Thesis (Ph. D.)--University of Wisconsin--Madison, 1974. / Typescript. Vita. Includes bibliographical references.

Universiẗat, Diss., 2002--Osnabrück.

University, Diss., 2001--Konstanz.

Universiẗat, Diss., 2003--Osnabrück.

Universiẗat, Diss., 2004--Freiburg (Breisgau). / Erscheinungsjahr an der Haupttitelstelle: 2003.

Thesis (Ph.D.)--University of Nebraska-Lincoln, 2006. / Title from title screen (site viewed May 23, 2007). PDF text: viii, 161 p. : ill. (some col.) ; 1.95Mb UMI publication number: AAT 3237485. Includes bibliographical references. Also available in microfilm and microfiche formats.

Thesis (Ph.D.)--University of Nebraska-Lincoln, 2008. / Title from title screen (site viewed Feb. 17, 2009). PDF text: xvii, 262 p. : ill. (some col.) ; 2,518 Kb. UMI publication number: AAT 3326862. Includes bibliographical references. Also available in microfilm and microfiche formats.

Efficient expression of recombinant protein was achieved in E. coli through the use of vectors capable of copy number amplification. Expression was regulated by the tryptophan promoter and plasmid copy number by the temperature sensitive Lambda Pg promoter. Reproducible expression of a variety of recombinant proteins was achieved in defined medium under fermentation conditions. In all cases, cell growth was strongly inhibited after amplification of both plasmid DNA and product expression. Plasmid copy number control was studied in continuous culture. Below 36°G, plasmid DNA was maintained at a low and constant level. At 37°G and 38°C however, plasmid DNA amplification was activated. In order to study the effect of physiological parameters on expression from these plasmids, the CAT protein was chosen as a model. The effect of specific growth rate on copy number amplification was studied in batch and continuous culture. Prior to induction, higher growth rates increased CAT expression. After induction however, clear trends were difficult to determine although growth rate clearly influenced the lag period before DNA amplification occurred. In continuous culture, a combination of reduced growth rate and overgrowth by the plasmid free cells caused transient product formation. Therefore to conduct extended experiments under inducing conditions, two stage continuous culture was evaluated. Cells grown at 34°C were fed continuously to a second fermenter held at 38°C. Stable production was achieved over a 160 hour period - sufficient time to perform reproducible experiments. In these experiments, specific growth rate in the second stage was determined to be a significant factor influencing high level GAT expression. In addition, the efficiency by which it was both transcibed and translated from the plasmid DNA could be altered. The residence time in the second stage played a secondary role - mainly influencing the point at which plasmid-free cells could overgrow the culture. Trends in plasmid stability were also studied. The development of more sensitive methods to detect plasmid instability revealed the gradual accumulation of plasmid-free cells in these cultures. This was due to overgrowth of these plasmid-free cells rather than plasmid loss due to segregational deficiencies. Higher rates of overgrowth were observed at greater product expression levels.

A seqüência de nucleotídeos codificante do peptídeo derivado da hidrólise da canatoxina (jaburetox-2Ec), foi clonada e expressa nos sistema pET101/E. coli BL 21. Neste trabalho, estudamos a estabilidade dos plasmídeos da série pET contendo a seqüência codificante do jaburetox-2Ec no sistema de expressão E. coli BL 21 (Mulinari, 2004), e as condições para aumentar produção do peptídeo recombinante, avaliando a velocidade de transferência de oxigênio, o controle do pH, e a utilização da lactose como indutor em substituição ao IPTG. O cultivo da bactéria recombinante em incubadora orbital contendo 10 g/l de lactose como indutor produziu 1,26 μg de jaburetox-2Ec/mg de proteína total após oito horas de cultivo. A estabilidade do plasmídeo e a expressão do peptídeo recombinante foram estudadas em biorreatores. A expressão do jaburetox-2Ec foi fortemente afetada pelo pH da cultura, com a diminuição de mais de 50 % da concentração desse peptídeo quando ocorre acidificação do meio de cultura. Da mesma forma, o aumento da aeração e agitação tem efeito negativo sobre a produção do peptídeo, diminuindo em sete vezes a produção do jaburetox-2Ec Apesar do aumento da biomassa devido ao cultivo da E. coli recombinante em meio mínimo, contendo como fonte de carbono a glicose, isto não representou aumento da concentração do peptídeo recombinante. Contudo, sob a melhor condição de cultivo em biorreator estudada (pH controlado e menor transferência de oxigênio), obteve-se uma produção de 7,14 μg de jaburetox-2Ec/mg de proteína total, representando em torno de 2 % da proteína total da célula. Em todas as bateladas, após atingir a máxima expressão do peptídeo, essa concentração diminui provavelmente devido à atividade das proteases da célula causando a degradação do peptídeo recombinante. A carga metabólica imposta à célula devido à expressão do jaburetox-2Ec, é uma das possíveis causas da instabilidade do plasmídeo observada em todas as bateladas.

As células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) são as células reprogramadas com fatores de transcrição, como Oct-4, Sox-2, Klf-4 e c-MYC (OSKM). As iPSCs são geralmente obtidas pela expressão ectópica de vetores retrovirais e lentivirais contendo os fatores transcricionais OSKM. No entanto, a utilização de sistemas de expressão virais pode levar a mutagênese de inserção e geração de células tumorais. Assim, é preferível que a reprogramação celular ocorra temporariamente por meio de fatores OSKM fusionados com sequências de peptideos para a transdução de proteínas. Neste sentido, os genes sintéticos codificadores de transdução de péptidos fusionados ao N ou C-terminal de OSKM pode ser obtido por ferramentas da bioinformática específicos e sintetizados utilizando técnicas químicas avançadas. Esses genes sintéticos podem ser aplicados para a síntese de proteínas utilizando tanto técnicas in vivo quanto in vitro. Assim, o objetivo deste trabalho foi gerar fatores OSKM fusionados a transportana (TP10) usando genes sintéticos e sistema de transcrição e de tradução in vivo. Além disso, três genes sintéticos adicionais também foram obtidos para expressão de Oct-4 contendo TP10 fusionado na região N-terminal (N-OCT4-TP10), C-terminal (C-OCT4-TP10), e sem TP10 (Oct-4). A expressão ectópica dos três genes sintéticos para Oct-4 foram testadas in vivo em duas diferentes linhagens comerciais de E. coli que expressam a enzima de T7 RNA polimerase. Os dados de Western blot indicaram que todos os genes sintéticos de Oct-4 foram capazes de produzir proteínas recombinantes. No entanto, a expressão mais elevada foi obtida com a construção N-OCT4-TP10. Além disso, as proteínas do fator de transcrição Oct-4 obtitdas foram avaliadas quanto a sua capacidade de ligação a sua respectiva seqüência-alvo de DNA sendo avaliada por meio dos extratos brutos das proteínas de E. coli contendo ou não Oct-4 proteínas ectópica. Os dados do ensaio de ligação demonstraram que todas as sequências de Oct-4 foram capazes de se ligar às suas sequências de reconhecimento. Em conclusão, as proteínas Oct-4 funcionais fusionadas com o peptideo o transdutor pode ser obtido a partir de genes sintéticos, permitindo potencialmente elaborar protocolos de reprogramação virais livres. / Induced pluripotent stem cells (iPSCs) are reprogrammed cells with a transcription factors such as Oct-4, Sox-2, Klf-4, and c-MYC (OSKM). iPSCs are generally obtained by ectopic expression of retroviral and lentiviral vectors containing tOSKM. However, the use of viral expression systems can lead to insertional mutagenesis and generation of tumor cells. Thus, it is preferable to temporarily reprogram cell by means of OSKM factors fused to peptides sequences for protein transduction. In this sense, synthetic genes coding to transduction peptides fused to the N- or C-termini of OSKM can be designed by specific bioinformatics tools and synthesized using advanced chemical techniques. Those synthetic genes can be applied for protein synthesis using both in vivo and in vitro techniques. Thus, the objective of this work was to generate OSKM factors fused to transportan (TP10) using synthetic genes and in vivo transcription and translation systems. Moreover, three additional synthetic genes also were obtained for Oct-4 expression containing TP10 fused to: (i) N-terminus (N-OCT4-TP10), e, (ii) C-terminus (C-OCT4-TP10), and (iii) without TP10 (Oct-4). Ectopic expression of the three synthetic genes for Oct-4 was tested in vivo in two different commercial strains of E. coli expressing the enzyme T7 RNA polymerase. Western blot data indicated that the all Oct-4 synthetic genes were able to produce the recombinant protein. However, highest expression was obtained with the construction N-OCT4-TP10. Furthermore, the binding capacity of Oct-4 fusion proteins in these respective target DNA sequences was assessed by the evaluation of E. coli protein extracts containing or not ectopic Oct-4 fusion proteins. Data from binding assay demonstrated that all Oct-4 sequences are able to bind to its recognition sequences. In conclusion, functional Oct-4 proteins fused to transducer peptides can be obtained from synthetic genes, allowing to potentially design viral-free reprogramming protocols.