Paracoccidioidomicose (PCM) é uma micose sistêmica causada por fungos dimórficos do gênero Paracoccidioides - P. brasiliensis ou P. lutzii. A alta incidência da PCM no Brasil, somada à gravidade que o quadro clínico pode assumir e ainda à ausência de um antifúngico de baixa toxicidade para tratamento de curta duração, motivaram a avaliação de adjuvantes e caracterização dos componentes antigênicos de P. brasiliensis em um modelo imunoterapêutico de PCM. Assim, inicialmente, avaliou-se o efeito de monofosforil lipídeo A (MPLA) de Salmonella minnesota, PAM3CSK4, hidróxido de alumínio e AS04 em camundongos cronicamente infectados com P. brasiliensis. Quando camundongos da linhagem BALB/c foram infectados pela via intratraqueal com 3 × 105 leveduras de P. brasiliensis, tratados no dia 20 após a infecção com um dos adjuvantes e analisados 30 dias após a administração do tratamento, observou-se que MPLA, ao contrário dos outros adjuvantes, induziu (1) uma redução significativa no número de unidades formadoras de colônias (UFC), (2) uma expressiva diminuição no número de granulomas e células fúngicas no tecido pulmonar e (3) uma resposta imunológica protetora (Th1) quando comparado aos animais controle tratados com PBS. Quanto ao rastreamento de antígenos de P. brasiliensis candidatos a agentes terapêuticos, evidenciou-se que as frações proteicas da preparação de exoantígenos (ExoAg) eram as mais promissoras. Dentre essas frações, a que continha o ExoAg majoritário diidrolipoil desidrogenase induziu maior porcentagem de proliferação de linfócitos T CD3+ esplênicos de camundongos infectados e tratados com MPLA. O gene de diidrolipoil desidrogenase foi clonado em vetor de expressão e a proteína recombinante produzida, purificada e utilizada no protocolo terapêutico da PCM experimental. Surpreendentemente, a administração terapêutica de diidrolipoil desidrogenase recombinante induziu uma redução significativa na contagem de UFC dos animais infectados cronicamente com P. brasiliensis, mesmo na ausência de adjuvantes, o que não foi observado quando foi administrada a preparação de ExoAg nos animais. A localização subcelular de diidrolipoil desidrogenase, por microscopia eletrônica de transmissão, utilizando anticorpos policlonais de camundongos contra essa proteína, mostrou que a mesma está localizada na mitocôndria e também no citoplasma. A análise da expressão gênica diferencial de diidrolipoil desidrogenase em P. brasiliensis mostrou que essa proteína é significativamente mais expressa em leveduras em comparação a hifas e formas de transição. Em conclusão, nossos resultados mostram os efeitos benéficos de MPLA na PCM experimental e sugerem que diidrolipoil desidrogenase é um alvo terapêutico potencial para o tratamento da PCM. / Paracoccidioidomycosis (PCM) is a systemic mycosis caused by the dimorphic fungus Paracoccidioides - P. brasiliensis and P. lutzii. The high incidence of PCM in Brazil, added to the severity of the disease and the absence of an antifungal that brings together low toxicity and short-term treatment, led us to evaluate adjuvants and characterize antigenic components of P. brasiliensis that could be used as immunotherapy in an experimental model of PCM. In this work, firstly, we evaluated monophosphoryl lipid A (MPLA) from Salmonella minnesota, PAM3CSK4, aluminum hydroxide and AS04 in mice chronically infected with P. brasiliensis. When mice were infected intratracheally with 3 × 105 P. brasiliensis yeasts, treated with one of the adjuvants or vehicle on day 20 postinfection, and analyzed 30 days after the treatment, we observed that MPLA, unlike other adjuvants, induced (1) a significant reduction in the number of colony forming units (CFU) in the lungs of the mice, (2) an expressive decrease of granulomas and yeast cells in lung tissue, and (3) a more protective immune response (Th1) when compared with the control mice. Concerning to detection of antigens for PCM therapy, we noticed that among the fractions of a preparation of exoantigens (ExoAg), the one containing the protein identified as dihydrolipoyl dehydrogenase induced a high percentage of proliferation of splenic CD3+ T lymphocytes from mice infected and treated with MPLA. The gene of dihydrolipoyl dehydrogenase was cloned into expression plasmid vector, and the recombinant protein produced, purified and used in the therapeutic protocol of experimental PCM. Surprisingly, the therapeutic administration of recombinant dihydrolipoyl dehydrogenase, but not ExoAg preparation, induced a significant reduction in fungal load in the animals chronically infected with P. brasiliensis, even in the absence of adjuvants. Immunogold labeling and transmission electron microscopy revealed that the dihydrolipoyl dehydrogenase is localized in mitochondria and cytoplasm of P. brasiliensis. The differential expression of dihydrolipoyl dehydrogenase gene in P. brasiliensis showed that yeast had an expression more significant than hyphae, with an intermediate level of gene expression in the transitional forms. In conclusion, our results show that MPLA and dihydrolipoyl dehydrogenase are potential therapeutic targets for the treatment of PCM due to their beneficial effects in a therapy model of PCM.

Os feocromocitomas são tumores neuroendócrinos constituídos de células cromafins secretoras de catecolaminas e neuropeptídeos diversos, cuja manifestação clínica mais comum é a hipertensão. Doze a 24% dos tumores aparentemente esporádicos, apresentam mutações germinativas em genes até então associados a síndromes herdadas, como, RET, VHL, SDHB e SDHD. A doença de von Hippel-Lindau é causada por mutações no gene VHL. As proteínas codificadas pelos genes SDHB e SDHD fazem parte do complexo mitocondrial II e da cadeia aeróbica de transporte de elétrons. O objetivo deste projeto de pesquisa foi o rastreamento de mutações nos genes VHL, SDHB e SDHD em pacientes portadores de feocromocitoma ou, também, paraganglioma esporádicos acompanhados no Serviço de Endocrinologia do Hospital das Clínicas da FMUSP. Todos os exons dos três genes estudados foram amplificados por PCR e analisados por dHPLC. Os amplicons que apresentaram cromatogramas suspeitos ao dHPLC foram submetidos ao seqüenciamento automático. Nenhuma mutação foi encontrada no gene VHL, apenas dois polimorfismos previamente descritos no exon 1, c. -77 C>T em dois pacientes e c - 195 G>A em 58,6% do total de alelos dos pacientes estudados. No gene SDHB foram encontrados dois polimorfismos previamente descritos (c. 201-36 G>T e c.487 T>C) em quatro pacientes, uma mutação silenciosa não descrita (c.540 G>A) e uma mutação previamente descrita em portadores de feocromocitoma (c. 293 G>A). Um mesmo paciente apresentou a mutação silenciosa c.540 G>A e o polimorfismo c.201-36 G>T. No gene SDHD foram encontrados dois polimorfismos descritos (c.204 C>T e c.315-32 T>C) em um paciente cada, uma variante alélica descrita na literatura na região 3\' não codificante cuja freqüência nunca foi estudada em outras populações (c.*612 C>T) e duas substituições nunca descritas na região 3\' não codificante (c.*799 T>C e c.*803 A>G). As variantes c.*612 C>T e c.*799 T>C foram detectadas em apenas um paciente cada e não foram encontradas em 200 alelos de controles normais estudados. A variante c.*803 A>G foi encontrada em nove de 76 alelos dos 38 pacientes (11,8%) e em cinco de 200 alelos de 100 controles não afetados (2,5%), sendo, portanto, um polimorfismo significativamente mais freqüente entre os portadores de feocromocitoma ou paraganglioma. Dentre os sete pacientes portadores do polimorfismo c.*803 A>G, três pacientes heterozigotos para este polimorfismo apresentaram um segundo polimorfismo no gene SDHD, sendo que um desses pacientes também apresentava uma mutação no gene SDHB. Dentre os demais quatro pacientes, dois apresentavam o polimorfismo c.*803 A>G em homozigose. Este polimorfismo ocorre no nucleotídeo localizado na posição -1 imediatamente 5\' ao Sítio de Clivagem do pré-mRNA para que ocorra a inserção da cauda Poli(A), fundamental para a estabilidade do mRNA. A substituição da base A pela base G muito provavelmente apresenta uma repercussão funcional, pois a base A na posição -1 é considerada como a mais eficiente na promoção da clivagem do pré-mRNA, enquanto a base G é considerada a menos eficiente (ordem de eficiência de clivagem A > U > C > G). Desta forma, a possibilidade desse polimorfismo conferir susceptibilidade ao desenvolvimento do feocromocitoma e do paraganglioma não está descartada, sendo provável que outros eventos genéticos sejam necessários para promover a tumorigênese. Em conclusão, esse estudo evidenciou uma baixa freqüência de mutações nas regiões codificantes dos genes VHL (mutações não detectadas), SDHB (5,2%) e SDHD (mutações não detectadas) nessa série de pacientes com feocromocitomas e paragangliomas esporádicos, porém, encontrou um polimorfismo na região 3\' não codificante do gene SDHD significativamente mais freqüente nos portadores desses tumores que em indivíduos controles não afetados, e que, por suas características, pode estar relacionado à etiopatogenia do feocromocitoma e do paraganglioma. / Pheochromocytomas are neuroendocrine tumors composed of chromaffin cells that produce and secrete catecholamines as well as a variety of neuropeptides, whose most common clinical manifestation is arterial hypertension. Twelve to 24% of the apparently sporadic pheochromocytomas, present germline mutations in genes previously associated to inherited familiar syndromes, such as, RET, VHL, SDHB e SDHD. The von Hippel-Lindau (VHL) disease occurs upon the VHL gene mutation - a tumor suppressor gene whose product encodes complexes with other proteins leading proteic substracts to the proteolysis. The proteins encoded by the SDHD and SDHB genes are parts of the complex mitochondrial II, as well as the aerobic chain of the electron transport. The aim of the present study was the screening of mutations in the VHL, SDHB and SDHD genes in patients harboring sporadic pheochromocytoma and/or paraganglioma, followed by the Endocrinology Service of Hospital das Clínicas of the University of São Paulo School of Medicine. All the three studied gene exons were amplified by polymerase chain reaction (PCR) and were analyzed by dHPLC, which was the method used for screen mutations. The samples with altered eluting progress were directly sequenced. No mutations were found in the VHL gene, only two polymorphisms previously described in the exon 1, c. -77 C>T in two patients and c - 195 G> in 58.6% out of the total alleles of the studied patients. Two polymorphisms previously described (c. 201-36 G>T and c.487 T>C) in the SDHB gene were found in four patients, as well as silent mutation not yet described (c.540 G>A) and a mutation previously described in patients with pheochromocytoma (c. 293 G>A). A particular patient presented the silent mutation c.540 G>A and the polymorphism c.201-36 G>T. In the SDHD gene two polymorpfisms previously described (c.204 C>T and c.315-32 T>C) were found, one in each patient, as well as an allelic variant previously described in the 3\' non-coding region whose frequency has never been studied in other populations (c.*612 C>T) and two substitutions never described in the 3\' non-coding region (c.*799 T>C and c.*803 A>G). The variants c.*612 C>T and c.*799 T>C were detected in only one patient each and have not been found in 200 alleles of normal control subjects studied. The variant c.*803 A>G was found in nine out of 76 alleles from 38 patients (11.8%) and in five out of 200 alleles from 100 non-affected subjects (2.5%), being, then, a polymorphism significantly more frequent among patients with pheochromocytoma or paraganglioma. Among those seven patients with the polymorphism c.*803 A>G, three patients heterozygotous for the polymorphism presented a second polymorphism in the SDHD gene and one of those patients also presented a mutation in the SDHB gene. Out of the other four patients, two presented the polymorphism c.*803 A>G in heterozygosis. This polymorphism occurs in the nucleotide localized in the position -1 immediately 5\' to the site where the pre-mRNA is cleaved for the insertion of the poly(A) tail, which is essencial to the mRNA stability. The substitution of the A to the G probably presents a functional repercussion, because the A in the position -1 is considered as the most efficient nucleotide in the pre-mRNA cleavage promotion, while the G is considered the least efficient one (scale of cleavage efficiency A > U > C > G). Therefore, the possibility of this polymorphism be associated with susceptibility to the development of pheochromocytoma and paraganglioma is not discarded, being possible that other genetic events are necessary to promote tumorigenesis. In conclusion, this study evidenced a low frequency of mutations in the coding regions of the genes VHL (mutations not detected), SDHB (5,2%) and SDHD (mutations not detected) in this series of patients with sporadic pheochromocytomas and paragangliomas, however, a polymorphism significantly more frequent in patients harboring those tumors was found in the 3\' non-coding region of the SDHD gene and, for its specific characteristics, it can very well be related to the etiopathogenesis of the pheochromocytoma and paraganglioma

RESUMO BALDISSERA, J.L.C. Avaliação das diferentes metodologias de realização do ensaio clonogênico e validação do método de criopreservação e ressuspensão do sangue de cordão umbilical e placentário criopreservado. 2015, 78 f. Dissertação. Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2015. O sangue de cordão umbilical e placentário (SCUP) tem sido utilizado como fonte de célulastronco hematopoéticas (CTHs) para transplante. A qualidade desse produto pode ser afetada durante as várias etapas do seu processamento. Neste estudo, foi avaliada a melhor metodologia de preparo da amostra para a realização do ensaio clonogênico (pura, diluída ou lavada) e validado o método de criopreservação e de ressuspensão das bolsas de SCUP. Foi avaliada também a funcionalidade da enzima aldeído desidrogenase (ALDH) como método para determinar a função das CTHs do SCUP, em 15 unidades criopreservadas pelo Laboratório de Criobiologia e Terapia Celular do Centro de Hematologia e Hemoterapia de Santa Catarina (HEMOSC). As unidades foram descongeladas em quatro etapas. O conteúdo dos segmentos e da bolsa foi coletado e ressuspenso com solução de albumina 5%, ACD 5% e solução fisiológica. A suspensão celular obtida foi utilizada para realização do ensaio clonogênico, avaliação da viabilidade celular, quantificação das células nucleadas (CN), CD34+ e das ALDH br . Os parâmetros tempo, custo e o resultado do ensaio clonogênico, utilizados para avaliar a metodologia, indicaram que a suspensão celular diluída é o melhor método a ser utilizado para a realização do ensaio clonogênico. A quantificação das CN e das células CD34+ totais pré-criopreservação e pós-criopreservação/descongelamento foi 8,3 (±1,9) x 10 8 e 8,2 (±2,0) x 10 8 (p = 0,3388) e 3,3 (±2,7) x 10 6 e 3,2 (±2,1) x10 6 (p = 0,4455), respectivamente. A quantificação das CN e das células CD34+ viáveis pré-criopreservação e pós-criopreservação/descongelamento foi 8,1 (±1,9) e 6,3 (±1,7) x 10 8 (p < 0,0001) e 3,27 (±2,0) x 10 6 e 2,8 (±1,8) x 10 6 (p = 0,0063), respectivamente. A porcentagem de células nucleadas e CD34+ viáveis no segmento proximal e na bolsa de 20 mL foi, respectivamente, 66,3 (±11,8) e 75 (35-93); 76,5 (±11,6) e 89 (75-100). No ensaio clonogênico foi observado crescimento médio de 31,8 (±7,6) unidades formadoras de colônias granulócito-macrófago (CFU-GM) x 10 5 CN plaqueadas obtidas da bolsa pós-criopreservação/descongelamento. Não foi encontrada correlação entre as células ALDH br /CD45 + viáveis e a quantificação das CFUGM ou das células CD34+ viáveis da bolsa pós-criopreservação/descongelamento. O coeficiente de correlação entre as células nucleadas e as células ALDEFLUOR bright da bolsa e do segmento pós-criopreservação/descongelamento foi (r) = 0,9399 com p < 0,0001 e (r) = 0,5478 com p = 0,0426, respectivamente. Foi encontrada correlação entre quantificação das células CD34+ e das CFU-GM da bolsa e do segmento pós-criopreservação/descongelamento. Esses dados indicam que o método utilizado para a realização da criopreservação e o descongelamento das unidades de SCUP encontra-se validado, e que o segmento pode ser utilizado como uma ferramenta de controle de qualidade para a seleção da unidade de SCUP para transplante. Palavras-chave: Validação. Sangue de cordão umbilical e placentário. Aldefluor. Célulastronco hematopoéticas. / ABSTRACT BALDISSERA, J.L.C. Evaluation of different methods of performing clonogenic assay and validation of the method of cryopreservation and resuspension of cryopreserved umbilical cord and placental blood. 2015. 78 f. Master Dissertation. Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2015. Umbilical cord and placental blood (UCPB) has been used as a source of hematopoietic stem cells (HSCs) for transplant. The quality of this product may be affected during the various stages of processing it. In this study, the author reviewed the best preparation methodology for performing the clonogenic assay (pure, diluted or washed) and validated the method of cryopreservation and resuspension of UCPB bags. The author also evaluated the functionality of the aldehyde dehydrogenase enzyme (ALDH) as a method to determine the function of umbilical cord and placental blood HSCs, in 15 cryopreserved units by the Laboratory of Cryobiology and Cell Therapy of the Center for Hematology and Hemotherapy of Santa Catarina (HEMOSC). The units were thawed in four steps. The content of the segments and the bag was collected and resuspended in a 5% albumin solution, 5% acid ci trate dextrose and saline solution. The cell suspension obtained was used to conduct the clonogenic assay, the assessment of cell viability, the quantification of nucleated cells (NC), CD34 + and ALDH br . The parameters of time, cost and the result of the clonogenic assay, used to evaluate the methodology, indicated that the diluted cell suspension is the best method to be used when performing a clonogenic assay. The quantification of the nucleated cells (NC) and the total CD34+ cells pre-cryopreservation and post-cryopreservation/thawing was 8,3 (±1,9) x 10 8 and 8,2 (±2,0) x 10 8 (p = 0,3388) and 3,3 (±2,7) x 10 6 and 3,2 (±2,1) x10 6 (p = 0,4455), respectively. The quantification of the NC and CD34+ viable cells pre-cryopreservation and post-cryopreservation/thawing was 8,1 (±1,9) and 6,3 (±1,7) x 10 8 (p < 0,0001) and 3,27 (±2,0) x 10 6 and 2,8 (±1,8) x 10 6 (p = 0,0063), respectively. The percentage of viable nucleated cells and CD34+ viable cells in the proximal segment and in the 20mL bag was 66,3 (±11,8) and 75 (35-93); 76,5 (±11,6) and 89 (75-100), respectively. In the clonogenic assay an average growth of 31,8 (± 7,6) colony-forming granulocyte-macrophage units (CFUGM) x 10 5 NC plated, obtained from the post-cryopreservation/thawing bag was observed. No correlation between the ALDH br /CD45 + viable cells and the quantification of CFU-GM or CD34+ viable cells obtained from the bag post cryopreservation was found. The coefficient of correlation between nucleated cells and ALDEFLUOR bright cells from the bag and segment after cryopreservation were (r) = 0, 9399 with p < 0, 0001 and (r) = 0, 5478 with p = 0,0426, respectively. A correlation between quantification of CD34+ cells and CFU-GM bag and segment cells after cryopreservation/thawing was found. This data indicates that the method used to perform the cryopreservation and thawing of the UCPB unit has been validated, and that the segment can be used as a tool for quality control when making the selection of UCPB for transplant. Keywords: Validation. Umbilical cord and placental blood. Aldefluor. Hematopoietic stem cells.

INTRODUÇÃO: A resposta do osteossarcoma (OS) à quimioterapia (QT) préoperatória é atualmente o indicador mais sensível para o prognóstico de sobrevida dos pacientes diagnosticados com OS. Esta resposta é avaliada mediante a porcentagem de necrose encontrada pelo patologista após a extração da peça na cirurgia, utilizando- se o índice de necrose tumoral de Huvos, no qual a necrose é expressada percentualmente. Existem estudos correlacionando os valores da fosfatase alcalina (FA) e da desidrogenase lática (DHL) com a sobrevida do paciente. Neste trabalho foi pesquisada a relação que existe entre os valores sanguíneos, pré e pós QT, de FA e DHL, com a porcentagem de necrose tumoral encontrada na peça cirúrgica após a realização da QT pré-operatória. MÉTODOS: Foram estudados 647 prontuários de pacientes tratados pelo Grupo de Oncologia Ortopédica do Instituto de Ortopedia e Traumatologia do Hospital das Clinicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, no período de 1990 até o inicio de 2013, com diagnóstico anatomopatológico de OS. Destes, 510 foram excluídos por não apresentarem dados completos para a análise posterior. Foram incluídos um total de 137 prontuários. Os valores da FA e da DHL dos pacientes incluídos foram obtidos da realização do estadiamento, antes da QT pré-operatória e dos valores reportados após a finalização da QT pré-operatória. Também foi coletado o grau de necrose tumoral de cada peça extraída na cirurgia de cada paciente. Classificamos os resultados da FA e DHL obtidos em dois grupos. No grupo I os pacientes com valores normais de FA e DHL, no grupo II, os pacientes com valores acima do limite de normalidade. A classificação utilizada para agrupar os valores de sorológicos em investigação foi adaptado do trabalho realizado por Bramer et. al. Foi reportada a porcentagem de necrose tumoral descrita pelos patologistas, obtida das peças extraídas nas cirurgias realizadas pós QT. Esta porcentagem foi classificada de acordo com a classificação de Huvos. Foram calculadas as correlações da necrose da peça cirúrgica (Huvos) com as enzimas pré, pós e alteração (pós-pré) QT e também entre as enzimas, com uso de correlações de Spearman para verificar a existência de correlação entre elas. RESULTADOS: Tanto a FA como a DHL diminuíram nos pacientes estudados, quando comparados os valores pré QT e pós QT. A média da diferença da FA obtida pré QT e pós QT foi de 795,12 U/L sendo o valor pré QT maior ao valor pós QT. A diferença entre os valores da DHL pré QT e pós QT foi em média de 437,40 U/L, sendo o valor pré QT maior ao valor pós QT. Não houve correlação estatisticamente significativa entre o índice de Huvos e os valores de FA e DHL. A ausência da relação foi observada tanto com os valores pré-quimioterapia, quanto com os valores pós-quimioterapia, não obtendo correlação com a alteração das enzimas após a quimioterapia (p < 0,05). CONCLUSÃO: A medição de FA e da DHL não são fatores preditivos sobre a resposta tumoral à quimioterapia préoperatória em pacientes portadores de osteossarcoma / BACKGROUND AND AIMS: The osteosarcoma´s (OS) response to pre surgical chemotherapy (CT) is actually the most sensible predictor for life prognosis in patients diagnosed with OS. This response is evaluated by the chemotherapy-induced necrosis percentage found by the pathologist after the removal of the surgical piece, using the Huvos tumor necrosis (TN) index, in which the necrosis is expressed in percentage. There are studies that correlate the alkaline phosphatase (AP) and the lactate deshydrogenase (LDH) with the patient\'s life prognosis. In this study we researched the relationship between the serum levels of pre and post CT of AP and LDH and the percentage of TN found in the surgical piece after the pre surgical CT. METHODS: This is a retrospective study in which we studied 647 medical history files with anatomopathologic diagnosis of OS, treated by the Orthopedic oncology group of the Orthopedic and Traumatology Institute of the Hospital das Clinicas of the Medical School of the University of São Paulo between 1990 and 2013. Out of these, 510 were excluded for not having complete data for posterior analyses. We included 137 files in the study. The AP and the LDH values were obtained before and after pre surgical CT. We also obtained the degree of chemotherapy-induces TN obtained from the surgical piece. We classified the AP and the LDH into two groups. In the first group the patients with normal AP and LDH values and in the second group those with values above normal limit. This classification was adapted from the study published by Bramer et al. We classified the percentage of TN obtained from the removed surgical pieces after CT, using the Huvos index. We calculated the correlation between the TN with the pre, post and pre-post difference CT enzymes, using the Spearman correlation. RESULTS: The AP and the LDH decreased when comparing the pre CT values to the post CT values. The mean of the difference was of 795.12 U/L, the pre CT value being higher than the post CT. The difference between the LDH values pre and post CT was of 437.40 U/L, being the pre CT higher than the post CT. There was no statistically significant correlation between the Huvos index and the AP and LDH values. This was observed with the pre CT as well as with the post CT values (p < 0,05). CONCLUSIONS: The values of AP and LDH are not predictors for the tumor\'s chemotherapy-induced necrosis to pre surgical CT in patients with osteosarcoma

O cultivo em semeadura direta (SD) induz acúmulo de matéria orgânica na superfície do solo, fato que pode diminuir a aproveitamento de nitrogênio (N) pelo milho (Zea mays L.) decorrente da imobilização, resultado do alto teor de carbono em comparação a quantidade de nitrogênio disponível. Uma das alternativas pode ser o posicionamento profundo do N, priorizando a aplicação do N próximo ao sistema radicular da planta. É comum estudos desta natureza para o fertilizante ureia. No entanto, são escassos os estudos conduzidos com fontes não amídicas, como o nitrato de amônio, e nas condições edafoclimáticas do Brasil. O objetivo foi verificar uma zona de aplicação de N no solo menos ativa microbiologicamente, a qual possibilite aumento do aproveitamento do nitrogênio do fertilizante pela planta (ANF) de milho em comparação a aplicação em superfície, visando orientar o produtor onde se deve aplicar o N-fertilizante. Três experimentos com milho foram conduzidos em campo (Taquarituba nas safras 2015/16 e 2016/17 com solo argiloso e Leme na safra 2016/17 com solo franco-arenoso) comparando a aplicação de N na superfície com duas aplicações em subsuperfície (0,2 e 0,4 m em Taquarituba e 0,1 e 0,2 m em Leme), estado de São Paulo. Os resultados indicaram que a superfície do solo possui maior respirometria e atividade da desidrogenase do que as demais profundidades onde o N foi aplicado, indicando maior atividade microbiológica da superfície do solo em relação às demais profundidades. A aplicação de N-fertilizante na superfície altera a dinâmica desses atributos ao longo de 32 dias de avaliação, assumindo padrões distintos em cada área e ano de cultivo. As variáveis Total do N Fertilizante Aproveitado (TNFA %) e N no Solo Proveniente do Fertilizante (NSPF kg.ha-1) foi maior quando o N foi aplicado na superfície e próximo das zonas onde ocorreu a fertilização do que nas demais profundidades de aplicação de N. Os valores de N total no solo também foram maiores quando o N foi aplicado na superfície em detrimento das aplicações em subsuperfície. Para as variáveis de aproveitamento de N, verificou-se que os tratamentos não foram significativos para ANF, Nitrogênio na Planta Proveniente do Fertilizante (NPPF kg.ha-1), acúmulo de 15N na biomassa e N nos grãos, bem como a produtividade de grãos. No entanto, o acúmulo de N nos grãos e N total da parte aérea (kg.ha-1) da planta foram elevados quando o N foi aplicado a 0,2 m nos solos de Taquarituba safra 2016/17 em comparação a aplicação a 0,4 m e igual aos valores constatados na superfície; no experimento realizado em Leme safra 2016/17 essas variáveis foram maiores na superfície do solo do que nas demais profundidades de aplicação de N. A aplicação de N em subsuperfície pode ser alternativa para garantir elevado teor de N nos grãos e N total da parte aérea do milho, porém seu efeito nulo no aproveitamento de 15N-fertilizante pela planta e na produtividade de grãos pode inviabilizar o uso deste manejo. Por isso, experimentos de longa duração devem ser conduzidos para melhor explicar o efeito benéfico do aprofundamento do fertilizante nitrogenado no solo para a cultura do milho. / No-tillage (NT) cultivation induces the accumulation of organic matter in the soil surface, a fact that can reduce nitrogen (N) recovery by maize (Zea mays L.) as a function of the immobilization, a result of the high carbon content in comparison to amount of N available. One of the alternatives may be the deep placed of the N, prioritizing the application of the N near the plant root system. Studies in this sense are common for urea fertilizer. However, there are few studies conducted with non-amide sources, such as ammonium nitrate, and in the edaphoclimatic conditions of Brazil. The objective was to verify a N application zone in the soil that have less active microbiologically, which allows an increase of the fertilizer N recovery by the corn plant (FNR) in comparison to the soil surface application, in order to orient the farmers where the N-fertilizer was applied. Three corn experiments were conducted in the field (Taquarituba crop 2015/16 and 2016/17 with clay soil and Leme crop 2016/17 with sandy-loam soil) comparing the application of N on the soil surface with two subsurface applications (0.2 and 0.4 m in Taquarituba and 0.1 and 0.2 m in Leme, state of São Paulo, Brazil). The results indicated that the soil surface had higher respirometry and dehydrogenase activity than the other depths where the N was applied, indicating a higher microbiological activity of the soil surface in relation to the other deep placed. The application of N-fertilizer on the soil surface changes the dynamics of these attributes during 32 days of evaluation, assuming different patterns in each area and year of cultivation. The variables Total N of Recovered Fertilizer (TNRF %) and N in Soil From Fertilizer (NSFF kg.ha-1) were higher when N was applied to the soil surface and near the zones where fertilization occurred than at the other N application deep placed. The values of total N in the soil were also higher when N was applied to the surface than to the subsurface applications. For the N recovery variables, it was verified that the treatments were not significant for FNR, N in Plants From Fertilizer (NPPF kg.ha-1), accumulation of 15N in biomass and N in the grains, as well as the grains yield. However, the accumulation of N in the grains and total N of the shoots (kg.ha-1) were high when N was applied at 0.2 m in the soils of Taquarituba crop 2016/17 compared to application at 0.4 m and equal to the values found on the surface; in the experiment conducted in Leme crop 2016/17 these variables were higher in the soil surface than in the other depths of N application. The application of N in the soil subsurface can be alternative to ensure high N content in grains and total N in shoots of maize, but its null effect on the recovery of 15N-fertilizer by the plant and on the grain yield may make the use of this management unfeasible. Therefore, long-term experiments should be conducted to better explain the beneficial effect of the deep placed of N-fertilizer to the soil for maize.

A enzima diidroorotato desidrogenase (DHODH) catalisa a conversão de diidroorotato em orotato, a quarta e única reação redox da via metabólica da síntese de novo de nucleotídeos de pirimidina. DHODH tem sido explorada como alvo validado para terapias contra doenças proliferativas e parasitárias e, em particular, tem sido considerada um alvo atraente para o planejamento de fármacos com ação contra tripanossomatídeos, como parasitos dos gêneros Trypanosoma e Leishmania, que conjuntamente são responsáveis por doenças e mortes que acometem milhões de pessoas em todo o mundo. Neste trabalho, através da combinação de técnicas de DNA recombinante, termofluor, cristalografia de raios-X e ensaios de inibição in vitro e in silico, foi possível identificar sítios alvos na estrutura da DHODH para o desenvolvimento de ligantes, identificar inibidores potentes e seletivos contra as DHODHs de Leishmania major e Trypanosoma cruzi e, caracterizar seus mecanismos de inibição. Finalmente, o efeito leishmanicida observado em nossos ensaios anti-promastigota e os baixos níveis de citotoxicidade observados em células de mamíferos sugerem que alguns dos compostos identificados durante o desenvolvimento deste projeto como potentes inibidores da enzima DHODH poderão ser utilizados como protótipos para o desenvolvimento de fármacos com ação leishmanicida e tripanocida. Combinados, nossos resultados forneceram uma nova e importante contribuição para a compreensão do mecanismo de ação das enzimas DHODH da classe 1A e para o desenho de fármacos baseado nas estruturas das enzimas diidroorotato desidrogenase de Leishmania major e Trypanosoma cruzi. Além disso, a alta identidade sequencial e estrutural observada entre as enzimas de tripanossomatídeos sugerem que uma única estratégia para o desenho de inibidores baseado em estrutura poderá ser usada para explorar a enzima DHODH como alvo terapêutico para várias doenças negligenciadas tropicais como Leishmaniose, Doença do sono e Doença de Chagas / Dihydroorotate dehydrogenase (DHODH) catalyses the conversion of dihydroorote to orotate, the fourth step and only redox reaction in the de novo pyrimidine biosynthetic pathway. DHODH has been exploited as a validated target for therapy against proliferative and parasitic diseases, and in particular, has been considered to be an attractive target for drug development against trypanosomatids, such as parasites from the genera Leishmania and Trypanosoma that collectively cause disease and death in millions of humans. In this work, by combining recombinant DNA technology, thermofluor, X-ray crystallography and in vitro and in silico inhibition assays, we have been able to identify target sites for ligand design, identify potent and selective inhibitors against trypanosomatid DHODHs and fully characterize their mechanism of inibition. Finally, the anti-leishmanial effect observed in our anti-promastigote assays and the low citotoxicity levels observed against mammaliam cells strongly suggest that some of the compounds identified during the development of this project as potent DHODH inhibitors can be used as prototytes for the development of anti-leishmania and anti-trypanosoma drugs. Altogether, our findings provide a new and important contribution to the understanding of the mechanism of action of class 1A DHODHs and for the structure-assisted design of inhibitors against trypanosomatid DHODHs. Furthermore, the high sequence and structural similarity observed among trypanosomatid DHODH suggest that a single strategy of structure-based inhibitor design can be used to exploit DHODH as a druggable target against multiple neglected tropical diseases such as Leishmaniasis, Sleeping Sickness and Chagas\' Disease.

Esta pesquisa bibliográfica teve o propósito de elucidar a via do acido aspártico, apontando como fonte deste estudo os cereais. O objetivo principal desta pesquisa consistiu em estudar a via do acido aspártico, visando descrever uma variedade de técnicas de engenharia genética e bioquímicas que podem ser empregadas para aumentar a qualidade nutricional de cereais, podendo, assim, compreender o que acarreta o aumento do acumulo de lisina, metionina e treonina nos grãos para suprir essa necessidade na formação de uma proteína balanceada nutricionalmente. Foi realizada uma busca exaustiva em bases de dados Google Scholar, Portal Capes, ISI web of Science, no período de publicação de 1970 a 2012. Foram adotados textos de referencia internacional e nacional. Esta pesquisa foi dividida em três etapas: via do acido aspártico e seus aminoácidos derivados em plantas superiores de 1970 a 1997, via metabólica do acido aspártico no período de 1997 a 2006 e estratégias interessantes para aumentar o nível dos aminoácidos essenciais da via do acido aspártico em plantas no período de 2006 ate o momento. A primeira etapa foi desenvolvida relatando o acido aspártico como precursor dos aminoácidos essenciais: metionina, lisina, treonina e isoleucina. Entre os essenciais, a lisina e um dos mais estudados devido a escassez em muitos cereais, o que contribuiu para o estudo extensivo da via do acido aspártico, revelando, assim, a importância da aspartato quinase (AK), homoserina desidrogenase (HSDH) e dihidrodipicolinato sintase (DHDPS) como enzimas chaves para a regulação da síntese de lisina. A aspartato quinase (AK) exerce um controle sobre via do acido aspártico. A enzima dihidrodipicolinato sintase (DHDPS) regula a síntese de lisina. Na segunda etapa foi apresentada a importância dos aminoácidos sintetizados nas plantas através de complexas vias metabólicas que são controladas por enzimas, intermediários, substratos e aminoácidos. Este estudo também relata os aspectos importantes para uma melhor compreensão da síntese e o acumulo de aminoácidos solúveis e incorporados em proteínas. A terceira etapa foi apresentar estratégias interessantes para utilização em estudos, visando aumentar o nível de aminoácidos essenciais através da manipulação de genes já existentes, como também a introdução de genes estranhos nas plantas. Devido a importância nutricional, essa via tem sido extensivamente estudada, utilizando técnicas de engenharia genética e bioquímica. Pesquisadores tem apresentado esforços considerados no estudo desta via a fim de contribuir para futuras manipulações genéticas, cujo objetivo e produzir plantas com alto conteúdo de lisina, metionina e treonina. / The aim of this research was to elucidate the aspartate metabolic pathway using grains of cereal as a source of study. Therefore, it was necessary to understand the aspartate metabolic pathway in order to depict various biochemical and genetic techniques which can be used to enhance the nutritional value in cereals. After studying theses issues, it was possible to understand the results of having cereals with a high lysine, methionine, and threonine content, so that grains can have balanced protein content. For that reason, an exhaustive research was done by using international and national scientific data published in 1970 to 2012. These data were found in Google Scholar, Portal Capes, and ISI Web of Science. This research was divided in three parts: studies of aspartate metabolic pathway and their essential amino acids derived from plants published in 1970 to 1997, studies of aspartate metabolic pathway published in the period of 1997 to 2006, and interesting strategies to enhance the level of essential amino acids of the aspartate metabolic pathway in plants from 2006 to this moment. Firstly, this investigation reported about the aspartic acid as a precursor of essential amino acids such as methionine, lysine, threonine, and isoleucyne. Among the essential amino acids, lysine has been the most researched due to its lack in many kinds of grains. Needless to say, it has contributed to the intensive study showing the relevancy of aspartate kinase (AK), homoserine dehydrogenase (HSDH), dihydrodipicolinate synthase (DHDPS), as key enzymes for lysine regulation. The aspartate kinase (AK) has an important role on the aspartate metabolic pathway, meanwhile the dihydrodipicolinate synthase (DHDPS) is intrinsically involved on lysine synthesis regulation. Secondly, this investigation presented the importance of the amino acids which are synthesized by plants through metabolic pathways that are controlled by enzymes, intermediates, substrates, and amino acids. In addition, this research reported relevant aspects whereby scientists can improve their understanding about the synthesis and accumulation of soluble amino acids which are incorporated in proteins. Finally, the third part showed interesting strategies which can be used in future researches in order to increase not only the level of essential amino acids by manipulating genes, but also the introduction of odd genes in plants. Given the nutritional relevancy, this pathway has been extensively investigated by using techniques used by biochemical and genetic engineering. Hence, researchers have demonstrated a considerable effort on this matter contributing for future genetic manipulations, so that plants with high lysine, methionine, and threonine content can be produced.

Sabe-se que a atividade da glicose-6-fosfato desidrogenase eritrocitária do marsupial brasileiro Didelphis marsupialis é cerca de 15 a 20 vezes a encontrada nos eritrócitos humanos. Pretendendo-se investigar se esta hiperatividade também se encontra ou não aumentada nas outras enzimas eritrocitárias, levou-se a efeito a dosagem das atividades das enzimas glicolíticas bem de outras enzimas relacionadas ao metabolismo óxido-redutor do eritrócito do marsupial. Alguns dados bioquímicos sorológicos, hematológicos e imunológicos foram também obtidos. Assim sendo, as seguintes enzimas eritrocitárias foram estudadas: hexoquinase, glicose fosfato isomerase, fosfofrutoquinase, aldolase, triose fosfato isomerase, gliceraldeido-3-fosfato desidrogenase, fosfogliceratoquinase, difosfoglicerato mutase, monofosfoglicerato mutase, enolase, piruvato quinase, lactato desidrogenase, glicose-6-fosfato desidrogenase, 6-fosfogliconato desidrogenase, glutationa redutase, glutationa peroxidase, glutationa S-transferase, nicotinamida adenina dinucleotideo fosfato diaforase, nicotinamida adenina dinucleotideo meta-hemoglobina redutase, superóxido dismutase, aspartato aminotransferase, adenilato quinase, adenosina desaminase e acetilcolinesterase. Embora a maioria das enzimas estudadas tenham revelado atividades semelhantes às encontradas nos eritrócitos humanos, foram observados aumentos significativos da hexoquinase, piruvato quinase e glutationa S-transferase. Entretanto, a atividade da glutationa peroxidase apresentou grande aumento de atividade, cerca de dez a doze vezes a encontrada nos eritrócitos humanos, talvez agindo em conjunto com a hiperatividade da glicose-6-fosfato desidrogenase da ordem de dez a quinze vezes já descrita nos eritrócitos humanos / It is known that erythrocyte glucose-6-phosphate dehydrogenase specific activity of Didelphis marsupialis is about 15-20 times higher than human red cells. In order to investigate whether this hyperactivity is extended or not to other red cell enzymes, it was proposed to ascertain the activity of the glycolytic enzymes as well as other related to the redox metabolism of the opossum erythrocyte. Some biochemical, hematological and immunological data were also assayed as well. That being so, the following red cell enzymes were assayed: hexokinase, glucose phosphate isomerase, phosphofructokinase, aldolase, triose phosphate isomerase, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, phosphoglycerate kinase, diphosphoglycerate mutase, monophosphoglycerate mutase, enolase, pyruvate kinase, lactate dehydrogenase, glucose-6-phosphate dehydrogenase, 6-phosphogluconate dehydrogenase, glutathione reductase, glutathione peroxidase, glutathione S-transferase, nicotinamide adenine dinucleotide phosphate diaphorase, nicotinamide adenine dinucleotide metahemoglobin reductase, superoxide dismutase, aspartate amino-transferase, adenylate kinase, adenosine deaminase and acetylcholinesterase . Although most of the enzymatic activities disclosed to be similar to humans, some enzymes exhibited high activities as the hexokinase, pyruvate kinase and glutathione-S-transferase, about three to four times in relation to human. However the glutathione peroxidase presented overwhelming activity, at the order of ten-twelve times the human enzyme, perhaps working together the glucose-6-phosphate dehydrogenase hyperactivity at the order of ten-fifteen times already described in the marsupial erythrocytes

O 1,3-propanodiol é um composto produzido a partir da fermentação do glicerol por bactérias como a do gênero Klebsiella e que pode ser utilizado para diversas aplicações na indústria, como a produção de PTT (politrimetileno tereftalato). Esse trabalho focou na produção de 1,3-propanodiol utilizando os genes que codificam as enzimas da via retirados de uma cepa de Klebsiella previamente isolada (GLC29). Os genes foram inseridos em um plasmídeo e este em cepa hospedeira de Escherichia coli com alteração na afinidade da enzima isocitrato desidrogenase pelo seu cofator. A enzima foi modificada no genoma da bactéria e utiliza como cofator NAD em vez do NADP original. Ensaios preliminares em agitador rotativo mostraram uma melhoria de produção da cepa mutada em comparação com a Escherichia coli selvagem. Em ensaios em biorreator, variando a concentração de oxigênio dissolvido no meio, a cepa mutante apresentou uma produção 25% maior que a cepa selvagem na condição de maior produção com 5% de oxigênio dissolvido. / The 1,3-propanediol is a compound produced from glycerol fermentation by bacteria such as Klebsiella and which can be used for various applications in industry, such as the production of PTT (polytrimethylene terephthalate). This work focused on the production of 1,3-propanediol using genes encoding the enzymes of the pathway taken from a Klebsiella strain previously isolated (GLC29). The genes were inserted into a plasmid and in the host strain of Escherichia coli with changes in the affinity of the enzyme isocitrate dehydrogenase for its cofactor. The enzyme was modified in the genome of the bacteria using the cofactor NAD instead of the original NADP. Preliminary tests on shaker showed an improvement of production by the mutated strains in comparison to the wild Escherichia coli. In biorreactor cultivation, varying the concentration of dissolved oxygen in the medium, the mutant strain showed a production 25% higher than the wild type strain in the condition with 5% of dissolved oxygen.

Diferentes estratégias têm sido propostas a fim de melhorar o desempenho dos bioeletrodos utilizados nas biocélulas a combustíveis e nos biossensores. Por examplo, a funcionalização de eletrodos de carbono tem sido feita para esse fim. Neste estudo, propomos o desenvolvimento de fibras flexíveis de carbono (FFCs) funcionalizadas com grupos quinona e modificados com álcool desidrogenase (ADH) NAD-dependente para obter bioeletrodos para uma bio-eletrocatálise eficiente de etanol. Grupos quinona na superfície das FFCs foram obtidas utilizando o tratamento oxidativo com permanganato e também pelo ancoramento eletroquímico de antraquinona: ambas metodologias resultaram em bioeletrodos para a eletro-oxidação de NADH que pode aumentar a bio-eletrocatálise do etanol. De acordo dados espectroscópicos, microscópicos, e eletroquímicos, defeitos contendo grupos C=O nos eletrodos de FFCs são atribuídos à melhora na oxidação do NADH, aumentando a bio-eletrocatálise do etanol. Para se investigar o papel dos grupos quinona na eletro-oxidação do NADH, propomos uma configuração experimental baseado na espectroscopia de ressonância paramagnética de elétrons em modo operando (operando EPR). Com essa técnica, fomos capaz de mostrar a correlação entre o número de elétrons livres desemparelhados, a concentração superficial de quinonas e a oxidação do NADH com controle eletroquímico. Correlação para a concentração de spins revela um aumento no número de elétrons desemparelhados livres com o aumento do sobrepotencial aplicado e a oxidação do NADH, o que corrabora com a hipótese de que grupos quinona podem afetar a eletrocatálise rumo à oxidação do NADH a NAD+. É vislumbrado que operando EPR pode fornecer infromação útil para provar a dinâmica da transferência de elétrons em superfície de carbono e possa ser extendida a outros sistemas bioeletroquímicos. / There are several strategies to improve the performance of bioelectrodes applied in biosensors and biofuel cells. For instance, surface functionalization of the carbon-based electrodes has been used to this intend. Herein, we propose the development of flexible carbon fibers (FCFs) functionalized with quinone groups and modified with NAD-dependent alcohol dehydrogenase (ADH) to obtain bioelectrodes for efficient ethanol bio-electrocatalysis. Quinones groups on FCFs surfaces were obtained by using oxidative treatment with permanganate, and also by electrochemical grafting of anthraquinone: both these methodologies result in bioelectrodes for the electro-oxidation of NADH that can improve the ethanol bio-electrocatalysis. Based on spectroscopic, microscopic and electrochemical data, defects containing C=O groups on FCFs electrodes are attributed to improve the NADH oxidation, enhancing the ethanol bio-electrocatalysis. In order to investigate the role of quinone groups on the NADH electro-oxidation, we propose an experimental setup based on operando electron paramagnetic resonance spectroscopy (operando EPR). With this technique, we are able to show a correlation among the number of free unpaired electrons, surface concentration of quinones and NADH oxidation under electrochemical control. Correlation for the spin concentration reveals an increasing number of free unpaired electrons with increasing applied overpotential and NADH oxidation, which corroborates the hypothesis that quinone groups can act as electrocatalysts towards the oxidation of NADH to NAD+. It is glimpsed that operando EPR can provide useful information in probing the electron transfer dynamics on a carbon surface and may be extended to others bioelectrochemical systems.