Orientador: Reinaldo Marchetto / Co-orientador: Luiz Carlos Bertucci Barbosa / Banca: Fernanda Zanolli Freitas / Banca: Esteban Nicolás Lorenzón / Resumo: Sistemas toxina-antitoxina (TA) são tipicamente formados por dois genes que codificam uma toxina estável e uma antitoxina lábil. Esses módulos genéticos são diversos e abundantes em procariotos, sendo agrupados em seis tipos (I à VI) com base na natureza da antitoxina e no seu modo de interação com a toxina. O sistema TA GhoT/GhoS (tipo V) foi identificado em Escherichia coli, estando implicado no fenômeno de persistência celular (tolerância temporária à antibióticos). Embora a antitoxina desse sistema (GhoS) tenha sido bem caracterizada, os detalhes que envolvem a estrutura e os mecanismos de ação da toxina GhoT ainda não foram totalmente esclarecidos, sendo apenas demonstrado que a molécula in vivo ocasiona a formação de poros na membrana plasmática bacteriana, interrompendo a produção de ATP. Dessa maneira, considerando o potencial biotecnológico dos sistemas TA como alvos para o desenho de novos bactericidas, o presente trabalho caracterizou funcional e estruturalmente a proteína GhoT de Salmonella enterica e peptídeos derivados com capacidade de interação com membranas biológicas. Para isso, após a obtenção da sequência de aminoácidos da GhoT de S. enterica por BLAST e de sua predição estrutural in silico, a proteína e seus derivados (HN e HC) foram sintetizados pelo método químico em fase sólida, sendo purificados por cromatografia líquida de alta eficiência e identificados por espectrometria de massas. Em seguida, a capacidade de estruturação das moléculas foi avaliada com o auxílio da espectroscopia de dicroísmo circular. Já as suas funções foram investigadas através de ensaios de permeabilização de vesículas lipídicas, expressão heteróloga em bactéria e atividade antimicrobiana. Coletivamente, os estudos demonstraram que os polipeptídeos estão predominantemente enovelados em α-hélice, confirmando a modelagem estrutural realizada.... / Abstract: Toxin-antitoxin (TA) systems are typically formed by two genes encoding a stable toxin and a labile antitoxin. These genetic modules are diverse and abundant in prokaryotes and are grouped into six types (I to VI) based on the nature of the antitoxin and its mode of interaction with the toxin. The TA GhoT/GhoS system (type V) was identified in Escherichia coli, being implicated in the phenomenon of cell persistence (temporary tolerance to antibiotics). Although the antitoxin of this system (GhoS) has been well characterized, the details surrounding the structure and mechanisms of action of the GhoT toxin have not yet been fully elucidated, and it has only been shown that the molecule in vivo causes the formation of pores in the bacterial plasma membrane, disrupting the production of ATP. In this way, taking into account the biotechnological potential of TA systems as targets for the design of new bactericides, the present work characterized the GhoT protein of Salmonella enterica and derived peptides with interaction capacity with biological membranes. After obtaining the amino acid sequence of S. enterica GhoT by BLAST and its in silico structural prediction, the protein and analogues (HN and HC) were synthesized by the solid phase chemical method and were isolated by high performance liquid chromatography and identified by means of mass spectrometry. Then, the conformations of the molecules were evaluated with the help of circular dichroism (CD) spectroscopy. Its functions were investigated through lipid vesicle permeabilization assays, heterologous expression in bacteria and antimicrobial activity. Thus, collectively, the information revealed by the studies demonstrated that the polypeptides are predominantly anchored in α-helix, confirming the structural modeling performed. In addition, it was observed that the molecules retain the same lytic activity verified for the E. coli GhoT toxin, especially... / Mestre

Orientador: Janete Apparecida Desidério / Coorientador: Guilherme Duarte Rossi / Banca: Agda Paula Facincani / Banca: Ana Maria Guidelli Thuler / Resumo: Bacillus thuringiensis é uma bactéria que pode conferir patogenicidade a uma ampla variedade de insetos, e que possui fatores associados à mortalidade de insetos por B. thuringiensis, que foram identificados e são utilizados no controle de insetos-praga como, por exemplo, as toxinas Cry, Vip e Cyt. Novos genes de B. thuringiensis que possam estar envolvidos no processo de patogenicidade a insetos têm sido identificados, entre estes, as quitinases. Enzimas capazes de hidrolisar as ligações glicosídicas entre as unidades de N-acetil-glicosamina da quitina, e aparecem como uma interessante opção por também mostrarem potencial para serem utilizadas no controle de pragas. No presente trabalho, realizou-se o isolamento e a caracterização de um gene de quitinase do isolado de B. thuringiensis I_555 (chi_I555) e a produção e caracterização parcial da quitinase (Chi_I555). A análise de chi_I555 indicou uma fase de leitura aberta de 2025 pares de bases que codificam uma proteína com 674 aminoácidos e peso molecular de 74,24 kDa. Análises bioinformáticas indicaram a presença de um sítio ativo de quitinase, de um domínio de fribronectina e de um domínio ligante de quitina na proteína Chi_I555. A expressão heteróloga de Chi_I555 resultou na produção de uma quitinase ativa sobre o substrato "Chitin Azure" em uma faixa ótima de pH próxima do neutro. A proteína Chi_I555 utilizada neste estudo é altamente promissora para o uso em construções de plantas geneticamente modificadas / Abstract: Bacillus thuringiensis is a bacterium that can confer pathogenicity to a wide variety of insects, and has associated with mortality of insects by B. thuringiensis factors that have been identified and are used to control insect pests such as the Cry toxins, Vip and Cyt. New genes of B. thuringiensis that may be involved in the pathogenic process of insects have been identified among these chitinases. Enzymes capable of hydrolyzing glycosidic linkages between the units of N-acetyl-glucosamine from chitin, and appear as an interesting option to also show potential for use in pest control. In this study, we carried out the isolation and characterization of a chitinase gene from B. thuringiensis isolate I_555 (chi_I555) and the production and partial characterization of a chitinase (Chi_I555). Chi_I555 analysis indicated an open reading frame of 2025 base pairs encoding a protein of 674 amino acids and a molecular weight of 74.24 kDa. Bioinformatics analysis indicated the presence of an active site of chitinase, a fribronectin domain and a chitin binding domain of the protein Chi_I555. Heterologous expression of Chi_I555 resulted in the production of an active chitinase on the substrate "Chitin Azure" in a great range of pH close to neutral. The Chi_I555 protein used in this study is highly promising for use in construction of genetically modified plants / Mestre

Made available in DSpace on 2012-05-07T14:40:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 000015.pdf: 28187182 bytes, checksum: 7c5d1bdc37db0b9acc0900ca0cd85dce (MD5) Previous issue date: 2008 / O Bacillus sphaericus (Bsp) é uma bactéria entomopatógena eficiente para o controle de Culex quinquefasciatus, um importante vetor da filariose e arboviroses. O fator larvicida do Bsp é a toxina binária (Bin) e a sua ação em C. quinquefasciatus depende da ligação ao receptor Cqm1. A ausência deste receptor no epitélio intestinal é o principal mecanismo de resistência à toxina Bin. Larvas resistentes a esta toxina, são susceptíveis ao Bsp IAB59 que, além da Bin, produz as toxinas Cry48Aa e Cry49Aa. O principal objetivo deste estudo foi caracterizar os efeitos de toxinas do Bsp nas células do epitélio intestinal de C. quinquefasciatus, utilizando como modelos larvas de uma colônia susceptível a todas as toxinas estudadas (S), de uma colônia resistente à toxina Bin (R2362) e de uma colônia resistente à Bin e Cry48Aa/Cry49Aa (RIAB59). Na primeira etapa, larvas não tratadas das colônias S e R2362 disseccionadas 30 min, 4, 6 e 48 h após a muda para o 4° estádio foram fixadas e processadas para microscopia eletrônica de transmissão (MET). A avaliação morfológica do epitélio intestinal mostrou que células de larvas R2362, ao final do 4° estádio, são caracterizadas por um intenso acúmulo de inclusões lipídicas, sugerindo que a ausência da a-glicosidase Cqm1 pode estar envolvida com alterações no metabolismo. Para caracterizar os efeitos causados pelas toxinas no epitélio intestinal, as larvas foram disseccionadas 1 e 6 h após o tratamento e processadas para MET. A avaliação ultra-estrutural da ação da toxina Bin nas células do epitélio intestinal mostrou que os principais efeitos em larvas S foram a vacuolização citoplasmática e destruição de microvilosidades. Estes foram observados exclusivamente em células que possuem o receptor Cqm1, demonstrando que esta molécula é essencial para mediar a ação da toxina Bin. Em células de larvas das colônias S e R2362, susceptíveis à Cry48Aa/Cry49Aa, o principal efeito destas toxinas foi a vacuolização mitocondrial, e este parece estar associado à Cry48Aa que possui estrutura de 3 domínios típica de toxinas da família Cry. Efeitos similares aos da toxina Bin também foram observados e parecem resultantes da ação da Cry49Aa que possui homologia com toxinas do tipo binária. Os dados mostram que a Cry48Aa/Cry49Aa possui uma ação complexa nas células e seu sítio de ligação é diferente do Cqm1. Combinações da toxina Bin com as toxinas Cry11Aa e Cyt1Aa do Bti também provocaram alterações em células de larvas R2362, desprovidas do receptor Cqm1. A combinação Bin/Cry11Aa causou efeitos similares aos induzidos pela toxina Cry48Aa/Cry49Aa, e sugerem que as toxinas de 3 domínios, Cry11Aa e Cry48Aa, podem mediar os efeitos das toxinas Bin e Cry49Aa, respectivamente, nos modelos estudados. A combinação Bin/Cyt1Aa provocou efeitos drásticos como a perda precoce de microvilosidades e a lise celular, característica da toxina Cyt1Aa que apresenta ação citolítica. Os resultados deste trabalho contribuem para o entendimento do modo de ação de toxinas do Bsp, bem como do efeito sinergístico de suas toxinas com aquelas do Bti

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-04. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:38Z : No. of bitstreams: 1 000820042_20170105.pdf: 432472 bytes, checksum: 08e4755bdb655578ffb7bb04d02a9c1b (MD5) Bitstreams deleted on 2017-01-06T13:21:19Z: 000820042_20170105.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-01-06T13:22:02Z : No. of bitstreams: 1 000820042.pdf: 1098934 bytes, checksum: 899c7c3dd733d16d32b9ed613fb157f1 (MD5) / O uso de novas tecnologias como, por exemplo, peptídeos sintéticos para o desenvolvimento de novas drogas é uma estratégia promissora no campo da biotecnologia. Peptídeos com efeito antimicrobiano derivados de toxinas bacterianas intracelulares, produzidas por sistemas de morte pós-segregacional (PKS) tais como CcdB são exemplos dessa estratégia. Resultados promissores têm sido obtidos em relação à inibição da atividade das enzimas bacterianas topoisomerase IV e DNA girase por derivados peptídicos de toxinas antimicrobianas, isto pode ser visto através de ensaios in vitro, como eletroforese em gel de agarose. Porém, drogas com estrutura peptídica derivadas de toxinas bacterianas apresentam sérios problemas na aplicação terapêutica, pois, têm baixa solubilidade e difícil permeabilidade em membranas bacterianas. Portanto, o objetivo desse estudo consiste no desenvolvimento e aprimoramento de sistemas nanoestruturados (lipossomas) que permita a encapsulação de análogos peptídicos da toxina CcdB e sua consequente translocação no citosol bacteriano, permitindo que os mesmos atinjam seus alvos celulares, que são as enzimas bacterianas DNA girase e Topoisomerase IV. Lipossomas do tipo SUV (Small unilamellar vesicles) de 100 nm de diâmetro, foram preparados pela técnica de extrusão e evaporação variando-se a composição química de suas formulações. Desta forma, foi avaliada a eficiência de encapsulação dos peptídeos através de técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e espectroscopia de UV-Vis e fluorescência. Após testes de eficiência de encapsulação, os lipossomas contendo os análogos peptídicos da toxina CcdB encapsulados, foram submetidos a ensaio de inibição de crescimento em meio líquido para diferentes espécies bacterianas. Os resultados mostraram que os valores de eficiência para o análogo CdBSG-2 ficaram entre 62 e 75% e... / The new technologies, like synthetic peptides, for the development new drugs is a promising in biotechnology. Peptides with antibiotic properties, from Intracellular toxins produced by systems of post-segregational killer (PSK) in bacteria such as CcdB are recent examples of this strategy. Promising results have been obtained with respect to inhibition of the activity of the bacterial enzyme DNA gyrase and topoisomerase IV by toxins antimicrobial peptide derivatives that can be seen through in vitro assays such as electrophoresis in agarose gel. However, drugs formed by peptide structures, based on bacterial toxins, have been shown serious problems in therapeutic application due to their poor solubility and low biological membrane permeabilization. The aim of this study is the development and enhancement of nanostructured systems (liposomes) that allows the encapsulation of analogues peptides based on CcdB toxin and its consequent bacterial translocation in the cytosol, allowing them to reach their cellular targets, which are bacterial enzymes DNA gyrase and topoisomerase IV. Liposomes of the SUV type (Small unilamellar vesicles) of 100 nm diameter were prepared by extrusion and evaporation technique by varying the chemical composition of their formulations.Thus, we evaluated the encapsulation efficiency of the peptides through techniques of high performance liquid chromatography (HPLC) and UV-Vis spectroscopy and fluorescence. After efficiency of encapsulation tests the liposomes containing the peptides have been tested for growth inhibition in a liquid medium to different bacterial species. The results showed that the efficiency values for the analog CdBSG-2 were between 62 and 75% and the CcdBET-2 analogue values were between 52 and 71% Furthermore, the results of bacterial growth inhibition tests showed liposomal system that is effective, to inhibit 82% of gram positive Staphylococcus aureus...

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-18Bitstream added on 2015-03-03T12:07:12Z : No. of bitstreams: 1 000811933_20151218.pdf: 96939 bytes, checksum: 04a99a8168a4d1d45d4874efe4f2b497 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-12-18T13:57:58Z: 000811933_20151218.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-18T13:58:36Z : No. of bitstreams: 1 000811933.pdf: 896821 bytes, checksum: d95843628c2f7f0cc36797c46e5efaf7 (MD5) / Bacillus thuringiensis é uma bactéria que pode conferir patogenicidade a uma ampla variedade de insetos, e que possui fatores associados à mortalidade de insetos por B. thuringiensis, que foram identificados e são utilizados no controle de insetos-praga como, por exemplo, as toxinas Cry, Vip e Cyt. Novos genes de B. thuringiensis que possam estar envolvidos no processo de patogenicidade a insetos têm sido identificados, entre estes, as quitinases. Enzimas capazes de hidrolisar as ligações glicosídicas entre as unidades de N-acetil-glicosamina da quitina, e aparecem como uma interessante opção por também mostrarem potencial para serem utilizadas no controle de pragas. No presente trabalho, realizou-se o isolamento e a caracterização de um gene de quitinase do isolado de B. thuringiensis I_555 (chi_I555) e a produção e caracterização parcial da quitinase (Chi_I555). A análise de chi_I555 indicou uma fase de leitura aberta de 2025 pares de bases que codificam uma proteína com 674 aminoácidos e peso molecular de 74,24 kDa. Análises bioinformáticas indicaram a presença de um sítio ativo de quitinase, de um domínio de fribronectina e de um domínio ligante de quitina na proteína Chi_I555. A expressão heteróloga de Chi_I555 resultou na produção de uma quitinase ativa sobre o substrato “Chitin Azure” em uma faixa ótima de pH próxima do neutro. A proteína Chi_I555 utilizada neste estudo é altamente promissora para o uso em construções de plantas geneticamente modificadas / Bacillus thuringiensis is a bacterium that can confer pathogenicity to a wide variety of insects, and has associated with mortality of insects by B. thuringiensis factors that have been identified and are used to control insect pests such as the Cry toxins, Vip and Cyt. New genes of B. thuringiensis that may be involved in the pathogenic process of insects have been identified among these chitinases. Enzymes capable of hydrolyzing glycosidic linkages between the units of N-acetyl-glucosamine from chitin, and appear as an interesting option to also show potential for use in pest control. In this study, we carried out the isolation and characterization of a chitinase gene from B. thuringiensis isolate I_555 (chi_I555) and the production and partial characterization of a chitinase (Chi_I555). Chi_I555 analysis indicated an open reading frame of 2025 base pairs encoding a protein of 674 amino acids and a molecular weight of 74.24 kDa. Bioinformatics analysis indicated the presence of an active site of chitinase, a fribronectin domain and a chitin binding domain of the protein Chi_I555. Heterologous expression of Chi_I555 resulted in the production of an active chitinase on the substrate Chitin Azure in a great range of pH close to neutral. The Chi_I555 protein used in this study is highly promising for use in construction of genetically modified plants

Orientador: Saulo Santesso Garrido / Banca: Marlus Chorilli / Banca: Wilton Rogério Lustri / Resumo: O uso de novas tecnologias como, por exemplo, peptídeos sintéticos para o desenvolvimento de novas drogas é uma estratégia promissora no campo da biotecnologia. Peptídeos com efeito antimicrobiano derivados de toxinas bacterianas intracelulares, produzidas por sistemas de morte pós-segregacional (PKS) tais como CcdB são exemplos dessa estratégia. Resultados promissores têm sido obtidos em relação à inibição da atividade das enzimas bacterianas topoisomerase IV e DNA girase por derivados peptídicos de toxinas antimicrobianas, isto pode ser visto através de ensaios in vitro, como eletroforese em gel de agarose. Porém, drogas com estrutura peptídica derivadas de toxinas bacterianas apresentam sérios problemas na aplicação terapêutica, pois, têm baixa solubilidade e difícil permeabilidade em membranas bacterianas. Portanto, o objetivo desse estudo consiste no desenvolvimento e aprimoramento de sistemas nanoestruturados (lipossomas) que permita a encapsulação de análogos peptídicos da toxina CcdB e sua consequente translocação no citosol bacteriano, permitindo que os mesmos atinjam seus alvos celulares, que são as enzimas bacterianas DNA girase e Topoisomerase IV. Lipossomas do tipo SUV ("Small unilamellar vesicles") de 100 nm de diâmetro, foram preparados pela técnica de extrusão e evaporação variando-se a composição química de suas formulações. Desta forma, foi avaliada a eficiência de encapsulação dos peptídeos através de técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e espectroscopia de UV-Vis e fluorescência. Após testes de eficiência de encapsulação, os lipossomas contendo os análogos peptídicos da toxina CcdB encapsulados, foram submetidos a ensaio de inibição de crescimento em meio líquido para diferentes espécies bacterianas. Os resultados mostraram que os valores de eficiência para o análogo CdBSG-2 ficaram entre 62 e 75% e... / Abstract: The new technologies, like synthetic peptides, for the development new drugs is a promising in biotechnology. Peptides with antibiotic properties, from Intracellular toxins produced by systems of post-segregational killer (PSK) in bacteria such as CcdB are recent examples of this strategy. Promising results have been obtained with respect to inhibition of the activity of the bacterial enzyme DNA gyrase and topoisomerase IV by toxins antimicrobial peptide derivatives that can be seen through in vitro assays such as electrophoresis in agarose gel. However, drugs formed by peptide structures, based on bacterial toxins, have been shown serious problems in therapeutic application due to their poor solubility and low biological membrane permeabilization. The aim of this study is the development and enhancement of nanostructured systems (liposomes) that allows the encapsulation of analogues peptides based on CcdB toxin and its consequent bacterial translocation in the cytosol, allowing them to reach their cellular targets, which are bacterial enzymes DNA gyrase and topoisomerase IV. Liposomes of the SUV type ("Small unilamellar vesicles") of 100 nm diameter were prepared by extrusion and evaporation technique by varying the chemical composition of their formulations.Thus, we evaluated the encapsulation efficiency of the peptides through techniques of high performance liquid chromatography (HPLC) and UV-Vis spectroscopy and fluorescence. After efficiency of encapsulation tests the liposomes containing the peptides have been tested for growth inhibition in a liquid medium to different bacterial species. The results showed that the efficiency values for the analog CdBSG-2 were between 62 and 75% and the CcdBET-2 analogue values were between 52 and 71% Furthermore, the results of bacterial growth inhibition tests showed liposomal system that is effective, to inhibit 82% of gram positive Staphylococcus aureus... / Mestre

Orientador: Márcio Garcia Ribeiro / Coorientador: José Paes de Almeida Nogueira Pinto / Banca: Antonio Carlos Paes / Banca: Hélio Langoni / Banca: Maria de Lourdes Ribeiro de Souza da Cunha / Banca: Nilson Roberti Benites / Resumo: O presente estudo avaliou a qualidade microbiológica, as características físicoquímicas e a presença de resíduos de antimicrobianos em leite de mulheres, vacas e cabras, bem como investigou a multirresistência bacteriana à antimicrobianos e a detecção de genes e produção de toxinas em linhagens de Staphylococcus spp. Foram colhidas 240 amostras de leite de mulheres encaminhadas ao Banco de Leite Humano (BLH) de Botucatu, SP, 200 amostras de leite de vacas com mastite e 200 de vacas sem mastite. Iguais quantidades de amostras de leite foram colhidas de cabras com e sem mastite. Dentre os tetos amostrados de vacas e cabras com mastite, 85,50% e 97,50% respectivamente acusaram mastite subclínica no CMT. A mastite clínica foi observada em 14,50% dos tetos de vacas e 2,50% dos tetos de cabras amostrados. A presença de micro-organismos em leite de vacas e cabras sem mastite foi verificada em cerca de 25,00% das amostras de leite testadas, alertando para a presença de animais portadores de patógenos no rebanho. A acidez dornic do leite de mulheres revelou que 95,42% encontraram-se dentro dos limites aceitáveis pela Rede Nacional de BLH. O aporte calórico do leite humano (LH) apresentou ampla variação nos teores de creme, gordura e valor energético. A acidez dornic do leite de vacas e cabras com e sem mastite apresentaram ampla variação indicando que outros fatores, além da contaminação microbiana do leite, podem interferir nos índices de acidez titulável. Staphylococcus spp. e Enterobacter spp. foram os isolados mais frequentes em amostras de LH. Streptococcus spp., Staphylococcus spp. e Corynebacterium bovis foram os micro-organismos mais comumente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present study evaluated the microbiological quality, the characteristics physicist-chemistries and the presence of antimicrobials residues in milk of women, cows and goats, as well as investigated the bacterial multidrug resistance and the detection of genes and/or toxin production in Staphylococcus spp. strains. Was collected 240 milk samples from women referred to the Human Milk Bank (HMB) in Botucatu, 200 milk samples from cows with mastitis and 200 cows without mastitis. Equal amounts of milk samples were collected from goats with and without mastitis. Among the sampled cows and goats teats with mastitis, 85.50% and 97.50% respectively accused subclinical mastitis on CMT. Clinical mastitis was observed in 14.50% of cows teats and 2.50% of the sampled goats teats. The presence of microorganisms in milk from cows and goats without mastitis was found in about 25.00% of the milk samples tested, warning of the presence of pathogens from animals in the herd. Dornic acidity of woman's milk revealed that 95.42% were within acceptable limits by the National Network of HMB. Calorie intake of human milk (HM) showed wide variation in the amounts of cream, fat and energy value. Dornic acidity of cows and goats milk with and without mastitis showed wide variation indicating that other factors in addition to microbial contamination of milk can interfere with acidity indices. Staphylococcus spp. and Enterobacter spp. were the most frequently isolated in samples of human milk. Streptococcus spp., Staphylococcus spp. and Corynebacterium bovis were the microorganisms most commonly isolated in milk cows with and without mastitis. In milk samples from goats with and without... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2016-06-21T13:43:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 830.pdf: 984013 bytes, checksum: 404aa18d3e40dad94e177518d24b5c02 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Made available in DSpace on 2016-07-05T22:16:49Z (GMT). No. of bitstreams: 3 830.pdf.txt: 186951 bytes, checksum: c158594d1dae991c3436229e07b6cb30 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 830.pdf: 984013 bytes, checksum: 404aa18d3e40dad94e177518d24b5c02 (MD5) Previous issue date: 2009 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães. Recife, PE, Brasil / O principal fator larvicida do Bacillus sphaericus (Bsp) para culicídeos é a protoxina Bin, produzida sob a forma de um cristal, durante a esporulação. Quando ingerido pelas larvas o cristal é processado e a toxina Bin reconhece e liga-se a receptores específicos do epitélio intestinal. O receptor em Culex quinquefasciatus é uma alfa-glicosidase de 60 kDa, ligada à membrana intestinal por uma âncora GPI, denominado Cqm1. Larvas de Aedes aegypti são consideradas refratárias ao Bsp, pois a toxina Bin não reconhece receptores no microvilli intestinal. No entanto, a análise do genoma do Ae. aegypti, revelou a presença do gene aam1, que codificaria uma proteína ortóloga e com 83 por cento de similaridade ao receptor Cqm1. O principal objetivo deste estudo foi elucidar a base molecular da refratariedade do Ae. aegypti ao Bsp, determinada pela ausência de ligação da toxina Bin ao epitélio intestinal das larvas. Para tal, foi feita uma investigação da expressão da proteína Aam1 e do perfil de alfa-glicosidases de Ae. aegypti, tendo como referência o receptor Cqm1. Os resultados mostraram que larvas e adultos de Ae. aegypti expressam uma ?-glicosidase de membrana de 70 kDa, reconhecida pelo anticorpo anti-Cqm1, e que provavelmente trata-se da proteína Aam1. Tal proteína é expressa no microvilli intestinal das larvas em níveis superiores à Cqm1, no entanto, não apresenta capacidade de ligação à toxina Bin. Em uma segunda etapa, a avaliação de proteínas Aam1 e Cqm1 recombinantes, produzidas em lisado de reticulócitos de coelho, mostrou que ambas não foram capazes de se ligar específicamente à toxina Bin. A falha na ligação da proteína Cqm1 à toxina Bin pode ser decorrente da ausência do processamento pós-traducional adequado neste sistema de expressão, indicando que certas modificações podem ser críticas para a sua funcionalidade. O tratamento da proteína Cqm1 nativa à temperatura de 100 °C aboliu a sua capacidade de ligação à toxina Bin, indicando que a conformação da proteína pode ser essencial para a sua funcionalidade. Os resultados obtidos demonstram que, apesar dos altos níveis de expressão da Aam1 nas larvas de Ae. aegypti, a proteína não é capaz de ligar-se à toxina Bin. Tal fato estar relacionado a outros fatores críticos para sua funcionalidade, tais como diferenças conformacionais e/ou modificações pós-traducionais que determinem o status de refratariedade do Ae. aegypti

Made available in DSpace on 2015-05-22T18:39:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 205.pdf: 9690781 bytes, checksum: bd62c9f01057cb9da28f662e58478715 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2013 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães. Recife, PE, Brasil / A resistência de Culex quinquefasciatus à toxina inseticida (Bin) de Bacillus sphaericus (Bsp) pode estar associada a uma falha da ligação da toxina com os receptores Cqm1, localizados no microvilli intestinal das larvas através de uma âncora GPI. Mutações no gene cqm1 podem impedir a expressão de proteínas Cqm1 funcionais e gerar um alto nível de resistência. O objetivo deste trabalho foi caracterizar e avaliar a frequência de alelos de resistência (r) em populações e colônias de C. quinquefasciatus. Neste estudo, o alelo r cqm1REC, selecionado e identificado anteriormente na colônia R2362, foi detectado por PCR alelo-específica em quatro populações de Recife com frequências entre 0,001 e 0,017. Em duas populações foram identificados novos alelos r, o cqm1REC-D16 e o cqm1REC- D25, com frequência entre 0,002-0,006. Estes alelos são caracterizados por deleções de 16 e 25-nt, respectivamente, as quais geram códon de terminação da tradução prematuro (CTTP) e não codificam proteínas com âncora GPI. Um segundo alelo r (cqm1REC- 2) foi identificado na colônia R2362 e possui uma mutação nonsense (G1292A) que também gera um CTTP, impedindo a localização de receptores Cqm1 no epitélio. O alelo cqm1REC-2 foi co-selecionado com o cqm1REC na colônia R2362 e uma análise da competição entre eles mostrou que o cqm1REC-2 predomina sob pressão de seleção com Bsp, enquanto que o cqm1REC é majoritário na ausência de Bsp. A expressão relativa dos alelos cqm1REC e cqm1REC-2, avaliada por PCR em tempo real, mostrou que ambos possuem uma expressão significativamente menor em relação ao cqm1. Amostras de microvilli intestinal de larvas homozigotas para cada alelo apresentaram uma baixa capacidade de interação com a toxina Bin, corroborando os dados de expressão gênica e o fenótipo de resistência. Este estudo mostrou a detecção e caracterização de novos alelos de C. quinquefasciatus que conferem resistência a Bsp e estes dados são fundamentais para o diagnóstico e manejo da resistência em programas de controle

Made available in DSpace on 2015-06-08T13:58:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 35.pdf: 4189785 bytes, checksum: eff0f086b83e9099a7bd3e2495feb229 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2014 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães. Recife, PE, Brasil / A toxina Binária (Bin) é o principal fator tóxico da bactéria entomopatógena Lysinibacillus sphaericus e sua ação em Culex quinquefasciatus depende da ligação com receptores no intestino das larvas. Os receptores são as a-glicosidases Cqm1, localizadas no epitélio, ligadas por uma âncora de glicosil-fosfatidilinositol. Larvas de Aedes aegypti são refratárias à toxina, pois, não apresentam receptores funcionais, apesar de apresentarem um gene que codifica a proteína Aam1, com alta similaridade à Cqm1. Devido às lacunas a respeito do espectro de ação da toxina Bin, o objetivo deste estudo foi identificar epitopos de ligação da toxina no receptor Cqm1 e determinar a base molecular da sua ação para estas espécies de vetores. Os resultados obtidos a partir da análise comparativa das proteínas Cqm1 e Aam1 levaram à identificação de um epitopo da toxina Bin no receptor Cqm1, situado uma alça na região N-terminal S129-A312. Este epitopo é composto pelos aminoácidos 155PATGGG160, não conservados em Aam1 (158AETGKL163), e os resíduos 159GG160 são críticos para a ligação com a Bin. A análise da proteína ortóloga Aam1 demonstrou que esta é expressa em larvas de Ae. aegypti, semelhante à Cqm1, porém ela não é capaz de ligar-se à toxina Bin. Uma diferença marcante da proteína Aam1 é sua glicosilação, entretanto, a remoção de carboidratos da proteína não afetou o padrão de ligação à toxina Bin. A análise da Cqm1 mostrou que os glicanos não são necessários para a interação com a toxina Bin e que possivelmente esta proteína não parece ser glicosilada. O estudo mostrou que um pequeno segmento de resíduos da região da proteína Cqm1, com baixa conservação em Aam1, é crítica para a ligação da toxina Bin e sugere que esta poderia ser a causa da refratariedade das larvas de Ae. aegypti. Os resultados deste estudo são relevantes para elucidar a base molecular do modo de ação de L. sphaericus e abrem perspectivas para a busca de outros determinantes moleculares envolvidos neste processo