Made available in DSpace on 2016-08-10T10:39:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SARA GISELLE DE CASSIA ALEXANDRE GONDIM.pdf: 1809475 bytes, checksum: 7b6fa0472c86151e208d21086f933a63 (MD5) Previous issue date: 2010-04-08 / Hoplias malabaricus is a characiforme fish (family Erythrinidae) with a wide distribution in the Neotropical region. The species has been considered by several authors as a group of species in urgent need of a taxonomic revision. Under this context, genetic studies are needed in order to increase the amount of information available for this species. Microsatellite markers are codominant, multiallelic, abundant and well distributed throughout the genome, and therefore are efficient to evaluate the genetic variability in natural populations. Also for conservation and managment studies. This study uses a strategy of development of primers for microsatellite regions based on the sequencing of random fragments from a genomic library "shotgun" for the detection of microsatellite regions in H. malabaricus. From 864 sequences obtained, I found 78 microsatellite regions that allowed the construction of pairs of primers. These regions are composed of different types of repeat motifs, including dinucleotide, trinucleotídes, tetranucleotídes and pentanucleotídes. Alleles varied in size from 136 to 236 base pairs. This shows that the strategy of random sequence from libraries "shotgun" is interesting to obtain repetitive regions with different motives. From 78 pairs of primers found, 25 were synthesized for standardization and characterzation. Of these 25, 14 had satisfactory standard of amplification, and among these, six (Hmal-9, Hmal-23, Hmal-33, Hmal-34, Hmal-46 and Hmal-60) showed polymorphisms. Considering the 14 loci evaluated, the observed heterozygosity (Ho) had a mean of 0.054 and expected heterozygosity (He) had a mean value equal to 0.246. Among the loci that showed polymorphisms, only the reported Hmal-9 showed significant deviations for the test of adherence to the proportions expected for the Hardy-Weinberg. The strategy of development of starters from library shotgun was efficient for the detention of different types of regions microssatélites in the genome of the species Hoplias malabaricus exists low polimorfismos in the 14 locos microssatélites evaluated in 48 individuals. / A espécie Hoplias malabaricus, pertencente à família Erythrinidae, representa uma das espécies de peixes characiformes com maior distribuição na região Neotropical. O grupo vem sendo considerado por diversos autores como um conjunto de espécies que necessita de uma revisão quanto à classificação. Para tanto, dentre outros, são necessários estudos genéticos, aumentando a quantidade de informações disponível para a espécie. Os marcadores microssatélites, por serem codominantes, multialélicos, abundantes e bem distribuídos ao longo do genoma, são eficientes para avaliar a variabilidade genética em populações naturais e para a realização de estudos de genética com aplicação em manejo e conservação. Este estudo utiliza uma estratégia de desenvolvimento de iniciadores para regiões microssatélites que se baseia no sequenciamento aleatório de fragmentos provenientes de uma biblioteca genômica shotgun para a detecção de regiões microssatélites, em H. malabaricus (traíra). Das 864 sequências obtidas, foram encontradas 78 regiões microssatélites que possibilitaram a construção de pares de iniciadores. Estas regiões são compostas por vários tipos de motivos de repetição, incluindo dinucleotídios, trinucleotídios, tetranucleotídios, pentanucleotídios. Os alelos apresentaram amplitude de variação de tamanho entre 136 a 236 pares de bases. Isto mostra que a estratégia de sequenciamento aleatório a partir de bibliotecas shotgun é interessante para a obtenção de regiões repetitivas com diferentes motivos. Dos 78 pares de iniciadores encontrados, 25 foram sintetizados para padronização e caraterização. Destes 25, apenas 14 apresentaram padrão de amplificação satisfatório, e dentre estes, seis (Hmal 9, Hmal 23, Hmal 33, Hmal 34, Hmal 46 e Hmal 60) apresentaram polimorfismos. Considerando os 14 locos avaliados, a heterozigosidade observada (Ho) apresentou uma média igual a 0,054 e a heterozigosidade esperada (He) apresentou um valor médio igual a 0,246. Dentre os locos que apresentaram polimorfismos, apenas Hmal-9 apresentou desvios significativos para o teste de aderência às proporções esperadas para o equilíbrio de Hardy- Weinberg. A estratégia de desenvolvimento de iniciadores a partir de biblioteca shotgun foi eficiente para a detecção de diferentes tipos de regiões microssatélites no genoma da espécie Hoplias malabaricus. Existe um baixo polimorfismos nos 14 locos microssatélites avaliados em 48 indivíduos da espécie Hoplias malabaricus.

Orientador: Lucilene Delazari dos Santos / Resumo: O uso de animais de grande porte como sorodoadores tem se mostrado de grande importância para a produção do selante de fibrina do Centro de Estudos de Venenos e Animais Peçonhentos (CEVAP). O objetivo deste trabalho foi certificar um plantel de bubalinos, realizar uma investigação sobre os potenciais candidatos à biomarcadores de brucelose em soro de búfalos e evidenciar o isolamento e a quantificação pioneira de exossomos (EVs) do soro de bubalinos com theileriose e babesiose. Realizaram-se os seguintes testes sorológicos: brucelose (BRU), leptospirose (LEP), febre aftosa (FMD), rinotraqueíte infecciosa bovina (IBR), diarréia viral bovina (BVD), varíola bovina (Pox) e tuberculose, língua azul (BTV), estomatite vesicular (EV) - sorotipos cocal (COCV) e alagoano (VSAV), leucose bovina (BLV), neospora (NC), toxoplasmose (TX) e testes bioquímicos laboratoriais. Todas as amostras de soro foram submetidas ao diagnóstico sorológico para detecção de brucelose, diagnóstico de reação em cadeia da polimerase para detecção de theileriose e babesiose, cromatografia líquida de afinidade, isolamento de exossomos, digestão de proteínas em solução, análise de espectrometria de massa e ferramentas de bioinformátca. Observamos um enriquecimento de 90,5% de proteínas nos soros de búfalos após este protocolo de depleção. A análise MS/MS evidenciou que as principais diferenças no proteoma dos animais com brucelose. No que se refere ao exossosmos isolados e quantififcados neste trabalho, nossa met... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of large animals as sorbozers has been shown to be of great importance for the production of fibrin sealant from the Center for the Study of Venoms and Poisonous Animals (CEVAP). The objective of this work was to certify a flock of buffaloes, to conduct an investigation of the potential candidates for brucellosis biomarkers in buffalo serum and to evidence the isolation and the pioneer quantification of buffalo serum exosomes (EVs) with theileriose and babesiosis. The following serological tests were carried out: brucellosis (BRU), leptospirosis (LEP), foot-and-mouth disease (FMD), infectious bovine rhinotracheitis (IBR), bovine viral diarrhea (BVD), bovine pox (Pox) and tuberculosis, blue tongue (BTV), vesicular stomatitis (EV) - cocal (COCV) and alagoan (VSAV) serotypes, bovine leukosis (BLV), neospora (NC), toxoplasmosis (TX) and laboratory biochemical tests. All serum samples were submitted: 1) serological test; 2) Polymerase chain reaction; 3) Depletion; 4) Isolation of exosomes; 5) Mass spectrometry and 6) Analysis and interpretation of the data. The MS / MS analysis showed that the major differences in the proteome of animals with brucellosis. Regarding the isolated and quantified exosmos in this work, our methodology is strongly encouraged for the isolation and characterization of EVs in Apicomplexa infections in farm animals. We conclude that this study on different fronts such as management, infectious diseases and parasitic diseases can be used in small pro... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Dentre as substâncias químicas secretadas pelas plantas, contra os insetos herbívoros, os inibidores de peptidases são de grande interesse. A atenção dada a esses inibidores deve-se ao fato, de eles serem uma boa alternativa no controle de insetos praga, uma vez que não causam danos ao meio ambiente. Contudo, muitas espécies de insetos são capazes de escapar dos efeitos negativos dos inibidores de peptidases das plantas, via diferentes mecanismos adaptativos. Devido a esse fato, é importante compreender os mecanismos desenvolvidos pelos insetos para burlar os efeitos dos inibidores de peptidases das plantas. Diante desse panorama, este trabalho teve como objetivo estudar o mecanismo adaptativo das serina endopeptidases de Spodoptera frugiperda aos inibidores de endopeptidases de soja. Foram realizadas análises do transcriptoma dos intestinos das lagartas mantidas em exposição crônica ao inibidor. Para averiguar os efeitos causados devido à exposição crônica ao inibidor, foram realizadas comparações da expressão relativa, dos genes de tripsinas e quimotripsinas, de intestinos de lagartas de sexto instar. Contudo, para entender o efeito da exposição aguda ao inibidor, lagartas de S. frugiperda foram criadas em dieta artificial controle até o primeiro dia do sexto instar, após esse período elas foram transferidas para dieta artificial acrescida com 0,5 % dos inibidores de endopeptidases de soja, durante 48 horas. Para verificar a ocorrência de um possível controle epigenético na expressão dos genes, as lagartas foram conduzidas até a fase adulta e os adultos, de cada tratamento, foram acasalados entre si, constituindo uma segunda geração. Dados de expressão relativa foram obtidos, de indivíduos da primeira e segunda geração, e foram então comparados. Foram identificados 14 possíveis genes de quimotripsinas e nove possíveis genes de tripsinas. Os genes de tripsina foram divididos em dois grupos distintos em relação a sua sensibilidade aos inibidores de endopepetidases de soja e expressão relativa. Houve uma resposta diferenciada na ativação dos genes de serina endopeptidases de S. frugiperda, a qual dividiu os genes em dois grupos, os responsivos e os não responsivos ao inibidor. A exposição aguda ao inibidor ativou um pequeno grupo de genes, enquanto que a exposição crônica promoveu uma maior amplitude de expressão gênica, sugerindo mecanismos temporalmente regulados. Por último, evidências indicam, pela primeira vez, a possível ocorrência de um mecanismo epigenético, na resposta das enzimas digestivas aos inibidores de serina endopeptidases de soja. / Among the chemicals secreted by plants against insect herbivores, peptidase inhibitors (PIs) are of great interest. The attention given to PIs is due to the fact that they are a good alternative to control insect pests since they do not cause damage to human health and the environment. However, many species of insects are able to escape the negative effects of PIs plants via different adaptive mechanisms. Because of this, it is important to understand the mechanisms developed by insects to circumvent the effects of PIs plants. Against this background, this research aimed to study the adaptive mechanism of serine endopeptidases Spodoptera frugiperda to soybean endopeptidase inhibitors. For this purpose, larvae of S. frugiperda were reared on artificial diet and control artificial diet plus 0.5% of endopeptidase inhibitors of soybean. We conducted a transcriptome midgut of worms maintained in chronic ingestion of the inhibitor. The relative expression of the genes, trypsin and chymotrypsin, was also compared the midgut of sixth instar larvae kept in these diets. In another experiment, the larvae were conducted to moth, then the treatments were mated forming a second generation. Relative expression data were obtained for individuals of the first and second generation, and then compared. Identified 14 genes with potential of chymotrypsin and 9 trypsin like genes. The trypsin gene were divided into two groups for both their sensitivity to PI soybean endopeptidase, and for their relative expression pattern. There was a differentiated response on the genes activation of S. frugiperda serina endopeptidases. The genes were clustered in 2 groups, the responsive ones and the non responsive to the inhibitor. The acute exposition to the inhibitor activated a small group of genes and the chronic exposition affected several genes, indicating the existence of temporal regulated mechanism. Besides, there is a possible occurance of an epigenetic mechanism, which is related to the digestive serina endopeptidases inhibitors of soybean.

Dentre as substâncias químicas secretadas pelas plantas, contra os insetos herbívoros, os inibidores de peptidases são de grande interesse. A atenção dada a esses inibidores deve-se ao fato, de eles serem uma boa alternativa no controle de insetos praga, uma vez que não causam danos ao meio ambiente. Contudo, muitas espécies de insetos são capazes de escapar dos efeitos negativos dos inibidores de peptidases das plantas, via diferentes mecanismos adaptativos. Devido a esse fato, é importante compreender os mecanismos desenvolvidos pelos insetos para burlar os efeitos dos inibidores de peptidases das plantas. Diante desse panorama, este trabalho teve como objetivo estudar o mecanismo adaptativo das serina endopeptidases de Spodoptera frugiperda aos inibidores de endopeptidases de soja. Foram realizadas análises do transcriptoma dos intestinos das lagartas mantidas em exposição crônica ao inibidor. Para averiguar os efeitos causados devido à exposição crônica ao inibidor, foram realizadas comparações da expressão relativa, dos genes de tripsinas e quimotripsinas, de intestinos de lagartas de sexto instar. Contudo, para entender o efeito da exposição aguda ao inibidor, lagartas de S. frugiperda foram criadas em dieta artificial controle até o primeiro dia do sexto instar, após esse período elas foram transferidas para dieta artificial acrescida com 0,5 % dos inibidores de endopeptidases de soja, durante 48 horas. Para verificar a ocorrência de um possível controle epigenético na expressão dos genes, as lagartas foram conduzidas até a fase adulta e os adultos, de cada tratamento, foram acasalados entre si, constituindo uma segunda geração. Dados de expressão relativa foram obtidos, de indivíduos da primeira e segunda geração, e foram então comparados. Foram identificados 14 possíveis genes de quimotripsinas e nove possíveis genes de tripsinas. Os genes de tripsina foram divididos em dois grupos distintos em relação a sua sensibilidade aos inibidores de endopepetidases de soja e expressão relativa. Houve uma resposta diferenciada na ativação dos genes de serina endopeptidases de S. frugiperda, a qual dividiu os genes em dois grupos, os responsivos e os não responsivos ao inibidor. A exposição aguda ao inibidor ativou um pequeno grupo de genes, enquanto que a exposição crônica promoveu uma maior amplitude de expressão gênica, sugerindo mecanismos temporalmente regulados. Por último, evidências indicam, pela primeira vez, a possível ocorrência de um mecanismo epigenético, na resposta das enzimas digestivas aos inibidores de serina endopeptidases de soja. / Among the chemicals secreted by plants against insect herbivores, peptidase inhibitors (PIs) are of great interest. The attention given to PIs is due to the fact that they are a good alternative to control insect pests since they do not cause damage to human health and the environment. However, many species of insects are able to escape the negative effects of PIs plants via different adaptive mechanisms. Because of this, it is important to understand the mechanisms developed by insects to circumvent the effects of PIs plants. Against this background, this research aimed to study the adaptive mechanism of serine endopeptidases Spodoptera frugiperda to soybean endopeptidase inhibitors. For this purpose, larvae of S. frugiperda were reared on artificial diet and control artificial diet plus 0.5% of endopeptidase inhibitors of soybean. We conducted a transcriptome midgut of worms maintained in chronic ingestion of the inhibitor. The relative expression of the genes, trypsin and chymotrypsin, was also compared the midgut of sixth instar larvae kept in these diets. In another experiment, the larvae were conducted to moth, then the treatments were mated forming a second generation. Relative expression data were obtained for individuals of the first and second generation, and then compared. Identified 14 genes with potential of chymotrypsin and 9 trypsin like genes. The trypsin gene were divided into two groups for both their sensitivity to PI soybean endopeptidase, and for their relative expression pattern. There was a differentiated response on the genes activation of S. frugiperda serina endopeptidases. The genes were clustered in 2 groups, the responsive ones and the non responsive to the inhibitor. The acute exposition to the inhibitor activated a small group of genes and the chronic exposition affected several genes, indicating the existence of temporal regulated mechanism. Besides, there is a possible occurance of an epigenetic mechanism, which is related to the digestive serina endopeptidases inhibitors of soybean.

The goal of this thesis was to develop a high-throughput shotgun-MS lipidomics method to qualitatively and quantitively analyze the major mammalian brain ganglioside classes: GM1, GD1, GT1 and GQ1. As a starting point for the method to be developed, a modified ganglioside extraction method from Svennerholm and Ladisch was used (Svennerholm and Fredman, 1980; Ladisch and Gillard, 1985). The efficiencies and the impact of different extraction procedures to the overall performance were evaluated with a software called OptiVal™. The evaluation showed that the most important steps of the protocol are the salt concentration of the water phase during the 2-phase extraction, and 10 mM NaCl yielded the best sensitivity. Also, the number of washing steps with water during reverse solid phase extraction using C18 resin has a significant effect. The next step was to find suitable standards for quantification of the individual ganglioside classes. Since deuterated and alike ganglioside standards were commercially not available, we initially used a deuterated PE standard with limited success. A collaboration with the Ludger Johannes lab provided us with modified C17-ganglioside standards. The term “modified” describes the enzymatic exchange of the fatty acid in the hydrophobic tail by a 17-carbon atom long fatty acid. Since odd numbered fatty acids occur very rarely in nature, it is possible to use the measured intensity of the modified ceramide headgroup of 35:1 (Sphingosine C18:1 + Fatty Acid C17:0) to quantify natural gangliosides. Ideally, we would need to have a fitting modified C17-ganglioside standard for each class to be quantified. Since first only GM1 as a modified standard was available, it was necessary to determine response factors (RFs) for the ganglioside classes GD1, GT1 and GQ1. RFs were assessed empirically by titrating a variety of equimolar concentrations of the modified C17-GM1 standard versus wildtype standards of the other ganglioside classes. After establishment of the RFs it was possible to determine the limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) for the ganglioside classes GD1, GT1 and GQ1 - with regard to the modified C17-GM1 standard. When the modified C17-standards for GD1 and GT1 became available, I was able to find out whether the correct internal standards are superior to the proxy method via response factors. The results clearly showed that the use of a correct class standards is preferable. For GQ1 no modified C17-standard was obtainable, therefore this class still has to be quantified via RFs. Experiments showed that the modified C17-GT1 standard is best suited for that. Another major goal was to integrate the ganglioside method into the general lipid analysis workflow of the high-throughput shotgun mass spectrometry platform that we were using. To achieve these goals adjustments on the evaluated (=old) protocol had to be done. These adjustments included changes in the extraction steps from the Svennerholm & Ladisch more into the direction of a Bligh & Dyer based extraction method. This meant abandoning the 2-phase extraction step as well as the chloroform/methanol/water (C/M/W) 4:8:3 extraction, in favor of a C/M 10:1 followed by a C/M 2:1 extraction of 150 mM ammonium-bicarbonate water solution. The goal behind this was to enable a combination of the global lipidome extraction (Surma et al., 2015) with the ganglioside extraction. Another important improvement was scaling up the extraction process. The use of standard single solid phase extraction (SPE) cartridges was limiting the extraction throughput to only 24 samples at a time, therefore the single SPE cartridges were replaced with the 96-well SPE SOLA™ plates. To process the SOLA™ plates it was necessary to establish the usage of a vacuum manifold. Combined, these changes lowered the overall process time of the protocol from nearly two working days to one working day, without significant loss of sensitivity regarding the measured sample concentrations. This was assessed by performing the mouse brain tissue titration experiment, with all three modified C17-ganglioside class standards GM1, GD1 and GT1. Finally, the established method was applied to investigate the difference in ganglioside levels in the cerebellum compared to the brain hemispheres in mice of different age. First the C/M 10:1 and 2:1 extraction was done for the analysis of all non-ganglioside lipids in the sample. The leftover water phase was then loaded onto the SOLA™ plates and processed with the new protocol. The results matched the given goals - to establish a protocol to measure and quantify the four major brain ganglioside classes in combination with the global lipidomics in a high-throughput manner - and thus were a success. To the best of our knowledge, this was the first time such a broad lipidomic measurement has been performed, hence no other studies exist to which the outcome could be compared.

O crescimento, desenvolvimento e manutenção do tecido ósseo são processos altamente regulados. Diversas proteínas como hormônios, fatores de crescimento e citocinas estão envolvidas nestes processos e exercem atividade direta sobre células osteoblástica e osteoclástica, atuando em sua diferenciação e ativação metabólica. O processo de regeneração óssea é iniciado por fatores estimuladores locais como as proteínas morfogenética óssea (BMP Bone Morphogenetic Proteins). As BMPs são um produto do metabolismo dos osteoblastos, odontoblastos e de várias células tumorais, sendo armazenadas na forma de concentrados no osso, dentina e em células neoplásicas do osteossarcoma e de certos tumores odontogênicos, tais como: fibroma cementificante, cementoblastoma benigno, dentinoma, fibroma odontogênico e odontoma. Esclarecer os mecanismos que controlam a remodelação óssea é uma questão bastante relevante. Nesse sentido, as células-tronco mesenquimais têm despertado grande interesse devido ao seu potencial envolvimento no processo de reparo tissular. A obtenção de osteoblastos funcionais a partir de células-tronco mesenquimais tem sido utilizada na engenharia de tecidos e terapia celular. Desse modo, no presente trabalho foi realizada uma análise proteômica das proteínas envolvidas nas diversas fases de diferenciação osteoblástica de células-tronco mesenquimais de medula óssea de rato Wistar e humana, no sentido de obter maiores informações sobre a diferenciação celular e a biologia do tecido ósseo. Células-tronco mesenquimais obtidas de medula óssea foram cultivadas em meio osteogênico por diferentes períodos para obter células em diversas fases da diferenciação osteoblástica. Para análise proteômica foram utilizadas ferramentas como a estratégia de shotgun proteomics e quantificação relativa (iTRAQ - Isobaric Tag for Relative and Absolute Quantitation) para separação de proteínas e a espectrometria de massas para a identificação e quantificação relativa de proteínas e peptídeos. Neste contexto, os nossos resultados nos levam a concluir que: as CTMs de medula óssea de rato Wistar expressam genes que estão envolvidos na diferenciação osteogênica quando estimuladas in vitro formando matriz óssea no período de 14 dias, ou seja, o fator estimulante no microambiente é de fundamental importância; as CTMs de medula óssea humana apresentaram resultados semelhantes com as CTMs de ratos em nível genômico durante a diferenciação osteogênica, entretanto quando estimuladas in vitro formaram a matriz óssea no período de 21 dias; utilizando duas abordagens proteômicas, foi possível identificar proteínas importantes que estão envolvidas no processo de diferenciação. Mas cabe salientar que, embora tenham sido detectados genes que parecem envolvidos no processo de diferenciação, isso não teve reflexo no proteoma dessas células nos períodos de 7 e 14 dias da indução de diferenciação à osteogênese, o que indica que a maior parte da funcionalidade dessas células quanto aos outros processos biológicos estão preservados, como por exemplo a proliferação celular permaneceu sem grandes alterações. Isso indica que manipulações de isolamento, cultivo e indução da diferenciação dessas células não afetaram o proteoma, com aspectos positivos para a utilização de células-tronco mesenquimais em terapia celular. Do ponto de vista metodológico, esse trabalho abre perspectivas da utilização de estratégias proteômicas baseadas na marcação por isóbaros em combinação com separação de proteínas por eletroforese unidimensional SDS-PAGE para a análise de amostras biologicamente complexas e de quantidades limitadas de obtenção como células-tronco mesenquimais. O estudo da expressão de proteínas durante as fases de diferenciação osteoblástica de células-tronco mesenquimais de medula óssea deve refletir seu estado funcional e contribuir para o entendimento das diversas vias envolvidas no processo de diferenciação. / The growth, development and maintenance of bone tissue are highly regulated processes. Several proteins such as hormones, growth factors and cytokines are actively involved in these processes and exert direct activity on osteoblastic and osteoclastic cells, acting in their differentiation and metabolic activation. The process of bone regeneration is initiated by local stimulating factors as bone morphogenetic proteins (BMP). BMPs are a product of the metabolism of osteoblasts, odontoblasts and various tumor cells and is stored in the form of concentrates in bone, dentin and neoplastic cells of osteosarcoma and certain odontogenic tumors such as fibroma cementifying, cementoblastoma benign dentinoma, odontogenic fibroma and odontoma. Clarify the mechanisms that control bone remodeling is a very relevant issue. Accordingly, the mesenchymal stem cells have attracted great interest because of its potential involvement in the process of tissue repair. Obtaining functional osteoblasts from mesenchymal stem cells has been used in tissue engineering and cell therapy. Thus, this present work performed a proteomic analysis of proteins involved in various stages of osteoblast differentiation of mesenchymal stem cells from bone marrow of Wistar rat and human, in order to obtain more information on the biology of cell differentiation and bone tissue. Mesenchymal stem cells obtained from bone marrow were cultured in osteogenic medium for different periods to obtain cells at different stages of osteoblast differentiation. For proteomics analysis tools were used as the strategy of shotgun proteomics and relative quantification (iTRAQ - isobaric Tag for Relative and Absolute quantitation) for protein separation and mass spectrometry to identify proteins. In this context, our results take us to conclude that the MSCs of Wistar rat bone marrow express genes that are involved in osteogenic differentiation in vitro when stimulated to form bone matrix during the 14 days, ie stimulating factor in the microenvironment is of fundamental importance, the MSCs from human bone marrow showed similar results with rat MSCs at the genomic level during osteogenic differentiation, however, when stimulated in vitro formed bone matrix within 21 days, using two proteomic approaches, we could identify proteins important that are involved in the process of differentiation. But it should be noted that although it has been identified genes that seem involved in the process of differentiation, it was not reflected in the proteome of these cells at 7 and 14 days after induction of the osteogenic differentiation, indicating that most of the functionality of these cells and other biological processes are preserved, such as cell proliferation remained without major changes. This indicates that manipulations of isolation, culture and induction of differentiation of these cells did not affect the proteome, with positive aspects to the use of mesenchymal stem cells in cell therapy. From the methodological point of view, this work opens up the use of proteomic strategies based on the score for isobars in combination with protein separation by electrophoresis, one-dimensional SDS-PAGE for the analysis of complex biological samples and limited quantities of production as mesenchymal stem cells. The study of protein expression during stages of osteoblast differentiation of mesenchymal stem cells from bone marrow should reflect their functional status and contribute to the understanding of pathways involved in the process of differentiation.

Submitted by Franciele Grego Esteves null (francielegrego@gmail.com) on 2017-04-07T15:06:37Z No. of bitstreams: 1 Dissertação de Mestrado p biblioteca.pdf: 6918114 bytes, checksum: e45b8e0514dd2fe63b041ac88e0cd8f7 (MD5) / Rejected by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo: Incluir o número do processo de financiamento nos agradecimentos da dissertação/tese. Corrija esta informação e realize uma nova submissão com o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2017-04-17T14:12:17Z (GMT) / Submitted by Franciele Grego Esteves (francielegrego@gmail.com) on 2017-04-20T20:14:39Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado Franciele - Autoarquivamento UNESP.pdf: 6753928 bytes, checksum: 6e5332799980f808f7228f38b18d6a7c (MD5) / Rejected by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo: O arquivo submetido não contém o certificado de aprovação. Corrija esta informação e realize uma nova submissão com o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2017-04-25T13:55:38Z (GMT) / Submitted by Franciele Grego Esteves (francielegrego@gmail.com) on 2017-04-25T15:04:46Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado Franciele - Autoarquivamento UNESP.pdf: 6918354 bytes, checksum: 0ea68d3a1abeca7d8514c318aef0795e (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-25T16:05:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 esteves_fg_me_rcla.pdf: 6918354 bytes, checksum: 0ea68d3a1abeca7d8514c318aef0795e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T16:05:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 esteves_fg_me_rcla.pdf: 6918354 bytes, checksum: 0ea68d3a1abeca7d8514c318aef0795e (MD5) Previous issue date: 2017-03-22 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A aranha Nephila clavipes pertence ao grupo das aranhas construtoras de teias orbitais, que desenvolveram a capacidade de sintetizar fios adesivos. Esses fios adesivos são encontrados nos círculos centrais destas teias, e apresentam gotículas oleosas contendo vesículas que aprisionam em seu interior soluções de proteínas, peptídeos e muitos compostos de baixa massa molecular. Estudos da análise química dessas gotículas identificaram toxinas, ácidos graxos saturados e até alcaloides. Especula-se que quando um inseto presa é aprisionado pela teia, os ácidos graxos dessas gotículas auxiliam no processo de desestabilização da cutícula do inseto, permitindo a difusão das toxinas para o interior do corpo da presa. Também são relatados alcaloides que atuam como repelentes a predadores em algumas teias, e como inseto-toxinas em outras. A presença dessas moléculas são evidências de que a teia não é uma simples ferramenta para captura mecânica e aprisionamento de presas, mas sim uma complexa estrutura, que parece desempenhar um papel estratégico “ativo” na captura de suas presas. Considerando isso, o objetivo deste estudo foi analisar a ultraestrutura, a disposição das gotículas sobre os fios de seda, e visualizar a presença de vesículas lipídicas extraídas das gotículas da teia orbital da aranha N. clavipes através de microscopia. Além disso explorou-se a riqueza do perfil químico dos compostos de baixas massas moleculares da seda da teia através da cromatografia gasosa bidimensional abrangente acoplada a um detector de massas; e por fim investigar a riqueza de proteínas presentes na seda da teia e nas glândulas produtoras de seda, através da digestão proteolítica em solução, cromatografia líquida, e espectrometria de massas, ressaltando as possíveis toxinas envolvidas na paralisia de presas. Primeiramente, foi realizado um estudo com microscopia eletrônica de varredura das gotículas depositadas sobre os fios de seda, e com microscopia de luz das vesículas lipídicas que se encontram em suspensão, retidas dentro do conteúdo aquoso das gotículas. Posteriormente na análise da perfilagem química foram encontrados 316 compostos, dentre esses 25 foram identificados a partir de padrões químicos, sendo a maioria hidrocarbonetos saturados e alguns ácidos graxos. Este estudo também demonstrou através de bioesaios de repelência, que alguns dos ácidos graxos e hidrocarbonetos identificados nas gotículas da teia apresentaram potencial como repelentes a formigas invasoras. Enquanto que o ácido palmítico apresentou ação potencial no processo de dissolução/desintegração da camada superficial da cutícula de abelhas, para permitir a passagem das toxinas ao interior do corpo das presas da aranha N. clavipes. Na análise proteômica foram indentificados um total de 2051 proteínas na seda da teia, sendo que 163 dessas proteínas são toxinas. Também foram identificadas um total de 927, 1961, 849, e 860 proteínas nas glândulas agregada, ampulada maior, flageliforme e ampulada menor, respectivamente; sendo que desses totais, 194, 78, 32 e 30 são toxinas pertencentes a cada glândula citada acima, respectivamente. Este estudo sugere que as glândulas de seda, principalmente a glândula agregada, podem sintetizar e depositar sobre a seda da teia toxinas importantes, que são comuns a alguns venenos animais, tornando dessa forma as teias como uma estrutura ativa na captura de presas. A partir dos resultados obtidos foi possível elaborar uma hipótese que relaciona o papel das gotículas, vesículas lipídicas e dos compostos identificados como parte da estratégia química da teia na pré digestão e paralisia da presa. Portanto, este estudo forneceu uma melhor compreensão da química-ecológica da captura de presas pela teia da aranha N. clavipes, além de informações que podem possibilitar o uso desses compostos no desenvolvimento de inseticida-seletivo, ou até mesmo em possíveis aplicações farmacológicas. / Nephila clavipes belongs to the group of orb-weavings spiders that have developed the ability to synthesize adhesive threads. Such adhesive threads are found in the core circles of the orb-webs, and present oily droplets which in turn contain many vesicles in suspension, entrapping solutions of proteins, peptides and many small-molecular mass compounds. Chemical analysis studies of these droplets identified toxins, saturated fatty acids and even alkaloids. It is speculated that when an insect-prey is trapped by the web, the fatty acids of these droplets aid in the process of destabilizing the insect cuticle allowing the diffusion of the toxins into the prey body. Some studies also reported alkaloids that act as repellents to predators in some webs, and as insect-toxins in others. The presence of these molecules is evidence that the web is not a simple tool for mechanical capture and imprisonment of prey; but rather a complex structure that seems to play a strategic "active" role in capturing its prey. Considering this, the aim of this study was to analyze the ultrastructure, the disposition of the droplets on the silk fibers, and to visualize the presence of lipid vesicles extracted from the web’s droplets of N. clavipes spider, by microscopy. In addition, the richness of the chemical profile of the small-molecular mass compounds in the web-silk was explored through comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled to a mass detector; and finally to investigate the richness of proteins present in web-silk and silk-producing glands through in solution proteolytic digestion, liquid chromatography, and mass spectrometry, highlighting the possible toxins involved in the prey paralysis. First, was performed scanning electron microscopy study of the droplets deposited on the web-silk and light microscopy of the suspended lipid vesicles retained within the aqueous contents of the droplets. Posteriorly in the profiling chemical analysis were identified 316 compounds, among these 25 were identified from chemical standards, most of them are hydrocarbons saturated and some fatty acids. This study also demonstrated through repellence bioassays, that some of the fatty acids and hydrocarbons identified in the web's droplets presented potential as repellents to invasive ants. While the palmitic acid presented potential action in the process of dissolution / disintegration superficial layer of cuticle bees, to allow the difusion of toxins into the prey body. In the proteomic analysis a total of 2051 proteins were identified in the web-silk, of which 163 of these proteins are toxins. A total of 927, 1961, 849, and 860 proteins were also identified in the aggregate, major ampullate, flagelliform and minor ampullate glands, respectively; and of these totals, 194, 78, 32 and 30 are toxins belonging to each gland mentioned above, respectively. This study suggests that silkproducing glands, especially the aggregate gland, can synthesize and deposit on the silk-web important toxins, which are common to some animal venoms, thereby making the webs an active structure in the prey capture. From the obtained results it was possible to elaborate a hypothesis that relates the role of the droplets, lipid vesicles and the compounds identified as part of the chemical strategy of the web in the pre-digestion and prey paralysis. Thus, this study provided a better understanding of the chemical-ecological prey capture by N. clavipes spider web, in addition to information that may enable the use of these compounds in the development of insecticide-selective or even possible pharmacological applications. / FAPESP: 2011/51684-1 / FAPESP: 2015/14220-8

O crescimento, desenvolvimento e manutenção do tecido ósseo são processos altamente regulados. Diversas proteínas como hormônios, fatores de crescimento e citocinas estão envolvidas nestes processos e exercem atividade direta sobre células osteoblástica e osteoclástica, atuando em sua diferenciação e ativação metabólica. O processo de regeneração óssea é iniciado por fatores estimuladores locais como as proteínas morfogenética óssea (BMP Bone Morphogenetic Proteins). As BMPs são um produto do metabolismo dos osteoblastos, odontoblastos e de várias células tumorais, sendo armazenadas na forma de concentrados no osso, dentina e em células neoplásicas do osteossarcoma e de certos tumores odontogênicos, tais como: fibroma cementificante, cementoblastoma benigno, dentinoma, fibroma odontogênico e odontoma. Esclarecer os mecanismos que controlam a remodelação óssea é uma questão bastante relevante. Nesse sentido, as células-tronco mesenquimais têm despertado grande interesse devido ao seu potencial envolvimento no processo de reparo tissular. A obtenção de osteoblastos funcionais a partir de células-tronco mesenquimais tem sido utilizada na engenharia de tecidos e terapia celular. Desse modo, no presente trabalho foi realizada uma análise proteômica das proteínas envolvidas nas diversas fases de diferenciação osteoblástica de células-tronco mesenquimais de medula óssea de rato Wistar e humana, no sentido de obter maiores informações sobre a diferenciação celular e a biologia do tecido ósseo. Células-tronco mesenquimais obtidas de medula óssea foram cultivadas em meio osteogênico por diferentes períodos para obter células em diversas fases da diferenciação osteoblástica. Para análise proteômica foram utilizadas ferramentas como a estratégia de shotgun proteomics e quantificação relativa (iTRAQ - Isobaric Tag for Relative and Absolute Quantitation) para separação de proteínas e a espectrometria de massas para a identificação e quantificação relativa de proteínas e peptídeos. Neste contexto, os nossos resultados nos levam a concluir que: as CTMs de medula óssea de rato Wistar expressam genes que estão envolvidos na diferenciação osteogênica quando estimuladas in vitro formando matriz óssea no período de 14 dias, ou seja, o fator estimulante no microambiente é de fundamental importância; as CTMs de medula óssea humana apresentaram resultados semelhantes com as CTMs de ratos em nível genômico durante a diferenciação osteogênica, entretanto quando estimuladas in vitro formaram a matriz óssea no período de 21 dias; utilizando duas abordagens proteômicas, foi possível identificar proteínas importantes que estão envolvidas no processo de diferenciação. Mas cabe salientar que, embora tenham sido detectados genes que parecem envolvidos no processo de diferenciação, isso não teve reflexo no proteoma dessas células nos períodos de 7 e 14 dias da indução de diferenciação à osteogênese, o que indica que a maior parte da funcionalidade dessas células quanto aos outros processos biológicos estão preservados, como por exemplo a proliferação celular permaneceu sem grandes alterações. Isso indica que manipulações de isolamento, cultivo e indução da diferenciação dessas células não afetaram o proteoma, com aspectos positivos para a utilização de células-tronco mesenquimais em terapia celular. Do ponto de vista metodológico, esse trabalho abre perspectivas da utilização de estratégias proteômicas baseadas na marcação por isóbaros em combinação com separação de proteínas por eletroforese unidimensional SDS-PAGE para a análise de amostras biologicamente complexas e de quantidades limitadas de obtenção como células-tronco mesenquimais. O estudo da expressão de proteínas durante as fases de diferenciação osteoblástica de células-tronco mesenquimais de medula óssea deve refletir seu estado funcional e contribuir para o entendimento das diversas vias envolvidas no processo de diferenciação. / The growth, development and maintenance of bone tissue are highly regulated processes. Several proteins such as hormones, growth factors and cytokines are actively involved in these processes and exert direct activity on osteoblastic and osteoclastic cells, acting in their differentiation and metabolic activation. The process of bone regeneration is initiated by local stimulating factors as bone morphogenetic proteins (BMP). BMPs are a product of the metabolism of osteoblasts, odontoblasts and various tumor cells and is stored in the form of concentrates in bone, dentin and neoplastic cells of osteosarcoma and certain odontogenic tumors such as fibroma cementifying, cementoblastoma benign dentinoma, odontogenic fibroma and odontoma. Clarify the mechanisms that control bone remodeling is a very relevant issue. Accordingly, the mesenchymal stem cells have attracted great interest because of its potential involvement in the process of tissue repair. Obtaining functional osteoblasts from mesenchymal stem cells has been used in tissue engineering and cell therapy. Thus, this present work performed a proteomic analysis of proteins involved in various stages of osteoblast differentiation of mesenchymal stem cells from bone marrow of Wistar rat and human, in order to obtain more information on the biology of cell differentiation and bone tissue. Mesenchymal stem cells obtained from bone marrow were cultured in osteogenic medium for different periods to obtain cells at different stages of osteoblast differentiation. For proteomics analysis tools were used as the strategy of shotgun proteomics and relative quantification (iTRAQ - isobaric Tag for Relative and Absolute quantitation) for protein separation and mass spectrometry to identify proteins. In this context, our results take us to conclude that the MSCs of Wistar rat bone marrow express genes that are involved in osteogenic differentiation in vitro when stimulated to form bone matrix during the 14 days, ie stimulating factor in the microenvironment is of fundamental importance, the MSCs from human bone marrow showed similar results with rat MSCs at the genomic level during osteogenic differentiation, however, when stimulated in vitro formed bone matrix within 21 days, using two proteomic approaches, we could identify proteins important that are involved in the process of differentiation. But it should be noted that although it has been identified genes that seem involved in the process of differentiation, it was not reflected in the proteome of these cells at 7 and 14 days after induction of the osteogenic differentiation, indicating that most of the functionality of these cells and other biological processes are preserved, such as cell proliferation remained without major changes. This indicates that manipulations of isolation, culture and induction of differentiation of these cells did not affect the proteome, with positive aspects to the use of mesenchymal stem cells in cell therapy. From the methodological point of view, this work opens up the use of proteomic strategies based on the score for isobars in combination with protein separation by electrophoresis, one-dimensional SDS-PAGE for the analysis of complex biological samples and limited quantities of production as mesenchymal stem cells. The study of protein expression during stages of osteoblast differentiation of mesenchymal stem cells from bone marrow should reflect their functional status and contribute to the understanding of pathways involved in the process of differentiation.

Les maladies allergiques constituent une part importante des préoccupations de santé publique. Parmi elles, la maladie du poumon d’éleveur d’oiseaux (PEO) est une pathologie respiratoire liée à l’inhalation répétée de protéines antigéniques, localisées dans les fientes, les plumes et les squames des oiseaux. Actuellement, on connait peu de chose sur la nature des antigènes impliqués dans la maladie.La mise en évidence d’immunoglobulines G (IgG) spécifiques des agents étiologiques est un élément important dans la prise en charge diagnostique et thérapeutique. L’objectif de la thèse est d’identifier les protéines antigéniques de pigeon et de les produire par génie génétique afin de développer un test sérologique efficace et standardisé de type ELISA. L’approche immuno-protéomique développée combine l’utilisation d’analyses sérologiques (western blot, ELISA) et l’identification par spectrométrie de masse des protéines antigéniques et des protéines totales (shotgun) des fientes, squames et sérum de pigeon. Ainsi, 14 protéines antigéniques principalement localisées dans les fientes et les squames de pigeon ont été identifiées et 2 protéines recombinantes ont été produites, puis testées en ELISA. Les protéines recombinantes Immunoglobulin-lambda-like polypeptide-1 et Proprotéinase E sont très performantes pour le diagnostic sérologique du PEO avec une spécificité et une sensibilité respectives de 100% et 84%. Des protéines orthologues, potentiellement impliquées dans les réactions antigéniques croisées ont été identifiées à partir des fientes de perruche et de poule. Ce travail a permis d’identifier les protéines antigéniques des fientes de pigeon, d’apporter des précisions sur leur localisation, et de développer des antigènes recombinants standardisés et performants pour améliorer le diagnostic sérologique du PEO. Des études complémentaires, sur des modèles animaux et cellulaires, devront être menées pour explorer l'implication de ces protéines dans l'induction de la maladie. / Allergic diseases represent one of the most important public health concerns. Among them, Bird Fancier’s Lung disease (BFL) is a respiratory illness associated with repeated inhalation of antigenic proteins, present in bird droppings, feathers and blooms. Currently, little is known about the nature of the antigens involved in the disease. The detection of immunoglobulin G (IgG) specific etiologic agents is an important factor in diagnostic and therapeutic management.The objective of this thesis is to identify the antigenic proteins of pigeons and to produce them by genetic engineering in order to develop an effective and standardized ELISA-type serological test. The immuno-proteomic approach created combines the use of serological analyses (western blot, ELISA) and the identification by mass spectrometry of antigenic proteins and total proteins (shotgun) of pigeon droppings, blooms and serum. Thus, 14 antigenic proteins mainly located in droppings and blooms were identified, and 2 recombinant proteins were produced and then tested with ELISA.The recombinant proteins Immunoglobulin-lambda-like polypeptide-1 and Proproteinase E are highly effective for the serological diagnosis of BFL,with specificity and sensitivity rates of 100% and 84%, respectively. Orthologous proteins potentially involved in cross-antigen reactions were identified from budgerigar and hen droppings. This work made it possible to identify the antigenic proteins of pigeon droppings, to provide further details on their location, and to develop standardized and efficient recombinant antigens to improve the serological diagnosis of BFL.Additional studies on animals and cell models will be needed to explore the role of these proteins in the induction of the disease.

Moderní výzkum v environmentální mikrobiologii využívá k popisu mikrobiálních komunit genomická data, především sekvenaci DNA. Oblast, která zkoumá veškerý genetický materiál přítomný v environmentálním vzorku, se nazývá metagenomika. Tato doktorská práce se zabývá metagenomikou z pohledu bioinformatiky, která je nenahraditelná při výpočetním zpracování dat. V teoretické části práce jsou popsány dva základní přístupy metagenomiky, včetně jejich základních principů a slabin. První přístup, založený na cíleném sekvenování, je dobře rozpracovanou oblastí s velkou řadou bioinformatických technik. Přesto mohou být metody pro porovnávání vzorků z několika prostředí podstatně vylepšeny. Přístup představený v této práci používá unikátní transformaci dat do podoby bipartitního grafu, kde je jedna partita tvořena taxony a druhá vzorky, případně různými prostředími. Takový graf plně reflektuje kvalitativní i kvantitativní složení analyzované mikrobiální sítě. Umožňuje masivní redukci dat pro jednoduché vizualizace bez negativních vlivů na automatickou detekci komunit, která dokáže odhalit shluky podobných vzorků a jejich typických mikrobů. Druhý přístup využívá sekvenace celého metagenomu. Tato strategie je novější a příslušející bioinformatické nástroje jsou méně propracované. Hlavní výzvou přitom zůstává rychlá klasifikace sekvencí, v metagenomice označovaná jako „binning“. Metoda představená v této práci využívá přístupu zpracování genomických signálů. Tato unikátní metodologie byla navržena na základě podrobné analýzy redundance genetické informace uložené v genomických signálech. Využívá transformace znakových sekvencí do několika variant fázových signálů. Navíc umožňuje přímé zpracování dat ze sekvenace nanopórem v podobě nativních proudových signálů.