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Producción de poli(hidroxialcanoato)s (PHA)s a partir de fuentes renovables de bajo costoPorras, Mauricio Ariel 30 March 2016 (has links)
Los plásticos se han convertido en el material de mayor y amplio uso en un corto
lapso de tiempo. En este sentido, la dependencia de los plásticos derivados del petróleo
ha aumentado progresivamente en los últimos años y es una de las causas del problema
de la excesiva acumulación de residuos. Los efectos ambientales dañinos provocados
por estos plásticos sintéticos han generado un gran interés en el uso y aplicaciones de
biopolímeros. Sin embargo, los polímeros de origen biológico representan en la
actualidad sólo una pequeña fracción del mercado total mundial de plásticos (menos del
1% del total) y el principal motivo es su alto costo de producción.
Los poli(hidroxialcanoato)s (PHAs) son una familia de biopoliésteres de origen
natural sintetizados por diversos microorganismos. Las características de los PHAs
pueden dar lugar a diversas propiedades adaptables a diferentes aplicaciones industriales
que van desde materiales de embalaje biodegradables hasta diversos productos médicos.
Esto los convierte en candidatos prometedores de interés industrial y con valor
ambiental, ya que además de su diversidad química son biodegradables, piezoeléctricos,
biocompatibles, además de ser fabricados a partir de fuentes de carbono renovables.
Varios factores influyen en la producción de PHAs, tales como la especie de
microorganismo, la duración de la fermentación, la tasa de crecimiento, la naturaleza y
concentración de la fuente de carbono. Entre estos, el factor de mayor influencia en el
costo de producción es la fuente de carbono.
El objetivo de esta tesis fue estudiar y optimizar la producción de PHAs a partir
de sustratos de bajo costo y cepas bacterianas aisladas de ambientes costeros de la
región de Bahía Blanca. Conjuntamente se propuso desarrollar metodologías rápidas y
confiables para evaluar la producción de estos biopolímeros. Con este fin se realizaron
aislamientos de cepas bacterianas productoras de PHA de sedimentos del estuario de
Bahía Blanca. Por screening cualitativos se determinó la presencia del biopolímero
empleando técnicas clásicas de tinción de gránulos internos de PHA. Alternativamente
se utilizó una técnica espectroscópica (espectroscopía infrarroja por transformada de
Fourier (FTIR)) para la detección de la presencia e intensidad de picos característicos
del PHA en muestras de las cepas aisladas. A partir de este screening se seleccionó la
mejor cepa productora de PHA. La cepa seleccionada fue identificada como Bacillus
megaterium BBST4, la cual fue aislada de sedimentos de Estuario de Bahía blanca,
durante un estudio previo llevado a cabo en nuestros laboratorios. Para realizar los
ensayos de optimización fueron seleccionados dos sustratos (glicerol y almidón)
teniendo en cuenta el rendimiento en la producción de PHA demostrado por B.
megaterium BBST4, y en relación a los costos del medio de cultivo y la fuente de
carbono. Como fuente de nitrógeno se seleccionó la urea y un medio de cultivo salino
mínimo. Para la optimización de la producción de PHAs a partir de glicerol como fuente
de carbono se analizó la influencia de distintas variables en la producción de este
biopolímero. A partir del almidón como fuente de carbono se desarrolló la técnica de
diseño experimental por medio de una superficie de respuesta (RSM) como herramienta
estadística robusta. Para las dos condiciones determinadas por RSM donde se obtuvo la
máxima producción de biopolímero, en relación al rendimiento de PHA en cantidad y
en economía (menor costo de producción), se desarrolló un modelado matemático de la
cinética de producción de estos biopolímeros. Se probaron distintas técnicas de
extracción de PHAs a partir de cloroformo como principal solvente de extracción. La
técnica de extracción que presentó los mejores resultados fue optimizada y empleada
para obtener los PHAs producidos por la cepa estudiada a partir de las dos fuentes de
carbono seleccionadas, y a partir de una tercera fuente de carbono para cotejar
diferencias entre sí. Estos PHAs fueron caracterizados por FTIR, Resonancia magnética
nuclear de una dimensión (1H-NMR y 13C-NMR) y dos dimensiones (HSQC),
Calorimetría diferencial de barrido (DSC) y Cromatografía por exclusión de tamaños
(SEC o GPC). Los resultados de caracterización mostraron que los PHAs producido por
B. megaterium BBST4 a partir de las tres fuentes de carbono presentan
aproximadamente un 89,3 mol% de 3HB, un 5,6 mol% de 3HV y un 5,2 mol% de
monómeros de mcl-HA, probablemente con extensión interna de la cadena. En nuestro
conocimiento, este representa el primer reporte de producción de copolímeros
empleando una cepa del genero Bacillus a partir de distintas fuentes de carbono
renovables. Finalmente se desarrolló una nueva técnica para la determinación del PHA
extraíble a partir de células liofilizadas y FTIR. Esta técnica disminuye notablemente
los tiempos de determinación, lo que permite una importante reducción en el tiempo de
toma de decisiones a la hora de definir cuantitativamente el/los momentos de óptima
producción de PHA para realizar la extracción.
Los aportes de esta tesis permiten visualizar un esquema general del proceso de
obtención y optimización de la producción de PHAs. Por lo que representan un punto de
inicio para el estudio de la biosíntesis de PHAs a partir de sistemas biotecnológicos con
diferentes alternativas para la optimización en la detección y cuantificación de estos
biopolímeros. / In a short time plastics have become the material most widely used. In this sense,
the dependence on petroleum-based plastics has progressively increased in recent years
and is one of the causes of the problem of excessive accumulation of waste. The
harmful environmental effects caused by these synthetic plastics have generated great
interest in the use and applications of biopolymers. However, polymers of biological
origin now represent only a small fraction of the total world market for plastic(less than
1% of the total) and the main reason is the high cost of production.
Poly(hydroxyalkanoate)s (PHAs) are a family of naturally occurring biopolyesters
synthesized by various microorganisms. PHAs characteristics may lead to various
properties adaptable to different industrial applications ranging from biodegradable
packaging materials to various medical products. This wide range of applications makes
them in promising candidates with industrial interest and environmental value. Besides
their chemical diversity, they are biodegradable, piezoelectric, biocompatible, in
addition to being produced from renewable carbon sources. Several factors influence the
production of PHAs, such as the species of microorganism, fermentation time, growth
rate, the nature and concentration of the carbon source. Among these, the carbon source
is the most influential factor in the cost of production.
The aim of this thesis was to study and optimize the production of PHAs from
inexpensive substrates and bacterial strains isolated from coastal environments from
Bahia Blanca region. In addition, studies were done for the development of fast and
reliable methodologies for assessing the production of these biopolymers. For this
purpose, PHA producing bacterial strains were isolated from sediments of Bahía Blanca
Estuary. The presence of the internal PHA granules was determined using qualitative
screening with conventional staining techniques for these biopolymers. Alternatively, a
spectroscopic technique (infrared Fourier transform spectroscopy (FTIR)) was used for
detecting the presence and intensity of characteristic peaks of PHA in the samples of
isolated strains. From this screening, the best PHA producing strain was selected. The
selected strain was identified as Bacillus megaterium BBT4, which was isolated in a
previous study carried out in our laboratories. To perform the optimization trials were
selected two substrates (glycerol and starch) considering the yield of PHA production
demonstrated by B. megaterium BBST4, and the costs related to the culture medium and
carbon source. The urea was selected as nitrogen source and a defined minimum salt
medium as culture medium. For the optimization of PHA production from glycerol as
sole carbon source, the influence of several variables in the production of this
biopolymer was analyzed. From starch as carbon source experimental design technique
was developed by a response surface methodology (RSM) as robust statistical tool. For
the conditions determined by RSM, where maximum biopolymer production in relation
to the performance of PHA in quantity and economics (lower production costs) was
obtained, a mathematical modeling of the kinetics of production of these biopolymers
was developed. Different techniques for PHA extraction were tested using chloroform
as principal solvent extraction. The extraction technique that exhibit the best results was
optimized and used to obtain the PHAs produced by the strain from the two carbon
sources previously selected, and from a third carbon source employed to collate
differences between them. These PHAs were characterized by FTIR, nuclear magnetic
resonance of one dimension (1H-NMR and 13C-NMR) and two dimension (HSQC),
differential scanning calorimetry (DSC) and size exclusion chromatography (SEC or
GPC).The characterization results showed that PHAs produced by B. megaterium
BBST4 from the three carbon sources show approximately 89.3 mol% of 3HB, 5.6
mol% of 3HV and 5.2 mol% of mcl-HA monomers, probably with internal chain
extension. To our knowledge, this represents the first report of copolymers production
using a strain of Bacillus spp. from different renewable carbon sources. Finally it
developed a new technique for determining the removable PHA using lyophilized cells
and FTIR. This technique significantly reduces the time of determination, allowing a
significant reduction in time of making decision when it comes to define quantitatively
the moment/s of optimum PHA production to perform the extraction.
The contributions of this thesis allow visualizing an overview of the process of
obtaining and optimization of the PHAs production. Therefore they represent a starting
point for the study of the biosynthesis of PHAs from biotechnological systems with
different alternatives for optimizing the detection and quantification of these
biopolymers.
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Desarrollo y aplicación de estrategias de optimización para el diseño óptico de redes metabólicas y procesos biotecnológicosLasry Testa, Romina D. 17 March 2020 (has links)
Las cianobacterias tienen potencial como productoras de biocombustibles y otros
productos químicos, ya que pueden crecer utilizando el CO2 presente en la atmósfera
como fuente de carbono, la luz como fuente de energía y el agua como fuente de
electrones. Esto resulta atractivo en el contexto actual de cambio climático ocasionado
por las elevadas concentraciones de CO2 en la atmósfera. En esta tesis se estudia la
producción de etanol de cuarta generación y polihidroxibutirato (PHB) a partir de la
cianobacteria Synechocystis sp. PCC 6803, con un enfoque de Ingeniería de Sistemas
Metabólicos.
En primer lugar, se cura un modelo estequiométrico de escala genómica (GEM) de dicha
cianobacteria con información bibliográfica específica actualizada, con el objetivo de
mejorar las predicciones in silico. Luego, el GEM es validado frente a datos
experimentales fisiológicos y datos de fluxómica, demostrándose que la curación resulta
efectiva en mejorar las predicciones del modelo. Con el modelo curado y validado, se
formulan problemas de programación binivel para buscar estrategias de acoplamiento,
a través de la supresión de genes, entre el crecimiento y la producción del compuesto
de interés con el objetivo de convertir al metabolito deseado en un subproducto obligado
del crecimiento y que en consecuencia, su producción resulte una parte integral de la
función metabólica del organismo. Matemáticamente, las intervenciones genéticas se
representan por medio de variables binarias asociadas a dichos genes. Estos problemas
son reformulados por medio de la teoría de la dualidad, obteniéndose como resultado
problemas de programación mixta entera lineal (MILP) en un solo nivel que se resuelven
tanto para el caso de etanol como para el de PHB. Existen en bibliografía formulaciones
de este tipo, aunque con variables binarias asociadas a reacciones. El aporte realizado
en esta tesis al incorporar asociación de variables binarias a genes es un avance en el
agregado de información biológica a este tipo de formulaciones.
En el caso del etanol se obtienen dos mutantes factibles que presentan diferentes
estrategias de intervención para acoplar la producción al crecimiento, una relacionada
con la producción de acetato y la otra, con el balance celular de poder reductor, siendo
el segundo caso el más prometedor desde el punto de vista biotecnológico ya que
aumenta en un 235 % la productividad de la cepa con respecto a las productividades
presentadas en bibliografía. Para este producto, también se estudia la posibilidad de
producción con una estrategia en dos etapas. En dicha estrategia, se considera un
primer biorreactor con condiciones que maximicen el crecimiento y un segundo
biorreactor donde un nutriente limita dicho crecimiento y se favorece la producción de
etanol. Esta estrategia mejora aún más los índices de producción.
En el caso de PHB también se obtienen dos mutantes factibles, pero la estrategia de
acoplamiento no varía. La diferencia entre ambos son dos intervenciones más, que
hacen que la tasa de producción de PHB aumente un 25%. La estrategia, en este caso,
también está relacionada con el balance de poder reductor de la red, pero se observan
mayores cambios en los flujos metabólicos internos que para el caso del etanol. La
productividad del mejor mutante se analiza en condiciones de exceso y de limitación de
nutrientes.
Las productividades obtenidas vuelven atractiva la realización de experimentos in vivo
para avanzar en el diseño de cepas de Synechocystis como fábricas celulares de etanol
de cuarta generación y de bioplásticos.
Los modelos desarrollados constituyen herramientas útiles para el diseño de cepas
industriales para la producción fotosintética no solo de biocombustibles y bioplásticos,
sino también de compuestos de interés en una gran variedad de industrias como la
farmacéutica, la nutracéutica, de biofertilizantes, entre otros. / Cyanobacteria are potential candidates for biofuel and chemical product production, due
to their ability to grow autotrophically, on the atmospheric CO2 as carbon source, light as
energy source, and water as electron source. These capacities become attractive in the
current climate change context, caused by the high concentrations of CO2 in the
atmosphere. In this thesis, the production of fourth generation ethanol and
polyhydroxybutyrate (PHB) from the cyanobacteria Synechocystis sp. PCC 6803 is
studied through a Systems Metabolic Engineering approach.
First, a genomic scale stoichiometric model (GEM) of Synechocystis is curated, based
on specialized and actualized bibliography, to improve the in silico predictions. Then, the
GEM is validated against physiological and fluxomic data. After model curation and
validation, bilevel programming problems are formulated, to determine genetic
engineering strategies to couple growth and bioproduct production by gene knock-outs.
The aim of coupling production is turning the biotechnological compound into an obligate
subproduct of growth, so that its production becomes an integral part of the organism’s
metabolic function. Mathematically, knock-outs are represented by binary variables
associated to the corresponding genes. This bilevel programming problems are
reformulated into one level Mixed Integer Linear Programming (MILP) problems by
applying the duality theory, and are solved for both ethanol and PHB cases. Considering
binary variables associated with genes instead of reactions is a novel contribution of this
thesis. and constitutes a step towards the incorporation of biological meaning into in silico
results.
For the case of ethanol, two feasible mutants are obtained, with different intervention
strategies to couple production to growth. One of the strategies is related to acetate
production and the other with the cellular reductive power balance. The latter is the most
promising case from a biotechnological point of view, because it gives a productivity
235%.higher than those reported in bibliography. Also, a two-stage ethanol production
strategy is addressed, where a first bioreactor with growth maximizing conditions and a
second one with nutrient limiting conditions are considered. This strategy further
improves production indexes.
In the case of PHB, two feasible mutants are obtained with similar coupling strategies.
The difference between them are two interventions that improve PHB production rate by
25%. The strategy in this case is also related with the cellular reductive power balance,
but more changes in the internal metabolic fluxes are required, as compared to the
ethanol case. The productivity of the best mutant is analyzed under excess and limiting
nutrient conditions. The results obtained are encouraging to make further in vivo
experiments to move forward in the design of Synechocystis as a microbial cell factory
of fourth generation biofuels and bioplastics.
The models developed in this thesis constitute useful tools for the design of industrial
strains for the photosynthetic production of not only biofuels and bioplastics, but also of
compounds of interest with application in a wide range of industries like pharmaceutical,
nutraceutical and biofertilizers, among others
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Cepas TgChBrUD2 e ME49 de Toxoplasma gondii induzem polarização de macrófagos humanos para o perfil M1Gois, Paula Suellen Guimarães 01 April 2016 (has links)
Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Several immunological mechanisms are responsible for the control of Toxoplasma gondii infection. The immune response occurs initially because of the participation of innate immune cells, in which macrophages play an important role. The existence of atypical strains of T. gondii with a genetic pattern different from clonal strains lead concern worldwide, principally because these strains cause severe symptoms especially in immunocompromised individuals and congenitally infected newborn. In this sense, we investigated the in vitro polarization of human macrophages to M1 or M2 profile after the infection with RH, ME49 clonal strains and TgChBrUD2 Brazilian strain. THP-1 cells were treated with PMA to induce their differentiation into macrophages. The cells were plated and infected with T. gondii tachyzoites from TgChBrUD2, RH or ME49 strains at a 2:1 (parasites: host cell) ratio or incubated only with medium (control uninfected cells). The supernatant was collected for cytokine analysis and measurement of nitrite. The macrophages were used for quantification of urea, evaluation of parasitism, analysis of morphology and surface markers. Our results showed an up-regulation of MIF during infection by TgChBrUD2, RH and ME49, and low levels of IL-10 compared to control. In addition, TgChBrUD2-infected macrophages show high levels of IL-6 production compared to non-infected macrophages and RH infection. Regarding secretion of nitrite, the infection by TgChBrUD2 exhibited high levels of nitrite compared to control and RH infection. The urea production showed a down-regulation in macrophages infected with TgChBrUD2 and ME49 in comparison to control. The analysis of morphology revealed that TgChBrUD2-infected macrophages induced the cells to change their morphology to spindle shaped. On the other hand, PCR analysis showed an increased amount of T. gondii DNA in RH-infected macrophages compared to infection with TgChBrUD2 and ME49. Thus, our results showed that RH strain produced an insuficient pro-inflamatory response that influenced the proliferation of parasite, in contrast, TgChBrUD2 and ME49 induced characteristic factors of polarization to M1 macrophages, in which the atypical strain showed high production of pro-inflamatory mediators that helped to countain the replication of this strain. / Vários mecanismos imunológicos são responsáveis pelo controle da infecção por Toxoplasma gondii. A resposta imune a este patógeno ocorre inicialmente pela participação de células da imunidade inata, na qual macrófagos têm papel importante. A existência de cepas atípicas de T. gondii com padrão genético diferente das clonais desperta grande preocupação mundial, uma vez que, geralmente, causam sintomas graves particularmente em indivíduos imunocomprometidos e naqueles infectados congenitamente. O objetivo deste estudo foi comparar, in vitro, a polarização de macrófagos humanos derivados da linhagem THP-1 para um perfil M1 ou M2 após infecção com as cepas clonais RH, ME49 e a cepa atípica TgChBrUD2. Células THP-1 foram tratadas com PMA para induzir sua diferenciação em macrófagos funcionais. Após a diferenciação, esses macrófagos foram plaqueados e infectados com as cepas TgChBrUD2, RH ou ME49 de T. gondii em diferentes abordagens experimentais. Como controle foram utilizados macrófagos não infectados. Os sobrenadantes de cultura de macrófagos nas diferentes condições experimentais foram coletados para análise de citocinas pelo teste ELISA e dosagem de nitrito pela reação de Griess. As células foram utilizadas para avaliação da morfologia, quantificação da ureia por espectrofotometria, dos marcadores expressos na superfície celular por citometria de fluxo e do parasitismo por PCR. Nossos resultados mostraram um aumento das citocinas MIF durante infecção pelas cepas TgChBrUD2, RH e ME49, bem como uma diminuição de IL-10 quando comparado aos macrófagos não infectados. Além disso, macrófagos infectados pela cepa atípica apresentaram altos níveis de secreção de IL-6 em relação ao controle. Em relação a produção de nitrito, apenas os macrófagos infectados por TgChBrUD2 apresentaram aumento em relação aos macrófagos controle e aos infectados por RH. A dosagem de ureia revelou uma redução da atividade de arginase na infecção por TgChBrUD2 e ME49 comparado aos macrófagos não infectados. A análise da morfologia celular mostrou que a infecção por TgChBrUD2 induziu os macrófagos a mudarem seu formato de circulares para fusiformes. Por outro lado, a análise de PCR mostrou que a cepa RH proliferou significativamente mais nos macrófagos em comparação com as cepas TgChBrUD2 e ME49. Desse modo, nossos resultados mostraram que a cepa RH induziu resposta pró-inflamatória insuficiente que influenciou na proliferação do parasito, por outro lado, TgChBrUD2 e ME49 induziram fatores característicos da polarização para macrófagos M1, de modo que a cepa atípica mostrou maior liberação de mediadores pró-inflamatórios que auxiliaram a conter a replicação desta cepa. / Mestre em Imunologia e Parasitologia Aplicadas
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Listeria monocytogenes em matadouros de aves: marcadores sorológicos e genéticos no monitoramento de sua disseminação / Listeria monocytogenes in poultry facilities: serologic and genetic markers to trace its disseminationChiarini, Eb 28 May 2007 (has links)
O Brasil é o maior exportador de carne de frango e o terceiro maior produtor desta carne. O consumo desta fonte de proteína tem aumentado bastante nos últimos anos, tendo passado de 23,2 Kg/habitante em 1995 para 35,5 Kg/habitante em 2005. O mercado internacional tem se tornado cada vez mais exigente com relação aos padrões microbiológicos destes produtos. Pela importância das aves para a economia brasileira e por Listeria monocytogenes apresentar alta taxa de mortalidade, além de ser facilmente encontrada em carne de aves, decidiu-se verificar a ocorrência deste patógeno em dois matadouros, um com evisceração automática (Planta A) e outro com evisceração manual (Planta M), e traçar as possíveis rotas da disseminação do microrganismo na linha de processamento. Do total de 851 amostras coletadas de produtos, das superfícies de contato e de não contato com o produto, das mãos dos manipuladores e da água utilizada durante o processo de abate, 423 amostras foram da Planta A e 428 da Planta M. O teste VIP® Listeria foi utilizado para a triagem das amostras, sendo que aquelas positivas foram submetidas à caracterização fenotípica (provas bioquímicas e ágar cromogênico). A identificação e a tipagem das cepas foi realizada por técnicas moleculares (BAX® System, multiplex-PCR 16S rRNA, multiplex-PCR, ribotipagem e PFGE). L. monocytogenes foi isolada de 20,1% das amostras da Planta A, sendo 61,6% pertencentes ao sorogrupo 4b, 4d ou 4e; 19,2% ao sorogrupo 1/2a ou 3a; 15,2% ao sorogrupo 1/2c ou 3c; e 4,0% ao sorogrupo 1/2b, 3b ou 7. Na Planta M, 16,4% das amostras foram positivas para L. monocytogenes, havendo predomínio do sorogrupo 1/2a ou 3a (72,9%), seguido do sorogrupo 4b, 4d ou 4e (27,1%). Baseado nos resultados dos testes para caracterização fenotípica e genotípica, verificou-se que L. monocytogenes presente no produto final apresentou características semelhantes àquelas presentes na planta, e não no animal. Apenas uma cepa foi isolada na zona suja da Planta A, piso da seção de depenagem, e todas as demais foram isoladas da zona limpa de ambas as plantas. / Brazil is the first exporter of chicken meat and the third producer of this kind of meat in the world. The consumption of this protein source in Brazil has been increasing, having passed from 23.2 Kg/inhabitant in 1995 to 35.5 Kg/inhabitant in 2005. The international market has become more demanding for safety of these products. Because of the importance of this food commodity to Brazilian economy and because of Listeria monocytogenes importance as a foodborne pathogen this study was conducted. The presence of the pathogen in two facilities, one with automatic evisceration (Plant A) and another with manual evisceration (Plant M), was evaluated to identify possible routes of microorganism dissemination in the processing line. From a total of 851 collected samples of products, food contact and non-food contact surfaces, workers\' hands and water used in the process, 423 samples were from Plant A and 428 from Plant M. VIP® Listeria was used for the samples screening, positive ones were plated and suspected characteristic colonies submitted to biochemical characterization. Selected strains were submitted to identification and typing by molecular techniques (BAX® System, multiplex-PCR 16S rRNA, multiplex-PCR, ribotyping and PFGE). L. monocytogenes was isolated in 20.1% of the samples from Plant A with 61.6% belonging to serogroup 4b, 4d or 4e; 19.2% to serogroup 1/2a or 3a; 15.2% to serogroup 1/2c or 3c; and 4.0% to serogroup 1/2b, 3b or 7. From Plant M 16.4% of the samples were positive for L. monocytogenes, with predominance of serogroup 1/2a or 3a (72.9%) followed by serogroup 4b, 4d or 4e (27.1%). Based on the results of phenotypic and genotypic characterization, it was verified that L. monocytogenes present in the final product had similar characteristics to those isolated in the plant, and not in the animals. Only one strain was isolated in the dirty zone of Plant A, on the floor of defeathering section, and all others were isolated in the clean zone of both plants.
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O transportador ABC de Trypanosoma cruzi TcABCG1 potencialmente envolvido na resistência a benznidazol: características e filogenia. / The ABC transporter of Trypanosoma cruzi TcABCG1 potentially involved in benznidazole resistance: characteristics and phylogeny.Carvalho Junior, Jaques Franco de 29 April 2014 (has links)
Benznidazol (BZ), fármaco utilizado para o tratamento da doença de Chagas, apresenta eficácia limitada na fase crônica da doença. Falhas terapêuticas foram atribuídas majoritariamente a diferenças na suscetibilidade a BZ entre as cepas do T. cruzi. Resultados prévios de nosso grupo indicam que o gene de um transportador ABC da subfamília G, TcABCG1, encontra-se super-expresso em cepas resistentes a BZ. Transportadores ABCG foram associados a resistência a drogas em vários organismos. O objetivo central do presente estudo foi caracterizar o gene TcABCG1 em cepas de diferentes linhagens e cuja suscetibilidade a BZ foi definida. A sequência do gene TcABCG1 (1.998 pb) de 14 cepas foi determinada. Observamos algumas variações de aminoácidos na proteína ABC entre as cepas. Análises genealógicas de TcABCG1 definiram quatro clados (TcI, TcII, TcIII e Tcbat). Os dois haplótipos das cepas híbridas TcV e TcVI agruparam com os clados TcII e TcIII. Dados de imunofluorescência indireta em epimastigotas indicam que TcABCG1 está localizado em vesículas intracelulares. / Benznidazole (BZ), drug employed for Chagas disease treatment, has limited efficacy in the chronic phase of the disease. Treatment failures have been attributed mostly to differences in BZ susceptibility among T. cruzi strains. Previous data from our group indicate that one ABC transporter gene of the G subfamily, named TcABCG1, is overexpressed in BZ-resistant strains. ABCG transporters have been associated to drug resistance in several organisms. The central goal of the present study was to characterize TcABCG1 gene in strains belonging to different lineages and of defined BZ susceptibility. TcABCG1 gene sequence (1,998 bp) of 14 strains was determined. Few amino acid substitutions were detected in the ABC transporter protein among the strains. Genealogic analyses of TcABCG1 showed four distinct clades (TcI, TcII, TcIII and Tcbat). The two haplotypes of TcV and TcVI hybrid strains clustered with TcII and TcIII clades. Indirect immunofluorescence analysis in epimastigote forms indicated that TcABCG1 is localized to intracellular vesicles.
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3,4-diidroquinazolin-4-onas e 1H-benzo[d]imidaz?is : planejamento utilizando hibrida??o molecular, s?ntese e atividade inibit?ria sobre o crescimento de Mycobacterium tuberculosisMacchi, Fernanda Souza 22 November 2017 (has links)
Submitted by PPG Biologia Celular e Molecular (bcm@pucrs.br) on 2018-01-16T11:14:58Z
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Previous issue date: 2017-11-22 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Using the classical hybridization approach series of 1H-benzo[d]imidazoles and 3,4-dihydroquinazolin-4-ones were synthesized and evaluated as inhibitors of Mycobacterium tuberculosis growth. Chemical modifications and structure-activity relationship studies yielding potent antitubercular agents with minimum inhibitory concentration values in submicromolar range. Further, the synthesized compounds were active against drug-resistant strains and were devoid of apparent toxicity to HepG2, HaCat, and Vero cells. In addition, some 3,4-dihydroquinazolin-4-ones showed low risk of cardiac toxicity, no signals of neurotoxicity or morphological alteration in zebrafish (Danio rerio) models. Therefore, these data denote that this class of molecules may furnish candidates for future development of novel anti-TB drug alternatives. / Usando a abordagem cl?ssica de hibrida??o molecular, s?ries de 1H-benzo[d]imidaz?is e 3,4-diidroquinazolin-4-onas foram sintetizadas e ensaiadas como inibidores de crescimento de Mycobacterium tuberculosis. Modifica??es qu?micas e estudos de rela??o estrutura-atividade nos conduziram a potentes agentes antituberculose com valores submicromolares de concentra??o inibit?ria m?nima. Os compostos sintetizados tamb?m foram ativos contra cepas resistentes ? f?rmacos e demonstraram desprovida citotoxicidade aparente em c?lulas HepG2, HaCat e Vero. Al?m disso, algumas 3,4-diidroquinazolin-4-onas apresentaram baixo risco de toxicidade card?aca, e nenhum sinal de neurotoxicidade ou altera??o morfol?gica em modelo de peixe-zebra (Danio rerio). Sendo assim, os resultados indicam que essa classe de mol?cular pode fornecer condidatos para o desenvolvimento futuro de novos f?rmacos contra a tuberculose.
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Staphylococcus aureus em leite cru: produção de enterotoxina e caracterização da origem provável, humana ou bovina, a partir das cepas isoladas / Staphylococcus aureus in raw milk: enterotoxin production and characterization of probable origin, human or bovine, from isolated strainsAraujo, Wanderley Pereira de 08 March 1985 (has links)
O presente trabalho foi planejado com o objetivo de estudar os atributos do teste tuberculínico e da abreugrafia em confronto com o diagnóstico bacteriológico da tuberculose. A população de estudo foi constituída por 15.056 pessoas com 15 e mais anos de idade, matriculadas no Centro de Saúde de Ribeirão Preto durante 6 meses consecutivos em 1973. Constatou-se que o valor predictivo do teste tuberculínico negativo foi de 99,98 por cento e o valor predictivo positivo da abreugrafia foi de 14,45 por cento ; a realização de abreugrafia apenas em reatores fortes elevaria o seu valor predictivo positivo para 18,96 por cento melhorando consideravelmente a eficácia desse instrumento sem prejuízo da sua sensibilidade. Esses resultados permitem recomendar o emprêgo do teste tuberculínico em Saúde Pública visando a exclusão de tuberculose doença bem corno para a triagem de adultos para exame abreugráfico do tórax. / This study was designed to evaluate the tuberculin test and roentgenphotography attributes in comparison with the bacteriological diagnosis of tuberculosis. The study population consisted of 15.056 persons aged 15 or above, registered at the Health Center of Ribeirão Preto, Brazil, during 6 consecutive months in 1973. It was observed that the predictive value of negative tuberculin test was of 99,98 per cent and the predictive value of abnormal roentgenphotography was of 14,45 per cent ; when the late was taken only of \"strong reactors\" its predictive positive value raised to 18,96 per cent , what increased its efficacy without impairing sensibility. These findings permit to recommend the use of the tuberculin test as a Public Health routine procedure to exclude tuberculosis disease in adults as well as a screening procedure for roentgenphotography examination.
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A doença meningocócica na região de Sorocaba no período de 1999 a 2008 / Miningoccical disease in Sorocaba region in the period from 1999 to 2008Mattos, Miriam Vannucchi Leme de 06 October 2011 (has links)
Este trabalho descreve a ocorrência da doença meningocócica na região de abrangência da Divisão Regional de Saúde de Sorocaba-SP, no período de 1999 a 2008. Fundamentado em dados fornecidos pelo Instituto Adolfo Lutz e pelo Grupo de Vigilância Epidemiológica, a incidência e a letalidade foram calculadas, para toda a população e por faixa etária. Os valores obtidos foram comparados com os dados do Estado de São Paulo e do Brasil. Além disso, foram obtidas as distribuições de ocorrência por manifestação clínica e de critérios diagnósticos utilizados, permitindo a análise da situação epidemiológica da doença meningocócica, na região em estudo. Ao verificar os resultados relativos aos sorogrupos, sorotipos e soross ubtipos identificados, foi possível estabelecer o fenótipo das cepas que, predominantemente, causam a doença na região. Em relação à incidência, conclui-se que, durante praticamente todo o período em estudo, é maior do que os valores endêmicos encontrados nos países desenvolvidos. A faixa etária mais atingida, tanto do ponto de vista da incidência como da letalidade é a de 0 a 4 anos, indicando a necessidade de incremento e continuidade dos programas de vacinação relativos a esse grupo populacional. Em relação às cepas circulantes, os fenótipos B:4,7:P1.19,15 e C:23:P1.14-6 predominam, fato coerente com os resultados obtidos para a Grande São Paulo e Baixada Santista / This work describes the meningococcical disease occurrence in the area related to the Health Regional Division of Sorocaba-SP, between 1999 and 2008. Based on data available at Adolfo Lutz Institute and Epidemiological Vigilance Group, the incidence and the lethality were calculated, for the whole population and for age groups. The obtained values were compared with the data related to São Paulo State and Brazil. Besides, the clinical manifestation and diagnosis criteria distributions were obtained, allowing the analysis of the meningococcical disease epidemiological situation in the studied region. Verifying the results related to the identified serogroups, serotypes and serosubtypes, it was possible to establish the phenotype of the strains that, primarily, cause the disease in the region. Related to the incidence, it can be concluded that, in almost all the study period, it is greater than the endemic values found for developed countries. The more affected age group, concerning either incidence or lethality, is the 0 to 4 years old, indicating the necessity of increment and continuity of the vaccination programs. Related to the circulating strains, the phenotypes B:4,7:P1.19,15 e C:23:P1.14-6 are the more frequent, coherently with the obtained results for the Great São Paulo and Baixada Santista
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Caracterização lipídica de duas cepas de Leishmania (Viannia) braziliensis causadoras da leishmaniose tegumentar americanaHAGE, Amanda Anastácia Pinto 24 May 2013 (has links)
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Previous issue date: 2013 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / INCT/BEB - Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Biologia Estrutural e Bioimagem / A leishmaniose tegumentar americana (LTA) constitui uma doença infecciosa causada por protozoários do gênero Leishmania com elevada incidência na região Amazônica. Uma variedade de espécies de leishmania é responsável por esta patologia. Desta forma, dependendo da espécie e da resposta imunológica do hospedeiro vertebrado, a doença pode apresentar diferentes formas clínicas, como a leishmaniose cutânea localizada (LCL) e a leishmaniose mucocutânea (LMC). A principal espécie responsável pela LTA é a Leishmania (Viannia) braziliensis. Contudo, devido à existência de uma multiplicidade de cepas desta espécie e ao reduzido número de estudos relacionados, torna-se importante o conhecimento dos aspectos metabólicos básicos do protozoário, como o metabolismo lipídico, na tentativa de caracterizar vias ou componentes fundamentais para seu desenvolvimento e infectividade. Desta forma, este trabalho teve como objetivo analisar distribuição de corpos lipídicos (CLs) e o perfil lipídico de duas cepas de L. (V.) braziliensis, isolada de diferentes casos clínicos, em diferentes períodos da fase estacionária do crescimento celular. As formas promastigotas das cepas M17593 (LCL) e M17323 (LMC) de L. (V.) braziliensis foram utilizadas na fase estacionária inicial (EST-I) e estacionária tardia (EST-T) de crescimento. Inicialmente, foi realizada análise ultraestrutural das formas promastigotas por microscopia eletrônica de transmissão (MET) e foram observadas estruturas sugestivas de CLs distribuídos no citoplasma do parasito, confirmados pela técnica citoquímica ósmio-imidazol, organelas necessárias para o metabolismo energético do parasito. Para quantificar a distribuição de CLs entre os dias de cultivo e entre as cepas, foi realizada análise por citometria de fluxo com Bodipy® 493/503. Os resultados indicaram que a cepa responsável pela LMC apresentou maior quantidade de CLs durante a fase estacionária tardia. Na cepa LCL não foi observado diferença significativa entre as fases estudadas. Assim, pode ser sugerido que a exacerbada resposta inflamatória que ocorre em pacientes com LMC, esteja relacionada com o acúmulo de CLs no parasito, fonte de energia e eicosanoides, como prostaglandinas. Outra hipótese é a possível correlação de CLs com a baixa exposição do fosfolipídio fosfatidilserina para a superfície externa da membrana, importante para a infectividade do parasito. Para análise dos lipídios totais, os parasitos foram submetidos à extração lipídica, seguido da técnica de HPTLC, onde foram encontrados predominantemente fosfolipídios, esterol esterificado, esteróis, triglicerídeos e ácidos graxos compondo o parasito, com variações entre as cepas e entre as fases estudadas. A cepa LCL na fase estacionária tardia possui maior quantidade de lipídios totais, que pode ser justificado por já ser conhecida como a cepa mais infectiva e possivelmente apresentar maior quantidade de glicoconjugados associados com subdomínios lipídicos importantes para o reconhecimento de fagócitos. É importante ressaltar que a maior infectividade da cepa LCL quando comparada à cepa LMC, resulta em um menor processo inflamatório. Estes resultados indicam que há uma variação no perfil lipídico e na distribuição de CLs entre as diferentes cepas de L. (V.) braziliensis, que pode estar relacionado com a infectividade do parasito e com a manifestação clinica da doença. / The american cutaneous leishmaniasis (ACL) is an infectious disease caused by protozoa of the genus Leishmania with high incidence in the Amazon region. A variety of leishmania species are responsible for this pathology. Thus, depending on the species and the immune response of the vertebrate host, the disease can display different clinical forms, including localized cutaneous leishmaniasis (LCL) and mucocutaneous leishmaniasis (MCL). The main species responsible for the LTA is Leishmania (Viannia) braziliensis. However, due to existence of a multiplicity of strains of this species and reduced number of related studies, it is important to know the basic metabolic aspects of the protozoa such as lipid metabolism in an attempt to characterize pathways or components essential to their development and infectivity. This study aimed to analyze the distribution of lipid droplets (LD) and lipid profile of two strains of L. (V.) braziliensis isolated from different clinical cases at different periods of the stationary phase of cell growth. The promastigotes of strains M17593 (LCL) and M17323 (LMC) of L. (V.) braziliensis were used in early stationary phase (STAT-E) and late stationary (STAT-L) of the growth. Initially, was performed ultrastructural analysis of promastigotes by transmission electron microscopy (TEM) and we could observe structures suggestive of LD distributed in the cytoplasm of the parasite, confirmed by imidazole-osmium cytochemical technique, organelles required for energy metabolism of the parasite. To quantify the LD distribution between the days of cultivation and between the different strains, analysis was performed by flow cytometry with BODIPY ® 493/503. The results showed that the MCL strain had a higher amount of LD during the late stationary phase. In LCL strain no significant difference was observed between the phases studied. Thus, it can be suggested that the increase inflammatory response that occurs in patients with MCL, is associated with LD accumulation in parasite, energy and eicosanoids source, such prostaglandins. Another hypothesis is the possible correlation between LD and the low phosphatidylserine exposure to the external surface of the membrane, important to parasite infectivity. For the total lipids analysis, parasites were subjected to lipid extraction, followed by HPTLC technique, which were found predominantly phospholipids, sterol esterified, sterols, triglycerides and fatty acids composing the parasite, with variations between strains and between phases studied. The LCL strain in late stationary phase has a higher amount of total lipids, which can be explained because this strain already known as the infective one, and possibly present high quantities of glycoconjugates associated with lipid subdomains important for the recognition of phagocytes. It is important to know the high infectivity of LCL strain compared to MCL strain, results in less inflammation. These results indicate that exist difference in lipid profile and LD distribution between different strains of L. (V.) braziliensis, which may be related to the parasite infectivity and the clinical manifestation of the disease.
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Staphylococcus aureus em leite cru: produção de enterotoxina e caracterização da origem provável, humana ou bovina, a partir das cepas isoladas / Staphylococcus aureus in raw milk: enterotoxin production and characterization of probable origin, human or bovine, from isolated strainsWanderley Pereira de Araujo 08 March 1985 (has links)
O presente trabalho foi planejado com o objetivo de estudar os atributos do teste tuberculínico e da abreugrafia em confronto com o diagnóstico bacteriológico da tuberculose. A população de estudo foi constituída por 15.056 pessoas com 15 e mais anos de idade, matriculadas no Centro de Saúde de Ribeirão Preto durante 6 meses consecutivos em 1973. Constatou-se que o valor predictivo do teste tuberculínico negativo foi de 99,98 por cento e o valor predictivo positivo da abreugrafia foi de 14,45 por cento ; a realização de abreugrafia apenas em reatores fortes elevaria o seu valor predictivo positivo para 18,96 por cento melhorando consideravelmente a eficácia desse instrumento sem prejuízo da sua sensibilidade. Esses resultados permitem recomendar o emprêgo do teste tuberculínico em Saúde Pública visando a exclusão de tuberculose doença bem corno para a triagem de adultos para exame abreugráfico do tórax. / This study was designed to evaluate the tuberculin test and roentgenphotography attributes in comparison with the bacteriological diagnosis of tuberculosis. The study population consisted of 15.056 persons aged 15 or above, registered at the Health Center of Ribeirão Preto, Brazil, during 6 consecutive months in 1973. It was observed that the predictive value of negative tuberculin test was of 99,98 per cent and the predictive value of abnormal roentgenphotography was of 14,45 per cent ; when the late was taken only of \"strong reactors\" its predictive positive value raised to 18,96 per cent , what increased its efficacy without impairing sensibility. These findings permit to recommend the use of the tuberculin test as a Public Health routine procedure to exclude tuberculosis disease in adults as well as a screening procedure for roentgenphotography examination.
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