A parede celular de plantas é formada basicamente por celulose, hemicelulose e lignina. A formação dos polímeros de hemicelulose depende do suprimento de precursores chamados de açúcares-nucleotídeos. A biossíntese das diferentes estruturas de hemicelulose da parede celular envolve a participação de enzimas pertencentes às famílias das glicosiltransferases (GTs). Estudos feitos em Arabidopsis thaliana, Brachypodium distachyon, Oryza sativa (arroz) e Zea mays (milho) auxiliaram na descoberta de 11 enzimas da via de interconversão nucleotídeo-açúcar e de enzimas da família das glicosiltransferases (GTs), como as GT2, GT8, GT43, GT47, GT61 e GT75, envolvidas na biossíntese de hemicelulose. O presente trabalho visa a identificação de genes da via de biossíntese de hemicelulose da parede celular de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) e análise filogenética entre Arabidopsis thaliana (planta modelo de eudicotiledôneas), Oryza sativa, Brachypodium distachyon, Zea mays, Sorghum bicolor e Saccharum spp. Foram identificados os genes das famílias GT2, GT8, GT43, GT47, GT61, GT75, CSL, Epimerase e UDPG em cana-de-açúcar a partir da busca em sete bibliotecas de RNA-Seq utilizando as sequências de O. sativa, Z. mays e S. bicolor como referência. Os domínios específicos de cada família gênica foram confirmados através do programa PFAM e consequentemente anotados. A identificação e anotação das sequencias possibilitou a construção de bancos de sequências das famílias envolvidas na biossíntese de hemicelulose para as espécies A. thaliana, B. distachyon, O. sativa, Z. mays e S. bicolor. Foram identificadas para cada espécie, respectivamente, um total de 67, 49, 49, 60 e 56 genes bona fides. O presente trabalho, além da identificação de genes nas diferentes espécies, permitiu a identificação e seleção de 27 genes candidatos envolvidos na biossíntese de hemicelulose em cana-de-açúcar e possivelmente envolvidos na recalcitrância da parede celular nas diferentes bibliotecas de RNA-Seq de cana-de-açúcar. / The plant cell wall is mainly composed of cellulose, hemicellulose and lignin. The formation of hemicellulose polymers lies on the supply of the so-called sugar-nucleotide precursors. The diverse hemicellulose structures biosynthesis of cell wall involves the participation of enzymes belonging to the families of glycosyltransferases (GTs). Studies in Arabidopsis thaliana, Brachypodium distachyon, Oryza sativa (rice) and Zea mays (corn) aid the discovery of 11 enzymes of the nucleotide sugar interconversion pathway and enzymes of the GT family, as GT2, GT8, GT43, GT47, GT61 e GT75, involved in the hemicelluloses biosynthesis. This study aims to the identification of hemicellulose biosynthesis pathway genes from the cell wall of sugarcane (Saccharum spp.) and phylogenetic analysis of Arabidopsis thaliana (eudicotyledonous plant model), Oryza sativa, Brachypodium distachyon, Zea mays, Sorghum bicolor and Saccharum spp. The genes of the GT2, GT8, GT 43, GT47, GT61, GT75, CSL, epimerase and UDPG families were identified in sugarcane from a search in seven RNA-Seq libraries using the sequences of O. sativa, Z. mays and S. bicolor as reference. The specific domains of each gene family have been confirmed through the PFAM program and consequently noted. The identification and annotation of the sequences enabled the construction of sequences banks of the families involved in hemicellulose biosynthesis in the species A. thaliana, B. distachyon, O. sativa, Z. mays and S. bicolor. It was identified for each species, respectively, a total of 67, 49, 49, 60 and 56 bona fides genes. This work, in addition to the identification of genes in different species, allowed the identification and selection of 27 candidate genes involved in the biosynthesis of hemicelluloses in sugarcane and possibly involved in cell wall recalcitrance in the different sugarcane RNA-Seq libraries.

A parede celular de plantas é formada basicamente por celulose, hemicelulose e lignina. A formação dos polímeros de hemicelulose depende do suprimento de precursores chamados de açúcares-nucleotídeos. A biossíntese das diferentes estruturas de hemicelulose da parede celular envolve a participação de enzimas pertencentes às famílias das glicosiltransferases (GTs). Estudos feitos em Arabidopsis thaliana, Brachypodium distachyon, Oryza sativa (arroz) e Zea mays (milho) auxiliaram na descoberta de 11 enzimas da via de interconversão nucleotídeo-açúcar e de enzimas da família das glicosiltransferases (GTs), como as GT2, GT8, GT43, GT47, GT61 e GT75, envolvidas na biossíntese de hemicelulose. O presente trabalho visa a identificação de genes da via de biossíntese de hemicelulose da parede celular de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) e análise filogenética entre Arabidopsis thaliana (planta modelo de eudicotiledôneas), Oryza sativa, Brachypodium distachyon, Zea mays, Sorghum bicolor e Saccharum spp. Foram identificados os genes das famílias GT2, GT8, GT43, GT47, GT61, GT75, CSL, Epimerase e UDPG em cana-de-açúcar a partir da busca em sete bibliotecas de RNA-Seq utilizando as sequências de O. sativa, Z. mays e S. bicolor como referência. Os domínios específicos de cada família gênica foram confirmados através do programa PFAM e consequentemente anotados. A identificação e anotação das sequencias possibilitou a construção de bancos de sequências das famílias envolvidas na biossíntese de hemicelulose para as espécies A. thaliana, B. distachyon, O. sativa, Z. mays e S. bicolor. Foram identificadas para cada espécie, respectivamente, um total de 67, 49, 49, 60 e 56 genes bona fides. O presente trabalho, além da identificação de genes nas diferentes espécies, permitiu a identificação e seleção de 27 genes candidatos envolvidos na biossíntese de hemicelulose em cana-de-açúcar e possivelmente envolvidos na recalcitrância da parede celular nas diferentes bibliotecas de RNA-Seq de cana-de-açúcar. / The plant cell wall is mainly composed of cellulose, hemicellulose and lignin. The formation of hemicellulose polymers lies on the supply of the so-called sugar-nucleotide precursors. The diverse hemicellulose structures biosynthesis of cell wall involves the participation of enzymes belonging to the families of glycosyltransferases (GTs). Studies in Arabidopsis thaliana, Brachypodium distachyon, Oryza sativa (rice) and Zea mays (corn) aid the discovery of 11 enzymes of the nucleotide sugar interconversion pathway and enzymes of the GT family, as GT2, GT8, GT43, GT47, GT61 e GT75, involved in the hemicelluloses biosynthesis. This study aims to the identification of hemicellulose biosynthesis pathway genes from the cell wall of sugarcane (Saccharum spp.) and phylogenetic analysis of Arabidopsis thaliana (eudicotyledonous plant model), Oryza sativa, Brachypodium distachyon, Zea mays, Sorghum bicolor and Saccharum spp. The genes of the GT2, GT8, GT 43, GT47, GT61, GT75, CSL, epimerase and UDPG families were identified in sugarcane from a search in seven RNA-Seq libraries using the sequences of O. sativa, Z. mays and S. bicolor as reference. The specific domains of each gene family have been confirmed through the PFAM program and consequently noted. The identification and annotation of the sequences enabled the construction of sequences banks of the families involved in hemicellulose biosynthesis in the species A. thaliana, B. distachyon, O. sativa, Z. mays and S. bicolor. It was identified for each species, respectively, a total of 67, 49, 49, 60 and 56 bona fides genes. This work, in addition to the identification of genes in different species, allowed the identification and selection of 27 candidate genes involved in the biosynthesis of hemicelluloses in sugarcane and possibly involved in cell wall recalcitrance in the different sugarcane RNA-Seq libraries.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016.pdf: 1206354 bytes, checksum: fc07f54941a23475ae348908f318c08a (MD5) Previous issue date: 2008-08-29 / Financiadora de Estudos e Projetos / As serpinas são conhecidos inibidores de serino proteases, enzimas notáveis por participarem de inúmeros processos fisiológicos importantes. A proteólise não regulada pode levar ao surgimento de doenças e problemas funcionais e, portanto, a função dos inibidores é fundamental para o bom funcionamento do organismo. No genoma da cana-de-açúcar foi identificada uma ORF (Open Reading Frame) que codifica uma serpina. Visto que essa planta é de grande importância para a economia brasileira e muitos trabalhos vêm sendo desenvolvidos visando à melhora da produção e estratégias de defesa contra parasitas e, dado que na literatura não se tem descrita nenhuma serpina de cana-de-açúcar, o objetivo desse trabalho foi caracterizar uma serpina presente nessa planta, denominada cana-serpina. Para isso, a ORF contida no clone SCJLRT1015H07.g foi isolada e subclonada para posterior expressão recombinante e purificação da proteína. A canaserpina recombinante pura foi capaz de inibir a atividade enzimática da quimiotripsina e tripsina, com um valor de IC50 de 0,46 e 0,50 μM, respectivamente. Além disso, a formação do complexo covalente SDS-estável foi visualizado no ensaio com tripsina, embora fracamente e no ensaio com a quimiotripsina foi possível visualizar apenas um possível complexo clivado. Portanto, esse trabalho procura contribuir para a identificação e caracterização da primeira serpina descrita para a cana-de-açúcar e trabalhos posteriores poderão identificar a especificidade em relação a outras enzimas, buscando relacioná-las a possíveis alvos endógenos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:02:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3427.pdf: 6177352 bytes, checksum: f9f6df521c16815add3a5b1dba3f6753 (MD5) Previous issue date: 2009-04-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / Cystatins are proteins that inhibit specifically cysteine peptidases. The Canecystatin 1 gene which codifies a protein containing 106 amino acids residues was identified in sugarcane and possesses significant similarity with Oryzacystatin, a cystatin from rice. In order to obtain a cystatin with improved activity, direct evolution experiments were carried out. A DNA shuffling library was constructed using these two cystatins. One clone named A10PL3 obtained from these shuffled cystatins was selected, expressed in E.coli, purified and an analyzed by activity assays. These results showed that the activity of hybrid protein A10PL3 increased, in particular regarding its inhibitory activity on cathepsin B compared with its two precursors. The present study aimed to revert the changes of individual clone A10PL3 through site-directed mutations, generating three mutant cystatins: Mutant I (Thr17Ile), Mutant II (Gln 84Leu) and Mutant III (Thr17Ile); (Gln84Leu). Assays for inhibitory activity against the human cathepsins B and L were performed. Structural studies were also made by means of molecular modeling of proteins by homology that were enabled to understand the molecular mechanisms related to improvement of the inhibitory activity of these cystatins. These studies therefore corroborate with the observed data previously which demonstrated the improvement of specific protein A10PL3 in cathepsin B inhibition (Ki 16 nM) in relation to their parents. The mutants I, II and III, did not present improvement in inhibitory activity against cathepsin B. The structural studies revealed that the mutations performed on cystatin A10PL3 destabilized the hydrophobic core making it more flexible, thus increasing the inhibitory activity on cathepsin B. The absence of interactions underlying the hydrophobic core resulted in a trend of lower solubility, probably due to their inability to adopt a compact formation, which resulted in the exposure of some residues which are part of that core, which can lead to aggregation and also contribute to increasing the flexibility of cystatin, influencing their inhibitory activity. / Cistatinas são proteínas que inibem especificamente cisteíno peptidases. A canacistatina 1, uma proteína com 106 resíduos de aminoácidos, apresenta grande similaridade com a proteína Orizacistatina 1, uma cistatina de arroz. Com o objetivo de se obter uma cistatina com a atividade inibitória melhorada, experimentos de evolução molecular direta de proteínas foram realizados, através da construção de uma biblioteca de DNA shuffling usando estas duas cistatinas. Um clone denominado A10PL3 foi selecionado, expresso, purificado e submetido a ensaios de inibição de atividade enzimática. Foi demonstrado que a proteína A10PL3 exibiu aumento da atividade inibitória contra catepsina B humana em comparação com seus dois precursores. O presente estudo teve como objetivo reverter as alterações do clone A10PL3 através de mutações sítio-dirigidas, gerando mais três cistatinas mutantes: Mutante I (Thr17Ile), Mutante II (Gln 84 Leu) e Mutante III (Thr17Ile); (Gln84Leu). Ensaios de atividade inibitória dos mutantes contra as catepsinas humanas B e L foram realizados. Além disso, foram desenvolvidos estudos estruturais por meio de modelagem molecular de proteínas por homologia que permitiram a compreensão dos determinantes moleculares relacionados à melhoria da atividade inibitória destas cistatinas. Os resultados aqui apresentados são importantes, pois corroboram com os dados observados anteriormente, demonstrando a melhora na especificidade da atividade inibitória da proteína A10PL3 contra a catepsina B (Ki = 16 nM) em relação aos seus parentais. Os mutantes I, II e III não foram capazes de inibir a catepsina B. Os estudos estruturais revelaram que as mutações na cistatina A10PL3 desestabilizaram o núcleo hidrofóbico provavelmente tornando a região N-terminal da proteína mais flexível, influenciando a atividade inibitória contra a catepsina B. A desestabilização do núcleo hidrofóbico resultou na tendência de uma menor solubilidade, provavelmente devido à sua tendência de expor resíduos que fazem parte desse núcleo, o que pode levar à agregação e também contribuir para o aumento da flexibilidade da cistatina.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2017-03-22T12:02:49Z No. of bitstreams: 1 Ana Maria Duarte Cabral.pdf: 232492 bytes, checksum: 2a9409f2cd6b33b847456136ef998cdb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-22T12:02:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Maria Duarte Cabral.pdf: 232492 bytes, checksum: 2a9409f2cd6b33b847456136ef998cdb (MD5) Previous issue date: 2008-02-18 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / It was evaluated the intake and digestibility of nutrients, milk yield and composition, and ingestive behavior of five lactating goats used in a 5x5 Latin square experiment, fed sugarcane and urea in replacement tifton hay, according with levels 0, 25, 50, 75 and 100%. The diets with higher levels of sugarcane had greater lignin concentration, resulting linear decrease in apparent digestibility of DM and consequent increase of rumination, adversely affecting the intake and the milk yield. However, due to the significant amount of soluble carbohydrates in the diet, feed efficiency increased linearly. The use of sugarcane for goats average of the high of milk yield can compromise the performance of these animals, but is an alternative food for strategic critical periods / Avaliou-se o consumo e digestibilidade de nutrientes, a produção e composição de leite e o comportamento ingestivo de cinco cabras Saanen em quadrado latino 5x5, alimentadas com cana-de-açúcar e uréia em substituição ao feno de tifton, de acordo com os níveis 0, 25, 50, 75 e 100%. As dietas com maiores níveis de cana-deaçúcar apresentaram maior concentração de lignina, provocando diminuição linear na digestibilidade aparente da MS e conseqüente aumento de ruminação, afetando negativamente o consumo e a produção de leite. Entretanto, devido à expressiva quantidade de carboidratos solúveis na dieta, a eficiência alimentar aumentou linearmente. A utilização de cana-de-açúcar para cabras de média a alta produção de leite pode comprometer o desempenho desses animais, porém é uma alternativa alimentar e estratégica para períodos críticos.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:29:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ELENI SOCORRO MARQUES SOUSA.pdf: 2411872 bytes, checksum: 588ba15c010ba33129eff5bfb3f25b33 (MD5) Previous issue date: 2009-05-25 / Introduction: The oral transmission of Chagas disease has been calling the attention in the last few years, especially because of the occurrence of outbreaks due to the ingestion of food such as sugar cane juice, with the possibility of contamination by sylvatic reservoirs of Trypanosoma cruzi, such as Didelphis sp. Objectives: a) Perform a systematic literature review on sugarcane (Saccharum spp) and/or Didelphis sp contamination by T. cruzi; b) Verify the transmission of T. cruzi strains collected from the secretion of the perianal glands of D. albiventris by direct contamination of sugarcane; c) Try to elucidate T. cruzi potential of penetration in sugarcane stalks; d) Assess possible penetration of T. cruzi through sugarcane roots by examining histological sections of stalks inoculated in vivo with this protozoan. Methodology: The study was carried out in two phases: 1) Systematic review of the literature using scientific articles that address the contamination of sugarcane and/or Didelphis sp by T. cruzi, searching for information in Cochrane Library, LILACS, MEDLINE and SciELO, using as descriptors T. cruzi, Didelphis sp, and Saccharum spp. We included in this review the articles published in the American continent from 1909 to October 2008 that presented at least two descriptors associated; 2) Experimental assessment of sugarcane contamination by T. cruzi, in which opossums were experimentally infected by intraperitoneal inoculation with a suspension containing this protozoan and assessed by microhaematocrit technique, culture in LIT (liver infusion tryptose) medium, and PCR. Fragments of sugarcane were contaminated by direct inoculation of T. cruzi suspension collected from the perianal glands of these marsupials. Sugarcane juice was extracted at different intervals, using a manual grinder, and assessed by direct examination and inoculation of mice. Also, histological sections of sugarcane contaminated in vitro and in vivo were performed and analyzed using an optical microscope. Results: After reading and discussing the articles selected, we confirmed the importance of opossums and sugarcane in the transmission of Chagas disease. Nevertheless, only one study approaches directly the object of this research since the others describe experimental contamination of Didelphis sp with different strains of T. cruzi. Given the Abstract xix methods employed herein, this study showed the contamination of sugarcane through the infection of mice up to 6 h after inoculation with strain Y of T. cruzi and up to 4 h with sylvatic P12. This showed plant contamination when inoculated in the tips but not on the surface. However, it was not possible to observe the potential of T. cruzi penetration in sugarcane or the contamination through its roots with the method used during this study, and no protozoan were visualized using an optical microscope. Conclusion: A systematic review of the literature showed the lack of studies on this theme. To the best of our knowledge, this is a pioneer relevant study and lead to the conclusion that the transmission of T. cruzi by sugarcane contaminated wit secretion of the perianal glands of opossums is possible. We suggest the use of other methods for evaluating T. cruzi penetration in sugarcane, and the contamination of this plant through the roots / Introdução: A transmissão oral da doença de Chagas destaca-se na atualidade pela ocorrência de surtos da doença por ingestão de alimentos como caldo de cana, não se descartando a possibilidade de contaminação através de reservatórios silvestres do Trypanosoma cruzi, como os gambás. Objetivos: a) Fazer uma revisão sistemática da literatura abordando a temática da contaminação da cana-de-açúcar (Saccharum spp) e/ou Didelphis sp por T. cruzi; b) Verificar a transmissão de cepas de T. cruzi provenientes das glândulas perianais de D. albiventris por contaminação direta da cana-de-açúcar; c) Buscar elucidar o potencial de penetração de T. cruzi nos tecidos do colmo da cana-de-açúcar; d) Avaliar a possível penetração de T. cruzi através das raízes da cana-de-açúcar inoculada in vivo com este protozoário. Metodologia: Estudo realizado em duas etapas: 1) Revisão sistemática da literatura utilizando artigos científicos que abordam a temática da contaminação da cana-deaçúcar e/ou Didelphis sp por T. cruzi, pesquisando nas bases de dados Biblioteca Cochrane, LILACS, MEDLINE e SciELO, utilizando como descritores T. cruzi, Didelphis sp e Saccharum spp. Participaram da revisão artigos publicados no continente americano no período de 1909 até outubro de 2008 que apresentaram ao menos dois descritores associados; 2) Avaliação experimental da contaminação da cana-de-açúcar por T. cruzi, em que gambás foram infectados experimentalmente por inoculação intraperitoneal de suspensão deste protozoário e avaliados por microhematócrito, cultura em meio LIT (liver infusion tryptose) e PCR. Fragmentos de cana-de-açúcar foram contaminados por inoculação direta de suspensão de T. cruzi proveniente das glândulas perianais desses marsupiais. O caldo de cana foi extraído em diferentes intervalos, com o uso de um moedor manual, e avaliado por exame direto e inoculação em camundongos. Também foram realizados cortes histológicos da cana-de-açúcar contaminada in vitro e in vivo e analisados por microscopia óptica. Resultados: Mediante leitura e discussão dos artigos, observou-se a importância dos gambás e da cana-de-açúcar na transmissão da doença de Chagas. Porém, ao final da análise constatou-se que apenas um estudo tinha maior relação com os objetivos da pesquisa. Nas condições metodológicas empregadas, o estudo mostrou a contaminação da cana-de-açúcar por meio da infecção de camundongos Resumo xvii em até 6 h após a inoculação da cepa Y de T. cruzi e em até 4 h com a cepa P12 silvestre. Isso mostrou que a planta se contaminou quando inoculada na extremidade, mas não quando inoculada na superfície. Entretanto, não foi possível observar o potencial de penetração do T. cruzi na cana-de-açúcar ou a contaminação por via radicular com o método utilizado, não tendo sido visualizados esses protozoários por microscopia óptica nas lâminas confeccionadas. Conclusão: A revisão sistemática da literatuta mostrou a carência de estudos a esse respeito. Os resultados do estudo experimental são inéditos e permitiram concluir que a transmissão de T. cruzi por cana-de-açúcar contaminada com secreção das glândulas perianais de gambás é possível. Sugere-se o emprego de outros métodos para avaliar a penetração de T. cruzi em cana-de-açúcar, bem como para a sua contaminação via radicular

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:24:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 00 capa_pretext_Introd_Revis_Lit.pdf: 224049 bytes, checksum: d16afda68bc6d981e16c4356b70c2cef (MD5) Previous issue date: 2010-08-31 / The attributes of a substratum composed by tailings from mining of bauxite, cultivated with Pueraria (Pueraria phaseoloides)and brachiaria were studied for the flora recomposition in Barro Alto, Goiás. In order to reach that aim, the phytotechnical performance was assessed through the stalk height and diameter for legume and height and number of basal tillers for grass, besides green and dry phytomass for both species. The chemical attributes were also evaluated, through chemical analyses of the substratum at the beginning and at the end of the experiment as well as the physical and microbiological attributes. The experiments were conducted in vases in the city of Barro Alto, GO, from dezember 2008 to june 2009. The delimitation used were random blocks, with four repetitions and composed by 17 treatments with diferent compositions of cattle manure (0% to 20,5%), sugar cane bagasse (0% to 40%) and clayey tailings (45% to 90%), and different doses of phosphorus for three living roofs (B. decumbens, P. phaseloides e B. decumbens + P. phaseoloides). The treatment, which the grass and legume had a better phytotechnical performance are those that present manure concentratios above 10%. Concerning the chemical attributes, initially the treatment with at least 3,5% of manure, and 8,5% of bagasse with no phosphorous (T5), showed chemical properties suitable for plant growth, although there was a low content for organic matter. The substratum that had better physical characteristics, were those with at least 17,5% of sugar cane bagasse, besides that, the simultaneously addition of bovine manure and sugar cane bagasse allowed better values regarding soil microbes. / Foram estudados os atributos de substratos com rejeito de lavra de bauxita cultivados com Pueraria (Pueraria phaseoloides) e Braquiaria (Brachiaria decumbens) em Barro Alto, Goiás para a recomposição florística. Para alcançar tal objetivo avaliaram-se o desempenho fitotécnico através da altura e diâmetro de caule para leguminosa e da altura e número de perfilhos basais para gramínea, além de fitomassa verde e seca para ambas as espécies. Também foram avaliados os atributos químicos dos substratos através de análises químicas dos substratos no início e término do experimento e dos atributos físicos e microbiológicos. O experimento foi conduzido em vasos no município de Barro Alto, GO, de dezembro de 2008 a junho de 2009. O delineamento utilizado foi blocos completos ao acaso, com quatro repetições e composto por 17 tratamentos com diferentes composições de esterco bovino (0% a 20,5%), bagaço de cana de açúcar (0% a 40%) e rejeito argiloso (45% a 90%) e doses distintas de fósforo para as coberturas vivas (B. decumbens, P. phaseoloides e B. decumbens + P. phaseoloides). Os tratamentos sobre os quais as gramíneas e leguminosas apresentam maior desempenho fitotécnico são todos aqueles que apresentam concentração de esterco acima de 10%. Para os atributos químicos, o tratamento com pelo menos 3,5% de esterco bovino e 8,5% de bagaço de cana-de-açúcar e sem adubação fosfatada (T5) já apresenta, inicialmente, características químicas adequadas para o crescimento das plantas em estudo, porém apresenta baixo teor de matéria orgânica. Os substratos que apresentam melhores características físicas foram aqueles sob os tratamentos com pelo menos 17,5% de bagaço de cana-de-açúcar, além disso, a adição simultaneamente de esterco bovino e bagaço de cana-de-açúcar permite os melhores valores quanto a microbiota do solo.

Plantas transgênicas constituem interessantes alternativas para a produção de compostos com elevado valor agregado como polímeros industriais, proteínas farmacológicas e lipídios nutracêuticos. Como candidata à biofábrica, a cana-de-açúcar (Saccharum spp.) apresenta características agronômicas favoráveis, além de versatilidade de matéria-prima, que é empregada em fins tradicionais, como produção de álcool e açúcar, e até mesmo para geração de energia ou como forragem para alimentação de gado. Em nutrição animal, uma molécula bastante estudada é o ácido linoleico conjugado (CLA), que tem atividades anticarcinogênica, antidiabética, antiaterosclerose e moduladora do sistema imune e metabolismo de lipídios. O isômero t10,c12- CLA tem sido particularmente promissor na agropecuária por conta de inibição da síntese de gordura do leite e na melhoria do desempenho reprodutivo de vacas. Com o objetivo de avaliar a cana-de-açúcar como sistema biotecnológico para produção de CLA, o gene da isomerase do ácido linoleico de Propionibacterium acnes (pai) foi isolado e clonado, previamente caracterizado em Escherichia coli e, em seguida, utilizado na biolística de calos embriogênicos para regeneração de plantas transgênicas. No sistema procariótico, foi induzida a expressão de pai e a proteína heteróloga foi verificada como uma banda de 50 kDa, porém não houve alteração evidente do perfil de ácidos graxos da bactéria. Na cotransformação de cana-de-açúcar, o vetor pHA9, que contém o gene de seleção da neomicina fosfotransferase (nptII), foi bombardeado com uma das duas construções desenvolvidas com o promotor da poliubiquitina 1 de milho (pUbi1) dirigindo a expressão de pai adicionado ou não de sequência sinal da proteína de reparo de DNA recA para direcionamento para cloroplasto. Das cultivares CTC2 e IACSP9303046, foram obtidas eficiências de transformações de 2,2% e 1,7-7,1%, respectivamente. Um total de 156 plântulas foram regeneradas após regime de seleção com geneticina. Em seguida, 115 plântulas transgênicas foram identificadas por PCR para nptII e, entre essas, 29 e 48 foram PCRpositivas para pai e rec-pai, respectivamente. De 50 plantas aclimatizadas, 12 foram analisadas por Southern blot para nptII e 4 para pai, confirmando-se a transformação genética. Para comprovar a expressão de mRNA de pai, 27 plantas foram averiguadas por RT-PCR e RT-qPCR e indicaram produção de transcritos estudados. A análise de expressão das proteínas de folha por Western blot em 21 plantas selecionadas não produziu resultados conclusivos quanto à detecção de PAI. Essas mesmas foram analisadas por Cromatografia Gasosa, mas não foi detectado acúmulo de CLA. Embora seja possível a introdução e expressão do gene pai em cana-de-açúcar, é necessário avaliar em maior detalhe os fatores que possam afetar positivamente a produção de CLA, como tipo de tecido, compartimentos subcelulares para direcionamento proteico ou coexpressão de fosfolipases. / Transgenic plants are attractive alternatives for the production of high value compounds as industrial polymers, pharmacological proteins and nutraceutical lipids. As a candidate for biofactory, sugarcane presents favorable agronomic characteristics and versatility of raw material which is used for traditional purposes such as ethanol and sugar production and even for power generation or as forage feeding of cattle. In animal nutrition, a widely studied molecule is the conjugated linoleic acid (CLA), which has anticarcinogenic, antidiabetic, antiatherosclerosis and immune system and metabolism of lipids modulator activities. The isomer t10,c12-CLA has been particularly promising in agriculture because of inhibition of milk fat synthesis and improvement of the reproductive performance of cows. Aiming to evaluate the sugarcane as a system for biotechnological production of CLA, the linoleic acid isomerase gene from Propionibacterium acnes (pai) was isolated and cloned, previously characterized in Escherichia coli and then used for biolistic of embryogenic calli for regenerating transgenic plants. In the prokaryotic system, the expression of pai was induced and the heterologous protein was verified as a band of 50 kDa, but there was no obvious change in fatty acid profile of the bacterium. In cotransformation of sugarcane, pHA9 vector containing the selection gene neomycin phosphotransferase (nptII) was bombarded with one of the two constructions developed with the promoter of maize polyubiquitin 1 (pUbi1) driving the expression of pai, either added or not with the signal sequence of DNA repair protein recA for targeting to chloroplast. Cultivars CTC2 and IACSP93-3046 were obtained with transformation efficiencies of 2.2% and 1.7 a 7.1%, respectively. A total of 156 plantlets were regenerated after selection with geneticin regimen. After that, 115 transgenic plantlets were identified by PCR for nptII and among then, 29 and 48 were PCR-positive for pai and rec-pai, respectively. Of 50 acclimatized plants, 12 were analyzed by Southern blot for nptII and 4 for pai, confirming the genetic transformation. In order to prove the expression of pai mRNA, 27 plants were verified by RT-PCR and RT-qPCR and indicated the production of the studied transcripts. Expression analysis of leaf proteins by Western blot in 21 plants selected produced no conclusive results regarding the detection of PAI. Those were analyzed by gas chromatography and no accumulation of CLA was detected. Although it was possible to introduce and express the pai gene in sugarcane, it is necessary to evaluate in more detail the factors that may positively affect the production of CLA, as tissue type, subcellular compartments for protein targeting or coexpression of phospholipases.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:45:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARCO ANTONIO PEREIRA DE ABREU.pdf: 726026 bytes, checksum: 8faf482ff7069b19b4c49f0345aedb40 (MD5) Previous issue date: 2009-02-05 / The results reached by the production of the ethylic alcohol from sugar cane culture development as an alternative of the substitution to the gasoil, brought about, with its consolidation, considerable changes in the national agriculture scene. The familiar agriculture and its actors, since then, suffer changes in their characteristics and dynamic, which has been worriless in social, economic and environmental aspect as soon as the imminent migration of those ones is able to compromise the food production and the environmental sustainability. The real study shows this actual scenario in the municipalities of Carmo do Rio Verde, Goianésia, Itapaci and Rubiataba, by means of theoretical revisions and data collected with the camp research applied with the familiar farmers. The data analyses has turned possible in the critical perspective of actions in the sugar and alcohol industry in the cited municipalities and their responsibility in the construction of the new social, economic and environmental scenario. / Os resultados obtidos com o desenvolvimento da cana-de-açúcar na produção do álcool etílico como alternativa na substituição à gasolina, tem ocasionado, a partir de sua consolidação, consideráveis mudanças no cenário agrícola nacional. A agricultura familiar e seus atores, desde então, passaram por mutações em suas características e dinâmica, preocupantes no aspecto social, econômico e ambiental visto que a iminente ausência destes atores no meio rural compromete a produção de alimentos e a sustentabilidade ambiental. O presente estudo apresenta este cenário atual nos municípios de Carmo do Rio Verde, Goianésia, Itapaci e Rubiataba, por meio de abordagens emanadas a partir de revisões teóricas e dados colhidos por meio de pesquisa de campo aplicada junto aos agricultores familiares. As análises dos dados possibilitaram, numa perspectiva crítica, avaliar as ações da indústria sucroalcooleira presente nos municípios estudados, assim como sua responsabilidade no novo arcabouço social, econômico e ambiental.

Plantas transgênicas constituem interessantes alternativas para a produção de compostos com elevado valor agregado como polímeros industriais, proteínas farmacológicas e lipídios nutracêuticos. Como candidata à biofábrica, a cana-de-açúcar (Saccharum spp.) apresenta características agronômicas favoráveis, além de versatilidade de matéria-prima, que é empregada em fins tradicionais, como produção de álcool e açúcar, e até mesmo para geração de energia ou como forragem para alimentação de gado. Em nutrição animal, uma molécula bastante estudada é o ácido linoleico conjugado (CLA), que tem atividades anticarcinogênica, antidiabética, antiaterosclerose e moduladora do sistema imune e metabolismo de lipídios. O isômero t10,c12- CLA tem sido particularmente promissor na agropecuária por conta de inibição da síntese de gordura do leite e na melhoria do desempenho reprodutivo de vacas. Com o objetivo de avaliar a cana-de-açúcar como sistema biotecnológico para produção de CLA, o gene da isomerase do ácido linoleico de Propionibacterium acnes (pai) foi isolado e clonado, previamente caracterizado em Escherichia coli e, em seguida, utilizado na biolística de calos embriogênicos para regeneração de plantas transgênicas. No sistema procariótico, foi induzida a expressão de pai e a proteína heteróloga foi verificada como uma banda de 50 kDa, porém não houve alteração evidente do perfil de ácidos graxos da bactéria. Na cotransformação de cana-de-açúcar, o vetor pHA9, que contém o gene de seleção da neomicina fosfotransferase (nptII), foi bombardeado com uma das duas construções desenvolvidas com o promotor da poliubiquitina 1 de milho (pUbi1) dirigindo a expressão de pai adicionado ou não de sequência sinal da proteína de reparo de DNA recA para direcionamento para cloroplasto. Das cultivares CTC2 e IACSP9303046, foram obtidas eficiências de transformações de 2,2% e 1,7-7,1%, respectivamente. Um total de 156 plântulas foram regeneradas após regime de seleção com geneticina. Em seguida, 115 plântulas transgênicas foram identificadas por PCR para nptII e, entre essas, 29 e 48 foram PCRpositivas para pai e rec-pai, respectivamente. De 50 plantas aclimatizadas, 12 foram analisadas por Southern blot para nptII e 4 para pai, confirmando-se a transformação genética. Para comprovar a expressão de mRNA de pai, 27 plantas foram averiguadas por RT-PCR e RT-qPCR e indicaram produção de transcritos estudados. A análise de expressão das proteínas de folha por Western blot em 21 plantas selecionadas não produziu resultados conclusivos quanto à detecção de PAI. Essas mesmas foram analisadas por Cromatografia Gasosa, mas não foi detectado acúmulo de CLA. Embora seja possível a introdução e expressão do gene pai em cana-de-açúcar, é necessário avaliar em maior detalhe os fatores que possam afetar positivamente a produção de CLA, como tipo de tecido, compartimentos subcelulares para direcionamento proteico ou coexpressão de fosfolipases. / Transgenic plants are attractive alternatives for the production of high value compounds as industrial polymers, pharmacological proteins and nutraceutical lipids. As a candidate for biofactory, sugarcane presents favorable agronomic characteristics and versatility of raw material which is used for traditional purposes such as ethanol and sugar production and even for power generation or as forage feeding of cattle. In animal nutrition, a widely studied molecule is the conjugated linoleic acid (CLA), which has anticarcinogenic, antidiabetic, antiatherosclerosis and immune system and metabolism of lipids modulator activities. The isomer t10,c12-CLA has been particularly promising in agriculture because of inhibition of milk fat synthesis and improvement of the reproductive performance of cows. Aiming to evaluate the sugarcane as a system for biotechnological production of CLA, the linoleic acid isomerase gene from Propionibacterium acnes (pai) was isolated and cloned, previously characterized in Escherichia coli and then used for biolistic of embryogenic calli for regenerating transgenic plants. In the prokaryotic system, the expression of pai was induced and the heterologous protein was verified as a band of 50 kDa, but there was no obvious change in fatty acid profile of the bacterium. In cotransformation of sugarcane, pHA9 vector containing the selection gene neomycin phosphotransferase (nptII) was bombarded with one of the two constructions developed with the promoter of maize polyubiquitin 1 (pUbi1) driving the expression of pai, either added or not with the signal sequence of DNA repair protein recA for targeting to chloroplast. Cultivars CTC2 and IACSP93-3046 were obtained with transformation efficiencies of 2.2% and 1.7 a 7.1%, respectively. A total of 156 plantlets were regenerated after selection with geneticin regimen. After that, 115 transgenic plantlets were identified by PCR for nptII and among then, 29 and 48 were PCR-positive for pai and rec-pai, respectively. Of 50 acclimatized plants, 12 were analyzed by Southern blot for nptII and 4 for pai, confirming the genetic transformation. In order to prove the expression of pai mRNA, 27 plants were verified by RT-PCR and RT-qPCR and indicated the production of the studied transcripts. Expression analysis of leaf proteins by Western blot in 21 plants selected produced no conclusive results regarding the detection of PAI. Those were analyzed by gas chromatography and no accumulation of CLA was detected. Although it was possible to introduce and express the pai gene in sugarcane, it is necessary to evaluate in more detail the factors that may positively affect the production of CLA, as tissue type, subcellular compartments for protein targeting or coexpression of phospholipases.