Completando 100 anos da descoberta da molestia, a Doenca de Chagas, causada pelo agente etiologico Trypanosoma cruzi, ainda e considerada nas Americas Central e do Sul um problema de saude publica, atingindo mais de 8 milhoes de individuos. Sua transmissao ocorre de distintas maneiras, como por vetores, transfusao sanguinea, transplante de orgaos, acidentes em laboratorios, via oral. O parasita e conhecido por sua heterogeneidade no genotipo e fenotipo, baseado em mutacoes cumulativas em diferentes sub-populacoes do parasita. A cepa CL Brener e uma cepa padrao para pesquisa com diversas peculiaridades interessantes como baixa infectividade em animais, resposta aos tratamentos existentes e seus marcadores geneticos serem estaveis. O clone CL B5 de T. cruzi e originado a partir da cepa CL Brener modificada geneticamente. A cepa possui um gene reporter, o LacZ de Escherichia coli que sintetiza uma enzima, a À-galactose que pode catalisar uma reacao colorimetrica com o substrato vermelho de clorofenol À-galactopiranosideo (CPRG). A atividade enzimatica e diretamente proporcional ao numero de parasita. No presente trabalho propomos a introducao de uma tecnica colorimetrica para caracterizacao de parametros para quantificacao do parasitismo tecidual e comparacao com a tecnica histologica e Real Time-PCR. Camundongos Balb/C machos foram divididos em grupos controle (nao infectado) e experimental variando a via de inoculacao, a saber, intraperitoneal (IP), subcutanea (SC) e oral (OR). As curvas parasitemicas foram realizadas por meio da coleta de sangue da cauda do animal. Apos morte dos mesmos, foram estudados os tecidos cardiaco, hepatico, esplenico, enterico e muscular (musculo esqueletico). Os orgaos foram retirados, divididos em tres porcoes equitativas para analise histologica, enzimatica e molecular. Na atividade enzimatica, comparando os tecidos em suas vias de inoculacao, o figado apresentou resultado significativo no grupo inoculado via IP. Tecido cardiaco apresentou diferenca estatistica (P<0,05) entre as vias de inoculacao OR e SC, apresentando maior atividade enzimatica na primeira, o que esta relacionado a uma maior quantidade de parasita tecidual. Nos cortes histologicos o grupo SC mostrou-se mais infectado com grande numero de ninhos de forma amastigota em praticamente todos os tecidos, enquanto nos demais grupos foram observados ninhos de amastigota em sua maioria no coracao e viii musculo esqueletico. A presenca do parasita nos demais tecidos foi confirmada pela eletroforese em gel de agarose 1,5% apos tecnica de PCR convencional. A Real Time-PCR nao se mostrou satisfatoria no trabalho devido a dificuldade na sua padronizacao. Concluindo, a metodologia enzimatica se mostrou favoravel e adequada na quantificacao parasitaria tecidual, podendo ser aperfeicoada para corroborar sua eficacia. / One hundred years after the discovery of Chagas Disease, an illness caused by blood born protozoan Trypanosoma cruzi, is still consider a public health problem. It is a major cause of morbidity and mortality in Central and South Americas where more than 8 million individuals are already infected. This illness can be contracted by different forms as vector transmission, blood transfusion, tissue transplant, laboratory accidents and oral route. The parasite has a heterogeneous genotype and phenotype due to accumulating mutation in their sub-populations. CL Brener is considered as a pattern strain due to some intrinsic characteristics as low infectivity, good response to therapy drugs and a stable genetic heritage. The CL B5 clone of T. cruzi was originated by a genetic modification of the CL Brener strain which has a reporter gene LacZ of Escherichia coli, which induces the syntesis of â-galactosidase which is able to catalyze a colorimetric reaction using the substrat Chlorophenol red-â-D-galactopyranoside (CPRG). The enzymatic activity is directly related with the number of the parasites. In this study we proposed a new colorimetric assay to quantify T. cruzi load in different animal tissues by comparing with other methodologies such histological and molecular assay (Real Time-PCR). Male Balb/C mice were separated into control and experimental groups according to the route of infection (IP-intraperitoneal, SC-subcutaneous, OR-oral). Parasitemic curves were made by collecting blood samples from the tail of experimental animals. Fifteen days after, animals were euthanized and their tissues removed (heart, liver, spleen, intestine and skeletal muscles) and divided in three portions for the colorimetric analyses, histopathology and molecular assay. The enzymatic activity was performed comparing the number of parasites in different tissues according to the route of infection. Comparing them, it was observed that heart and liver displayed the highest number of parasites as compared with the other studied tissues. In the liver, IP route triggered the highest number of parasites while in the heart OR and SC routes displayed enhanced parasites. The histopathology analysis revealed that SC group presented the highest number of amastigote nests. For IP and OR groups, nests were mostly observed in heart and skeletal muscles. T. cruzi DNA were detected using electrophoreses 1,5 % agarose gel after conventional PCR technique, displaying characteristic bands of DNA. The Real Time-PCR was not a satisfactory x assay for this study due to difficulties on its patronization. To conclude, the enzymatic methodology was advantageous and appropriated on quantifying tissue parasites. Some further experiments will be needed to improve methodology and its efficacy.

Melanina é um polímero constituído por uma grande heterogeneidade de monômeros tendo como característica comum a presença de grupos indóis. Por outro lado, a eumelanina produzida pela oxidação enzimática da tirosina é um polímero mais simples constituído principalmente de monômeros 5,6-dihidroxindol (DHI) e de indol-5,6-quinona (IQ). Tirosinase é a enzima chave na produção de melanina, sendo que a sua atividade cinética é medida em função da formação do intermediário dopacroma. Nanopartículas (NPs) de sílica são partículas nanométricas compostas de oxido de silício e são obtidas pelo processo sol-gel desenvolvido por Stöber de hidrólise e condensação de tetraetilortosilicato (TEOS), usando etanol como solvente em meio alcalino. As NPs foram funcionalizadas com 3-Aminopropiltrietoxissilano (ATPES) e depois com glutaraldeído. Este último permitiu a imobilização da tirosinase na superfície da sílica. Caracterizamos as NPs antes e após a reação da enzima, a atividade catalítica da enzima ligada à NP e o mecanismos de formação de melanina na superfície da sílica. As NPs foram caracterizadas por espectrofotometria de absorção e de reflectância, termogravimetria e microscopia eletrônica. A síntese da NP de sílica retornou partículas esféricas com 55nm de diâmetro e a funcionalização da partícula mostrou modificar eficientemente a sua superfície. A imobilização da tirosinase por ligação covalente foi de 99,5% contra 0,5% da adsorção física. A atividade da tirosinase foi caracterizada pela formação de dopacroma. O Km da enzima imobilizada não sofreu alteração em comparação com a tirosinase livre, mas a eficiência catalítica - que considera a eficiência recuperada - foi de apenas 1/3 para a enzima ligada covalentemente, significando que 2/3 das enzimas ligadas não estão ativas. Obtivemos NPs revestidas com melanina a partir de oxidação de tirosina solubilizada em duas preparações: NP com tirosinase ligada covalentemente na superfície e NP funcionalizada com glutaraldeido dispersa em solução de DHI e IQ. O revestimento de melanina foi na forma de um filme fino com espessura ~1,9nm, conferindo perfil de absorção luminosa equivalente ao da própria melanina. Mostramos que o mecanismo de polimerização passa pela oxidação da tirosina pela tirosinase, que gera intermediários oxidados (principalmente DHI e IQ) que vão para solução (mesmo quando a tirosinase está ligada covalentemente na sílica). Estes intermediários ligam-se ao glutaraldeido e a superfície da sílica passa a funcionar como ambiente de polimerização da melanina. / Melanin is a polymer consisting of a large heterogeneity of monomers having as a common feature the presence of indole groups. Contrarily, eumelanin produced by enzymatic oxidation of tyrosine is a simpler polymer consisting mainly of 5,6-dihidroxindol (DHI) and indole-5,6-quinone (IQ) monomers. Tyrosinase is the key enzyme in melanin production, and its kinetic activity is measured by the formation of the intermediate dopacroma. Nanoparticles (NPs) are made of silica nanoparticles of silicon oxide and are obtained by sol-gel method developed by Stöber of hydrolysis and condensation of tetraethylorthosilicate (TEOS), using ethanol as solvent in an alkaline medium. NPs were functionalized with 3-Aminopropyltriethoxysilane (ATPES) and then with glutaraldehyde. The latter allows the immobilization of tyrosinase on the silica surface. We characterized NPs before and after the reaction of the enzyme, the catalytic activity of the enzyme bound to the NP and melanin-forming mechanisms on the silica surface. NPs were characterized by absorption spectrophotometry and reflectance, electron microscopy and thermogravimetric analysis. The synthesis of silica NP returned spherical particles of 55nm diameter and particle functionalization showed efficiently modify its surface. The immobilization of tyrosinase by covalent bond was 99.5% versus 0.5% by physical adsorption. The activity of tyrosinase was characterized by the formation of dopacroma. The Km of the immobilized enzyme did not change compared to the free tyrosinase, but the catalytic efficiency - considering the recovered efficiently - was only 1/3 for the enzyme covalently bound, meaning that 2/3 of the enzymes are not connected active. We obtained melanin coated NPs from tyrosine oxidation in two preparations: NP with covalently bound tyrosinase in the NP surface and NP functionalized with glutaraldehyde dispersed in DHI and IQ solution. The melanin coating was in the form of a thin film with the thickness of ~ 1,9 nm, giving light absorption profile equivalent to that of melanin itself. We showed that the polymerization mechanism involves the oxidation of tyrosine by tyrosinase, which generates oxidized intermediates (especially DHI and lQ) that go into solution (even when tyrosinase is covalently bound to the silica). These intermediates bind the glutaraldehyde and the surface of the silica begins to function as an environment for melanin polymerization.

A adubação nitrogenada de soqueira de cana-de-açúcar no Brasil normalmente é feita no período seco do ano e a principal fonte de N é o nitrato de amônio, apesar de a ureia ser o principal fertilizante nitrogenado consumido no Brasil e no mundo. Para viabilizar o uso de ureia em áreas de cana-de-açúcar colhida sem queima, com grande quantidade de palha recobrindo o solo, devem ser adotadas estratégias que reduzam as perdas de amônia por volatilização, como uso de ureia estabilizada com inibidores de urease. Trabalhos prévios indicaram a necessidade de aumentar a concentração do inibidor de urease NBPT na ureia para reduzir perdas de amônia por volatilização em áreas de cana-crua, porém os efeitos na produtividade da cultura ainda não foram estudados. A hipótese deste trabalho é de que o aumento da concentração do inibidor de urease NBPT na ureia irá proporcionar ganhos de produtividade comparado à ureia convencional, demonstrando a viabilidade do uso de ureia estabilizada para adubação de soqueira de cana-crua. O presente trabalho foi executado em dois locais (Experimento 1, Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico de textura muito argilosa e Experimento 2, Latossolo Vermelho-Amarelo eutrófico de textura média) para avaliar o comportamento produtivo de soqueiras de cana-de-açúcar em função de doses de N nas formas de nitrato de amônio, ureia e ureia estabilizada com diferentes concentrações de NBPT. O delineamento experiemental foi de blocos inteiramente casualizados no esquema fatorial 6 x 2 + 1, sendo seis fontes de N (nitrato de amônio, ureia e ureia estabilizada com quatro doses de NBPT variando de 530 a 2000 mg kg-1), duas doses de N (50 e 100 kg ha-1 de N) e um tratamento adicional (Controle, sem adubação nitrogenada). Foram avaliados o perfilhamento, teor foliar de N, índice SPAD, produtividade de colmos, acúmulo de N na parte aérea e os atributos tecnológicos. Também foi avaliada a atividade enzimática da glutamina sintetase (GS) e nitrato redutase (NR) no Experimento 2. Os dados foram submetidos a análise de variância ao nível de 10 % de significância pelo teste F, e os fatores significativos foram comparados pelo teste Tukey a 10 % de significância. Os teores foliares de N não foram alterados pela interação dos fatores, sendo mais importante o aumento da dose de N, o que também ocorreu para atividade das enzimas GS e NR e para o índice SPAD. A produtividade de colmos foi influenciada distintamente entre as áreas. No Experimento 1, houve resposta significativa para as doses de N, independente da fonte de N . No Experimento 2 não houve diferença significativa na produtividade de colmos entre as doses e fontes de N. Os resultados deste trabalho indicam que não é necessário aumentar a concentração de NBPT na ureia e que, tanto a ureia convencional quanto a ureia estabilizada podem ser utilizadas para adubação nitrogenada de soqueira de cana-de- açúcar como fontes opcionais ao nitrato de amônio. / Nitrogen fertilization of sugarcane ratoon in Brazil is usually performed in the dry period of the year and the main source of N is ammonium nitrate, although urea is the main nitrogen fertilizer consumed in Brazil and in the world. In order to allow urea usage in green cane trash blanketing (GCTB) systems, with high amount of straw left on soil surface, strategies that reduce ammonia losses are required, such as the use of urea stabilized with urease inhibitors. Previous research indicated the need to increase the concentration of the urease inhibitor NBPT in urea to reduce ammonia losses in GCTB systems, but the effects on such increase on yield performance is unclear. This study was undertaken to test the hypothesis that increasing the concentration of NBPT in urea will provide yield gains when compared to untreated urea, demonstrating the feasibility of using stabilized urea in GCTB areas. Two field trials (Experiment 1, Oxisols of very clayey texture and Experiment 2, medium-texture Oxisols) were set up to evaluate the yield performance of sugarcane fertilized with N rates as ammonium nitrate, urea and urea stabilized with different concentrations of NBPT. The experimental design was a complete randomized blocks on factorial scheme 6 x 2 + 1, with six N sources (ammonium nitrate, urea and urea stabilized with NBPT concentration ranging from 530 to 2000 mg kg-1), two doses of N (50 and 100 kg ha-1 of N) and an additional control (no N fertilization). It was evaluated the tillering, foliar N content, SPAD index, crop yield, shoot N accumulation and the technological attributes. The enzymatic activity of glutamine synthetase (GS) and nitrate reductase (NR) was also evaluated in Experiment 2. Data were submitted to analysis of variance at the 10 % level of significance by the F test, and the significant factors were compared by the Tukey test at 10 % significance. Leaf N contents weren\'t affected by the interaction of the factors, being more important the increase of the dose of N, which also occurred for the activity of GS, NR and for the SPAD index. Sugarcane response to N fertilization varied among sites. In Experiment 1, there was a significant response to N rates, independently of N sources evaluted. In Experiment 2 there was no significant effect of N sources or rates on sugarcane yield. The results of this study indicate that increasing NBPT concentration in urea will not improve sugarcane yield. However, both urea and stabilized urea resulted in similar yield performance when compared to ammonium nitrate for fertilization of GCTB systems.

Submitted by Michele Mologni (mologni@unoeste.br) on 2017-06-13T13:30:56Z No. of bitstreams: 1 Viviane Cacefo.pdf: 1556310 bytes, checksum: 3f9d8dc2ff4a08b8acc2ec7e1a731117 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-13T13:30:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Viviane Cacefo.pdf: 1556310 bytes, checksum: 3f9d8dc2ff4a08b8acc2ec7e1a731117 (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / C4 plants have been classified into three groups based on the enzymes used to decarboxylate C4 acids in the bundle sheath: NADP-ME, NAD-ME and PEPCK subtypes. Numerous molecular, biochemical and physiological evidences indicate that C4 plants could exhibit a certain degree of flexibility in the use of the three established decarboxylation mechanisms, depending on environmental factors. In this context, the objective of this work was to evaluate the modulation of the pathways of decarboxylation of the C4 photosynthesis in sugarcane (NADP-ME specie) under water deficit. The experiment was realized with two genotypes - RB92579 (tolerant to water deficit) and SP80-3280 (susceptible to water deficit) submitted to four treatments: control (normal conditions of water supply), moderate stress (-1,5 to -1,8 MPa), severe stress (below -2,0 MPa) and recovery (48 hours after rehydration). Leaf water potential, leaf gas exchange and biomass production were measured for the physiological characterization of the plants. Changes in the transcriptional responses of genes encoding C4-cycle enzymes (NADP-ME, NAD-ME, PEPCK, AspAT, AlaAT, PEPC, NADP-MDH and PPDK) and the activities of the enzymes NADP-ME, NAD-ME, PEPCK, AspAT and AlaAT were analyzed by RT-qPCR and spectrophotometry, respectively. Under water deficit conditions the genotypes SP80-3280 was more sensitive to drought stress in terms of increased loss of above ground biomass and lower leaf water potential. It also showed less capacity of photosynthetic recovery following rehydration compared to the tolerant genotypes RB92579. The analysis of transcriptionals and of the activities of enzymes involved in the C4 photosynthetic pathway showed that sugarcane uses the PEPCK pathway as a decarboxylation mechanism in addition to the NADP-ME, which was more evident under water deficit conditions for both the drought tolerant and susceptible genotypes. Finally, the results here obtained, together with the existing information, do not support the established classification of sugarcane (Saccharum spp.) as a classical NADP-ME C4 subtype, but instead should be considered as a NADP-ME + PEPCK species. / As plantas C4 são classificadas em três grupos de acordo com as enzimas utilizadas para descarboxilação de ácidos C4 na bainha dos feixes vasculares: subtipos NADP-ME, NAD-ME e PEPCK. Inúmeras evidências moleculares, bioquímicas e fisiológicas indicam que plantas C4 podem exibir certo nível de flexibilidade na utilização dos três mecanismos de descarboxilação, dependendo de fatores ambientais. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a modulação das vias de descarboxilação da fotossíntese C4 em cana-de-açúcar (espécie NADP-ME) sob déficit hídrico. O experimento foi realizado com dois genótipos - RB92579 (tolerante ao déficit hídrico) e SP80-3280 (suscetível ao déficit hídrico) submetidos a quatro tratamentos: controle (condições normais de suprimento de água), estresse moderado (-1,5 a -1,8 MPa), estresse severo (abaixo de -2,0 MPa) e recuperação (48 hrs após a reidratação). Foram realizadas análises de potencial de água foliar, trocas gasosas foliares e biomassa para caracterização fisiológica das plantas. As alterações nas respostas transcricionais dos genes codificadores de enzimas do ciclo C4 (NADP-ME, NAD-ME, PEPCK, AspAT, AlaAT, PEPC, NADP-MDH e PPDK) e atividades das enzimas NADP-ME, NAD-ME, PEPCK, AspAT e AlaAT, foram analisadas por RT-qPCR e espectrofotometria, respectivamente. Em condições de déficit hídrico, o genótipo SP80-3280 foi mais sensível ao estresse por seca em termos de aumento da perda de biomassa e menor potencial de água foliar. Também mostrou menor capacidade de recuperação fotossintética após reidratação do que o genótipo tolerante RB92579. As análises transcricionais e das atividades das enzimas envolvidas na via fotossintética C4 mostraram que a cana-de-açúcar utiliza a via PEPCK como mecanismo de descarboxilação, além da NADP-ME, mais evidente em condições de déficit hídrico tanto para genótipos tolerantes à seca como para suscetíveis. Finalmente, os resultados aqui obtidos, juntamente com a informação existente, não suportam a classificação estabelecida da cana-de-açúcar (Saccharum spp.) como um subtipo C4 NADP-ME clássico, mas considerá-la como uma espécie NADP-ME + PEPCK.

O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho produtivo, a atividade enzimática pancreática e o rendimento de carcaça e cortes de frangos alimentados com rações fareladas e peletizadas com ou sem adição de protease. Foi realizada, também, a análise econômica dos tratamentos experimentais. Para tanto, foram utilizadas 768 aves, criadas de 1 a 42 dias de idade, distribuídas em um delineamento inteiramente casualizado em arranjo fatorial 2x2x2 (formas físicas da ração, níveis nutricionais e inclusão ou não de protease) com oito repetições por tratamento. As aves receberam os seguintes tratamentos experimentais: T1- ração farelada com redução de níveis nutricionais e sem adição de protease; T2- ração farelada com redução de níveis nutricionais e com adição de protease; T3- ração farelada com níveis nutricionais recomendados e sem adição de protease; T4- ração farelada com níveis nutricionais recomendados e com adição de protease; T5- ração peletizada com redução de níveis nutricionais e sem adição de protease; T6- ração peletizada com redução de níveis nutricionais e com adição de protease; T7- ração peletizada com níveis nutricionais recomendados e sem adição de protease; T8- ração peletizada com níveis nutricionais recomendados e com adição de protease. Os resultados foram analisados por meio do pacote estatístico SAS (2012). A peletização das rações promoveu melhora nos índices zootécnicos de frangos de corte. A adição de protease exógena não exerceu efeito principal sobre o desempenho e rendimento de carcaça e cortes, mas em dietas com redução de proteína bruta e aminoácidos, melhorou os índices econômicos da criação de frangos de corte, assim como o processo de peletização de forma geral. A adição de protease exógena e redução dos níveis de proteína e aminoácidos promoveram menor atividade da quimotripsina. Rações peletizadas com níveis nutricionais recomendados e adição de protease apresentaram os maiores custos de produção / The aim of this study was to evaluate the performance, pancreatic enzyme activity and carcass yield and cuts of broilers fed with mashed and pelleted diets with or without addition of protease. Also, it was performed economic analysis of experimental diets. Seven hundred sixty eight birds were reared from 1 to 42 days old, distributed in a completely random design in a 2x2x2 factorial arrangement (physical forms of feed, nutritional levels and with or without addition of protease) with eight replicates per treatment. The birds had received the following experimental treatments: T1 mashed diet with reduced nutritional levels and without addition of protease; T2 mashed diet with reduced nutritional levels and with addition of protease; T3 mashed diet with recommended nutritional levels and without addition of protease; T4 mashed diet with recommended nutritional levels and with addition of protease; T5 pelleted diet with reduced nutritional levels and without addition of protease; T6 pelleted diet with reduced nutritional levels and with addition of protease; T7 pelleted diet with recommended nutritional levels and without addition of protease;T8 pelleted diet with recommended nutritional levels and with addition of protease. The results were analyzed using the statistical program SAS (2012). The pelleted diets provided improvement in performance parameters of broilers. The addition of exogenous protease did not have main effect on the performance and carcass yield and cuts, but in diets with reduced crude protein and amino acids, improved economic index of the rearing of broilers, as well as the pelleting process generally. The addition of exogenous protease and reduced levels of protein and amino acids provided lower activity of chymotrypsin. Pelleted diets with recommended nutritional levels and addition of protease showed the highest production costs

Na última década, a análise da estrutura proteica baseada em teoria de redes/grafos tem emergido. A abstração da estrutura tridimensional proteica em forma de uma rede, leva em consideração os resíduos de aminoácidos e suas interações através do espaço, e apresenta um conjunto de conexões e propriedades mais complexas do que aquelas visualizadas apenas com a estrutura covalente. A análise da estrutura proteica identificou que as proteínas pertencem às redes de classes de \"mundo pequeno\" (small-world) e \"sem escala\" (scale-free), o que significa que seus resíduos de aminoácidos são altamente agregados e que existem poucas conexões entre 2 resíduos quaisquer da proteína. A identificação dos resíduos com alto grau de conexão, chamados centrais (\"resíduos hubs\"), é feita pela determinação do caminho mais curto que conecta um dado resíduo aos demais compreendidos nesta rede. A remoção destes resíduos centrais (hubs) afeta a integridade da rede de forma mais contundente diferentemente da remoção de resíduos que não são centrais. Até o momento estes \"resíduos hubs\" ainda não foram experimentalmente correlacionados com as propriedades enzimáticas de proteínas. Para tal finalidade, a estrutura terciária de uma &#946;-glicosidase de Spodoptera frugiperda (Sf&#946;gli) foi analisada como uma rede. Após calcular-se os caminhos médios entre todos os pares de aminoácidos da &#946;-glicosidase, encontrou-se 11 resíduos centrais (\"resíduos hubs\"). Alinhamento de sequências e comparações estruturais indicaram alta conservação destes \"resíduos hubs\". Nosso objetivo foi produzir esta &#946;-glicosidase mutando-se a maioria dos \"resíduos hubs\" e 3 aminoácidos não centrais (\"não hubs\"), expressar estes mutantes em E. coli, determinar suas propriedades enzimáticas como atividade catalítica e preferência pelo substrato e verificar a estabilidade destes mutantes em experimentos de inativação térmica. Os resultados obtidos sugerem que mutações nos \"resíduos hubs\" não afetam as propriedades catalíticas, contudo as enzimas com mutações nos \"resíduos hubs\" apresentaram uma menor estabilidade térmica. Estes resultados sugeriram que os \"resíduos hubs\" são relevantes na difusão da energia cinética (vibração) introduzida na estrutura desta &#946;-glicosidase pelo seu aquecimento / In recent years, graph-theoretic approaches have established that protein structures can be modeled as complex networks of interacting residues. Proteins structures can be represented as small-world and scale-free networks that are usually highly clustered with few links connecting any pair of nodes. The identification of nodes with high connection degrees, called hubs, is made by determining the shortest path linking one amino acid to the further nodes comprising the network. Targeted removal of the hubs has greater affect on the integrity of the network structure in contrast to a random removal of amino acid residues comprising the network. Nevertheless these hubs had not previously been correlated with enzymatic properties. The tertiary structure of &#946;-glycosidase from S. furgiperda (Sf&#946;gly) was analyzed as a network. After calculating the averaged paths between all pairs of amino acid residues of Sfgly, we defined 11 hubs, which have the highest centrality on the network. Sequence alignment and structural comparison showed that these hubs residue are conserved among &#946;-glycosidases. Our goal was to mutate most hubs and 3 ´non-hubs´ residues from Sf&#946;gly, express these mutant enzymes in E. coli, test their enzymatic properties as catalytic efficiency and substrate preference, and verify the thermal stability of these mutants. The results implied that mutations in these hubs do not cause changes in catalytic properties although enzymes containing mutations in hubs showed lower thermal stability. Based on that, it was suggested that hub residues are important in the diffusion of kinetic energy (vibrations) introduced in the Sf&#946;gly structure by heating

A necessidade de economias sustentáveis tem aumentado o interesse no desenvolvimento de plataformas microbianas para novos processos, tanto para a produção de biocombustíveis quanto para a síntese de compostos que demandam alta capacidade energética e processamento químico em sua produção. O isolamento de microrganismos, capazes de degradação materiais lignocelulósicos, resistentes a diferentes inibidores e com rendimento elevado na biossíntese de moléculas específicas faz-se necessário para atender tais propósitos. Neste trabalho, microrganismos cultiváveis isolados do trato digestivo de larvas dos insetos pragas de cana-de-açúcar, besouro da raiz, Migdolus fryanus, bicudo da cana, Sphenophorus levis, broca-gigante da cana, Telchin licus licus e de broca-da-cana, Diatraea saccharalis, foram caracterizados quanto a atividade enzimática em fontes de carbono e identificados por técnicas moleculares. Larvas no terceiro ínstar de M. fryanus e S. levis e quinto ínstar de T. licus licus e D. saccharalis foram coletadas em plantios de cana-de-açúcar no interior de São Paulo. Um total de 341 microrganismos cultiváveis foram avaliados quanto a capacidade de degradação de substratos lignocelulósicos, como única fonte de carbono em meio sólido usando o índice de atividade enzimática (I.E.). Os isolados foram identificados por sequênciamento das regiões do 16S rRNA para bactérias, ITS rDNA para fungos e 26S rDNA para leveduras. Bactérias com atividade enzimática foram relacionadas aos gêneros do filo Firmicutes Bacillus, Enterobacter Serratia e Citrobacter. Os isolados relacionados à B. amyloliquefaciens destacaram-se na degradação da celulose. Entre fungos filamentosos, leveduras e leveduriformes, a atividade enzimática foi destacada para a degradação da hemicelulose. Fungos filamentosos e leveduras pertencem ao filo Ascomycota e os leveduriformes ao filo Chlorophyta. Fungos que apresentaram hidrólise de xilano foram relacionados aos gêneros Pyrenophora, Aspergillus e Penicillium. As leveduras relacionam-se a nove gêneros, majoitariamente aos gêneros Meryerozyma e Candida. Leveduras com capacidade hidrolítica destacada foram relacionadas à Meyerozyma guilliermondii, Cryptococcus laurentti, Candida pseudointermedia, C. parapsilosis, C. solani e Aureobasidium pullulans. Entre as leveduras, 40 isolados apresentam sequências que diferem em mais de 1% das sequências referência, podendo-se inferir a respeito de possíveis novas espécies. No ensaio cinético, realizado para a triagem de leveduras com capacidade de bioconversão da D-xilose em xilitol e etanol, o maior rendimento em xilitol foi demonstrado pelo microrganismo relacionado à Prototheca zopfi var. hydrocarbonea. A capacidade desse organismo de produzir xilitol não havia sido descrita. Os resultados obtidos nesse trabalho, revelaram que o trato digestivo das pragas de cana-de-açúcar como uma fonte de microrganismos que apresentam capacidade de degradação enzimática para celulose e xilano cujo potencial para utilização na biotecnologia industrial ainda precisa ser revelado / The pursuit for sustainable economies has increased the interest in development of microbial-based platforms for new processes, both for biofuel production and for the synthesis of compounds, which demands high energetic capacity and chemical processing in its production. The isolation of microorganisms capable of degradation of lignocellosic materials, resistant to different inhibitors and highly efficient in the biosynthesis of specific molecules is necessary to achieve such purposes. In this research, cultivable microorganisms isolated from the larval gut of sugarcane pests: sugarcane borer root Migdolus fryanus, sugarcane weevil Sphenophorous levis, giant sugarcane borer Telchin licus licus and sugarcane borer Diathrea saccharalis, were characterized according to their extracellular enzymatic activity in carbon sources and molecularly identified. Third-instar larvae of Migdolus fryanus and S. levis and fifth-instar larvae of T. licus licus and D. saccharalis were collected in sugarcane fields in São Paulo, Brazil. A total number of 341 strains were evaluated for their capacity of degradation of lignocelulitic substrates, as single carbon sources in solid medium. The enzymatic activities of the strains were estimated by Enzymatic Activity Index (EAI); further, the strains were molecularly identified by sequencing of the 16S rRNA region for bacterias; ITS rDNA region for filamentous fungi and 26S rDNA region for yeasts. Bacteria strains which presented enzymatic activity were related to Firmiculites genera Bacillus, Enterobacter, Serratia and Citrobacter. Strains related to B. amyloliquefaciens have demonstrated higher levels of cellulosic degradation. Among filamentous fungi, yeasts and yeast-like organisms higher activity was showed to degradation of hemicelluloses. Filamentous fungi and yeasts belong to phylum Ascomycota, and the yeast-like organisms to phylum Chlorophyta. Six filamentous fungi which presented higher hidrolisys of xylan were related to Pyrenophora, Aspergillus and Penicillium genera. Yeasts were related mostly to the Meryerozyma and Candida genera. Yeasts with higher hydrolysis cababilities were reated to Meyerozyma guilliermondii, Cryptococcus laurentti, Candida pseudointermedia, C. parapsilosis, C. solani e Aureobasidium pullulans. Among the yeasts, 40 strains showed sequences that differ by more than 1% from reference sequences, which allows infering about possible new species. In the kinetic assay carried out for screening for yeasts capable of bioconverting D-xylose into xylitol and ethanol, higher yields of xylitol were obtained for the yeast-like organism related to Prototheca zopfi var. hydrocarbonea. This microorganism\'s ability to produce xylitol had not been reported yet. The results obtained in this work have demonstrated the gut of sugarcane pests as source of microorganisms capable of enzymatic degradation of cellulose and xylan, whose potential for use in the industrial biotechnology has yet to be revealed.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adeline Chaicouski Meneguzzo.pdf: 1276340 bytes, checksum: 02b7c8e69340d28ceb45b8fabb4d2651 (MD5) Previous issue date: 2014-04-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The pectic substances, carbohydrates found in plant cell wall, are involved in the change of texture in the ripening process under action of pectinolytic enzymes, among which pectinmethylesterase. The production and consumption have increased the passion, also indicating an increase in the amount of waste generated, among which the albedo. The objective of this study was to evaluate the enzymatic activity of the crude extract obtained pectinametileserase albedo yellow passion fruit. The sequence of experiments was to determine the extraction protocol of the enzyme and characterization of the enzyme activity in the crude extract obtained from the albedo of yellow passion fruit, as the stage of maturation, NaCl concentration and substrate storage time, pH and temperature. When comparing the level of passion fruit in green and ripe, fresh and lyophilized maturation, the best result was found in green lyophilized samples. Among the five extraction methods used, two of them stood out and were adapted, and made the triple rinsing the material with cold water to remove soluble substances, followed by extraction with pectinmethylesterase PVPP and NaCl. The best salt concentration for higher activity obtained with NaCl 1,0 mol L- 1, both in the extraction, as in the determination of pectin methyl esterase activity. The best substrate concentration found was 1,0 % citrus pectin. The influence of the storage period of raw material showed that the freeze-dried fruit enzyme activity remained for a longer period, followed by the frozen sample and then refrigerated. The optimum pH was found to be 8 and the optimum temperature of 50 °C. The enzyme was heat-stable. The ideal range of precipitation with ammonium sulphate was 40-60 % of the salt. With the studies was possible to detect and study the pectinmethylesterase in extracts obtained from samples of albedo yellow passion fruit, with influence of various factors such as salt concentration and pH. / As substâncias pécticas, carboidratos presentes na parede celular de vegetais, estão envolvidas na mudança da textura no processo de amadurecimento, sob atuação das enzimas pectinolíticas, dentre as quais a pectinametilesterase. A produção e o consumo do maracujá têm aumentado, indicando também aumento na quantidade de resíduos gerados, dentre os quais o albedo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade enzimática da pectinametileserase em extrato bruto obtido do albedo de maracujá-amarelo. A sequência dos experimentos foi determinação do protocolo de extração da enzima e caracterização da atividade enzimática em extrato bruto obtido do albedo de maracujá-amarelo, quanto ao estádio de maturação, concentração de NaCl e substrato, período de armazenamento, pH e temperatura. Quando comparados os maracujás em estádio de maturação verde e maduro, fresco e liofilizado, o melhor resultado foi encontrado em amostras verdes liofilizadas. Dentre os cinco métodos de extração utilizados, dois deles se destacaram e foram adaptados, sendo realizada a tripla lavagem do material com água gelada para remoção de substâncias solúveis, seguida da extração da pectinametilesterase com PVPP e NaCl. A melhor concentração salina para maior atividade foi obtida com NaCl 1,0 mol L-1, tanto na extração, quanto na determinação da atividade da pectinametilesterase. A melhor concentração de substrato encontrada foi 1,0 % de pectina cítrica. A influência do período de armazenamento da matéria-prima mostrou que o fruto liofilizado manteve a atividade enzimática por um período maior, seguido da amostra congelada e depois a refrigerada. O pH ótimo encontrado foi de 8 e a temperatura ótima de 50 ºC. A enzima mostrou-se termoestável. A faixa ideal de precipitação com sulfato de amônio foi de 40-60 % do sal. Com os estudos realizados foi possível detectar e estudar a pectinametilesterase em extratos obtidos de amostras de albedo de maracujá-amarelo, com influência de vários fatores tais como concentração de NaCl e pH do meio.

O Brasil é considerado o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, voltada para a produção de açúcar, etanol e derivados. O aproveitamento de resíduos da usina, como torta de filtro e vinhaça no condicionamento do solo pode contribuir com a manutenção da sua fertilidade. Por outro lado, a cada operação agrícola necessária para o cultivo da cana-de-açúcar está associada uma emissão de GEE que deve ser contabilizada. O objetivo desta pesquisa foi estimar a emissão dos principais GEE (CO2, N2O e CH4) pela torta de filtro, e avaliar as alterações de alguns atributos das comunidades microbianas durante o processo de decomposição. Após avaliação de uma enquete sobre o modo de utilização da torta de filtro por diversas usinas, um estudo foi desenvolvido na Usina Costa Pinto localizada em Piracicaba (SP). A torta aplicada no sulco de plantio da cana foi monitorada quanto à emissão dos gases, sendo que as concentrações dos mesmos nas amostras foram determinadas por cromatografia gasosa. Os atributos microbiológicos examinados foram a biomassa, a atividade enzimática (fosfatase ácida, alcalina e ?-glicosidase) e a estrutura da comunidade através do polimorfismo de fragmento de restrição terminal (T-RFLP). Foi observada emissão significativa dos principais GEE predominantemente da torta quando aplicada nos sulcos de plantio, com destaque para o N2O, com uma proporção doze vezes maior em massa do que o CH4, em 56 dias de experimento. Quanto aos aspectos microbiológicos, o maior valor encontrado de carbono e nitrogênio da biomassa microbiana para a dose usualmente aplicada (25 Mg ha-1), foi com dois meses de experimento, com respectivamente 484,89 ?g C g solo seco-1 e 62,95 ?g N g solo seco-1, e correlacionado pelo coeficiente de Pearson com a atividade enzimática no material. Pela técnica de T-RFLP foi possível avaliar a estrutura dos Domínios de Archaea, Bacteria e Fungi na comunidade microbiana da torta de filtro. Não houve modificação dessa estrutura ao longo do tempo analisado. Os resultados obtidos reforçam a importância dos atributos microbiológicos aliados a fatores químicos e físicos e a influência dos mesmos sobre as emissões de GEE. / Brazil is the greatest worldwide producer of sugarcane with production of sugar, ethanol and derived. Usually applied to soil as fertirrigation, filter cake and vinasse on soil conditioning have contributed to the maintenance of fertility. On the contrary, each agricultural operation is associated to GHG emissions that must be accounted for the balance of products. This work aims evaluate GHG emissions (CO2, N2O and CH4) from the filter cake, as well as evaluate the main differences in the microbiological community available within the decomposition process. After evaluation of a survey about to use the filter cake by industries, the study has been developed at Usina Costa Pinto located in Piracicaba (SP). The filter cake applied to the row of sugarcane planting have been monitored by taking regular samples of the emissions. The concentration of the three gases in the samples has been determined by gas chromatography. The microbiological aspects has been evaluated by biomass, enzymatic activity (acid phosphatase, alkaline phosphatase, and beta-glycosidase) and the community structure through terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP). Significant GHG emission has been observed; mainly from the filter cake applied to the row of sugarcane planting especially N2O, with ratio twelve times greater than CH4 in 56 days of experiment. For microbiological aspects, the maximum of carbon and nitrogen from the microbial biomass for the treatment usually applied (25 Mg ha-1), within two months of experimentation, with respectively 484,89 ?g C g dry soil-1 e 62,95 ?g N g dry soil-1, and correlated by the coefficient of Pearson with the enzymatic activity existent in the material. The T-RFLP analysis has allowed evaluate the community structures of Archaea, Bacteria e Fungi in the microbiological community of the filter cake. Modification in the community structures was not observed over this time examined. The results obtained reinforce the importance of microbiological aspects combined with chemical and physical factors and their influence on GHG emissions.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-02-20T12:00:31Z No. of bitstreams: 1 Cleidio da Paz Cabral.pdf: 307888 bytes, checksum: 839bdb2400d1038e8ac0b20e10e22398 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-20T12:00:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cleidio da Paz Cabral.pdf: 307888 bytes, checksum: 839bdb2400d1038e8ac0b20e10e22398 (MD5) Previous issue date: 2009-02-27 / Bacterial fruit blotch caused by Acidovorax avenae subsp. citrulli (Schaad et al.) Willems et al. is an important melon (Cucumis melo L.) disease which causes fruit value reduction and high production losses reaching 100% in rainy season. At the present there are not effective methods of controlling this disease in Brazil, and therefore research for finding alternative control methods is essential. It was studied the effect of resistance inducers for controlling bacterial fruit blotch in ‘yellow’ melon (AF4945) and ‘Pele de Sapo’ (Nilo), evaluating different application periods (10 and 15 days after plant emergency), inducer dosages (acibenzolar-S-metil- ASM - 25; 50 and 75 mg a.i. L-1; Agro-Mos® - 0.5; 1.0 and 1.5 c.p. L-1; Ecolifeâ - 2; 3 and 4 mL c.p. L-1) and plant physiology in soil supplemented or not with NPK observing plant height, fresh and dry shoot biomass and enzymatic activity. The best period for inducers application was 10 days after plant emergency. For both genotypes, ASM (50 mg a.i. L-1) and Ecolifeâ (3 mL c.p. L-1) increased incubation period until 12 and 8 days; and reduced disease incidence by 87.5 and 60%; disease index by 95.7 and 88%; and area under disease progress curve by 93.7 and 74.5%. The two inducers independent of NPK level reduced plant height, fresh and dry shoot biomass until 24.5; 41.4 and 34.2%, respectively. Onlythe peroxidase activity was detected at 5, 10 and 45 days after inducer application. Although ASM (50 mg i.a. L-1) and Ecolifeâ (3 mL p.c. L-1) had affected plant development they significantly reduced bacterial fruit blotch in both melon types, ‘yellow’ and ‘Pele de Sapo’, and should be used for the integrated management of this disease. / A mancha-aquosa causada pela bactéria Acidovorax avenae subsp. citrulli (Schaad et al.) Willems et al. é uma importante doença para a cultura do meloeiro ocasionando depreciação do valor comercial do fruto e grandes perdas na produção, que podem atingir até 100% em períodos chuvosos. Não se dispõe até o momento de medidas efetivas de controle dessa doença no Brasil o que torna imprescindível à realização de pesquisas que visem à obtenção de métodos alternativos de controle. Foi estudado o efeito de indutores de resistência no controle da mancha-aquosa em meloeiros Amarelo (AF4945) e Pele de Sapo (Nilo), em diferentes épocas de aplicação (10 e 15 dias após a emergência das plântulas) e dosagens (acibenzolar-S-metil – ASM - 25; 50 e 75 mg i.a. L-1; Agro-Mos® - 0,5; 1,0 e 1,5 p.c. L-1; Ecolifeâ - 2; 3 e 4 mL p.c. L-1); e na fisiologia da planta em solo com ou sem NPK, avaliando-se altura (AL), biomassa fresca e seca da parte aérea (BFPA, BSPA), e atividade enzimática. A melhor época para aplicação dos indutores foi dez dias após a emergência das plântulas. Considerando os dois genótipos, ASM (50 mg i.a. L-1) e Ecolifeâ (3 mL p.c. L-1) elevaram o período de incubação em até 12,6 e 8 dias e reduziram a incidência da doença em 87,5 e 60%; índice de doença em 95,7 e 88%; e área abaixo da curva de progresso da doença em 93,7 e 74,5%, respectivamente. Esses dois indutores, independente do nível de NPK, reduziram a AL,BFPA e/ou BSPA em até 24,5; 41,4 e 34,2%, respectivamente. Apenas a atividade de peroxidase foi detectada aos 5, 10 e 45 dias após a aplicação dos indutores. ASM (50 mg i.a. L-1) e Ecolifeâ (3 mL p.c. L-1) mesmo tento afetado o desenvolvimento de plantas de meloeiro, apresentaram redução significativa da intensidade da mancha aquosa tanto em meloeiro tipo Amarelo quanto Pele de Sapo, podendo ser inseridos no manejo integrado da mancha-aquosa.