Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000432437-Texto+Completo-0.pdf: 10723389 bytes, checksum: d0fa4e1abb05919515c5199dcf4ecc73 (MD5) Previous issue date: 2011 / The inhA gene from Mycobacterium tuberculosis (Mtb), encodes for an enoyl acyl carrier protein reductase, InhA, a key enzyme of the mycobacterial type II fatty acid elongation cycle and has been validated as an effective target for the development of anti-microbial agents. InhA catalyzes the NADH-dependent reduction of trans double bond between positions C2 and C3 of fatty acyl substrates. It is the target of isoniazid, a first line drug in the tuberculosis treatment. Mutations in InhA structural gene are associated with isoniazid resistance in vivo. Even though mutations within the inhA gene are known to facilitate isoniazid resistance, InhA remains a good candidate for drug design because: (i) the vast majority of the mutations found in isoniazid-resistant clinical isolates are associated with the isoniazid activator (KatG catalase-peroxidase); (ii) only one enoyl-ACP reductase is found in Mtb, unlike some of the other enzymes of bacterial FAS-II systems; (iii) the longer substrate chain length specificity of InhA distinguishes it from the enoyl-ACP reductases from other sources. Our goal with this work was to analyze in detail the structural and physicochemical available information about Mtb InhA using bioinformatics tools. As a result, we developed a pharmacophoric model based on the InhA substrate binding cavity that allowed the application of a virtual screening methodology focused in selecting ligands that satisfied these features, allowing so, a best complementarity with the target protein. Besides we tested the hability of four docking algorithms to find similar conformation to a molecule, providing clues that this would be the conformation closest that adopted in vivo. Finally, molecular dynamics simulations were employed to achieve a better comprehension of the interaction between InhA and a known inhibitor. / O gene inhA de Mycobacterium tuberculosis (Mtb) codifica a enzima enoil redutase, InhA, uma enzima chave no ciclo de alongamento de ácidos graxos tipo II e têm sido validada como um alvo efetivo para o desenvolvimento de agentes antimicrobianos. A InhA catalisa a redução NADH-dependente da ligação dupla trans entre as posições C2 e C3 de substratos de ácidos graxos. Ela é o alvo da isoniazida, uma droga de primeira linha no tratamento da tuberculose. Mutações no gene estrutural da InhA estão associadas com a resistência à isoniazida in vivo. Mesmo que mutações no gene inhA sejam conhecidas por facilitar a resistência à isoniazida, InhA ainda é uma excelente candidata a alvo para o planeamento de fármacos porque: (i) a grande maioria das mutações encontradas em isolados clínicos de cepas resistentes à isoniazida estão associadas com o ativador da isoniazida (KatG catalase-peroxidase); (ii) apenas uma enoil-ACP redutase é encontrada em M. tuberculosis, ao contrário de outras enzimas dos sistemas FAS-II de bactérias; (iii) a especificidade da InhA por substratos de cadeia mais longa a distingue das enoil-ACP redutases de outros tipos. Nosso objetivo com este trabalho foi de analisar em detalhe as informações estruturais e físico-químicas disponíveis sobre a InhA de Mtb utilizando ferramentas de bioinformática. Como resultado, foi desenvolvido um modelo farmacofórico baseado na estrutura do sítio de ligação ao substrato da InhA, permitindo a aplicação de uma metodologia de triagem virtual focada em selecionar ligantes que satisfizessem essas características, permitindo assim, a melhor complementariedade com a proteína alvo. Além disso testamos a habilidade de quatro algoritmos de docagem molecular em encontrar conformações semelhantes para uma mesma molécula, fornecendo indícios de que esta seja a conformação mais próxima àquela adotada in vivo. Por fim, simulações de dinâmica molecular foram empregadas para melhor compreensão da interação da enzima InhA com um inibidor já conhecido desta enzima.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000431172-Texto+Completo-0.pdf: 1194899 bytes, checksum: 952b6d1718311a7687aedbe05f823d2b (MD5) Previous issue date: 2010 / The zebrafish is one of the most important vertebrate models for studying genetics, developmental biology, neurophysiology, and biomedicine, and it is used as a model of human diseases and for the development of new therapeutic drugs, including drugs for Alzheimer's disease treatment. Alzheimer's disease is a neurodegenerative disease characterized by amyloid plaques deposition, development of neurofibrillary tangles, inflammation and neuronal loss in different parts of the brain that contribute to the cognitive impairment characteristic of the disease. The cholinergic system, the main system involved in this disease, presents acetylcholine (ACh) as a neurotransmitter and is strongly related to processes of learning and memory formation. Besides the cholinergic system, other neurotransmitter systems, such as the purinergic system are involved in Alzheimer’s pathology. The purine-derived nucleosides and nucleotides display a role as extracellular signaling molecules in various tissues via purinergic receptors. ATP has its extracellular levels controlled by a group of enzymes called ectonucleotidases, which includes ecto-nucleoside triphosphate diphosphohydrolases (E-NTPDases) and ecto-5'- nucleotidase, which carry out the degradation of purine nucleotides to adenosine, a nucleoside neuromodulator of cellular homeostasis. Polyphenols, compounds derived from plants, can act as modulators of cholinergic and purinergic signaling, present known antioxidant effects and no severe side effects, showing great potential as a treatment for Alzheimer's disease. Therefore, the aim of this study was to evaluate the potential neuroprotective role of polyphenols quercetin and rutin in the prevention of cognitive impairment caused by scopolamine, a cholinergic antagonist widely used for testing new drugs that facilitate cognitive abilities, as well as to analyze their effects on the enzymes responsible for modulation of neurotransmitters levels, such as ATP and acetylcholine. Our results have shown that administration of quercetin or rutin intraperitoneal (50 mg/kg) in zebrafish prevents cognitive deficits caused by exposure to scopolamine (200 μM), as demonstrated by increased latency to cross to the dark side of the inhibitory avoidance apparatus. None of the compounds in which the animals were exposed are able to alter the locomotor activity of the animals. Moreover, it has been observed that treatment with rutin followed by water exposure inhibited acetylcholine hydrolysis whereas the treatment with rutin followed by scopolamine exposure reduced ATP hydrolysis. Regarding the effects of quercetin, it has inhibited the AMP hydrolysis when its administration was followed by water or scopolamine exposure. Therefore, these results have demonstrated that polyphenols may display protective potential on to the cognitive impairment induced by scopolamine. Moreover, our findings have shown that rutin and quercetin per se are able to modulate the levels of acetylcholine, ATP, and adenosine in zebrafish brain. These results are promising regarding the possibility of preventive therapy to be carried throughout lifespan to avoid the occurrence of cognitive decline associated with aging. / O peixe zebra é um dos modelos vertebrados mais importantes para estudos de genética, biologia do desenvolvimento, neurofisiologia e biomedicina, sendo utilizado como um modelo de doenças humanas e para triagem de novas drogas, tais como fármacos para o tratamento da doença de Alzheimer. A doença de Alzheimer é uma doença neurodegenerativa que se caracteriza pela deposição de placas amilóides, desenvolvimento de emaranhados de neurofibrilas, inflamação e perda neuronal em diversas partes do cérebro que contribuem para os déficits cognitivos característicos da doença. O sistema colinérgico, o principal sistema envolvido nesta doença, apresenta a acetilcolina (ACh) como neurotransmissor e está fortemente relacionado à processos de aprendizado e formação da memória. Além do sistema colinérgico, outros sistemas, como o sistema purinérgico, estão envolvidos na patologia da doença de Alzheimer. Os nucleosídeos e nucleotídeos derivados de purinas exercem um papel de moléculas sinalizadoras extracelulares em vários tecidos, através dos receptores purinérgicos. O ATP tem seus níveis extracelulares controlados por enzimas da família das ectonucleotidases, entre elas as ectonucleosídeo trifosfato difosfoidrolases (E-NTPDases) e a ecto-5´-nucleotidase, que realizam a degradação de nucleotídeos púricos até adenosina, um nucleosídeo neuromodulador da homeostase celular. Os polifenóis, os quais são compostos derivados de plantas, podem atuar como moduladores da sinalização purinérgica e colinérgica, além de apresentarem efeitos antioxidantes, com ausência de efeitos colaterais severos, apresentando um grande potencial como tratamento para a doença de Alzheimer. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar o potencial neuroprotetor dos polifenóis quercetina e rutina na prevenção dos déficits cognitivos causados pela escopolamina, um antagonista colinérgico muito utilizado para testes de novos fármacos facilitadores da capacidade cognitiva, bem como seus efeitos sobre as enzimas responsáveis pela modulação dos níveis dos neurotransmissores ATP e acetilcolina. Os resultados obtidos demonstram que a administração intraperitonial de quercetina ou rutina (50 mg/kg) em peixe zebra previniu o déficit cognitivo causado pela exposição à escopolamina (200 μM), como demonstrado pelo aumento da latência para cruzar para o lado escuro do aparato da tarefa de esquiva inibitória. A exposição a estes compostos não promoveu alterações na locomoção dos animais. Além disso, foi observado que o tratamento com rutina seguido de exposição à água inibiu a hidrólise de acetilcolina enquanto que o tratamento com rutina seguido pela exposição à escopolamina diminuiu a hidrólise de ATP. Com relação aos efeitos da quercetina, esta inibiu a hidrólise de AMP quando sua administração foi seguida pela exposição à água ou escopolamina. Portanto, estes resultados demonstram que os polifenóis podem apresentar potencial protetor com relação ao prejuízo cognitivo induzido pela escopolamina. Além disso, nossos resultados demonstram que rutina e quercetina per se são capazes de modular os níveis de acetilcolina, ATP e adenosina em encéfalo de peixe zebra. Estes resultados são promissores em relação à possibilidade de terapia preventiva a ser realizada ao longo da vida, visando a não ocorrência de declínio cognitivo associado ao envelhecimento.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000431855-Texto+Completo-0.pdf: 3947634 bytes, checksum: 7beba45e84b6a9adcafc79eb9a9e0deb (MD5) Previous issue date: 2011 / The HLA (Human Leukocyte Antigen) molecules are proteins encoded by genes highly polymorphic located in the MHC (Major Histocompatibility Complex) region on the short arm of Human chromosome 6. They are involved in immune response processes, being responsible for presenting antigens to T lymphocytes. The HLA system is highly informative in studies of population genetics because of its high polymorphism and strong linkage disequilibrium between loci. Among different populations we can observe differences in both frequency and in the presence of alleles and haplotypes in certain groups. Therefore, knowledge of HLA is an important tool for studies of the origin of populations. Moreover, its determination is important for understanding mechanisms associated with susceptibility or resistance to certain diseases and in processes of allocation of organs for transplantation. The investigation of the HLA compatibility between donor and recipient is crucial for the success of transplantation. In Brazil, the high rate of miscegenation of the population complicates the search for a compatible donor. Information about the diversity of these alleles in our population offer us the ability to estimate the chance of a patient in list to find a donor with a better immunological compatibility. In Brazil, there are previous studies of HLA frequency, however, in Rio Grande do Sul, this information is very scarce. In this study the HLA A, B and DRB1 allelic, phenotypic and haplotypic distribution was determined using a sample of 5000 volunteer bone marrow donors registered in REDOME (Brazilian Registry of Bone Marrow Donors Volunteers).The study subjects reside in the state of Rio Grande do Sul and were classified according to ethnic group (4428 caucasians, 324 mestizos and 248 blacks). The HLA typing was performed by PCR-SSO and Luminex technology. In the total sample, we identified 21 allelic groups HLA-A, 33 HLA-B and 13 HLA-DRB1. The most frequent allelic groups for each locus were A*02, B*35 and DRB1*13. The most frequent haplotypes were A*01 B*08 DRB1*03 in caucasians and mestizos, and A*02 B*15 DRB1*04 in blacks. Allele frequencies were compared with samples from different regions. Most of the comparisons were not statistically different. The most significant differences were observed in the comparison of the groups of our sample, showing the HLA contribution from different ethnic groups. These data provide information on the knowledge of HLA diversity in the population of Rio Grande do Sul and in the search for a better match for transplantation. / As moléculas HLA (Human Leucocyte Antigens) são proteínas codificadas por genes altamente polimórficos localizados na região do MHC (Major Histocompatibility Complex) no braço curto do cromossomo 6 humano. Elas estão envolvidas em processos de resposta imunológica, sendo responsáveis pela apresentação de antígenos aos linfócitos T. O sistema HLA é altamente informativo em estudos de genética de populações, devido ao seu elevado polimorfismo e ao forte desequilíbrio de ligação entre loci próximos. Entre diferentes populações podemos observar variação tanto na freqüência, como na presença de alelos e haplótipos em determinados grupos. Portanto, o conhecimento de alelos HLA é uma ferramenta importante para os estudos da origem das populações. Além disso, sua determinação contribui para a compreensão de mecanismos associados à suscetibilidade ou resistência a determinadas doenças e em processos de alocação de órgãos para transplante. A investigação da compatibilidade HLA entre doador e receptor é determinante no sucesso do transplante. No Brasil a elevada taxa de miscigenação dificulta a busca por um doador compatível. Informações sobre a diversidade desses alelos na nossa população nos permitem estimar a chance de um paciente em lista encontrar um doador com uma melhor compatibilidade imunológica. No Brasil, existem estudos prévios de freqüência HLA, porém, no Rio Grande do Sul, essa informação é muito escassa. Nesse trabalho a distribuição das freqüências alélicas, fenotípicas e haplotípicas de HLA A, B e DRB1 foi determinada utilizando uma amostra de 5000 doadores voluntários de medula óssea cadastrados no REDOME (Registro Brasileiro de Doadores Voluntários de Medula Óssea).Os indivíduos estudados residem no estado do Rio Grande do Sul e foram classificados com base no grupo étnico (4428 caucasianos, 324 mestiços e 248 negros). A tipagem HLA foi realizada pelo método de PCR-SSO aliado à tecnologia Luminex. Na amostra total foram identificados 21 grupos alélicos HLA-A, 33 HLA-B and 13 HLA-DRB1. Os grupos alélicos mais freqüentes para cada locus foram: A*02, B*35 e DRB1*13. Os haplótipos mais freqüentes foram: A*01 B*08 DRB1*03 nos caucasianos e mestiços, e A*02 B*15 DRB1*04 nos negros. As freqüências alélicas foram comparadas com amostras de diferentes regiões brasileiras. Na maioria das comparações não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas. Foram observadas maiores diferenças na comparação entre os grupos da nossa amostra, mostrando a contribuição HLA dos diferentes grupos étnicos. Esses dados oferecem informações para o conhecimento da diversidade HLA na população do Rio Grande do Sul e na busca por um doador mais compatível para transplante.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:43:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000443882-Texto+Completo-0.pdf: 1538805 bytes, checksum: 0ca0fe774889aa54673d3442302094d2 (MD5) Previous issue date: 2010 / PEDS can be used in research activities and in the teaching of molecular modeling, being enough flexible to be integrated to other software of molecular docking. The preparation and Execution of Docking Simulation (PEDS), is auxiliary tool in preparation of a set of molecules obtained from the ZINC database, automatically positioning the ligand candidate in a region determined by the specialist using the residues of the ligand candidate to calculate the coordinates to move it to. Based on this information, PEDS can prepare scripts e execute the molecular docking to run with AutoDock 3. 0. 5. PEDS was validated using InhA as receptor in two conformations, (1ENY e 1BVR), always with same structure as reference and two ligands, TCL and ETH. It was possible to verify that molecular docking moved the ligand near to active site of receptor, using the position calculated by PEDS. PEDS can be enhanced to use another input and output file formats, having its code available for free distribution. / O PEDS pode ser utilizado nas atividades de pesquisa bem como no ensino de modelagem molecular sendo suficientemente flexível para ser integrado a outros programas de docagem molecular. O Preparation and Execution of Docking Simulation (PEDS), é auxiliar na preparação de um conjunto de moléculas obtidas do banco de dados ZINC, posicionando automaticamente os candidatos a ligantes em áreas determinadas pelo especialista, usando um conjunto de resíduos informados para calculo de coordenadas, e com base nestas informações, prepara os scripts de processamento e executa a docagem molecular utilizando o AutoDock 3. 0. 5. O PEDS foi validado utilizando-se o receptor InhA em duas conformações (1ENY e 1BVR), sempre com uma estrutura de referência e dois ligantes, o TCL e a ETH. Foi possível verificar que a docagem molecular colocou o ligante próximo ao sítio ativo, partindo da posição calculada pelo PEDS. O PEDS pode ser aprimorado para utilização de outros formatos de arquivos de entrada e saída, sendo seu código fonte disponível para distribuição.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000438211-Texto+Completo-0.pdf: 1765612 bytes, checksum: c7adb8a9601c78a38e044070d6b5568e (MD5) Previous issue date: 2012 / Molecular docking simulations of Fully-Flexible Protein Receptor (FFR) models are coming of age. However, they are computer intensive and their sequential execution can became an unfeasible task. This study presents a middleware, called Flexible Receptor Middleware (FReMI), to assist in faster docking simulations of flexible receptors. FReMI handles intensive tasks and data of totally fully-flexible receptor models in virtual screening and, provides the interoperability between a Web Fully-flexible Docking Workflow (W-FReDoW) and two different High Performance Computing (HPC) environments. FReMI uses internet protocols to communicate with W-FReDoW which helps to reduce the FFR model dimension with a data pattern. Also it sends tasks of docking simulations to execute in a HPC of dedicated cluster and; an alternative model of virtual cluster built on Amazon’s Elastic Compute Cloud (EC2). The results are the FReMI conceptual architecture and two sets of experiments from execution of the FReMI. The first set reports the experiments performed with FReMI using a sample of snapshots from a FFR model on both HPC environments. The second one describes the experiments, on the complete data set, performed with FReMI and W-FReDoW shared execution in a MPI cluster environment on Amazon EC2 instances only. The last set of experiments results shows a reduction of the FFR model dimensionality, transforming it into a Reduced Fully-Flexible Receptor (RFFR) model, by discarding the non-promising conformations generated by W-FReDoW. It also reduces the total execution time to between 10-30% of that of FReMI’s only execution, which, in turn, decreased near 94% with respect to the serial execution. / Simulações de docagem molecular de modelos de receptores totalmente flexíveis (Fully-Flexible Receptor - FFR) estão se tornando cada vez mais frequentes. Entretanto, tais simulações exigem alto nível de processamento e sua execução sequencial pode se tornar uma tarefa impraticável. Este trabalho apresenta um middleware, chamado Middleware de Receptores Flexível (Flexible Receptor Middleware – FReMI), que auxilia a reduzir o tempo total de execução nas simulações de docagem molecular de receptores totalmente flexíveis. FReMI manipula uma quantidade intensiva de dados e tarefas para executar a triagem virtual de modelos de receptores totalmente flexíveis, e provê interoperabilidade entre o web workflow de docagem de receptores flexíveis (Web Fully-flexible Docking Workflow - W-FReDoW) e dois diferentes ambientes de alto desempenho (High Performance Computing – HPC). FReMI utiliza protocolos de internet para comunicar com o W-FReDoW, o qual auxilia na redução da dimensão do modelo FFR por meio de um padrão de dados. Além disso, FReMI envia tarefas de simulações de docagem para serem executadas em um cluster dedicado e também em um alternativo modelo de cluster virtual construído por meio de nuvens de computadores elásticos da Amazon (Amazon’s Elastic Compute Cloud – EC2). Os resultados apresentam uma arquitetura conceitual do FReMI e dois conjuntos de experimentos a partir da execução do FReMI.O primeiro conjunto relatou os experimentos realizados com FReMI, usando uma amostra de snapshots a partir de um modelo FFR e os dois ambientes HPC. O segundo conjunto descreveu os experimentos, com um conjunto de dados completo, executando FReMI e W-FReDoW apenas em um ambiente de cluster MPI construído com as instâncias da Amazon EC2. Os resultados do último conjunto de experimentos apresentaram uma redução na dimensionalidade do modelo FFR, transformando ele um modelo de receptor flexível totalmente reduzido (Reduced Fully-Flexible Receptor Model – RFFR), por meio do descarte de conformações não promissoras identificadas pelo W-FReDoW. Além disso, a redução do tempo total de execução do FReMI com o W-FReDoW foi entre 10 a 30% a partir da execução separada do FReMI, e de aproximadamente 94% do FReMI a partir da sua respectiva execução sequencial.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000439095-Texto+Completo-0.pdf: 3289381 bytes, checksum: eb6fc534e5a9d631dbafb97aa0a9c407 (MD5) Previous issue date: 2012 / Molecular docking simulations of Fully-Flexible Receptor (FFR) models are coming of age. However, they demand parallelization of computing activities for their executions and generate huge amounts of data that needs to be analyzed. Many Task Computing (MTC) is an attractive paradigm routinely applied to execute intensive tasks. In this work we propose an environment to execute molecular docking simulations of FFR models to small molecules integrated with an MTC middleware. This environment is based on a new pattern called Self-adapting Multiple Instances (P-SaMI) that provide rules to reduce the number of experiments, providing a Reduced Fully-Flexible Receptor (RFFR) model. The main contribution of this research is to prove that P-SaMI rules can be used on Molecular Docking Simulations through a web environment integrated with an MTC middleware. / Simulações de docagem molecular com modelos de Receptores Totalmente Flexíveis (FFR) estão adquirindo maturidade. No entanto, isto demanda atividades computacionais de paralelização para geração e execução de grande volume de dados que precisam ser analizados. Computação multi-tarefa é um paradigma atrativo e que vem sendo aplicado frequentemente para executar tarefas intensivas. Neste trabalho propomos um ambiente para executar simulações de docagem molecular no modelo FFR com pequenas moléculas integradas a um componente MTC. Este ambiente é baseado no padrão Múltiplas Instâncias Autoadaptáveis (P-SaMI) que possui regras para redução do número de experimentos, provendo um modelo de Receptores Totalmente Flexíveis Reduzido (RFFR). A principal contribuição desta pesquisa está na comprovação de que as regras do P-SaMI podem ser usadas em Simulações de Docagem Molecular através de um ambiente web integrado com um componente MTC.

As fosfodiesterases do tipo 2A (PDE2A) hidrolisam os nucleotídeos cíclicos cAMP e cGMP e por isso desempenham papel importante na sinalização intracelular. PDE2A é composta por uma região N-terminal, que ao contrário de outras famílias de PDEs, não possui função conhecida, dois domínios regulatórios, GAF A e GAF B, e um domínio catalítico localizado na porção C-terminal. Sabe-se que a hidrólise dos nucleotídeos cíclicos, pela PDE2A, é ativada pela ligação de cGMP ao domínio regulatório GAF B. Em uma triagem dois híbridos, identificamos XAP2 como a principal proteína interatora de PDE2A. XAP2 é um componente crucial do complexo multiprotéico do receptor Aril hidrocarboneto (Ahr), o principal fator de transcrição que controla a expressão de múltiplos genes envolvidos em detoxificação. Neste trabalho, foi determinado que XAP2 liga o domínio GAF B da enzima PDE2A. Ensaios de atividade fosfodiesterásica, utilizando proteínas purificadas, mostram que a ligação de XAP2 não interfere na atividade enzimática de PDE2A. Para analisar se PDE2A afeta a função de XAP2, foi investigado o deslocamento de Ahr para o núcleo. Sabe-se que a regulação da expressão dos genes alvos de Ah é iniciada pela ligação de tetraclorodibenzodioxina (TCDD) e por uma via, ainda pouco entendida, dependente de cAMP. Verificamos que a ligação de PDE2A à XAP2 inibe o deslocamento de Ahr para o núcleo, induzido por TCDD e por cAMP em células hepáticas Hepa1c1c7 em cultura. Em conclusão, mostramos neste trabalho que XAP2 recruta PDE2A para o complexo Ahr, causando a inibição da mobilidade de Ahr, possivelmente pela redução local da concentração de cAMP. Esses dados suportam o papel de cAMP no controle da função de Ahr. / Phosphodiesterase type 2A (PDE2A) hydrolyzes cyclic nucleotides cAMP and cGMP thus efficiently controlling cNMP-dependent signaling pathways. PDE2A is composed of an N-terminal region, two regulatory GAF domains and a catalytic domain. Cyclic nucleotide hydrolysis is known to be activated by cGMP binding to GAF-B, however, other mechanisms may operate to fine-tune local cyclic nucleotide levels. In a yeast-two-hybrid screening we identified XAP2, a crucial component of the aryl hydrocarbon receptor (AhR) complex, as a major PDE2A-interacting protein. We mapped the XAP2 binding site to the GAF-B domain of PDE2A. PDE assays with purified proteins showed that XAP2 binding does not change the enzymatic activity of PDE2A. To analyze if PDE2A could affect the function of XAP2 we studied nuclear translocation of AhR, i.e. the master transcription factor controlling the expression of multiple detoxification genes. Notably, regulation of AhR target gene expression is initiated by tetrachlorodibenzodioxin (TCDD) binding to AhR and by a poorly understood cAMP-dependent pathway, followed by the translocation of AhR from the cytosol into the nucleus. Binding of PDE2A to XAP2 inhibited TCDD- and cAMP-induced nuclear translocation of AhR in Hepa1c1c7 hepatocytes. We conclude that XAP2 targets PDE2A to the AhR complex thereby restricting AhR mobility, possibly by a local reduction of cAMP levels. Our results provide first insights into the elusive cAMP-dependent regulation of AhR.

Dissertaçao (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T04:21:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 279648.pdf: 1404082 bytes, checksum: 164cd800880d408ece218d679d0953ae (MD5) / Peixes criptobênticos são espécies pequenas (<15cm) comuns em habitats marinho rasos. Possuem habito ou coloração críptica e passam a maior parte do tempo apoiados sobre o fundo. Devido a essas características os integrantes desse grupo são subestimados em trabalhos realizados com Censo Visual, metodologia comumente utilizada para a comunidade de peixes em geral. Por esse motivo a utilização de métodos que incluem a coleta dos indivíduos (ictiocidas ou anestésicos) é recomendada e freqüentemente utilizada. No entanto, além de exigirem autorizações governamentais, métodos que incluem coleta normalmente consomem mais tempo para amostrar uma mesma área quando comparados a métodos visuais. Em meio a essas metodologias existe também o censo visual com interferência, onde não somente se conta os indivíduos expostos, mas também se faz uma busca ativa em meio aos elementos do habitat (tocas, algas, cascalho). Durante o presente trabalho foram investigadas as diferenças entre estrutura de comunidade de peixes criptobenticos entre profundidades em quatro localidades no litoral de Santa Catarina (Farol, Capim, Costão da Barra e Xavier). Também foram inferidos, através de correlações entre densidades, alguns mecanismos possivelmente responsáveis por essas diferenças (competição, predação e facilitação). A correlação entre a densidade de peixes criptobenticos e a complexidade do habitat foi feita através da contagem do número de tocas. Como resultado obteve-se que a riqueza de espécies foi usualmente maior nas áreas rasas (3m) enquanto a equitabilidade mostrou-se maior em áreas mais profundas (10 e 15m). Em todos os locais a densidade total foi maior a 3m do que a 10m. Comparando entre locais, a densidade total foi a mesma na profundidade de 10m, no entanto variou a 3m. Considerando-se as espécies amostradas foi possível perceber padrões de preferência por distintas zonas de profundidade. A freqüência de ocorrência das espécies variou entre locais e profundidades. A correlação entre densidade de peixes criptobenticos e a complexidade de habitat foi usualmente positiva. Não houve um padrão quanto a correlação entre densidade de peixes criptobenticos e a densidade de predadores (garoupas e badejos) ou facilitadores (ouriços). No entanto a correlação entre a densidade de possíveis competidores (peixes territoriais: Stegastes spp), apesar de variar de acordo com a profundidade, manteve um mesmo padrão em duas localidades. A variabilidade encontrada entre as correlações é provavelmente reflexo de respostas de cada espécie sobre diferentes pressões. Experimentos manipulativos são necessários para uma melhor compreensão dos mecanismos envolvidos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-graduação em Biologia Vegetal, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T08:29:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 292006.pdf: 8517509 bytes, checksum: 6371d59c9502ef1978f7afb768283d78 (MD5) / A família Podostemaceae se distribui amplamente pelas áreas tropicais do globo. É a maior família de angiospermas estritamente aquáticas. O centro de riqueza da família é a região equatorial da América do Sul. Os estudos taxonômicos ainda são escassos para o Brasil. Os objetivos deste estudo foram realizar um tratamento taxonômico e analisar a distribuição geográfica das espécies Sulinas de Podostemaceae. São reconhecidos 6 gêneros e 10 espécies. São apresentadas chaves dicotômicas para todos os níveis taxonômicos. O gênero mais representativo em número de espécies é Podostemum. A riqueza de espécies se dilui no sentido Norte-Sul e a maior parte das espécies se distribuem amplamente pelos três estados sulinos. Existem espécies de distribuição restrita como Apinagia yguazuensis, Wettsteiniola pinnata, Marathrum azarensis e P. irgangii sendo, esta última, a única espécie endêmica do Sul do Brasil. A falta de representatividade de coleções em herbários é uma característica marcante para esse grupo. / The family Podostemaceae is distributed widely by the tropical areas of the globe. It is the largest angiosperms of strictly aquatic family. The center of family wealth is the equatorial region of South America. The taxonomic studies are still scarce in Brazil. The aims of this study were to produce a taxonomic treatment and analyze the geographic distribution of species of Podostemaceae from south region of Brazil. Were recognized six genera and ten species. Keys are presented for all taxa. The most representative genus in number of species is Podostemum. Species richness decreases in the North-Southerr direction and most of the species are widely distributed for the three southern states. There are range restricted species as Apinagia yguazuensis, Wettsteiniola pinnata and Marathrum azarensis. P. irgangii is the only endemic species of southern Brazil. The lack of representation in herbarium collections is a hallmark for this group.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T02:43:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 293002.pdf: 1217384 bytes, checksum: 6d8835077b7f274cd999a49d15cb016b (MD5) / As algas calcárias do Filo Rhodophyta, apresentam como principal característica a impregnação de carbonato nas paredes celulares, e por este motivo são necessárias técnicas diferenciadas para estudos anatômicos destas algas. Apesar do aprimoramento recente na caracterização do referido grupo, a ausência de um padrão metodológico que se observa nos estudos realizados para este grupo, demonstra que ainda existe demanda por metodologias alternativas que subsidiem a taxonomia do grupo. O uso de ferramentas moleculares é uma alternativa informativa dentro deste contexto, e vem sendo cada vez mais utilizada, aliada a características morfoanatômicas, para determinar a posição sistemática de gêneros, espécies e subespécies. Este trabalho teve por objetivo principal descrever os representantes do gênero Lithophyllum no meso e infralitoral do Sul do Brasil, com base em dados morfoanatômicos aliados a dados moleculares. As análises foram realizadas a partir de espécimes coletados em 5 pontos do litoral do Sul do Brasil. O estudo morfoanatômico foi realizado em microscópio óptico e microscópio eletrônico de varredura. Os estudos moleculares se basearam em sequências de DNA dos marcadores UPA, cox1 e SSU rDNA, sendo que para cada marcador foram geradas análises de Distância e Máxima Parcimônia, e para o último foram realizadas além destas, a análise bayesiana. Através de estudo morfoanatômico comparativo, foram identificadas duas entidades taxonômicas, Lithophyllum margaritae (Hariot) Heydrich, e Lithophyllum sp.1, e os dados moleculares corroboraram com a identificação dos referidos táxons. Os marcadores moleculares UPA e cox1 se mostraram eficientes na separação de entidades taxonômicas de um mesmo gênero, demonstrando serem estes marcadores adequados para utilização como "DNA barcoding". Os dados obtidos neste estudo representam um avanço na taxonomia das algas calcárias não articuladas no Brasil, que pela primeira vez baseou-se em características moleculares aliadas a características morfoanatômicas.