruturais em ambos os sistemas com a mudança de comportamento ferroelétrico normal para um ferrolétrico relaxor que ocorre a medida que o átomo de chumbo é substituído pelos átomos lantânio (PLTX) e bário (PBZTX). Os resultados de XAS mostram em todas as amostras caracterizadas como ferroelétricos normais e em temperaturas abaixo e acima da transição de fase (Tc) que o átomo de titânio está sempre deslocado de sua posição centro-simétrica dentro do octaedro TiO6. O mesmo resultado foi observado nas amostras relaxoras acima e abaixo da temperatura de máximo da permissividade dielétrica relativa (Tm). Os resultados de XAS mostram que tanto para ambos os sistemas que o grau de desordem a nível local não depende da amostra ser um material ferroelétrico normal ou relaxor e de sua estrutura cristalina a longa distância ser de alta ou de baixa simetria. Por outro lado, os resultados de DRX mostram para as amostras ferroelétricas normais uma estrutura tetragonal abaixo de Tc e uma estrutura cúbica em temperaturas acima de Tc. Nas amostras que apresentam propriedades relaxoras (PLT30 e PBZT40), em temperaturas acima do máximo da permissividade dielétrica relativa (Tm), os resultados de DRX mostram para ambos os sistemas uma estrutura cúbica. Para a amostra relaxora do sistema PBZTX (PBZT40), o resultado de DRX mostra que a estrutura é cúbica em temperaturas bem acima e bem abaixo de Tm. Entretanto, para a amostra relaxora do sistema PLTX (PLT30), é observada uma transição de fase cúbica (acima de Tm) para tetragonal (abaixo de Tm). Uma relação entre os resultados estruturais obtidos por ambas as técnicas e as propriedades ferroelétricas exibidas por este conjunto de amostras é apresentada. O uso simultâneo das técnicas de DRX e XAS mostrou ser complementar levando à obtenção de resultados estruturais ainda não presentes na literatura especializada. / In the present work, X-ray diffraction (XRD) and X-ray absorption spectroscopy (XAS) techniques were used in order to investigate, respectively, the long and short range order of Pb1-xLaxTiO3 (PLTX with 0.0 <= x <= 0.30) and Pb1-xBaxZr0,65Ti0,35O3 (PBZTX with 0.0 <= x <= 0.40) ferroelectric ceramic systems. The main objective of this work was to correlate the structural information with the electrical properties presented as a function of the sample composition and the temperature. XAS results shows that for the samples characterized as normal ferroelectric and above or below the phase transition temperature (Tc), the titanium atoms are always displaced from its centre symmetric position on the TiO6 octahedra. The same result was observed for the samples characterized as relaxors below and above the maximum of the relative dielectric permitivitty (Tm). XAS results show than for both systems that the local disorder did not depends if the sample is a relaxor or a normal ferroelectric or if the sample presents a lower or higher symmetric crystalline structure. On the other hand, XRD results show that the normal ferroelectric samples present, respectively, a tetragonal and a cubic structure below and above Tc. On the samples that presents a relaxor behavior (PLT30 and PBZT40), above the temperature of maximum of the relative dielectric permitivitty (Tm), XRD results show a cubic structure for both samples. Below this maximum, for the PBZT40 sample, the structure was also characterized as cubic. However, for the PLT30 sample, XRD results show a phase transition from a cubic (above Tm) to a tetragonal structure (below Tm). A relationship between structural information and the ferroelectric properties are presented. The simultaneous application of DRX and XAS techniques provide interesting and new structural information not yet presented on the specialized literature.

A fosforribosilpirofosfato sintase de cana-de-açúcar [sPRS] (EC: 2.7.6.1) é uma enzima de central importância em muitas vias metabólicas envolvida na produção do 5-fosforribosil-1-pirofostato [PRPP] a partir da ribose-5-fosfato [R5F]. O gene da sPRS, seqüenciado como parte do projeto SUCEST, codifica para uma proteína com 328 aminoácidos e massa molecular 36,6 KDa. Essa proteína, após expressa heterologamente em Escherichia coli e purificada, foi cristalizada e submetida a experimentos de difração de raios X. A partir dos métodos cristalográficos e da modelagem por homologia pôde-se construir um modelo tridimensional. Cada subunidade da unidade biológica homohexamérica da sPRS correlaciona-se simetricamente com as demais através de um eixo de ordem 2 perpendicular a outro de ordem 3, formando uma simetria pontual 32. Experimentos de atividade enzimática para a sPRS indicam independência da sua atividade catalítica ao íon fosfato. Através do estudo comparativo entre a sPRS e sua homóloga fosforribosilpirofosfato sintetase de Bacillus subtillis [bPRS] (fosfato dependente) pudemos identificar similaridades estruturais na região do sítio catalítico e significativas diferenças no sítio alostérico. Os resultados revelam que essas diferenças estruturais na região do sítio alostérico são consistentes com a diferença funcional observada, sendo um importante passo rumo a compreensão da correlação estrutura-atividade para a sPRS fosfato independente. / The sugarcane phosphoribosylpyrophosphate synthase [sPRS] (EC:2.7.6.1) is an enzyme of central importance in severa1 pathways in all cells and produce the 5-phosporybosyl-1-pyrophosphate [PRPP] from the ribose-5-phosphate [R5F]. The gene of the sPRS was sequenced as part of the SUCEST project, encodes to 328 aminoacid protein with a molecular weight of 36,6 KDa. After being expressed in Escherichia coli and purified, the sPRS enzyme was crystallized and diffraction experiments were undertaken. From crystallographic methods and molecular modeling the tri-dimensional model was built. Each subunit of the sPRS homo-hexameric biological unit is symmetrically connected to the others through a 2-fold axis perpendicular to another 3-fold axis forming a 32 point symmetry. The sPRS enzyme activity assay indicates its independence of the presence of the phosphate ion. Through the comparative studies between the sPRS and the homologue from Bacillus subtillis phosphoribosyl pyrophosphate synthetase [bPRS] (phosphate dependent) we were able to identify structural similarities on the catalytic site and insightful differences on the allosteric site. These results show that structural differences in the allosteric site are consistent with functional difference observed and are an important step toward structure-activity comprehension for sPRS phosphate independent.

O objetivo do presente trabalho é a elucidação da estrutura cristalográfica da proteína N-acetilglicosamina 6-fosfato desacetilase (desacetilase) da bactéria Escherichia coli. A desacetilase é um tetrãmero de subunidades idênticas de 382 aminoácidos e massa molecular de 41 kDa. Esta é uma enzima da via de catabolismo de açúcares aminados e cataliza a conversão do N-acetilglicosamina 6-fosfato em glicosamina 6-fosfato. Nesta via a bactéria dedica cinco genes organizados em um regulon, o nagE-nagBACD, com propósitos de obtenção de energia e de reciclagem de componentes de parede celular. A reciclagem de componentes de parede celular é a via de maior atividade metabólica de E. coli, na qual aproximadamente 40% dos peptidoglicanos de parede celular são quebrados a cada geração, sendo o N-acetilglicosamina (GlcNAc) reutilizado para a síntese de novo de peptidoglicanos e lipopolissacarídeos de membrana externa. O GlcNAc exerce funções multi-regulatórias na via de catabolismo de aminoaçúcares e a desacetilase é o maior fator controlador da sua concentração intracelular. Foi demonstrado que a desacetilase é a enzima mais importante da via e que sem ela a E. coli não é capaz de reciclar o GlcNAc. A desacetilase é encontrada em outros organismos desempenhando funções igualmente importantes, estando relacionada à captura e o armazenamento de carboidratos em hepatócitos e células sinusiais de fígado de camundongo, à morfogênese e à diminuição da patogenicidade e da adesão da Candida albicans a tecidos endoteliais, chegando também a ser estudada para desenvolvimento de inibidores contra o parasita da malária o Plasmodzum falciparum. Neste trabalho foram descritos os procedimentos desde a subclonagem do gene codificador da desacetilase de E. coli até a interpretação da sua estrutura quaternária, incluindo a expressão, a purificação, a cristalização, a produção de cristas derivados de átomos pesados, a estimativa de fases e a construção e refinamento do modelo cristalográfico. A estrutura foi resolvida por espalhamento anômalo de iodo de baixa resolução (2,9 angstron), em comprimento de onda único, sendo refinada a resolução de 2,0 angstron. Na unidade assimétrica encontram-se dois monômeros relacionados por um eixo de ordem 2 não cristalográfico aproximadamente a 15° da direção do eixo cristalográfico c. A simetria do cristal aplicada à unidade assimétrica leva a formação de um tetrâmero cuja área da superfície de tetramerização é de 5.343 angstron2, correspondente a 18,4% da área do dímero. A área de superfície de acessibilidade da interface dimerização é de 1.053 angstron2, correspondente a 6,8 % da área do monômero. O monômero da desacetilase é constituído por dois domínios: o beta, um pequeno sanduíche beta; e o alfa, um pseudo barril (beta/alfa)8 comum aos membros da super família da Amidohidrolases. O domínio-beta é constituído por duas folhas beta mistas e uma hélice alfa. O domínio- alfa é constituído por 11 hélices alfa e por três folhas beta, uma paralela e as outras duas anti paralelas. No domínio- beta, oito das onze hélices alfa formam ligações cruzadas com as oito fitas da folha beta paralela para formar o \"barril\" onde encontra-se o sítio ativo. No sitio ativo foi observada a presença de um íon fosfato. Os resíduos do sítio ativo que participam da ligação ao fosfato são Gln59, Glu131, His195, His216 e Asp273, dos quais pelo menos uma histidina e um ácido aspártico têm se conservado em membros da super família das Amidohidrolases / The goal of the present work is to elucidate the crystallographic structure of the protein N-acetylglucosamine Bphosphate deacetylase (deacetylase) from Escherichia coli. The deacetylase is a tetramer of identical subunits with 382 aminoacids and molecular weight of 41 kDa. It is an euzyme of the amino sugar catabolism pathway and it catalyzes the conversion of the N-acetylglucosamine Gphosphate in to glucosamine 6-phosphate. In this pathway the bacteria dedicates five genes organized in the nagE-nagBACD regulon for purposes of cell wall component recycling and energy production. The cell wall component recycling is the major E. coli metabolic pathway in which aproximately 40% of the cellular wall peptidoglicans is broken in each generation. Its degradation product, the amino sugar N-acetylglucosamine (GlcNAC) is reused for the peptidoglican and for the lipopolysacharide de novo synthesis. The GlcNAC plays several regulatory roles in the amino sugar catabolism pathway and deacetylase is its major intra cellular concentration controlling factos. It was demonstrated that without the deacetylase, E. coli is uncapable of recycling the GlcNAc. The deacetylase plays important roles in the other organisms in which it has been found. It is related to the carbohydrate up-take and storage in hepatocytes and sinusoidal cells from rat liver and to the Candida albicans morphogenesis, pathogenicity and adherence to the endothelial tissues. Deacetylase has also been studied in the development of inhibitors against the malaria parasite Plasmodzum falciparum. This work describes all the approaches from the nagA subcloning to the crystallographic structure analysis, including deacetylase expression, purification, crystallization, heavy atoms derivatives production, phasing, model building and model refinement. The E. coli deacetylase structure was solved by Single Anomalous Dispersion using low resolution (2,0 angstron) iodine anomalous scattering. The structure was refined to 2,0 angstron resolution. The contends of the asymmetric unit is a dimer related by a non-crystallographic 2-fold symmetry axis about 15° from the crystallographic axis c. The crystallographic symmetry applied to the asymmetric unit produces a tetramer, whose the surface accessibility of the buried area is 5.343 angstron, corresponding to 18.4 % of the dimer total area. The dimer surface accessibility of the buried area is 1.053 angstron2, corresponding to 6.8 % of the monomer total area. The deacetylase monomer folds into two domains, a pseudo (beta/alfa)8 barrel enclosing the catalytic site of the enzyme and a small beta sandwich made up from secondary structure elements contributed by the N and C termini. The beta domain is composed of two mixt beta sheets and one alfa helice. The alfa domain is composed of 11 alfa helices and 3 beta sheets, one of them parallel and the other two anti parallel. In the alfa domain, 8 alfa helices are cross linked to 8 beta strands to form the pseudo barrel which encloses the active site. A phosphate ion was found into the catalytic site. The catalytic residues that bind the phosphate ion are Gln59, Glu131, Hisl95, His216 and Asp273, from which at least one histidine and one aspartic acid are conserved amongst the Amidrohydrolases super family members

A radiação espalhada em radiodiagnóstico, como em mamografia, é usualmente considerada um problema, uma vez que degrada o contraste da imagem. No entanto, pesquisas recentes mostram que a distribuição angular de fótons espalhados (perfil de espalhamento) pode fornecer informações sobre as estruturas que compõem um tecido biológico, permitindo, a partir da análise desta, identificar a presença de anormalidades no tecido. A proposta deste trabalho foi desenvolver medidas do perfil de espalhamento a médio (WAXS) e baixo ângulo (SAXS) de tecidos mamários previamente classificados, como tecidos normais, alterações benignas ou malignas, usando um tubo de raios X e radiação Síncrotron e, posteriormente, identificar as estruturas moleculares e supramoleculares presentes nos tecidos estudados e verificar estatisticamente se as informações contidas conjuntamente nos perfis de espalhamento a médio e baixo ângulo permitem diferenciar tecidos normais de alterados. Este tipo de estudo é potencialmente importante na área da Saúde por estar associado ao desenvolvimento de novas técnicas radiológicas que permitiriam ampliar a capacidade de diagnóstico do câncer mamário. / Scattering radiation in diagnostic radiology, such as mammography, is usually considered a problem, since it degrades the image contrast. However, recent research shows that the angular distribution of scattered photons (scattering profile) can provide information on the structures that compose a biological tissue, allowing, from the analysis of this, identify the presence of abnormalities in the tissue. The purpose of this study was to develop measurements of scattering profile at wide angle x-ray scattering (WAXS) and small angle x-ray scattering (SAXS) from breast tissue previously classified as normal tissue, benign or malignant disease, using a x-ray tube and synchrotron radiation and, subsequently, identify molecular and supra-molecular structures present in these tissues studied and verify statistically, if the information contained in both scattering profiles at wide and small angle allow differentiate normal tissues of changed. This type of study is potentially important in the health area, since to be associated with the development of new radiological techniques that would allow to expand the ability of breast cancer diagnosis.

A ampliação do conhecimento sobre as formas de comunicação, controle e regulação existentes em bactérias traz luz aos avanços no combate das infecções hospitalares que são responsáveis por inúmeros prejuízos relacionados à saúde pública em todo planeta. DUMOULIN et al (2013), descreveram o regulador transcricional (RT) ElrR, que regula positivamente a transcrição do gene elrA, um fator de virulência de Enterococcus faecalis. ElrA apresenta grande similaridade com as internalinas de Listeria monocytogenes, que facilitam a invasão da bactéria ao hospedeiro. ElrR é considerada como pertencente à família Rgg-like de RT exclusivo de bactérias Gram positivas. Por vários motivos a família Rgg foi inserida à superfamília RNPP, gerando a superfamília RRNPP de RT. Os RRNPP fazem parte de um sistema de regulação por quorum sensing (QS), um sistema de comunicação célula-célula dependente de densidade celular, com função associada na ativação ou inibição da expressão de proteínas relacionadas, dentre outros, à virulência, formação de biofilme e esporulação. Para a melhor compreensão do mecanismo de como ocorre a ativação da transcrição do fator de virulência ElrA, este trabalho apresenta resultados de expressão heteróloga em E. coli e purificação das proteínas ElrR e ElrA, bem como resultados de experimentos biofísicos que caracterizam algumas propriedades estruturais e biológicas destas proteínas. Utilizando técnicas de cromatografia, espectroscopia de dicroísmo circular (CD), anisotropia de fluorescência, espalhamento dinâmico de luz (DLS), cristalografia de raios X e ressonância plasmônica de superfície (SPR), foi possível a obtenção da estrutura tridimensional de ElrR e de indícios da interação com uma região de 25bp do DNA. Realizou-se ainda, em colaboração com Dra. Pascale Serror, a tentativa de obtenção da molécula autoindutora (AI) de ElrR. São apresentados primeiros resultados da obtenção heteróloga de ElrA, sua purificação e cristalização, com importantes características que permitirão a continuação da investigação deste fator de virulência. ElrR é composta somente por alfa-hélices e apresenta-se dimérico em solução. Apesar da similaridade estrutural dos RRNPP, a identidade da sequência entre ElrR e os outros membros é extremamente baixa, o que motivou a resolução das fases cristalográficas experimentalmente. A estrutura de ElrR apresenta-se similar às homólogas, porém, com maior interface de interação entre os protômeros, que formam o dímero. O sítio de ligação do AI, em ElrR, apresenta-se mais amplo, com cavidade maior que as demais estruturas estudadas, conservando vários dos resíduos apresentados nos homólogos que realizam a estabilização do AI. Os altos fatores de temperatura dos cristais de ElrR, adicionado a anisotropia dos átomos, de uma das estruturas obtidas, apresenta a grande flexibilidade desse RT. Os indícios de interação entre ElrR e DNA aqui apresentados, obtidos por SPR e anisotropia de fluorescência, apresentam que ElrR liga especificamente ao fragmento proposto do DNA, ainda na ausência do AI. A não cristalização do complexo (ElrR-DNA), adicionada a alta flexibilidade apresentada na estrutura e a instabilidade observada na ligação ao DNA (por SPR) apontam para a obrigatoriedade da molécula de regulação (AI) para que o complexo ElrR-DNA seja estável. / The enhancing of the knowledge about communication, control and regulation in bacteria bring possibilities on the advance of hospital-acquired infections control responsible for various prejudices related to public health worldwide. DUMOULIN, et al (2013) described ElrR, a transcriptional regulator (TR), that positively regulates transcription of the elrA gene, which codifies a virulence factor of Enterococcus faecalis. ElrA shows high similarity with Listeria monocytogeneses internalins, which facilitates host invasion by these bacteria. ElrR are considered belonging to Rgg-like TR family exclusive of Gram positive bacteria. Several reasons include the Rgg family into the RNPP superfamily, generating the RRNPP superfamily of TR. The RRNPP are controlled by a quorum sensing (QS) regulation system, a cell-cell communication system based on cellular density that activates or inhibits the expression of proteins related with virulence, biofilm formation, sporulation, and others. For a better understanding of the transcription activation mechanism of ElrA, this work shows ElrR and ElrA heterologous expression in E. coli and purification of these proteins, as well as biophysics assays to characterize some structural and biological features of both proteins. Using chromatography, circular dichroism (CD), fluorescence anisotropy, dynamic light scattering (DLS), X-ray crystallography and surface plasmon resonance (SPR) technics, it was possible to obtain the tridimensional structure of ElrR, and evidences of ElrR-DNA complex formation, confirming DNA interaction site of ElrR with a 25 bp fragment. In collaboration with Dr. Pascale Serror, we attempted to achieve the ElrR auto-induction (AI) molecule. Also, results of the heterologous obtainment of ElrA are presented, as well as ElrA purification and crystallization, presenting important characteristics which will allow the further investigation of this virulence factor in near future. ElrR is composed by alpha-helices presenting dimeric fold in solution. Despite the similarity between the RRNPP members, the low identity of ElrR to the other members motivates the experimental crystallographic phases solution. ElrR structure is very similar to the homologous structures, presenting a higher interface between the protomers that compose the dimer. Its AI binding site is wider than the other structures studied, conserving several amino acid residues presented at the homologous proteins, that stabilizes the AI molecule. High temperature factors of the amino acid residues showed in all the obtained ElrR crystallographic structures plus the anisotropy of the atoms in one of those structures show the high flexibility of this TR. The evidence of the ElrR-DNA complex presented in this study, obtained by SPR and fluorescence anisotropy, indicates that ElrR binds at the proposed DNA site even in the absence of the AI molecule. The failure to obtain the ElrR-DNA complex crystals added to the high flexibility presented at some places of the structure and the observed instability at the formed complex (observed at SPR) suggest the mandatory need of the AI molecule to create a stable ElrR-DNA complex.

A radiação espalhada em radiodiagnóstico, como em mamografia, é usualmente considerada um problema, uma vez que degrada o contraste da imagem. No entanto, pesquisas recentes mostram que a distribuição angular de fótons espalhados (perfil de espalhamento) pode fornecer informações sobre as estruturas que compõem um tecido biológico, permitindo, a partir da análise desta, identificar a presença de anormalidades no tecido. Neste estudo, foram utilizadas as técnicas de espalhamento de raios X em médio (WAXS) e baixo (SAXS) ângulo para determinar o perfil de espalhamento de tecidos mamários previamente classificados como: tecidos normais (adiposo e fibroglandular), neoplasias benignas e malignas, usando um tubo de raios X e radiação síncrotron. Através das informações de cada perfil foi possível identificar algumas estruturas moleculares e supramoleculares presentes nos tecidos estudados. Além disso, foi construído um modelo de classificação baseado na análise de discriminante dos perfis de espalhamento, o qual permitiu classificar corretamente todas as amostras analisadas neste estudo, quando combinadas as informações das regiões de médio e baixo ângulo. Portanto, os resultados obtidos neste trabalho sugerem a possibilidade do desenvolvimento de novas técnicas radiológicas que permitiriam ampliar a capacidade de diagnóstico do câncer mamário. / Scattering radiation in diagnostic radiology, such as mammography, is usually considered a problem, since it degrades the image contrast. However, recent investigations show that the angular distribution of scattered photons (scattering profile) can provide information about the structures that compose a biological tissue, allowing, from the analysis of the scattering profile, identify the presence of abnormalities in the tissue. In this study, we have used the wide angle x-ray scattering (WAXS) and small angle x-ray scattering (SAXS) techniques to determine the scattering profiles of human breast tissues previously classified as: normal tissue (adipose and fibroglandular), benign or malignant neoplasia, using a x-ray tube and synchrotron radiation. Through the information provide by each profile was possible to identify some molecular and supramolecular structures present in these tissues. In addition, we built a classification model based on discriminant analysis of scattering profiles, which enabled the correct classification of all samples analyzed in this study, when combined information from WAXS and SAXS regions. Therefore, the results obtained in this work suggest the possibility of developing new radiological techniques would expand the capability of breast cancer diagnosis.

Foi efetuado o estudo cristalográfico do ácido N-acetilantranílico (C9H903N) sendo apresentados os fundamentos teóricos e computacionais para determinar a sua estrutura. Os dados de 899, reflexões independentes, foram obtidos num difratômetro automático CADA KAPPA com radiação ka do cobre e processados pelo conjunto de programas denominado \"STRUCTURE DETERMINATION PACKAGE\", (SDP), desde sua redução ate à conclusão o trabalho; Os cristais do ácido N-acetilantranílico são incolores e em forma de placas retangulares e pertencem ao grupo espacial Fdd2 com a = 10,845 (9) R , b = 30,204 (7) R , c = 10,575 (4) R , a = 3 = y = 90° , V = 3464 (5) R3, d cal = 1,374 a/cm3, d obs 1,36 g/cm 3 , Z = 16 moléculas por cela. As moléculas do ácido N-acetilantranílico são planares e formadas Por um anel benzênico ao qual estão ligados em carbonos adjacentes um grupo carboxila e um radical acetamida. Uma ponte de hidrogênio entre a carboxila e a acetamida fazem a ligação entre as moléculas. As moléculas assim ligadas formam uma cadeia que se desenvolve em planos alternados, aproximadamente (301) e (J01). Cadeias vizinhas desenvolvem-se nos planos (501) e (301) / In this thesis it is intended to study the N-acetyl Anthranilic Acid (C9 H9 O 3 N). Fundamentals of theoretical and computational are presented in order to determine its Structure. Data of 899 independent reflexions were obtained by -using the Automatic Difratometer (CADA KAPPA) with a ka copper radiation. \"STRUCTURE DETERMINATION PACKAGE\" (SDP) Programs were used during - this work. N-Acetyl Anthranilic Acid Crystals are in the form of rectangular plates which are transparent and belong to the spatial groupFdd2 where a = 10.845 (9) R , b = 30.204 (7) R , c 10.575 (4) R , a = 8 = y = 90 0 , V = 3464 (5) g3 , d cal = 1,374 \' g/cm 3 , d obs = 1,36 g/cm3 , Z = 16 molecules by cell. The N-Acetyl Anthranilic Acide Molecules is formed \' by a benzenic ring which is bonded to adjacent carbon, a carboxyl and a acetamide groups. Two molecules are bonded through Hydrogen bridge between the carboxyl and acetamide. The molecules are bonded such a way to form a chain with alternate planes (301) and (301). The neibouring chains are in connection with the first chain formed with the planes (301) \' and (301)

Este trabalho apresenta um método computacional que permite corrigir, nas imagens mamográficas, as variações das densidade causadas pelo efeito \"heel\". Essas variações prejudicam tanto a visualização quanto o processamento computacional de pequenas estruturas. O método leva em conta a intensidade da radiação em cada ponto da imagem, considerando o caminho que os fótons percorrem dentro do alvo e corrige todos os pontos da imagem radiográfica em função do excesso ou da falta de radiação a que eles foram submetidos. Os métodos tradicionais para correção de iluminação não uniforme utilizados em processamento de imagem, como por exemplo limiarização e ajuste de fundo, também foram implementados e testados em imagens mamográficas a fim de validar o algoritmo proposto. Tanto o algoritmo quanto os métodos tradicionais para correção de iluminação não uniforme foram implementados utilizando o ambiente de programação DELPHI. Os programas foram desenvolvidos para plataforma WINDOWS, o que possibilitou o desenvolvimento de uma interface amigável com o usuário. / This work presents a computational method that allows corrections to be made in the variations of density in mamographic images caused by the heel effect. These variations impair both visual detection and computational processing of small anatomical structures. This method takes into account the intensity of radiation at each point of the image, considering the path that photons travel inside the target and correcting all the points of a radiographic image which have been impaired either by excess or lack of radiation to which they were subjected. The traditional methods to correct nonunifonn illumination using image processing, for example threshold and background fitting, were also implemented and tested in mammographic images to validate the proposed algorithm. Both the algorithm and the traditional methods to correct nonuniform illumination were implemented using Delphi Programming Environment. The programs were developed for Windows platform, which allowed the development of a friendly interface with the user.