Made available in DSpace on 2014-10-09T12:33:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Nestas últimas décadas, investigações sobre compostos naturais, efetivos, não tóxicos, com potencial radioprotetor vêm despertando um grande interesse em consonância com a utilização crescente de vários tipos de radiação ionizante nas mais diversas finalidades. Entre eles a própolis uma resina coletada pelas abelhas (Apis mellifera), vem sendo apontada como promissora por apresentar uma série de características biológicas vantajosas, por exemplo, anti-inflamatória, antimicrobiana, antitumoral, imunomoduladora, antioxidante e também scavenger de radicais livres. O presente estudo teve como objetivo principal, averiguar efeito da própolis brasileira procedente de Rio Grande do Sul (AF 08) em células de ovário de hamster Chinês (CHO-K1) e em células tumorais de próstata (PC3), irradiadas com 60Co. Para tanto, foram utilizados três principais parâmetros interligados entre si: indução de micronúcleo, viabilidade celular e morte clonogênica. A escolha destes parâmetros se justifica pelo seu significado biológico, além do fato de serem prontamente observáveis e mensuráveis em células irradiadas. Os dados citogenéticos obtidos, mostraram um efeito radioprotetor da própolis (5 - 100 μg/ml) na indução de dano ao DNA em ambas as linhagens celulares, irradiadas com doses de 1 - 4 Gy. No entanto, o ensaio de citotoxicidade mostrou um efeito antiproliferativo pronunciado da própolis (50 - 400 μg/ml) em células PC3 irradiadas com 5 Gy. As curvas de sobrevida obtidas foram ajustadas satisfatoriamente pelo modelo linear-quadrático, cujo componente foi mais alto em células CHO-K1. Quanto à capacidade clonogênica, as células PC3 mostraram-se mais radiossensíveis que as células CHO-K1 nas doses mais altas da curva de sobrevida. A própolis, nas concentrações de 30 - 100 μg/ml, não influenciou no potencial clonogênico das células PC3, visto que, as curvas de sobrevida associadas ou não com a própolis, mostraram perfis similares, ao passo que o tratamento combinado em células CHO-K1 exibiu um efeito estimulador da proliferação. Os dados obtidos in vitro mostraram um potencial uso da própolis AF-08, como uma substância natural e não tóxica, na prevenção contra os efeitos danosos da radiação ionizante, nas doses e nas concentrações analisadas. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Uma linhagem celular de CHO, previamente modificada geneticamente pela introdução de cDNA da 2,6 sialiltransferase de rato, gerou, pela primeira vez, um hTSH recombinante com sialilação humanizada (hlsr-hTSH), mais similar ao hormônio nativo, com 61% de ligação de ácido siálico na conformação 2,3 e 39%, na conformação 2,6. O clone mais produtivo, quando submetido à amplificação gênica com 8 M de metotrexato, apresentou um nível de secreção de aproximadamente 2 g de hTSH/106 células/dia, nível este útil para a purificação e caracterização do produto. A massa molecular relativa do heterodímero e das subunidades e do hlsr-hTSH purificado, determinada por espectrometria de massa MALDI-TOF, e a hidrofobicidade relativa, determinada por RP-HPLC, não apresentaram diferenças significativas com relação às preparações de hTSH recombinante derivadas de células CHO sem a modificação devida ao gene da 2,6 sialiltransferase. Entretanto, algumas diferenças foram observadas na composição dos N-glicanos, com mais estruturas tri- e tetra-sialiladas no hlsr-hTSH. O hlsr-hTSH mostrou-se eqüipotente (p>0,05) à preparação comercial de r-hTSH (Thyrogen) e 1,5 vezes mais potente do que a preparação nativa de hTSH (p<0,001), quando analisado por um bioensaio in vivo baseado na capacidade do TSH de estimular a liberação de T4. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:33:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A prolactina é um neurohormônio que faz parte da superfamília das citocinas e está envolvida em inúmeros processos biológicos. Devido à sua ação endócrina, autócrina e parácrina, a prolactina está muitas vezes relacionada ao desenvolvimento de patogenias humanas como carcinomas e doenças autoimunes. Considerando-se que: a) diferença de 41% encontrada na sequência de aminoácidos da prolactina de camundongo em relação à humana, b) diferenças na glicosilação, fosforilação, e ligação ao receptor e, c) o fato que os modelos animais utilizados em ensaios in vivo com prolactina humana são geralmente ratos ou camundongos (modelos heterólogos), fica evidente que esses fatores podem interferir na interpretação dos resultados. Portanto, experimentos em sistemas homólogos seriam desejáveis. Esse trabalho descreve a obtenção pela primeira vez da mPRL no espaço periplásmico bacteriano, portanto na sua forma autêntica, ou seja, sem a metionina inicial, com expressão de 0,1 ± 13,2% g/mL/A600. Para isso um vetor de expressão baseado no promotor lPL foi construído e utilizado como promotor constitutivo, com ativação a 37° C. Um processo de fermentação em biorreator, com rendimentos de expressão de até 2,5 g/mL, e um processo de purificação com três etapas: concentração e purificação por hidrofobicidade (Phenyl Sepharose CL-4B) seguida por HPLC de fase reversa e HPSEC, foram também desenvolvidos. A mPRL purificada foi caracterizada por técnicas físico-químicas e biológicas em comparação com o padrão de referência da mPRL recombinante do Instituto Nacional de Saúde (NIH, EUA). A atividade biológica foi analisada e sua potência calculada foi de 33,9 ± 1,4 UI/mg. O mesmo vetor foi utilizado para a expressão do antagonista S177DmPRL, mas o baixo nível de expressão obtido inviabilizou a sua produção no espaço periplásmico de bactérias. Como alternativa, optamos por produzir essa proteína em células CHO e clones com expressão da ordem de 1 g/mL/dia foram obtidos. Com a expressão tanto da mPRL autêntica, como do S177D-mPRL, está aberto o caminho para o desenvolvimento dos estudos que envolvam modelos animais onde a mPRL e seu antagonista sejam fatores relevantes a serem considerados. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:53:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho foi desenvolvida pela primeira vez uma estratégia de purificação com duas etapas, uma cromatografia de troca iônica e uma cromatografia líquida de alta eficiência em fase-reversa (RP-HPLC), para obter um hTSH derivado de CHO (r-hTSH-IPEN), que mostrou-se rápida e prática, permitindo um rendimento de 70% e uma pureza > 99%. Um aumento de ~60% na produtividade de r-hTSH-IPEN foi observado quando condições de cultura celular foram alteradas de 5% de CO2 para ar (0,03% CO2). A qualidade dos produtos obtidos em ambas as condições foi avaliada com relação à estrutura dos N-glicanos, aos isômeros de carga e à atividade biológica em comparação com a única preparação comercial conhecida (Thyrogen®) e com uma preparação de referência de origem hipofisária (p-hTSH) do National Hormone and Pituitary Program (NIDDK, EUA). Os N-glicanos identificados nas preparações recombinantes foram do tipo complexo, apresentando estruturas bi-, tri- e tetra- antenárias, algumas fucosiladas, sendo 86-88% sialiladas com níveis variáveis. As três estruturas mais abundantes foram monosialiladas, representando ~69% de todas as formas identificadas nas três preparações. A principal diferença foi encontrada em termos de antenaridade, com 8-10% mais estruturas bi-antenárias na ausência de CO2 e 7-9% mais estruturas tri-antenárias na presença de CO2. No caso do p-hTSH foram identificadas estruturas do tipo complexo, com alta-manose e híbridas, a maioria delas contendo resíduos terminais de ácido siálico e/ou sulfato. As duas estruturas mais abundantes contem um ou dois resíduos de sulfato, sendo que no primeiro caso ele inesperadamente se liga a uma galactose. A porcentagem de ligação do ácido siálico à galactose nas conformações 2-3 e 2-6 foi de 68 ± 10% e 32 ± 10% respectivamente. Não foram observadas diferenças fundamentais nos isômeros de carga, nas três preparações recombinantes, os perfis da focalização isoelétrica mostrando seis bandas distintas no intervalo de pI de 5,39 a 7,35. Uma distribuição consideravelmente diferente, com várias formas na região ácida, foi observada, no entanto, para duas preparações hipofisárias. Uma bioatividade ligeiramente superior (p <0,02) foi encontrada para o r-hTSH-IPEN obtido na presença de CO2 quando as preparações foram analisadas com boa precisão por um simples bioensaio em dose única; esta atividade, no entanto, não é significativamente diferente da atividade do Thyrogen, as duas preparações sendo 1,6 e 1,8 vezes mais potentes do que a preparação de referência (p-hTSH). Podemos concluir que, pelo menos para o caso dos r-hTSH derivados de CHO, diferentes condições de cultivo não afetam significativamente as estruturas dos N-glicanos, distribuição de isómeros de carga ou atividade biológica. Thyrogen e r-hTSH-IPEN, quando comparados com p-hTSH-NIDDK, apresentaram cerca de 7% de aumento da massa molecular determinada por MALDI-TOF-MS. Esta técnica, que permite uma avaliação exata da massa do heterodímero, apresentou valores de MR de 29611, 29839 e 27829, respectivamente. Diferenças significativas foram encontradas entre o r-hTSH e o p-hTSH pelo que se refere às propriedades hidrofóbicas, avaliadas por RP-HPLC. Também foram observadas diferenças relacionadas à composição de carboidratos, principalmente de ácido siálico e galactose, tendo sido encontrado um menor teor destes resíduos no p-hTSH. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2014-11-10T11:09:13Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O Pirarucu (Arapaima gigas) é um peixe gigante da família Arapaimidae, nativo das bacias amazônicas que pode chegar a dois metros de comprimento e pesar mais de 200 Kg. Está presente no Equador, na Colômbia, no Peru, na Bolívia e no Brasil. Atualmente a espécie está ameaçada de extinção devido à pesca predatória e ao aumento da presença humana em seus viveiros naturais. No presente trabalho, os cDNAs da subunidade (ag-GTH&alpha;) e da subunidade &beta; do hormônio folículo estimulante de A. gigas (ag-FSH) foram isolados e clonados pela primeira vez, possibilitando uma melhor compreensão da diversidade e evolução desta glicoproteína em peixes e a futura síntese biotecnológica deste hormônio para fins reprodutivos e alimentícios. Tanto o cDNA do ag-GTH&alpha; quanto aquele do ag-FSH&beta; foram sintetizados pela reação de transcriptase reversa (RT) e pela reação em cadeia da polimerase (PCR) utilizando como molde RNA total proveniente das glândulas hipofisárias de A. gigas. O cDNA da subunidade ag-GTH&alpha; possui uma sequência codificadora (Open Reading Frame, ORF) de 348 pb, o que corresponde a uma proteína de 115 aminoácidos com um suposto peptídeo sinal de 24 aminoácidos e com um peptídeo maduro de 91 aminoácidos. Dez resíduos de cisteínas responsáveis pela formação de cinco pontes dissulfeto, dois sítios de N-glicosilação e três resíduos de prolinas apresentaram-se altamente conservados quando comparados com outras espécies de peixes. A comparação baseada em sequências de aminoácidos de GTH&alpha; de 38 espécies de peixes revelou alta identidade do A. gigas com membros das seguintes ordens: Acipenseriformes, Anguiliformes, Siluriformes e Cypriniformes (87,1-89,5%), e, a menor identidade com os Gadiformes e Cyprinodontiformes (55%). A identidade com a análoga sequência de GTH&alpha; de Homo sapiens foi de 67%. Para a subunidade ag-FSH&beta;, a ORF correspondente foi de 381 pb, produzindo uma proteína de 126 aminoácidos com um peptídeo sinal de 18 e um peptídeo maduro de 108 aminoácidos. Quando comparado com as sequências de Anguilla marmorata, Acipenser gueldenstaedtii e Homo sapiens, o peptídeo maduro de ag-FSH&beta; mostrou conter 12 resíduos de cisteínas responsáveis pela formação de seis pontes dissulfeto, duas prolinas e um sítio de glicosilação perfeitamente conservados, apresentando identidades de 63, 50 e 45% respectivamente em suas sequências de aminoácidos. As árvores filogenéticas construídas mostraram, em geral, que o A. gigas, da ordem dos Osteoglossiformes, se apresenta como grupo irmão dos Clupeocefala, enquanto os Elopomorpha (Anguiliformes) formam o grupo mais basal de todos os teleósteos aqui analisados. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

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Selectins are key adhesion molecules responsible for initiating a multistep process that leads a cell out of the blood circulation and into a tissue or organ. The adhesion of cells (expressing ligands) to the endothelium (expressing the selectin i.e.,E-selectin) occurs through spatio-temporally regulated interactions that are mediated by multiple intra- and inter-cellular components. The mechanism of cell adhesion is investigated primarily using ensemble-based experiments, which provides indirect information about how individual molecules work in such a complex system. Recent developments in single-molecule (SM) fluorescence detection allow for the visualization of individual molecules with a good spatio-temporal resolution nanometer spatial resolution and millisecond time resolution). Furthermore, advanced SM fluorescence techniques such as Förster Resonance Energy Transfer (FRET) and super-resolution microscopy provide unique opportunities to obtain information about nanometer-scale conformational dynamics of proteins as well as nano-scale architectures of biological samples. Therefore, the state-of-the-art SM techniques are powerful tools for investigating complex biological system such as the mechanism of cell adhesion. In this project, several constructs of fluorescently labeled E-selectin will be used to study the conformational dynamics of E-selectin binding to its ligand(s) using SM-FRET and combination of SM-FRET and force microscopy. These studies will be beneficial to fully understand the mechanistic details of cell adhesion and migration of cells using the established model system of hematopoietic stem cells (HSCs) adhesion to the selectin expressing endothelial cells (such as the E-selectin expressing endothelial cells in the bone marrow).

Background Evaluating potential genotoxicity of pharmaceutical drug candidates is important during drug development. A method that can be used for this purpose is the micronucleus assay (MN- assay) which can identify agents that induce chromosomal damage. One of the most commonly used cell lines in an in vitro MN-assay is Chinese Hamster Ovarian K1 (CHO-K1) cells. Propolis, a natural substance produced by honeybees from exudates of different types of plant, is used in folk medicine to improve health and prevent diseases and was the evaluated substance in this study. Aim The major aim of this thesis project was to evaluate the potential cytotoxic and genotoxic effects of propolis in CHO-K1 cells by in vitro MN-assay. Method Two solutions of propolis were prepared in different ways and CHO-K1 cells were cultured. The two different ethanolic extracts of propolis were evaluated with the cytochalasin B protocol of the MN-assay, using mitomycin C as a positive control. Results Ethanolic extract number 1 had a statistically significant increase of genotoxicity at 50 μg/ml and 100 μg/ml. It was also found to induce a statistically significant increase of cytotoxicity at all concentrations tested (5-100 μg/ml). Ethanolic extract number 2 had a statistically significant increase of genotoxicity at 50 μg/ml but no statistically significant increase of cytotoxicity. General conclusion Rather surprisingly, the present study showed that propolis induced chromosomal damage in CHO-K1 cells, and one of the extracts tested was also found to be cytotoxic using the cytochalasin B version of the in vitro MN-assay.

A recombinat Chinese Hamster Ovary (rCHO) cell line designated as CHO SEAP was utilized in this investigation to optimize protein production. Two bench top stirred-tank bioreactors, namely a pitched-blade and a packed-bed basket bioreactor, were utilized for a comparative study to determine which bioreactor would produce the best results in terms of protein production. The objective of this research project was to provide basic data that shows cells cultured in a packed-bed basket bioreactor in perfusion mode will generate more protein product than cells in batch mode suspension culture with a pitched-blade bioreactor. The packed-bed bioreactor creates a homeostatic environment similar to the environment found in vivo, where waste products are constantly removed and fresh nutrients are replenished. Closed batch cultures do not provide a homeostatic environment. In batch culture systems, nutrients are depleted and waste products accumulate. The results from this experiment could help investigators involved in protein and/or vaccine production facilities select the appropriate bioreactor and mode of operation to optimize cell productivity for generation of a specific protein product. CHO cells have been used for the production of vaccines, recombinant therapeutic proteins, and monoclonal antibodies, and these cells are now the cell line of choice in the biopharmaceutical industry. Traditional vaccine production methods in egg embryos are slow and outdated, whereas roller bottle-based cell culture techniques are time consuming and have limited scalability. These limitations justify the need for development of stirred tank bioreactors. Cells cultured in a packed-bed bioreactor are not exposed to hydrodynamic forces, as is the case with pitched-blade bioreactors, allowing for maximum growth and protein expression. This mode of operation involves the constant removal of media depleted of nutrients and the addition of fresh media with more nutrients to keep the cells growing. Long run times decrease the constant need for re-seeding cells and re-establishing seed cultures, thus, reducing setup time and labor dramatically. Secreted products are automatically separated from cells in perfusion, eliminating filtration and membrane fouling. A detailed description of both modes of operation are discussed in this thesis.

The BioProcessing Demonstration and Training Laboratory was established with a collaboration between Utah State University and Thermo Fisher- Scientific, Inc. This lab was developed into a fully functioning tissue culture facility. Demonstration of tissue culture procedures were necessary for the lab to be industry-fully qualified. The CHO 1-15 cell line protocols were optimized by establishing conditions for reproducibility in shaker flasks and bioreactors (2 to 250 L capacity). CHO 1-15 is the cell line of choice for protein production in the bio-manufacturing industry. Oxidative stress is a problem in the industry because it can cause a decrease in protein production. Mesobiliverdin IXα and biliverdin IXα possess antioxidant capabilities. The effects of the antioxidant nature of these compounds were tested on the CHO 1-15 cell line. Cell cultures from silkworm and spider silk producing cells were also pursued. Methods to produce a primary cell line from spider silk gland cells were developed. Cell lines from spider and silkworm silk producing glands appeared to have the capacity to secrete full-length native proteins ranging in size from 200 to 500 kDa, and possibly larger.