Foram purificados dois isoinibidores de α-amilase (IAs) do feijão preto, Phaseolus vulgaris, cv. Rico 23, através de extração aquosa, precipitação fracionada com sulfato de amônio, diálise contra água destilada e cromatografias em colunas de troca iônica, interação hidrofóbica e peneira molecular. Foram analisadas as caracteristicas químicas dos inibidores (I-1 e I-2), apresentando: 9,9 e 12,1% de carboidratos, 58 e 51 KDaltons de peso molecular, 4,70 e 4,65 como pontos isoelétricos e 13,4 e 36,7 de hidrofobicidade superficial, respectivamente. Também foram analisados o conteúdo de amino ácidos, os mapas trípticos, bem como as condições de dissociação molecular e mudanças conformacionais por agentes químicos e temperatura, avaliadas em SDS-PAGE, calorimetria diferencial e emissão de fluorescência. A separação das subunidades peptídicas foi realizada por cromatografia em DEAE-celulose-uréia 6M, procedendo-se o seqüenciamento parcial de 3 peptídeos isolados. A confrontação das seqüências obtidas com a seqüência da var. Greensleaves revelou homologias de até 59%. Porém, diferenças marcantes entre o I-1 e o I-2 demonstram que essas proteínas devem ser sintetizadas a partir de DNAs distintos. As proteínas isoladas são comprovadamente isoinibidores pertencentes a uma nova família de inibidores de α-amilase específica dos Phaseolus vulgaris. / Two α-amylase isoinhibitors, I-1 and I-2, were purified from black beans Phaseolus vulgaris, cv. Rico 23. Both are glycoproteins acting on mammalian and insect α-amylases, having similar isoelectric points, 4.70 and 4.65, and aminoacid composition, but showing different molecular weights, 58 and 51 KDaltons, and surface hydrophobicity, 13.4 and 36.7, respectivily. Conformational changes due to dissociating agents and temperature were detected by SDS-PAGE, DSC and by following the fluorescence emission. The peptides dissociated by urea-SDS-β-mercaptoethanol were isolated on a urea-DEAE-celulose column. Three of the isolated peptides were sequenced showing up to 59% homology with the deduced sequence from the inhibitor of the var. Greensleaves. In spite of the similarity, they seem to be sythesizes by different DNAs.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4425.pdf: 4096750 bytes, checksum: d77921e33ac24b167ed701cea4759eb0 (MD5) Previous issue date: 2012-04-18 / Financiadora de Estudos e Projetos / Plant cell walls are composed of approximately 65% cellulose microfibrils and pectin. The latter is proteolytically degraded by the so-called pectinases enzymes (also known as pectinolytic enzymes). Pectinases may be either depolymerizing. They are produced by plants, filamentous fungi, bacteria, and yeast. Due to the wide commercial use of pectinase, one has testified a growing number of studies devoted to understand the activities of such enzymes. Bioinformatics tools were employed throughout this work in order to study fungal polygalacturonase (PG) under two aspects. Firstly, all stored fungal PG sequences in databases (2093) were analyzed in order to evaluate through searching for sequential motifs and phylogenetic studies the possibility to classifying the enzymes as either Endo- or Exo-PG. After excluding those with less than 70 amino acids, those that corresponded to the hypothetical protein , and those that were neither PG nor fungal PG, there were 957 sequences left. Those sequences were separated according to genus and species. For each group, multiple sequence alignments were made by using ClustalW software. The alignments were analyzed and the sequences displaying 100% identity were then expunged, thus resulting in a database of unique sequences of fungal PG. By means of the alignment, the study of structural motifs, and the construction of phylogenetic trees, one was able to classify all the sequences according to their mode of action in either Endo- or Ex-PG. Throughout the second part of our research, protein homology-modeling methods were employed while constructing a three-dimensional model of a L. gongylophorus fungal polygalacturonase, symbiont of leaf-cutting ant. The model was validated by PROCHECK, VERIFY 3D, and WHAT IF software. By analyzing the 3D model of the L. gongylophorus PG, a catalytic mechanism of the enzyme was outlined, which may take place by inverting the configuration of sugar anomeric carbon (substrate). / A parede celular de células de plantas é composta de aproximadamente 65% de rede de celulose e rede de pectato. Essa última é proteoliticamente degradada por enzimas chamadas pectinases ou enzimas pectinolíticas. As pectinases podem ser despolimerizantes ou desesterificantes e são produzidas por plantas, fungos filamentosos, bactérias e leveduras. Impulsionado pelas aplicações comerciais que pectinases representam, é crescente o estudo para o melhor entendimento sobre as atividades dessas enzimas. Ferramentas de bioinformática foram usadas neste trabalho para estudar poligalacturonases (PG) de fungos, sob dois aspectos. Na primeira parte do trabalho, todas as sequências de PG de fungos depositadas em bancos de dados (2093) foram analisadas e avaliadas quanto à possibilidade de classificação das enzimas em Endo- ou Exo-PG através de busca de motivos sequenciais e estudos filogenéticos. Após exclusão daquelas com menos de 70 aminoácidos, das que correspondiam a 'proteína hipotética' e ainda das que não eram PG ou mesmo não eram PG de fungos restaram 957 sequências. Essas sequências foram separadas por gênero e espécie e para cada grupo foram realizados alinhamentos múltiplos de sequências usando o programa ClustalW . Os alinhamentos foram analisados e as sequências com 100% de identidade foram retiradas, resultando em um conjunto de dados com 417 sequências únicas de PG de fungos. Através dos alinhamentos, do estudo de motivos estruturais e da construção de árvores filogenéticas foi possível classificar todas as sequências de acordo com seu modo de ação em Endo- ou Exo-PG. Na segunda parte do trabalho foi usado o método de modelagem por homologia na construção do modelo tridimensional de uma poligalacturonase do fungo L. gongylophorus, simbionte de formigas cortadeiras. O modelo foi validado com os programas PROCHECK, VERIFY 3D e WHAT IF. Através da análise do modelo 3D da PG do L. gongylophorus foi possível propor um mecanismo de ação da enzima, que deve ocorrer com inversão da configuração do carbono anomérico do açúcar (substrato).

Foram purificados dois isoinibidores de α-amilase (IAs) do feijão preto, Phaseolus vulgaris, cv. Rico 23, através de extração aquosa, precipitação fracionada com sulfato de amônio, diálise contra água destilada e cromatografias em colunas de troca iônica, interação hidrofóbica e peneira molecular. Foram analisadas as caracteristicas químicas dos inibidores (I-1 e I-2), apresentando: 9,9 e 12,1% de carboidratos, 58 e 51 KDaltons de peso molecular, 4,70 e 4,65 como pontos isoelétricos e 13,4 e 36,7 de hidrofobicidade superficial, respectivamente. Também foram analisados o conteúdo de amino ácidos, os mapas trípticos, bem como as condições de dissociação molecular e mudanças conformacionais por agentes químicos e temperatura, avaliadas em SDS-PAGE, calorimetria diferencial e emissão de fluorescência. A separação das subunidades peptídicas foi realizada por cromatografia em DEAE-celulose-uréia 6M, procedendo-se o seqüenciamento parcial de 3 peptídeos isolados. A confrontação das seqüências obtidas com a seqüência da var. Greensleaves revelou homologias de até 59%. Porém, diferenças marcantes entre o I-1 e o I-2 demonstram que essas proteínas devem ser sintetizadas a partir de DNAs distintos. As proteínas isoladas são comprovadamente isoinibidores pertencentes a uma nova família de inibidores de α-amilase específica dos Phaseolus vulgaris. / Two α-amylase isoinhibitors, I-1 and I-2, were purified from black beans Phaseolus vulgaris, cv. Rico 23. Both are glycoproteins acting on mammalian and insect α-amylases, having similar isoelectric points, 4.70 and 4.65, and aminoacid composition, but showing different molecular weights, 58 and 51 KDaltons, and surface hydrophobicity, 13.4 and 36.7, respectivily. Conformational changes due to dissociating agents and temperature were detected by SDS-PAGE, DSC and by following the fluorescence emission. The peptides dissociated by urea-SDS-β-mercaptoethanol were isolated on a urea-DEAE-celulose column. Three of the isolated peptides were sequenced showing up to 59% homology with the deduced sequence from the inhibitor of the var. Greensleaves. In spite of the similarity, they seem to be sythesizes by different DNAs.

No estado do Espírito Santo (ES), uma das principais áreas produtoras de mamão do país, a eliminação sistemática de plantas doentes tem sido aplicada desde a década de 1980 para o controle do mosaico do mamoeiro (Papaya ringspot virus - type P; PRSV-P). O uso permanente dessa prática nos últimos 25 anos levou a uma aparente seleção e predominância de isolados fracos do vírus. Os objetivos deste trabalho foram: investigar a prevalência desses isolados fracos, bem como a estabilidade e o efeito protetor contra isolados severos do vírus; estudar a infecção natural de abobrinha de moita (Cucurbita pepo cv. Caserta) e abóbora moranga (C. maxima cv. Exposição) com o PRSV-P quando plantadas ao lado de mamoeiros infectados e caracterizar um isolado do Alfalfa mosaic virus (AMV) em infecção natural em mamoeiro. A detecção de possíveis isolados fracos do vírus foi realizada por PTAELISA, microscopia eletrônica e RT-PCR. Todos os isolados também foram inoculados mecanicamente em mamoeiro cv. Golden para avaliação de sintomas. Sequências de nucleotídeos e de aminoácidos deduzidos do gene da proteína capsidial de alguns isolados fracos mostraram identidades superiores a 89% e 90%, respectivamente, com isolados do PRSV-P. De 119 amostras de mamoeiros analisadas, 86 estavam infectadas com o PRSV-P, mas somente 75 induziram sintomas fracos em mamoeiros. Quatro isolados fracos foram selecionados ao acaso para estudos de estabilidade, e de proteção em casa de vegetação. Apenas dois isolados fracos induziram sintomas estáveis em mamoeiros até a oitava transferência. A proteção total só foi obtida com plantas premunizadas com dois isolados fracos e desafiados com o isolado PRSV-PES. Plantas de mamoeiros cv. Golden premunizadas com vários isolados fracos do PRSV-P foram expostas em condições de campo na ESALQ/USP, Piracicaba, SP, em dois experimentos independentes. Poucas plantas permaneceram com sintomas fracos de mosaico até o final dos experimentos. Uma terceira exposição foi realizada em Linhares, ES, com mamoeiros cvs. Sunrise Solo e Golden premunizados com oito isolados fracos, coletados nos experimentos em campo na ESALQ/USP. Apenas uma planta premunizada com um isolado fraco permaneceu com sintomas leves da doença até a última avaliação. Tentativas de detectaçao de infecções naturais de cucurbitáceas com o PRSV-P foram realizados em dois plantios de abobrinha de moita e dois de abóbora moranga, na ESALQ/USP, Piracicaba, SP. A detecção do vírus foi feita por meio da inoculação de extratos foliares das cucurbitáceas em mamoeiros cv. Golden. Os mamoerios foram avaliados por meio de sintomas, PTA-ELISA e RT-PCR. Nenhuma planta de mamoeiro inoculada com extratos foliares das duas cucurbitáceas exibiu sintomas de mosaico, embora o gene ci, mas não o cp, tenha sido detectado em uma amostra de folhas de mamoeiro, indicando que ao menos uma planta de abobrinha de moita estava infectada. Finalmente, no decorrer dos ensaios de campo na ESALQ/USP, constatou-se uma planta de mamoeiro apresentando sintomas severos de mosaico amarelo, deformação foliar e necrose sistêmica, diferente daqueles induzidos pelo PRSV-P. Análises biológicas, sorológica e moleculares confirmaram tratar-se do AMV. Este é o primeiro relato de infecção natural de mamoeiro com esse vírus. / Papaya ringspot virus type P (PRSV-P) causes the major disease in Brazilian papaya orchards that result in significant yield losses. In Espírito Santo state systematic rouging of infected plants has been applied since early 1980s for the control of this disease. Its permanent use over the last 25 years has lead to an apparent selection and predominance of mild strains throughout papaya orchards. The objectives of this work were to investigate the prevalence of mild isolates, as well the stability and protective effect against severe isolates of the virus; The aim of this work was to study the natural infecction of zucchini squash (Cucurbita pepo cv. Caserta) and pumpkin (C. maxima cv. Exposição) grown near to papaya trees infected with PRSV-P and characterize an isolate of Alfalfa mosaic virus (AMV) in natural infection in papaya. The detection of possible mild isolates of the virus was performed by PTA-ELISA, electron microscopy and RT-PCR. All isolates were inoculated mechanically in papaya cv. Golden for symptoms evaluation. Nucleotides and deduced amino acids sequences of the coat protein gene of some mild isolates showed identities above 89% and 90%, respectively, with isolates of PRSV-P. Of 119 samples from papaya plants analyzed, 86 were infected with PRSV-P and 75 induced mild symptoms on papaya. Four mild isolates were randomly selected for stability and protection studies under greenhouse. Only two isolates induced mild symptoms on papaya and remained stables until the eighth transference. Full protection was obtained with preimmunized plants with two mild isolates and challenged with the isolate PRSV-P-ES. Plants of papaya cv. Golden preimmunized with several mild isolates of PRSV-P were exposed under field conditions at ESALQ/USP, Piracicaba,SP, in two independent experiments. Few plants remained with mild mosaic symptoms at the end of the experiments. A third field exposition was held in Linhares,ES, with papaya cvs. Golden and Sunrise Solo preimmunized with eight mild isolates, collected in field experiments at ESALQ/USP. Only one plant preimmunized with a mild isolate remained with mild symptoms of the disease until the last evaluation. Attempts of detection of natural infections of cucurbits with PRSV-P were carried out in two plantations of zucchini squash and pumpkin at ESALQ/USP, Piracicaba,SP. The detection of the virus was made by inoculation of leaf extracts of cucurbits in papaya cv. Golden. The papaya plants were assessed by symptoms, PTAELISA and RT-PCR. None of papaya plants exhibited symptoms of mosaic, while the ci gene, but not the cp, was detected in a sample of leaves of papaya, indicating that at least one clump of zucchini squash plant was infected. Finally, during the field test at ESALQ/USP, a papaya plant was found showing severe symptoms severe yellow leaf mosaic, leaf distortion and systemic necrosis, different from those induced by PRSV-P. Biological, serological and molecular tests confirmed the infection with AMV. This is the first report of natural infection of papaya with this virus.

No estado do Espírito Santo (ES), uma das principais áreas produtoras de mamão do país, a eliminação sistemática de plantas doentes tem sido aplicada desde a década de 1980 para o controle do mosaico do mamoeiro (Papaya ringspot virus - type P; PRSV-P). O uso permanente dessa prática nos últimos 25 anos levou a uma aparente seleção e predominância de isolados fracos do vírus. Os objetivos deste trabalho foram: investigar a prevalência desses isolados fracos, bem como a estabilidade e o efeito protetor contra isolados severos do vírus; estudar a infecção natural de abobrinha de moita (Cucurbita pepo cv. Caserta) e abóbora moranga (C. maxima cv. Exposição) com o PRSV-P quando plantadas ao lado de mamoeiros infectados e caracterizar um isolado do Alfalfa mosaic virus (AMV) em infecção natural em mamoeiro. A detecção de possíveis isolados fracos do vírus foi realizada por PTAELISA, microscopia eletrônica e RT-PCR. Todos os isolados também foram inoculados mecanicamente em mamoeiro cv. Golden para avaliação de sintomas. Sequências de nucleotídeos e de aminoácidos deduzidos do gene da proteína capsidial de alguns isolados fracos mostraram identidades superiores a 89% e 90%, respectivamente, com isolados do PRSV-P. De 119 amostras de mamoeiros analisadas, 86 estavam infectadas com o PRSV-P, mas somente 75 induziram sintomas fracos em mamoeiros. Quatro isolados fracos foram selecionados ao acaso para estudos de estabilidade, e de proteção em casa de vegetação. Apenas dois isolados fracos induziram sintomas estáveis em mamoeiros até a oitava transferência. A proteção total só foi obtida com plantas premunizadas com dois isolados fracos e desafiados com o isolado PRSV-PES. Plantas de mamoeiros cv. Golden premunizadas com vários isolados fracos do PRSV-P foram expostas em condições de campo na ESALQ/USP, Piracicaba, SP, em dois experimentos independentes. Poucas plantas permaneceram com sintomas fracos de mosaico até o final dos experimentos. Uma terceira exposição foi realizada em Linhares, ES, com mamoeiros cvs. Sunrise Solo e Golden premunizados com oito isolados fracos, coletados nos experimentos em campo na ESALQ/USP. Apenas uma planta premunizada com um isolado fraco permaneceu com sintomas leves da doença até a última avaliação. Tentativas de detectaçao de infecções naturais de cucurbitáceas com o PRSV-P foram realizados em dois plantios de abobrinha de moita e dois de abóbora moranga, na ESALQ/USP, Piracicaba, SP. A detecção do vírus foi feita por meio da inoculação de extratos foliares das cucurbitáceas em mamoeiros cv. Golden. Os mamoerios foram avaliados por meio de sintomas, PTA-ELISA e RT-PCR. Nenhuma planta de mamoeiro inoculada com extratos foliares das duas cucurbitáceas exibiu sintomas de mosaico, embora o gene ci, mas não o cp, tenha sido detectado em uma amostra de folhas de mamoeiro, indicando que ao menos uma planta de abobrinha de moita estava infectada. Finalmente, no decorrer dos ensaios de campo na ESALQ/USP, constatou-se uma planta de mamoeiro apresentando sintomas severos de mosaico amarelo, deformação foliar e necrose sistêmica, diferente daqueles induzidos pelo PRSV-P. Análises biológicas, sorológica e moleculares confirmaram tratar-se do AMV. Este é o primeiro relato de infecção natural de mamoeiro com esse vírus. / Papaya ringspot virus type P (PRSV-P) causes the major disease in Brazilian papaya orchards that result in significant yield losses. In Espírito Santo state systematic rouging of infected plants has been applied since early 1980s for the control of this disease. Its permanent use over the last 25 years has lead to an apparent selection and predominance of mild strains throughout papaya orchards. The objectives of this work were to investigate the prevalence of mild isolates, as well the stability and protective effect against severe isolates of the virus; The aim of this work was to study the natural infecction of zucchini squash (Cucurbita pepo cv. Caserta) and pumpkin (C. maxima cv. Exposição) grown near to papaya trees infected with PRSV-P and characterize an isolate of Alfalfa mosaic virus (AMV) in natural infection in papaya. The detection of possible mild isolates of the virus was performed by PTA-ELISA, electron microscopy and RT-PCR. All isolates were inoculated mechanically in papaya cv. Golden for symptoms evaluation. Nucleotides and deduced amino acids sequences of the coat protein gene of some mild isolates showed identities above 89% and 90%, respectively, with isolates of PRSV-P. Of 119 samples from papaya plants analyzed, 86 were infected with PRSV-P and 75 induced mild symptoms on papaya. Four mild isolates were randomly selected for stability and protection studies under greenhouse. Only two isolates induced mild symptoms on papaya and remained stables until the eighth transference. Full protection was obtained with preimmunized plants with two mild isolates and challenged with the isolate PRSV-P-ES. Plants of papaya cv. Golden preimmunized with several mild isolates of PRSV-P were exposed under field conditions at ESALQ/USP, Piracicaba,SP, in two independent experiments. Few plants remained with mild mosaic symptoms at the end of the experiments. A third field exposition was held in Linhares,ES, with papaya cvs. Golden and Sunrise Solo preimmunized with eight mild isolates, collected in field experiments at ESALQ/USP. Only one plant preimmunized with a mild isolate remained with mild symptoms of the disease until the last evaluation. Attempts of detection of natural infections of cucurbits with PRSV-P were carried out in two plantations of zucchini squash and pumpkin at ESALQ/USP, Piracicaba,SP. The detection of the virus was made by inoculation of leaf extracts of cucurbits in papaya cv. Golden. The papaya plants were assessed by symptoms, PTAELISA and RT-PCR. None of papaya plants exhibited symptoms of mosaic, while the ci gene, but not the cp, was detected in a sample of leaves of papaya, indicating that at least one clump of zucchini squash plant was infected. Finally, during the field test at ESALQ/USP, a papaya plant was found showing severe symptoms severe yellow leaf mosaic, leaf distortion and systemic necrosis, different from those induced by PRSV-P. Biological, serological and molecular tests confirmed the infection with AMV. This is the first report of natural infection of papaya with this virus.