Orientador: Sergio Roberto Peres Line / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-12T22:28:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Saito_CristianePereiraBorges_D.pdf: 2404829 bytes, checksum: ef69d02f749dac4b0974b53ad416de6d (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O gene PAX9 é um regulador chave durante o processo de desenvolvimento dentário e, particularmente em humanos, mutações neste gene estão associadas a fenótipos peculiares como agenesias dentárias. O objetivo deste estudo foi descobrir novas coordenadas acerca da atividade transcricional do promotor desse gene e de um possível padrão de metilação. Quanto ao estudo da metilação, foram avaliadas amostras de DNA genômico extraído da papila dentária de embriões humanos através de enzimas de restrição sensíveis à metilação e através da amplificação por Reação da Polimerase em Cadeia-PCR com oligos específicos. A extração de DNA de amostras incluídas em parafina foi padronizada no laboratório de Morfologia da Faculdade de Odontologia de Piracicaba, FOP-UNICAMP. Amostras de DNA extraídas de saliva humana foram usadas como controle. Para os ensaios de transcrição, foram amplificados através de ensaios com a transcriptase reversa, transcritos do gene Pax9 de Células Embrionárias de Rato, bem como de Células Odontoblastóides de Camundongo- MDPC-23 (Mouse Odontoblast Cell-like-23). Esses transcritos foram quantificados através de PCR semi-quantitativa. A região promotora do gene PAX9 humano íntegra (-947 - +251) e deletada (-485 - +22), recombinada com o vetor de expressão pGL3Basic, contendo o gene repórter luciferase após a região promotora, foi transfectada em cultura de Células Embrionárias de Rato. Todas as placas de cultura foram submetidas à ação de duas drogas: Ácido Retinóico (AR) e Dexametasona (Dex). Após a lise das células, os níveis relativos de expressão da proteína luciferase foram analisados, utilizando o kit Dual-Glo Luciferase (Promega), em um luminômetro. Os resultados mostram que: (1) O gene PAX9 encontra-se metilado in vitro; (2) O AR inibiu a síntese de RNA mensageiro transcrito pelas Células Embrionárias Rato. O promotor do gene humano PAX9 clivado nos sítios -485 e +22 e que não continha 507pb não foi afetado pelos receptores do AR. O Promotor PAX9 íntegro foi ativado na presença do AR na maior concentração da droga ; (3) A Dex estimulou a transcrição do gene Pax9 no grupo de células MDPC-23 e influenciou positivamente ambas as versões do promotor do gene PAX9 com as concentrações: 0.1µM e 1nM. Esses resultados demonstraram que os receptores dos hormônios esteróides AR e Dex podem se ligar diretamente a sequências do gene Pax9 em ratos e camundongos e que a região contendo 507pb retirada do promotor do gene PAX9 humano pode conter sítios de ligação para receptores do AR. Além disso, o sítio de metilação encontrado na região promotora do gene PAX9 humano resultou em novas perspectivas acerca do seu padrão de funcionamento em células normais. / Abstract: PAX9 is a key regulator during tooth development and plays an essential role in the patterning of murine and human dentition. In humans, mutations in PAX9 are associated with unique phenotypes of familial tooth agenesis that mainly involve posterior teeth. The objectives of this study were to gain new insights into the transcriptional activity and DNA methylation within the promoter region of human PAX9 gene in vitro. The methylation pattern was examined by studying PAX9 gene promoter in Dental Papilla of human Embryos through methylation-sensitive restriction enzyme and PCR amplified with specific oligos. DNA extractions from paraffin-embedded tissue sections were well established in Morphology Laboratory, Piracicaba Dental School. DNA samples from Buccal Epithelial Cells were used as control. In the present study, we have PCR amplified cDNAs encoding Rat Pax9 and Mouse Pax9 from Primary embryonic cell culture obtained from 13 day-old Wistar Rat and Mouse odontoblast cell-like culture-23 (MDPC-23) respectively and quantified by Semi-quantitative PCR technique. Furthermore, we examined the transcriptional activity of human Pax9 gene promoter: (-947 - +251) full Pax9 promoter and the promoter lacking 507bp (-485 - +22) through recombination into pGL3Basic expression vector and transfection in primary rat embryonic cells. Cell cultures were all submitted to selective regulation of both drugs: Retinoic Acid (RA) and Dexamethasone (Dex). Relative luciferase expression units were obtained by dual luciferase assay kit (Promega). Our results showed that: (1) human PAX9 promoter region is methylated in vitro; (2) RA inhibited Pax9 mRNA synthesis in Primary Rat embryonic cells while PAX9 promoter lacking 507bp (-485 - +22) was not activated by RA receptors. Human PAX9 full promoter activation was improved by RA treatment at the greater concentration; (3) Dex stimulated Pax9 mRNA activity in MDPC-23 and influenced positively both PAX9 promoter versions with 0.1µM and 1nM concentrations. The present experiments suggest that a 507bp region in PAX9 promoter may contain binding sites for RA receptors and that Dex and RA steroid hormone receptors may be directly bind to the sequences of murine Pax9 gene. The methylation pattern finding give rise to new perspectives on PAX9 patterning in normal cells phisiology. / Doutorado / Histologia e Embriologia / Doutor em Biologia Buco-Dental

A titânia (TiO2) é um material amplamente estudado devido ao seu baixo teor de toxicidade, alta disponibilidade e por apresentar propriedades que permitem ser utilizado em uma variedade de aplicações fotocatalíticas. Sua atividade fotocatalítica frente à degradação de poluentes orgânicos, por exemplo, pode ser melhorada quando se prepara uma mistura de fases desse material, como o TiO2 P-25 apresenta. Entretanto, seu elevado valor de band gap lhe permite ser utilizado apenas quando incidido com radiação eletromagnética de alta energia (&#955;< 390 nm). O presente trabalho demonstra que quando TiO2 P-25 é sintetizado em forma de filmes mesoporosos, seu band gap é reduzido e passa a apresentar atividade fotocatalítica sob incidência de luz visível. Essa redução é atribuída ao tratamento térmico que é aplicado no processo de preparo do material. Para comprovar sua atividade na ausência de radiação UV, um estudo foi conduzido a partir da análise da taxa de fotodegradação das moléculas 2-naftol, alaranjado de metila e 2,4,6-trimercapto- 1,3,5-triazina por espectrometria de massas utilizando o composto hexafluorofosfato de amônio como padrão interno. A metodologia desenvolvida pode também ser aplicada para conduzir outros ensaios semi-quantitativos por espectrometria de massas. Foi observado que os filmes de TiO2 promovem fodo-oxidação de 2-naftol sob incidência de luz visível e na presença de gás oxigênio após 6 horas de reação. A fotodegradação do alaranjado de metila e do 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazina também foi confirmada, entretanto em uma taxa mais lenta. O processo também foi observado pela identificação de um subproduto da foto-oxidação do alaranjado de metila no espectro de massas e a partir do decaimento do seu pico de absorção em 468 nm por espectrofotometria no UV-Vis. Foi observado também que a titânia pode ter sua atividade fotocatalítica reduzida ao elevar o pH do meio. Além disso, foram produzidos filmes de titânia modificados com nanopartículas de ouro a partir da utilização de ácido tioglicólico como mediador e por drop casting. Os dois métodosformaram filmes homogêneos de nanopartículas de ouro sobre o TiO2, e estes foram utilizados nos ensaios fotocatalíticos. Entretanto, a presença do metal prejudicou a eficiência fotocatalítica da titânia inibindo sua atividade quando excitada com luz visível. Dessa forma, filmes puros de TiO2 P-25, além de ativos sob incidência de uma faixa espectral mais ampla da radiação solar, apresentam a vantagem de funcionarem como catalisadores heterogêneos de reações de fotodegradação de moléculas orgânicas podendo ser facilmente removidos do meio reacional ao final do processo. / Titania (TiO2) is a widely studied material due to its low toxicity, high availability and to have properties that allow it to be used in a variety of photocatalytic applications. Its photocatalytic activity against the degradation of organic contaminants, for instance, can be even improved when preparing a mixture of phases of this material, as TiO2 P- 25 presents. However, its high band gap allows it to be used only when affected by high energy electromagnetic radiation (&#955;< 390 nm). The present work demonstrates that when TiO2 P-25 is synthesized in the form of mesoporous films, its band gap is reduced, and it starts to present photocatalytic activity under visible light. This reduction is attributed to the heat treatment that is applied during the preparation process of the material. In order to verify its activity in the absence of UV radiation, a study was conducted based on the analysis of the photodegradation rate of 2-naphthol, methyl orange and 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazine molecules by mass spectrometry using the compound ammonium hexafluorophosphate as an internal standard. The developed methodology can also be applied to conduct other semiquantitative assays via mass spectrometry. It was observed that TiO2 films induced 2-naphthol photooxidation under visible light and in the presence of oxygen gas after 6 hours of reaction. Photodegradation of methyl orange and 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazine was also confirmed, yet at a slower rate. The process was also observed by the identification of a methyl orange photooxidation by-product in the mass spectrum and from the decay of its absorption peak at 468 nm by UV-Vis spectrophotometry. It was also observed that titania may have its photocatalytic activity reduced by raising the pH of the medium. Furthermore, it was also produced titania films modified with gold nanoparticles through use of thioglycolic acid as a mediator and by drop casting method. Both techniques formed homogeneous films of gold nanoparticles over TiO2, and their photocatalytic activity were also evaluated. Nevertheless, the presence of the metal impaired the photocatalytic efficiency of titania by inhibiting its activity when excited by visible light. All in all, pure TiO2 P-25 films work under incidence of a wider range of the solar spectrum and has also the advantage of functioning as heterogeneous catalysts for photodegradation reactions of organic molecules and can be easily removed from the reaction medium at the end of the process.

A titânia (TiO2) é um material amplamente estudado devido ao seu baixo teor de toxicidade, alta disponibilidade e por apresentar propriedades que permitem ser utilizado em uma variedade de aplicações fotocatalíticas. Sua atividade fotocatalítica frente à degradação de poluentes orgânicos, por exemplo, pode ser melhorada quando se prepara uma mistura de fases desse material, como o TiO2 P-25 apresenta. Entretanto, seu elevado valor de band gap lhe permite ser utilizado apenas quando incidido com radiação eletromagnética de alta energia (&#955;< 390 nm). O presente trabalho demonstra que quando TiO2 P-25 é sintetizado em forma de filmes mesoporosos, seu band gap é reduzido e passa a apresentar atividade fotocatalítica sob incidência de luz visível. Essa redução é atribuída ao tratamento térmico que é aplicado no processo de preparo do material. Para comprovar sua atividade na ausência de radiação UV, um estudo foi conduzido a partir da análise da taxa de fotodegradação das moléculas 2-naftol, alaranjado de metila e 2,4,6-trimercapto- 1,3,5-triazina por espectrometria de massas utilizando o composto hexafluorofosfato de amônio como padrão interno. A metodologia desenvolvida pode também ser aplicada para conduzir outros ensaios semi-quantitativos por espectrometria de massas. Foi observado que os filmes de TiO2 promovem fodo-oxidação de 2-naftol sob incidência de luz visível e na presença de gás oxigênio após 6 horas de reação. A fotodegradação do alaranjado de metila e do 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazina também foi confirmada, entretanto em uma taxa mais lenta. O processo também foi observado pela identificação de um subproduto da foto-oxidação do alaranjado de metila no espectro de massas e a partir do decaimento do seu pico de absorção em 468 nm por espectrofotometria no UV-Vis. Foi observado também que a titânia pode ter sua atividade fotocatalítica reduzida ao elevar o pH do meio. Além disso, foram produzidos filmes de titânia modificados com nanopartículas de ouro a partir da utilização de ácido tioglicólico como mediador e por drop casting. Os dois métodosformaram filmes homogêneos de nanopartículas de ouro sobre o TiO2, e estes foram utilizados nos ensaios fotocatalíticos. Entretanto, a presença do metal prejudicou a eficiência fotocatalítica da titânia inibindo sua atividade quando excitada com luz visível. Dessa forma, filmes puros de TiO2 P-25, além de ativos sob incidência de uma faixa espectral mais ampla da radiação solar, apresentam a vantagem de funcionarem como catalisadores heterogêneos de reações de fotodegradação de moléculas orgânicas podendo ser facilmente removidos do meio reacional ao final do processo. / Titania (TiO2) is a widely studied material due to its low toxicity, high availability and to have properties that allow it to be used in a variety of photocatalytic applications. Its photocatalytic activity against the degradation of organic contaminants, for instance, can be even improved when preparing a mixture of phases of this material, as TiO2 P- 25 presents. However, its high band gap allows it to be used only when affected by high energy electromagnetic radiation (&#955;< 390 nm). The present work demonstrates that when TiO2 P-25 is synthesized in the form of mesoporous films, its band gap is reduced, and it starts to present photocatalytic activity under visible light. This reduction is attributed to the heat treatment that is applied during the preparation process of the material. In order to verify its activity in the absence of UV radiation, a study was conducted based on the analysis of the photodegradation rate of 2-naphthol, methyl orange and 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazine molecules by mass spectrometry using the compound ammonium hexafluorophosphate as an internal standard. The developed methodology can also be applied to conduct other semiquantitative assays via mass spectrometry. It was observed that TiO2 films induced 2-naphthol photooxidation under visible light and in the presence of oxygen gas after 6 hours of reaction. Photodegradation of methyl orange and 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazine was also confirmed, yet at a slower rate. The process was also observed by the identification of a methyl orange photooxidation by-product in the mass spectrum and from the decay of its absorption peak at 468 nm by UV-Vis spectrophotometry. It was also observed that titania may have its photocatalytic activity reduced by raising the pH of the medium. Furthermore, it was also produced titania films modified with gold nanoparticles through use of thioglycolic acid as a mediator and by drop casting method. Both techniques formed homogeneous films of gold nanoparticles over TiO2, and their photocatalytic activity were also evaluated. Nevertheless, the presence of the metal impaired the photocatalytic efficiency of titania by inhibiting its activity when excited by visible light. All in all, pure TiO2 P-25 films work under incidence of a wider range of the solar spectrum and has also the advantage of functioning as heterogeneous catalysts for photodegradation reactions of organic molecules and can be easily removed from the reaction medium at the end of the process.