Os compostos BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos) são os contaminantes mais frequentemente encontrados dentre os hidrocarbonetos de petróleo. A remoção destes compostos é dependente da atividade de uma população de micro-organismos adaptados capazes de promover a biodegradação dos mesmos. Neste estudo, foram utilizadas cinco cepas isoladas de área contaminada capazes de degradar estes compostos. As concentrações de BTEX foram determinadas por análises quantitativas realizadas por cromatografia gasosa com extração por headspace. Uma série de experimentos foi realizada para investigar a capacidade destas cepas de remover os compostos BTEX de forma individual e simultânea. Os ensaios de indução de vias metabólicas mostraram que cada um dos BTEX foi capaz de induzir as vias de degradação de todos os quatro substratos, resultado que foi visualizado a partir do crescimento das cepas em cada um dos BTEX após as mesmas terem sido ambientadas em apenas um deles. Para os ensaios de degradação, Os resultados revelaram que as cinco cepas foram capazes de degradar todos os BTEX, tanto na forma de um único substrato bem como em forma de mistura. As taxas de remoção de um único substrato ficaram entre 63,9% e 97,9%. Houve um aumento da degradação dos compostos quando os mesmo foram fornecidos em forma de mistura. Com exceção do benzeno, todos os compostos foram degradados até atingirem concentrações que ficaram abaixo do limite de potabilidade estipulados, dentro de 9 horas. / BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes) compounds are the most frequently encountered subsurface contaminants among the various petroleum hydrocarbons. Removal of these compounds is dependent on the activity of a population of microorganisms adapted to promote biodegradation of them. In this study, five strains isolated from contaminated groundwater .able to degrade BTEX compounds were used. BTEX concentrations were determined by quantitative analysis performed by gaseous chromatography with headspace extraction. A series of batch experiments were carried out to investigate the ability of the strains for removing BTEX compounds using single and mixed substrates. The pathway induction assays showed that each one of the BTEX compounds was able to induce the degradation pathways of all four substrates, result that was visualized from the growth of the strains in each of the BTEX after they had been set in only one of them. For the degradation assays, the results revealed that the five strains were able to degrade all BTEX, both in the form of a single substrate as well as in the form of a mixture. The rates of removal of a single substrate were between 63.9% and 97.9%. There was an increased degradation of the compounds when they were provided as a mixture. With the exception of benzene, all compounds were degraded to concentrations below the stipulated drinking limit within 9 hours.

Os compostos BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos) são os contaminantes mais frequentemente encontrados dentre os hidrocarbonetos de petróleo. A remoção destes compostos é dependente da atividade de uma população de micro-organismos adaptados capazes de promover a biodegradação dos mesmos. Neste estudo, foram utilizadas cinco cepas isoladas de área contaminada capazes de degradar estes compostos. As concentrações de BTEX foram determinadas por análises quantitativas realizadas por cromatografia gasosa com extração por headspace. Uma série de experimentos foi realizada para investigar a capacidade destas cepas de remover os compostos BTEX de forma individual e simultânea. Os ensaios de indução de vias metabólicas mostraram que cada um dos BTEX foi capaz de induzir as vias de degradação de todos os quatro substratos, resultado que foi visualizado a partir do crescimento das cepas em cada um dos BTEX após as mesmas terem sido ambientadas em apenas um deles. Para os ensaios de degradação, Os resultados revelaram que as cinco cepas foram capazes de degradar todos os BTEX, tanto na forma de um único substrato bem como em forma de mistura. As taxas de remoção de um único substrato ficaram entre 63,9% e 97,9%. Houve um aumento da degradação dos compostos quando os mesmo foram fornecidos em forma de mistura. Com exceção do benzeno, todos os compostos foram degradados até atingirem concentrações que ficaram abaixo do limite de potabilidade estipulados, dentro de 9 horas. / BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes) compounds are the most frequently encountered subsurface contaminants among the various petroleum hydrocarbons. Removal of these compounds is dependent on the activity of a population of microorganisms adapted to promote biodegradation of them. In this study, five strains isolated from contaminated groundwater .able to degrade BTEX compounds were used. BTEX concentrations were determined by quantitative analysis performed by gaseous chromatography with headspace extraction. A series of batch experiments were carried out to investigate the ability of the strains for removing BTEX compounds using single and mixed substrates. The pathway induction assays showed that each one of the BTEX compounds was able to induce the degradation pathways of all four substrates, result that was visualized from the growth of the strains in each of the BTEX after they had been set in only one of them. For the degradation assays, the results revealed that the five strains were able to degrade all BTEX, both in the form of a single substrate as well as in the form of a mixture. The rates of removal of a single substrate were between 63.9% and 97.9%. There was an increased degradation of the compounds when they were provided as a mixture. With the exception of benzene, all compounds were degraded to concentrations below the stipulated drinking limit within 9 hours.

Submitted by DAYANE PIRES DA sILVA (dayane.pires@gmail.com) on 2018-01-08T15:08:42Z No. of bitstreams: 1 Dissertação-Dayane-P-Silva.pdf: 2117641 bytes, checksum: 84ef5f066f1227762225a77378463439 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br) on 2018-01-08T18:45:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_dp_me_rcla.pdf: 1634008 bytes, checksum: bdbcd2e8a01570fb3ba3429c9ddcd0d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-08T18:45:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_dp_me_rcla.pdf: 1634008 bytes, checksum: bdbcd2e8a01570fb3ba3429c9ddcd0d5 (MD5) Previous issue date: 2016-08-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Relações de simbiose com micro-organismos são descritas como uma forma de inovação evolutiva que permite a alguns animais acesso aos nutrientes que de outra forma não estariam disponíveis. As formigas da tribo Attini são conhecidas pelo hábito de cultivar fungos que lhes fornecem nutrientes. Parte destes nutrientes são obtidos quando o fungo fornece enzimas que são instáveis ou mesmo ausentes nas formigas. No presente trabalho nós mostramos que as formigas Attini apresentam amilases submetidas a uma baixa pressão seletiva e grande quantidade de substituições de aminoácidos potencialmente deletérias. Esses dados reforçam a hipótese de que a função da amilase das formigas foi substituída pela amilase fúngica. Nós também demonstramos que, tal como ocorre com as Attini derivadas, a Attini basal Mycocepurus goeldii é deficiente em duas enzimas da via de síntese de arginina, a argininossuccinato liase e a argininossuccinato sintase. Esses dados indicam que a complementação pelo fungo de deficiências enzimáticas das formigas é um evento ancestral na história evolutiva das Attini. / Symbiotic relationships with microorganisms are described as a form of evolutionary innovation that allows some animals access to nutrients which otherwise would not be available. The Attine ants are known for the habit of cultivating fungi which provide them with nutrients. Some of these nutrients are obtained when the fungus provides enzymes that are unstable or even absent in ants. In this work we show that the Attini ants presents amylases subjected a low selective pressure and a large amount of potentially harmful amino acid substitutions. These data corroborates the hypothesis that the function of amylase of ants was replaced by fungal amylase. We also demonstrate that, just as with derived Attine, in the basal Attine Mycocepurus goeldii two enzymes is deficient in arginine synthetic pathway, the argininosuccinate lyase and argininosuccinate synthase. These data indicate that supplementation of deficient enzymes in ants made by fungal is an ancient event in the evolutionary history of Attine. / FAPESP: 2014/15939-3.

MiRNAs são pequenas moléculas de RNAs endógenos não codificantes com aproximadamente 23nt que atuam na regulação da expressão gênica. A sua função é inibir a tradução de genes transcritos através de um mecanismo que viabiliza a ligação do miRNA com o mRNA alvo levando à inibição da tradução ou a degradação do RNA mensageiro. Estudos evidenciam a relação dos miRNAs com diversos processos biológicos como proliferação celular, diferenciação, desenvolvimento e doenças. Uma vez que estão envolvidos na regulação gênica, também alteram as vias metabólicas. Atualmente, as ferramentas computacionais disponíveis para o estudo dos miRNAs são o miRBase, microCosm, o miRGen e o miRNAmap. Elas possuem informações sobre as sequências dos miRNAs, genes alvos e sobre elementos que estão próximos à região dos miRNAs. Embora o avanço até o momento, não existia que relacionasse os miRNAs com as vias metabólicas, para isso foi construída a plataforma miRNApath que auxilia no estudo da função dos miRNAs por meio da análise do seus alvos dentro vias metabólicas. De modo semelhante, também não existia uma abordagem que relacione dados de expressão miRNAs e seus alvos dentro de um mesmo experimento. Para tanto, neste trabalho foi feita uma abordagem utilizando bibliotecas de SAGE (Serial Analysis of Gene Expression) que será incorporada no miRNApath. O miRNApath encontra-se disponível em http://lgmb.fmrp.usp.br/mirnapath. / MiRNAs are small molecules of endogenous non-coding RNAs with approximately 23nt in length that acts over gene expression regulation. Its function is inhibit the translation of gene transcripts through a mechanism that links the miRNA with its mRNA target leading to a translational repression or degradation. Studies show the relation of RNAs in many biological processes like cell proliferation, dierentiation and development of diseases. Since they are involved in gene regulation, they also change the metabolic pathways. Currently, the available computational tools for the study of miRNAs are miRBase, microCosm, miRGen and miRNAmap. They have information about miRNAs sequences, targets and features. Despite the the advances, until now, there is no tool that correlates the miRNAs with metabolic pathways, therefore we developed the miRNApath platform that helps in the analysis of miRNAs function through the study of its targets that are into the metabolic pathway. In the same way, there is no approach that put together information of expression of miRNAs and its targets in the same experiment. In this work we develop an approach with SAGE (Serial Analysis of Gene Expression ) libraries that will be integrated to miRNApath. The plataform is avaible at http://lgmb.fmrp.usp.br/mirnapath.

As células produtoras de anticorpos desempenham um papel chave na resposta efetora a microrganismos, sendo o foco principal da maioria das vacinas existentes. Entretanto, elas podem ter efeitos deletérios em doenças autoimunes e na rejeição a transplantes. Apesar de grandes avanços no controle da resposta humoral, alguns desafios permanecem e neste contexto, novos alvos terapêuticos têm sido explorados. Sabe-se que alterações metabólicas decorrentes da ativação de células B estão intimamente relacionadas com a função efetora destas células, o que anteriormente se imaginava ser apenas um reflexo de crescimento e proliferação celular. Estas alterações são controladas por sensores metabólicos ativados logo após a ativação de células B, como o mTOR, o qual é componente central de dois complexos: mTORC1 e mTORC2. Estudos anteriores já reportaram o papel positivo exercido por mTOR na via glicolítica em células T, bem como na função efetora destas células. Aqui, nós formulamos a hipótese de que a via do mTOR favorece a via glicolítica em detrimento de OXPHOS em células B, e que estas alterações metabólicas impactam as funções efetoras das mesmas. Desta maneira, para investigarmos alterações nestas vias em decorrência de mTOR, células B foram isoladas de animais controle (CT), ou de animais com células B deficientes de mTORC1 (RaptorΔB) ou mTORC2 (RictorΔB) e então estimuladas com LPS (lipopolissacarídeo) in vitro. Nossos dados indicam que a deficiência de mTORC2 beneficia OXPHOS em detrimento da via gicolítica, bem como a ativação de células B e a formação de plasmablastos. Na sequência, confirmamos que a redução nas taxas de glicólise, assim como a elevação da oxidação lipídica e de OXPHOS são cruciais para manter a elevada ativação de células B e formação de plasmablastos a partir de células B RaptorΔB e RictorΔB. Constatou-se ainda que a produção total de IgM é elevada em células RictorΔB após estímulo com LPS. Entretanto, identificamos que isso é decorrente do aumento de plasmablastos formados e não da capacidade individual de secreção dos mesmos. Diferentemente das células B deficientes, observamos que plasmablastos RaptorΔB e RictorΔB reduzem a atividade mitocondrial. Na sequência, confirmamos que a atividade mitocondrial via oxidação lipídica é fundamental para a produção de anticorpos. Além disso, demonstramos que a deficiência de mTORC2 eleva a troca de isotipo, enquanto a de mTORC1 a diminui após estimulo com LPS e IL4. Posteriormente, o impacto da deficiência de mTORC2 em células B foi avaliado in vivo em modelo de transplante de pele. Neste caso, não observamos diferenças significativas na sobrevida do enxerto entre CT e RictorΔB, mas foi constatado que apesar de ambos apresentarem formação de plasmócitos similares, animais deficientes apresentaram um número significativamente menor de células B na periferia. Assim, concluímos que a deficiência de mTORC1 ou mTORC2 em células B implica em uma maior diferenciação de plasmablastos e em uma maior produção total de anticorpos em RictorΔB in vitro, enquanto um papel funcional para essas moléculas no contexto das células B in vivo ainda precise ser determinado. / Antibodies are produced by Antibody Secreting Cells (ASCs), which are essential to fight infections. They are also the basis of most successful vaccines available, however they can present deleterious effects in autoimmune diseases and in graft rejection. Even though there have been great improvements in controlling the humoral response, its proper manipulation still remains a challenge, thus new targets need to be explored. It is known that metabolic shifts that occur upon B cell activation are not only essential for cell growth and proliferation, but are also interconnected with these cells effector function. Metabolic shifts are controlled by metabolic sensors, as the mTOR, which is a core component of two complexes, mTORC1 and mTORC2. Previous studies with T cells have already reported that mTOR exerts a positive role on glycolysis, which in turn impacts the effector function of T cells. We then hypothesized that mTOR favors glycolysis over Oxidative Phosphorylation (OXPHOS) in B cells, and that these metabolic changes impact the effector function of B cells. Thus, to investigate the impact of the mTOR pathway on B cells, we isolated B cells from mice with mTORC1 deficient B cells (RaptorΔB) or mTORC2 deficient B cells (RictorΔB) or Control mice (CT), and stimulated them in vitro with lipopolysaccharide (LPS). Our results indicate that the deficiency of mTORC2 favors OXPHOS over glycolysis, as well as B cell activation markers expression and plasmablast formation. Next, we confirmed that the reduced glycolysis levels, improved lipid oxidation and OXPHOS are in fact crucial for the enhanced activation and plasmablast formation observed in RaptorΔB and RictorΔB B cells. We also described that IgM secretion was elevated in B cells from RictorΔB after stimuli with LPS, however we found that this increase was due to the overall increase in plasmablasts in this group and not to their individual antibody secretion capacity. Interestingly, RaptorΔB and RictorΔB plasmablasts differently from B cells, reduce their mitochondrial activity. Subsequently, we confirmed that the mitochondria via lipid oxidation is actually essential for antibody secretion. In addition, we showed that mTORC2 deficiency increases isotype switching, while mTORC1 deficiency diminishes it when IL4 was added to LPS. We then sought to determine if mTORC2 deficiency in B cells would present an impact in vivo in a skin graft model. However, we did not observe a significant difference in graft survival between the CT and RictorΔB mice and in plasmacyte numbers, but we did observe a significant reduction in B cells in the periphery. Thus, we conclude that mTORC1 and mTORC2 deficiency leads to an improved plasmablast differentiation and an overall increase in antibody secretion in the last one in vitro, whereas the role of these sensors remains to be determined in vivo.

Orientador: Eduardo Galembeck / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T00:57:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brum_ItarajuJuniorBaracuhy_M.pdf: 1893501 bytes, checksum: 59afb345a47fb8e963452a41b2327f1c (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A área de proteômica visa estudar um conjunto completo de proteínas expressas por um organismo ou tecido numa dada situação, através da identificação e quantificação. Apesar de limitações nas técnicas disponíveis, vem se aumentando o volume de informações oriundos desta área, situação que exige o emprego de ferramentas computacionais para permitir o uso eficiente de dados disponíveis, além de buscar-se novas formas de análise destes. Este projeto visa o desenvolvimento de ferramentas de bioinformática para aplicação em proteômica. Estas ferramentas abrangem as seguintes aplicações: Cálculo Teórico de Ponto Isoelétrico e Peso Molecular de seqüências de aminoácidos, eletroforese-bidimensional teórica, digestão teórica e simulação de eletroforese e identificação de peptídeos, ferramenta para análise de Vias Metabólicas a partir de dados de proteômica / Abstract: The proteomics field aims to study sets of proteins expressed in a cell or tissue, according to a specific situation, through protein identification and quantification. Though technical limitations do exist, the amount of information derived from this field increases each day. And so, there is a need for employing computational tools that enable efficient analysis of data. This project aims developing bioinformatics tools for application in proteomics. The tools here presented comprehend the following tasks: theoretical computation of isoeletric point and molecular weight of aminoacid sequences, theoretical two-dimensional electrophoresis, theoretical triptic digestion and electrophoresis simulation for peptide identification, and analysis of metabolic pathways with proteomics data / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

MiRNAs são pequenas moléculas de RNAs endógenos não codificantes com aproximadamente 23nt que atuam na regulação da expressão gênica. A sua função é inibir a tradução de genes transcritos através de um mecanismo que viabiliza a ligação do miRNA com o mRNA alvo levando à inibição da tradução ou a degradação do RNA mensageiro. Estudos evidenciam a relação dos miRNAs com diversos processos biológicos como proliferação celular, diferenciação, desenvolvimento e doenças. Uma vez que estão envolvidos na regulação gênica, também alteram as vias metabólicas. Atualmente, as ferramentas computacionais disponíveis para o estudo dos miRNAs são o miRBase, microCosm, o miRGen e o miRNAmap. Elas possuem informações sobre as sequências dos miRNAs, genes alvos e sobre elementos que estão próximos à região dos miRNAs. Embora o avanço até o momento, não existia que relacionasse os miRNAs com as vias metabólicas, para isso foi construída a plataforma miRNApath que auxilia no estudo da função dos miRNAs por meio da análise do seus alvos dentro vias metabólicas. De modo semelhante, também não existia uma abordagem que relacione dados de expressão miRNAs e seus alvos dentro de um mesmo experimento. Para tanto, neste trabalho foi feita uma abordagem utilizando bibliotecas de SAGE (Serial Analysis of Gene Expression) que será incorporada no miRNApath. O miRNApath encontra-se disponível em http://lgmb.fmrp.usp.br/mirnapath. / MiRNAs are small molecules of endogenous non-coding RNAs with approximately 23nt in length that acts over gene expression regulation. Its function is inhibit the translation of gene transcripts through a mechanism that links the miRNA with its mRNA target leading to a translational repression or degradation. Studies show the relation of RNAs in many biological processes like cell proliferation, dierentiation and development of diseases. Since they are involved in gene regulation, they also change the metabolic pathways. Currently, the available computational tools for the study of miRNAs are miRBase, microCosm, miRGen and miRNAmap. They have information about miRNAs sequences, targets and features. Despite the the advances, until now, there is no tool that correlates the miRNAs with metabolic pathways, therefore we developed the miRNApath platform that helps in the analysis of miRNAs function through the study of its targets that are into the metabolic pathway. In the same way, there is no approach that put together information of expression of miRNAs and its targets in the same experiment. In this work we develop an approach with SAGE (Serial Analysis of Gene Expression ) libraries that will be integrated to miRNApath. The plataform is avaible at http://lgmb.fmrp.usp.br/mirnapath.

Orientador: Fernando Sebastián Baldi Rey / Resumo: A compreensão de processos regulatórios e organização molecular dos organismos vivos progrediram consideravelmente na última década. As metodologias também evoluíram com o sequenciamento de DNA e RNA e de ferramentas genômicas permitindo a análise de centenas ou milhares de genes, proteínas ou metabólitos. O uso simultâneo dessas informações auxilia na obteção de informações relevantes sobre as variáveis que envolvem as variações fenotípicas de características de interesse. O objetivo do presente estudo foi integrar dados fenotípicos, genotípicos e transcriptômicos em busca de aprimoramento sobre os mecanismos genéticos e metabólicos que determinam o perfil de ácidos graxos na carne de bovinos Nelore, a fim de contribuir para o melhoramento da composição de ácidos graxos da carne. Foram utilizados machos da raça Nelore terminados em confinamento, abatidos com média de idade 24 meses. Amostras do músculo L. thoracis, entre a 12ª a 13ª costela foram coletadas para as análises de perfil de ácidos graxos, extração de RNA e de DNA. Os resultados foram apresentados nos capítulos 2 e 3. No capítulo 2, o objetivo foi identificar genes diferencialmente expressos pelo método RNA-seq e perfil de ácidos graxos no músculo L. thoracis com uso de componentes principais (principal components: PC). Foram selecionados dois grupos de 10 animais, os quais possuíam valores de PC1 e PC2 extremos (Alto x Baixo) para os grupos somatórios de ácidos graxos (AG): ácidos graxos saturados (AGS), ácidos g... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The understanding of regulatory processes and molecular organization of organisms has progressed considerably in the last 10 years.The methodologies also evolved with the sequencing of DNA, RNA and genomic tools allowing the analysis a lot of genes, proteins or metabolites. The simultaneous use of this information should help to obtain relevant information about the variables that result the phenotypic variations of traits of interest. The objective of the present study was to integrate phenotypic, genotypic and transcriptomic studies in order to clarify the genetic and metabolic mechanisms that determine the fatty acid profile in Nelore beef, in order to contribute to the improvement of the fatty acid composition of the meat. Nelore males were used in feedlot, coming from farms that integrate three breeding programs and slaughtered with an average of 24 months. Samples of the L. thoracis muscle between the 12th to 13th rib were collected for analysis of fatty acid profile, RNA and DNA extraction. The results were presented in chapters 2 and 3. In chapter 2, the objective was to identify genes differentially expressed by RNA-seq method and fatty acid profile in the L. thoracis muscle with the use of Principal Components (PC). Two groups of 10 animals were selected, which had PC1 and PC2 extreme values (High x Low) for the fatty acids (FA) groups: saturated fatty acids (SFA), monounsaturated fatty acids (MUFA), polyunsaturated fatty acids (PUFA), omega 3 (n-3) and omega 6 (n-6... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Eduardo Galembeck / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-15T17:08:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_ElaineAparecidade_M.pdf: 4028860 bytes, checksum: 12a75ba90b00d8eded4dc1107cc6168a (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Representações externas são muito utilizadas no ensino de bioquímica. As vias metabólicas constituem um tipo de representação externa e envolvem habilidades visuais; estão, portanto, intimamente relacionados à literacia visual (capacidade de interpretar imagens). Há uma preocupação crescente em diagnosticar a dificuldade dos estudantes com a bioquímica. Este tipo de diagnóstico é importante para poder propor soluções pedagógicas que possam facilitar o aprendizado. O presente trabalho tem como objetivo descrever o desenvolvimento e a aplicação de um teste informatizado para diagnosticar a literacia visual, relacionada ao estudo de vias metabólicas, de estudantes de cursos das áreas biológica e da saúde. Inicialmente foram desenvolvidos testes piloto com itens (modelos e questões) que contemplavam habilidades visuais para a compreensão de vias metabólicas mais frequentemente representadas em livros didáticos de bioquímica. Os testes piloto foram aplicados em 2007 e 2008 com turmas de graduação de cursos da área biológica e da saúde. Os resultados obtidos serviram de subsídio para que alguns itens fossem reformulados e outros adicionados. Os resultados obtidos foram tratados com uso do modelo de Rasch, tanto no processo de equalização dos testes piloto (para definir os itens do teste final), como para o tratamento dos resultados obtidos com a calibração de itens-respondentes após as aplicações do teste final. Três grupos participaram da aplicação do teste final e compreenderam 79 estudantes distribuídos entre os cursos de educação física (UNICAMP), enfermagem (UNICAMP) e fisioterapia/nutrição (FAJ). A partir dos dados obtidos utilizou-se o processo de calibração de itens-respondentes, proposta pelo modelo de Rasch, obtendo-se a dificuldade dos itens e as habilidades visuais apresentadas pelos grupos. Os resultados observados sugerem que entre as dificuldades apresentadas pelos estudantes no aprendizado de metabolismo pode ser incluída a dificuldade em se compreender as representações externas de vias metabólicas. Essa dificuldade pode ser minimizada com explicações dos modelos antes de se entrar nos conteúdos específicos. O teste produzido permite o diagnóstico de estudantes ou de grupos. A necessidade de desenvolver práticas de visualização para melhorar a compreensão de conceitos bioquímicos pelos estudantes mostrou-se um aspecto importante no estudo de vias metabólicas / Abstract: External representations are used in teaching of biochemistry. The metabolic pathways are a type of external representation and involve visual skills, are therefore closely related to visual literacy (ability to interpret images). There is an increasing concern regarding the diagnosis of students with difficulty to the biochemistry, this type of diagnosis is important to be able to propose solutions that would facilitate learning. This paper aims to describe the development and implementation of a computerized test to diagnose the visual literacy, related to the study of metabolic pathways for undergraduate students enrolled in courses in the biological and health. Initially, pilot tests have been developed with (models and items) that looked visual skills for the understanding of metabolic pathways most often represented in textbooks of biochemistry. The pilot tests were applied in 2007 and 2008 on undergraduate classes of various courses in the biological and health. The results served as a subsidy for some items were reformulated and others added. The results are processed using the Rasch model, both in the process of equalizing the pilot tests (for set of the final test) and for the treatment of the results obtained with calibration of items-respondents the applications for the final test. Three groups participated in the implementation of the final test and included 79 students distributed among the courses of physical education (UNICAMP), nursing (UNICAMP) and physiotherapy/nutrition (FAJ). From the data we used the calibration of items-respondents proposed by Rasch model resulting in the difficulty of items and visual skills presented by the groups. The results suggest that among the difficulties presented by the students in the learning of metabolism may be included the difficulty in understanding the external representations of metabolic maps. This difficulty can be minimized with the explanations of the models before they enter the specific content. The test produced allows the diagnosis of students or groups. The need of developing imagery to improve the understanding of biochemical concepts by students were an important aspect in the study of metabolic pathways / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-08-30T11:53:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ReconstrucaoModelagemSilico.pdf: 1615944 bytes, checksum: fd70334c4cf9d3608beb1b9294e63cdf (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-08-30T16:33:29Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ReconstrucaoModelagemSilico.pdf: 1615944 bytes, checksum: fd70334c4cf9d3608beb1b9294e63cdf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-30T16:33:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ReconstrucaoModelagemSilico.pdf: 1615944 bytes, checksum: fd70334c4cf9d3608beb1b9294e63cdf (MD5) Previous issue date: 2016-04-04 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A modelagem matemática in silico baseada em restrições é uma abordagem adotada pela Biologia de Sistemas para analisar redes metabólicas. A bactéria Gram-positiva Exiguobacterium antarticum B7 é um extremófilo capaz de sobreviver em ambientes frios como gelo glacial e permafrost. A capacidade de adaptação ao frio desses micro-organismos vem despertando grande interesse biotecnológico. Um fator importante para o entendimento do processo de adaptação ao frio está relacionado à modificação química de ácidos graxos que constituem a membrana celular das bactérias psicotróficas. A finalidade é manter a fluidez da membrana para evitar o congelamento da bactéria. Neste trabalho, a via metabólica de biossíntese de ácidos graxos da bactéria E. antarticum B7 foi reconstruída a partir do genoma anotado disponível. As ferramentas de software KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) e RAST (The Rapid Annotation Server) foram utilizadas para gerar o modelo preliminar da rede. O passo seguinte foi a etapa de cura manual baseada na combinação de informações genômicas, bioquímicas e fisiológicas disponíveis em diversos bancos de dados e literatura especializada. Durante este processo, as enzimas FabZ e DesK, responsáveis por adicionar insaturações na cadeia carbono-carbono ao longo da síntese de ácidos graxos, foram identificadas no genoma, entretanto de forma truncada. O fluxoma da via metabólica foi definido com a descrição das rotas das principais reações, desde o metabólito de entrada, o Acetil-CoA, até o produto final, o ácido Hexadecenóico. A modelagem computacional foi feita com o uso do software MATLAB® juntamente com toolboxes e funções específicos para biologia de sistemas. A quantificação de metabólitos produzidos pela via foi realizada por meio do método baseado em restrições Análise de Balanço de Fluxos (ABF). Para avaliar a influência da expressão gênica na análise do fluxoma, o método ABF foi calculado usando os valores de log2FC obtidos na análise transcriptoma a 0ºC e 37ºC. A via de biossíntese de ácido graxos possui um total de 13 rotas identificadas pelo método Modo Elementar, quatro das quais apresentam caminhos para a produção de ácido hexadecenóico. A via reconstruída demonstrou a capacidade da E. antarcticum B7 em produzir moléculas de ácidos graxos. Sob a influência do transcriptoma, o fluxoma foi alterado, estimulando a produção de cadeia curta em ácidos graxos. Os modelos obtidos contribuem para um melhor entendimento da adaptação bacteriana a ambientes frios. / Mathematical modeling in silico based restrictions is an approach adopted by systems biology to analyze metabolic networks. The Gram-positive bacterium Exiguobacterium antarticum B7 is an extremophile organism able to survive in cold environments as glacial ice and permafrost. The ability of these microorganisms of adaptation to cold attracts great biotechnological interest. An important factor for the understanding of cold adaptation process is related to the chemical modification of fatty acids constituting the cell membrane of psicotrophic bacteria in order to maintain membrane fluidity to avoid freezing ofthe bacteria. In this work, the metabolic pathway of fatty acid biosynthesis of the bacterium E. antarticum B7 was rebuilt from its annotated genome. The software tools KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) and RAST (The Rapid Annotation Server) were used to generate a preliminary network model. The next step was to cure manually the genomic, biochemical and physiological informations available in different databases and specific literature. During this process, the FabZ and DesK enzymes responsible for adding carbon-carbon unsaturations in the fatty acid chain during synthesis have been identified in the genome, though in a truncated form. The fluxome metabolic pathway was defined, describing the routes of the main reactions since the first monomer, Acetyl-CoA, to the final product, the Hexadecenoic acid. A computational modeling was done using the software MATLAB® with toolboxes and specific tools for systems biology. The quantification of metabolites produced via was performed by the method constraint-based Flux Balance Analysis (FBA). To evaluate the influence of the gene expression in the fluxome analysis, the FBA method was also calculated using the log2FC values obtained in the transcriptome analysis at 0ºC and 37ºC. The fatty acid biosynthesis pathway showed a total of 13 elementary flux modes, four of which showed routes for the production of hexadecenoic acid. The reconstructed pathway demonstrated the capacity of E. antarcticum B7 to produce fatty acid molecules. Under the influence of the transcriptome, the fluxome was altered, promoting the production of short-chain fatty acids. The calculated models contributes to better understand the bacterial adaptation at cold environments.