Trypanosoma cruzi é capaz de incorporar histidina, um aminoácido essencial, através de um sistema de transporte saturável, de alta especificidade e dependente de ATP. Uma vez no citoplasma, a histidina amônio-liase (TcHAL), catalisa a deaminação não oxidativa da His a urocanato, quem é convertido pela urocanato hidratase (TcUH) ao intermediário 4-imidazolona-5-propionato. Posteriormente, duas enzimas (imidazolona propionase e formiminoglutamase) atúam para gerar glutamato. TcHAL e TcUH foram caracterizadas cinetica e bioquímicamente. O α-cetoglutarato, produto da deaminação do Glu gerado na degradação de His, ingressa ao ciclo de Krebs e os electrons gerados são capazes de restabelecer o potencial de membrana mitocondrial, promover a síntese de ATP e consumo de oxigênio na mitocôndria. Além disso, His é capaz de estimular a metaciclogênese: estudos metabolômicos mostraram que His é utilizada como fonte energética principalmente no inicio da diferenciação. Nossos dados mostram a relevância da His na bioenergética de T. cruzi, nos estágios presentes no inseto vetor. / Trypanosoma cruzi incorporates histidine, an essential amino acid, through a saturable, highly specific and ATP dependent transport system. Once in the cytoplasm, a histidine ammonia-lyase (TcHAL) catalyzes the non-oxidative deamination of His to urocanate, which is converted by an urocanate hydratase (TcUH) to the intermediate 4-imidazolone-5-propionate. Afterwards, two enzymes (imidazolonepropionase and fomiminoglutamase) complete the glutamate formation. Kinetic and biochemical parameters of TcHAL and TcUH were determined. We observe that His degradation can feed Krebs cycle, and the electrons produced are able to restore the mitochondrial inner membrane potential, promote ATP biosynthesis and oxygen consumption at the mitochondrion. Furthermore, His was able to stimulate metacyclogenesis: a metabolomics approach shows that His is used as an energy source, mainly, in early stages of differentiation. Our data shows the relevance of His in T. cruzi bioenergetics, mainly in insect vector stages.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:52:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 3367733 bytes, checksum: 6bf04a4853c4b58bb74f3893826aba70 (MD5) Previous issue date: 2011-08-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Playing an instrument is turning on muscular, affective and mental mechanisms that are closely related. Therefore, in a performance preparation, it is expected from the instrumentalist not just the understanding of the musical speech, but the assimilation and perfection of the motor patterns that will be part of the needed corporal action for the technical accomplishment of this speech as well. In this process, one of the goals of the instrumentalist is to become aware of tension points in their body that can potentially prevent a more free technical execution, looking for ways to minimize or eliminate them. According to the Bioenergetics Analysis, a psychotherapy approach created by Alexander Lowe in 1956, the muscle tensions are the result of emotional blocks, being created most of the times since childhood and developed throughout life. These tensions work as armours , which protect the individuals from experiences that could be painful and threatening, turning into an obstacle to the human being capacity to relate to their sensations and emotions and, consequently, of feeling free, whole and in contact with the world around them. Going beyond the investigation about human psyche that, before the middle of last century, focused mainly on mind exploration, the Bioenergetics takes the patients, through exercises, to reunite with their body, acquiring a sense of well-being and inner peace. Based on this knowledge and understanding that the violin student starts his instrument learning having already some muscle tensions due to emotional matters and that these tensions could hinder their musical expressivity on the same way they can interrupt his spontaneity in life, this work presents, analyses and discusses the contributions of Bioenergetics exercises to the development of the technical-expressive capacity of violin students, based on the application of exercises of this field to violinists during their formation process and performance. In order to do so, initially, questionnaires were applied and interviews with the participants of this research were conducted, collecting information about their physical condition and, more specifically, about their muscle tensions. Having this information, Biogenetics exercises, both in their original format or specifically adapted to violin learners, were applied to these participants throughout several meetings. The results of these exercises have been verified through participant observation and constant reports from the participants containing their own perceptions and sensations throughout this work. An interview was conducted two months after the research, according to which it was possible to conclude that most of the participants became more aware of their own body, emotions and sensations, both on their daily life and in the act of performance. Having also been effective in raising awareness and reducing several of the muscle tensions in the participants, the Bioenergetics exercises gave these individuals a looser body that is connected to the instrument, besides a deeper body-mind integration in the act of performance. And that has naturally facilitated their technical and expressive capacity. / Tocar um instrumento é acionar mecanismos musculares, afetivos e mentais, estando eles intimamente relacionados. Na preparação de uma performance, portanto, espera-se do instrumentista não apenas o entendimento do significado do discurso musical, mas também a assimilação e aperfeiçoamento de padrões motores que irão se constituir na ação corporal necessária para a realização técnica deste discurso. Nesse processo, uma das metas do instrumentista é se conscientizar dos pontos de tensão em seu corpo que potencialmente lhe impedem uma execução técnica mais livre, buscando então meios para minimizá-los ou mesmo eliminá-los. Segundo a Análise Bioenergética, abordagem psicoterápica criada por Alexander Lowen em 1956, as tensões musculares são decorrentes de bloqueios emocionais, sendo criadas na maioria das vezes desde a própria infância e desenvolvidas ao longo da vida. Essas tensões funcionam como couraças , que servem para proteger o indivíduo de experiências que possam vir a ser dolorosas e ameaçadoras, tornando-se um obstáculo à capacidade do ser humano de se entregar às sensações e emoções e conseqüentemente de se sentir livre, inteiro e em contato com o mundo à sua volta. Ultrapassando as investigações sobre a psique humana que, antes de meados do século passado, concentravam-se principalmente nas explorações da mente, a Bioenergética leva o paciente, através de exercícios, a reencontrar-se com seu corpo, adquirindo então, uma sensação de bem-estar e paz interior. Baseado nesse conhecimento e entendendo que o aluno de violino inicia o aprendizado de seu instrumento tendo já presentes algumas tensões musculares advindas de questões emocionais e que tais tensões poderiam dificultar sua expressividade na música da mesma forma que impedem sua espontaneidade na vida, este trabalho apresenta, analisa e discute contribuições da Bioenergética para o desenvolvimento da capacidade técnico-expressiva dos estudantes de violino, tendo como base a aplicação de exercícios desse campo no processo de formação e performance do violinista. Para isso, foram, inicialmente, aplicados questionários e realizadas entrevistas com os participantes da pesquisa, coletando informações principalmente sobre seu estado físico, mais especificamente no que se referia às suas tensões musculares. De posse destas informações, foram aplicados nesses participantes, durante vários encontros, exercícios da Bioenergética, tanto em seu formato original, como adaptados às especificidades do aprendizado violinístico. Os resultados desses exercícios foram sendo verificados através de observação participante e de constantes relatórios dos próprios participantes contendo suas percepções e sensações ao longo do trabalho. Uma entrevista final foi realizada após dois meses de pesquisa, onde foi possível concluir que a grande maioria dos participantes se encontrava mais consciente de seu corpo e de suas sensações e emoções, tanto em seu cotidiano, como no ato da performance. Tendo também sido eficazes na conscientização e diminuição de várias das tensões musculares dos participantes, os exercícios da Bioenergética possibilitaram a esses indivíduos um corpo mais solto e conectado ao instrumento, além de uma maior integração corpo-mente no ato da performance. E isso, naturalmente, facilitou sua capacidade tanto técnica quanto expressiva.

Altered glucose metabolism is the underlying factor in many metabolic disorders, including diabetes. A novel protein recently linked to diabetes through animal and clinical studies is Sarcolemmal Membrane Associated Protein (SLMAP) but its role in metabolism remains undefined. The data here reveals a novel role for SLMAP isoform1 in glucose metabolism within the myocardium. Neonatal cardiomyocytes (NCMs) harvested from hearts of transgenic mice expressing SLMAP1, presented with increased glucose uptake, glycolytic rate, as well as glucose transporter 4 (GLUT4) expressions with minimal impact on lipid metabolism. SLMAP1 expression markedly increased the machinery required for endosomal trafficking of GLUT4 to the membrane within NCMs, accounting for the observed effects on glucose metabolism. The data here indicates SLMAP1 as a unique regulator of glucose metabolism through endosomal regulation of GLUT4 trafficking and suggests it may uniquely serve as a target to limit cardiovascular disease in metabolic disorders such as diabetes.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissFEM.pdf: 2350745 bytes, checksum: c4041a3f7f82892ef0c37b2ea2b15d8d (MD5) Previous issue date: 2006-05-31 / Financiadora de Estudos e Projetos / The trophic ecology and bioenergetic aspects of most small fishes were not yet investigated, although they are important components in the ictiofauna, largely contributing to the richness of species and to the energy flow in aquatic ecosystems. The energy budgets and the food selectivity of two species of small fishes, Hyphessobrycon eques and Serrapinnus notomelas, were analysed. Natural populations were sampled from Monjolinho River, São Carlos, SP, in the period between September to December 2005, and January to April 2006. Food selectivity experiments and energy budgets experiments were performed in the laboratory using planktonic and benthic invertebrates as food items. Food selection was evaluated by Paloheimo index, by calculating the normalized forage ratio. Both species had preference and positive selection for the dipteran larvae Aedes aegypti, Chironomus xanthus and Chaoborus sp., as well as for the cladocerans Daphnia laevis and Ceriodaphnia silvestrii. They presented negative selection or absence of selection for Hyalella meinerti and Cypricercus mucronata. The positive selection of both species of fishes for the larvae of Aedes aegypti evidenced that they have potential to be used in the biological control on dengue disease epidemies. The results obtained from the energy balances revealed that S. notomelas has higher consumption and assimilation rates than H. eques, however its production efficiency is lower as a consequence of higher metabolic expenditures. On average the production efficiency was 53% for H. eques and 22% for S. notomelas. The values obtained for the instantaneous net production efficiency of both species were higher than those reported in the literature for carnivorous fishes (20%) and also higher than those reported for natural populations of small fishes in tropical regions. / A ecologia trófica e os aspectos bioenergéticos da maioria dos peixes de pequeno porte são desconhecidos, embora sejam componentes importantes da ictiofauna, contribuindo grandemente para a riqueza de espécies, e para o fluxo de energia dos ecossistemas aquáticos. Os balanços energéticos e a seletividade alimentar de duas espécies de peixes de pequeno porte, Hyphessobrycon eques e Serrapinnus notomelas, foram estudados. As populações naturais foram amostradas no rio Monjolinho, São Carlos, SP, entre setembro e dezembro de 2005, e janeiro a abril de 2006. Os experimentos de seletividade alimentar e de balanço energético foram realizados em laboratório, utilizando-se invertebrados planctônicos e bentônicos como itens alimentares. Ambas espécies apresentaram seleção positiva para: larvas de Aedes aegypti, Daphnia laevis, Ceriodaphnia silvestrii, Chironomus xanthus, Chaoborus sp, Oligochaeta e ausência de seleção ou seleção negativa para Hyalella meinerti e Cypricercus mucronata. A seleção alimentar positiva para as larvas de Aedes aegypti evidenciam estas espécies como promissoras para o controle biológico preventivo de epidemias de dengue. O balanço energético evidenciou que S. notomelas apresenta maior consumo e assimilação superior à de H. eques, contudo a sua eficiência de produção é menor, devido aos gastos mais elevados com a respiração. Ambas espécies tiveram eficiências instantâneas de produção líquida (K2i), mais elevadas do que aquelas reportadas na literatura como referência padrão para peixes com alimentação de origem animal, e também mais elevadas do que aquelas reportadas às populações naturais de peixes de pequeno porte em região tropical.

Orientador: Ione Salgado / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T17:34:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Frungillo_Lucas_M.pdf: 2003193 bytes, checksum: 004553c47da2f38ee16eaf4e64b34cda (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Embora o radical óxido nítrico (NO) seja um importante sinalizador em plantas, pouco se conhece sobre os mecanismos que controlam sua homeostase na célula. Acreditase que a enzima S-nitrosoglutationa redutase (GSNOR) tenha um papel relevante no metabolismo de S-nitrosotióis (SNO), e consequentemente na homeostase do NO, através do catabolismo da S-nitrosoglutationa (GSNO). Apesar de a mitocôndria ser um importante alvo do NO, o papel da GSNOR na funcionalidade de mitocôndrias vegetais ainda não foi descrito. Este trabalho teve como objetivo caracterizar mitocôndrias isoladas a partir de cultura celular liquida de Arabidopsis thaliana transgênicas com maior (L1) e menor (L5) expressão da GSNOR em relação ao tipo selvagem. O conteúdo de S-nitrosotióis e peróxido de hidrogênio e a emissão de NO, determinados espectrofotometricamente e fluorimetricamente com DAF-2, respectivamente, foram comparados entre células nas fases de crescimento linear (5 dias de cultivo) e estacionária (10 dias de cultivo; estresse nutricional). O consumo de oxigênio e a degradação de NO por mitocôndrias isoladas nas diferentes fases de cultivo celular foram determinados com eletrodos específicos. Na fase linear o L1 apresentou menor (81%) e o L5 maior (162%) conteúdo de S-nitrosotióis, em relação ao tipo selvagem. Na fase estacionária o conteúdo de S-nitrosotióis foi reduzido e o padrão foi invertido. A emissão de NO pelas células após 5 dias de cultivo foi maior no L5 e não diferiu estatisticamente entre o L1 e o selvagem. Após 10 dias de cultivo os três genótipos apresentaram incremento na emissão de NO, porém o L5 apresentou menor emissão que os outros genótipos. Após 5 dias de cultivo microcalos dos transgênicos L1 e L5 apresentaram menor conteúdo de peróxido de hidrogênio que o tipo selvagem. Porém, em uma condição de estresse nutricional o conteúdo de peróxido de hidrogênio foi estatisticamente igual para todos os genótipos. Ensaios com mitocôndrias isoladas mostraram que o transgênico L1 foi o único incapaz de aumentar a atividade da oxidase alternativa (AOX) e teve as atividades do complexo I e da NADH desidrogenase externa inibidas na situação de estresse. O L5 apresentou maior atividade da NADH desidrogenase externa de modo constitutivo e da proteína desacopladora (UCP) no décimo dia. Ainda, na situação de estresse a capacidade de degradação de NO foi aumentada nos transgênicos L1 e L5. Entretanto, o L5 apresentou maior resistência à inibição da respiração provocada pelo NO, provavelmente devido a maior atividade da AOX. O conjunto dos resultados sugere um importante papel da GSNOR em controlar as alterações funcionais de mitocôndrias de A. thaliana mediadas por NO / Abstract: Although the radical nitric oxide (NO) is an important sign in plants, little is known about the mechanisms that control it's homeostasis in cell. It is believed that the enzyme Snitrosoglutathione reductase (GSNOR) has an important role in the metabolism of Snitrosothiols (SNO), and consequently of NO homeostasis through catabolism of Snitrosoglutathione (GSNO). Although mitochondria are an important target of NO, the role of GSNOR on plant mitochondria functionality has not been described yet. This study aimed to characterize mitochondria isolated from liquid cell culture of transgenic Arabidopsis thaliana with higher (L1) and lower (L5) GSNOR expression relative to wild type. The content of S-nitrosothiols and hydrogen peroxide and the NO emissions, determined spectrophotometrically and fluorimetric with DAF-2, respectively, were compared between cells in the linear (5 days culture) and stationary (10 days culture, nutritional stress) growth phases. Oxygen uptake and NO degradation by mitochondria isolated at different stages of cell culture were determined with specific electrodes. In the linear phase L1 showed lower (81%) and L5 increased (162%) content of S-nitrosothiols compared to wild type. At stationary phase S-nitrosothiols contents has been reduced and the pattern was reversed. The emission of NO by the cells after 5 days of culture was higher in L5 and do not statistically different between the L1 and wild type. At 10 days culture the genotypes showed an increase in the NO emission, but L5 showed lower emissions than the other genotypes. At 5 culture transgenic lines L1 and L5 showed a lower content of hydrogen peroxide than the wild type. However, in a condition of nutritional stress, the content of hydrogen peroxide was statistically the same for all genotypes. Tests with isolated mitochondria showed that transgenic L1 was the only one unable to increase the activity of alternative oxidase (AOX) and had the activities of complex I and NADH dehydrogenase at stress. The L5 showed a constitutive higher activity of the external NADH dehydrogenase and uncoupling protein (UCP) activity at the tenth day. Furthermore, NO degradation capability by mitochondria at nutritional stress situation of NO was increased in transgenic L1 and L5. However, L5 mitochondria showed greater resistance to respiration inhibition caused by NO, probably due to increased activity of AOX. The overall results suggest an important GSNOR role in controlling the mitochondria functional changes of A. thaliana mediated by NO / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Emília Wanda Rutkowski / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-20T07:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_AlessandroSanches_D.pdf: 5165595 bytes, checksum: 73620d8378ad8d181301438136ddfb13 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A otimização do desempenho das cadeias de ofertas é um processo importante para promover o desenvolvimento sustentável, uma vez que as atividades de produção e seus fluxos de distribuição de produtos estão intimamente ligadas às mudanças ambientais. Neste contexto, o conceito gestão sustentável da cadeia de oferta é entendido como a gestão dos serviços, produtos e matérias-primas ao longo da cadeia com melhorias para os objetivos ambientais e sociais. Este estudo analisa a cadeia de oferta de biomassa florestal com a finalidade de propor uma estratégia de avaliação de desempenho. A Suécia foi usada como área de pesquisa e forneceu informação para a construção da estratégia para a avaliação do conceito de sustentabilidade no desempenho da cadeia de oferta. É importante abordar que este estudo é o resultado da parceria entre Brasil e Suécia representados pela UNICAMP, Universidade Estadual de Campinas, e KTH, Royal Institute of Technology, dentro do Programa de Cooperação Externa Erasmus Mundus entre a União Européia e Brasil / Abstract: The performance optimization of supply chains is an important process to promote sustainable development, since production activities and products distributions flows are closely linked to environmental changes. In this context, the sustainable supply chain management concept is understood as the management of services, products and raw materials along the chain with improvements to the environmental and social goals. This study analyzes the forest-based biomass supply chains with the purpose of proposing a performance assessment strategy. Sweden provided a framework that was used to design a strategy to guide supply chain performance evaluation. It is important to address that this study is the outcome of the partnership between Brazil and Sweden represented by UNICAMP, Universidade Estadual de Campinas, and KTH, Royal Institute of Technology, under the Erasmus Mundus External Cooperation Window EU-Brazil, StartUP Program / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil

Le flet européen (Platichthys flesus) est un poisson catadrome dont l’aire de répartition dans le Nord-Est Atlantique s’étend du cercle polaire Arctique jusqu’au Portugal. Depuis quelques décennies, la limite Sud de son aire de distribution remonte le long des côtes Portugaises. Une étude préliminaire sur la biologie des populations de flet a identifié un métabolisme énergétique spécifique pour une population périphérique Sud au Portugal vs des populations situées dans le Golfe de Gascogne et en Manche. Dans la présente étude, nous avons combiné une approche en génétique de populations avec des challenges expérimentaux menés en situation de common garden, pour approfondir nos connaissances sur la différentiation génétique entre les populations de flets sur la façade Atlantique et sur le possible différentiel phénotypique qui pourrait en résulter, particulièrement en terme de bioénergétique et de traits d’histoire de vie. L’approche génétique considérant le polymorphisme de marqueurs de type microsatellites et de différents gènes candidats met en évidence une différentiation génétique très significative entre les populations de la Péninsule Ibérique et celles situées plus au Nord. Une pression de sélection différentielle s’exerce probablement sur un gène impliqué dans le métabolisme énergétique (GAPDH) et confirme la particularité génétique des populations Ibériques. Un challenge thermique et hypoxique conduit sur des poissons juvéniles et mettant en oeuvre une combinaison d’approches ciblées (activités enzymatiques sur des proxies du métabolisme énergétique en aérobiose vs anaérobiose, et de l’anabolisme) et sans a priori (protéomique par électrophorèse 2D) suggère une meilleure aptitude des populations centrales (Canche et Vilaine, France) et de la population périphérique (Lima, Portugal) à se maintenir respectivement en conditions froide vs chaude et hypoxique. Enfin, l’analyse de normes de réaction des traits de vie pour des stades embryo-larvaires exposés à un gradient thermique met en évidence une probable adaptation locale des populations de flet à leur environnement thermique. / The European flounder (Platichthys flesus) is a catadromous fish species distributed along the North-East Atlantic coasts, from the Arctic polar circle to the Iberian Peninsula. For several decades, the southern limit of its distribution area is shifting towards the North of the Portuguese coast. A preliminary study on the flounder population biology has detected a specific energetic metabolism for a southern peripheral population in Portugal compared to Northern populations located in the Bay of Biscay and in the Channel. In the present study, we have combined population genetics with experimental challenges in the laboratory to improve our knowledge on the genetic structure of flounder populations over Europe, and on the potentially resulting phenotypic differences among populations, mainly considering bioenergetics and life-history traits. The polymorphism of microsatellite markers and of several candidate genes highlighted a significant genetic differentiation between Iberian Peninsula populations and Northen populations. A thermal and hypoxia challenge has been conducted on flounder juveniles, considering (1) enzymatic activities linked to energetic metabolism (aerobiosis and anaerobiosis) and anabolism, and (2) a proteomic approach; this common garden experiment suggested a higher capacity of central populations (from Canche and Vilaine, France) and of one peripheral Southern population (from Lima, Portugal) to cope with respectively cold condition, warm and hypoxia condition. Finally, the analysis of thermal reaction norms in fish early life history traits, considering embryo-larval stages submitted to a thermal gradient, underlined a possible local adaptation of the flounder populations to their thermal environments.

N,N,N\',N \'-tetrametil-p-fenilenodiamina (TMPD) catalisa a autoxidação de coenzimas piridínicos (NADH, NADPH) e modelos (ClBCH ,ClPCH ) ao cátion piridínico com rendimentos de 80-100%. A velocidade destas reações mostrou dependência de primeira ordem com respeito à concentração da 1,4-dihidronicotinamida e de meia ordem em relação às concentrações de O2 e TMPD. Estes dados cinéticos e testes com captadores de ion superóxido e superóxido dismutase indicam que os radicais HO•2 oriundos da autoxidação lenta do TMPD promovem a oxidação da dihidronicotinamida numa reação em cadeia; no término os radicais HO•2 se aniquilam por dismutação. O mecanismo proposto também é confirmado (1º) pela razão kC-H/kC-D=2,3 quando se substitui um dos hidrogênios do C4 de ClBCH por deutério, (2º) pelas idênticas velocidades iniciais em H2O e D2O, (3º) pelo valor da Ea = 10 kcal/mol na autoxidação do NADH e (4º) pelo aumento da velocidade de pH = 7,8 a pH 6,5. TMPD também promove a autoxidação do derivado 5, 6-hidratado (PHTN) da dihidronicotinamida ao cátion piridínico (ClPC+) apenas de fosfato ou arsenato estão presentes. O ClPC+ nã o se forma a partir do ClPCH em equilíbrio com o PHTN. Muito provavelmente se forma a partir do intermediário fosforilado no C6 por oxidação no C4 seguida de eliminação de fosfato. Quando PHTN e ClPCH foram oxidados pelo sistema O2/TMPD na presença de fosfato de piridínio ou de tetra-n-butilamônio em meio piridínico houve formação de pirofosfato, isolado por cromatografia de papel e por resina de troca aniônica. Adicionando-se ADP de tetra-n-butilamôneo ao sistema, constatou-se a formação de pirofosfato e de ATP com rendimentos mínimos de 5% e 3% , respectivamente. Por outro lado se a mistura de reação contém AMP de tetra-n-butilamôneo pôde-se verificar a formação de pirofosfato, ADP e ATP com rendimento total de 28% de \"ligações ricas\". A reação estudada foi proposta como modelo para síntese de ATP no sítio I da cadeia respiratória. / N,N,N\',N\'-tetramethyl-p-phenylenediamine (TMPD) catalyses the autoxidation of the pyridine coenzymes and of their models to the pyridinium form (80-100% yields). The first arder dependence of the rate upon the dihidronicotinamide concentration and half order upon both the O2 and TMPD concentrations, indicates that the relatively slow autoxidation of TMPD is the source of free radicals: dihydronicotinamide autoxidizes by the HO•2 chain mechanism and in the termination step the HO•2 radicals decay by dismutation. Such a mechanis is also supported by the inhibitory effects of cathecol, a scavenger of the HO•2 radical, and of superoxide dismutase, an enzyme which accelerates the dismutation of the O-2/ HO•2 species. The mecanism is further supported by (1) kC-H/kC-D=2,3 for substitution in 1-benzyl-1,4-dihydronicotinamide (ClBCH), (2) identical rates in H2O and D2O buffers, (3) Ea = 10 kcal/mole in the autoxidation of NADH and (4) the increase in rate from pH 7,8 to 6,5. TMPD promotes also the autoxidation of 1-n-propyl-6-hydroxy-1,4,5,6 - tetrahydronicotinamide (PHTN) to the 1-propyl-3-carboxamidopyridinium cation (ClPC+) provided phosphate ar arsenate are present. ClPC+ originates not from 1-n-propyl-1,4-dihydronicotinamide (ClPCH) in equilibrium with PHTN but most certainly from a C6 phosphorylated intermediate by oxidation at C4 and loss of phosphate. When PHTN an ClPCH were oxidated by the system O2/TMPD in the presence of pyridinium phosphate or tetra-n-butylammonium phosphate in pyridineas solvent, formation of pyrophosphate occurred. Pyrophosphate was isolated and identified by paper and ionic exchange resin chromatography. If tetra-n-butylammonium ADP is also present in the system, one can observe the formation of both pyrophosphate and ATP (5% and 3% minimum yields, respectively). In the presence of tetra-n-butylammonium AMP there, formation of pyrofosphate, ADP and ATP occurs. The total yield of energy rich bond is 28%. We suggest that the reaction is a model for the generation of the first ATP in the respiratory chain.

Cette thèse étudie le remodelage métabolique des cellules cancéreuses. Trois modèles sont analysés par de nombreuses approches biochimiques et génétiques : (i) des cellules de poumon transduites avec une forme oncogénique de HRASG12V, (ii) des cellules HeLa soumises à une privation de glucose et (iii) des pièces chirurgicales de cancer du poumon. Sur chaque modèle, le remodelage métabolique observé met en jeu de nombreuses voies du catabolisme et de l’anabolisme, notamment la glutaminolyse et la biosynthèse de sérine. Ce travail révèle un rôle important des mitochondries dans ce remodelage, à la fois pour l’apport d’énergie et pour la synthèse d’antioxydants et d’acides aminés, mais aussi de phospholipides. J’ai montré l’impact étendu d’une simple mutation HRASG12V sur un très grand nombre de processus, révélant ainsi l’importance de la génétique dans le remodelage métabolique des cellules cancéreuses. Toutefois, la privation de glucose induit elle aussi un remarquable remodelage à de très nombreux niveaux, depuis l’épissage des ARN messagers jusqu’à la synthèse de sérine. Enfin, cette thèse identifie deux classes bioénergétiques de tumeurs du poumon, ouvrant de nombreuses perspectives pour le diagnostic et la compréhension de ce type de tumeurs, mais aussi pour proposer des stratégies thérapeutiques adaptées. Les résultats identifient des biomarqueurs et des cibles validées sur nos modèles in vitro. Les perspectives de cette thèse vont consister à la transposition de ces approches à la clinique. / This thesis investigates the metabolic remodeling of cancer cells. Three models are analyzed by different biochemical and genetic approaches: (i) lung cells transduced with oncogenic HRASG12V, (ii) HeLa cells challenged with glucose deprivation and (iii) surgical pieces of lung tumors. On each model the observed metabolic remodeling involves numerous catabolic and anabolic pathways, including glutaminolysis and serine biosynthesis. Our work revealed an important role of mitochondria in metabolic remodeling, both for the supply of energy and for the synthesis of antioxidants and amino acids, but also phospholipids. We show the extent of a single mutation HRASG12V on a very large number of metabolic processes, revealing the importance of genetics in the metabolic remodeling of cancer cells. However, glucose deprivation also induced a remarkable remodeling at many levels of cell metabolism, from the splicing of messenger RNAs to serine biosynthesis. In the third part, this thesis identified two bioenergetic classes of lung tumors, opening interesting opportunities for the diagnosis and understanding of this type of tumor, but also to propose appropriate therapeutic strategies. The results identify biomarkers and targets validated in our in vitro models. The outlook of this thesis will be to the implementation of these approaches in the clinic