Introdução: Distrofia muscular progressiva nas formas de Duchenne (DMD) e Becker (DMB) são doenças caracterizadas por progressiva degeneração musculoesquelética e substituição por tecido fibrogorduroso. O envolvimento cardíaco está presente em 80% dos pacientes, apresenta curso clínico silencioso e é diagnosticado tardiamente pelos métodos tradicionais. Objetivos: 1. Investigar a progressão da fibrose miocárdica pela ressonância magnética cardíaca (RMC), em ensaio clínico randomizado para tratamento ou não com IECA, de pacientes com DMD e DMB e fração de ejeção ventricular esquerda (FEVE) preservada, por um período de 02 anos. 2. Investigar se há mutações genéticas específicas que sejam preditoras do acometimento miocárdico diagnosticado pela RMC. 3. Comparar os achados do ECG, radiografia de tórax e ecocardiograma com os da RMC. Métodos: Entre 1/6/2009 e 1/6/2012 foram incluídos 76 pacientes com diagnóstico de DMD e DMB. Todos os pacientes realizaram duas RMCs com intervalo médio de 2,05±0,11 anos, com técnicas de cine ressonância para avaliação da função ventricular e realce tardio miocárdico para avaliação da fibrose miocárdica. A fibrose miocárdica foi quantificada por software específico para obtenção do percentual da massa de fibrose do VE com análise semi automática, utilizando os desvios padrões da média dos valores de intensidade do sinal do miocárdio normal. Os valores acima de 5 desvios padrões da média do miocárdio normal foram considerados como fibrose miocárdica. Os 42 pacientes com fibrose miocárdica e FEVE normal foram randomizado em 2 grupos, com 21 deles recebendo tratamento com IECA e 21 sem qualquer tratamento para cardiomiopatia. Após 2 anos, novas RMCs foram realizadas para avaliar a evolução da fibrose e a FEVE. Resultados: Notou-se fibrose miocárdica em 72,3% dos pacientes, sendo que 55,6 % não apresentavam disfunção sistólica. Verificou-se uma correlação positiva significativa entre idade e percentual de fibrose na RMC basal (r=0,338, p=0,014) e seguimento (r=0,315, p=0,006). Os pacientes randomizados e tratados com IECA apresentaram menor evolução do percentual de fibrose do que os randomizados não tratados (3,1±7,4% versus 10,0±6,2% respectivamente, p=0,001). Na análise linear multivariada, verificamos que pertencer ao grupo tratado diminui a progressão do percentual de fibrose (y=-4,51x+29,63 ajustado por idade, CK e percentual de fibrose basal, p=0,039) e indica uma tendência de menor probabilidade de apresentar fração de ejeção do VE < 50% na RMC seguimento (OR= 3,18, p= 0,102, por regressão logística). Os pacientes com mutação nos exons menores que 45 do gene da distrofina apresentaram maior percentual de fibrose que os com mutação dos exons maiores ou iguais ao 45 na RMC basal (27,9±18,4% versus 12,1±13,4%, respectivamente, p=0,006) e seguimento (33,1±21,1% versus 18,8±16,9%, respectivamente, p=0,024). A avaliação conjunta por métodos tradicionais (radiografia de tórax, ECG e ecocardiografia) apresentou baixa sensibilidade de 47,3% e valor preditivo negativo de 34,1% para o diagnóstico do envolvimento cardíaco na DMD e DMB, em pacientes com FEVE normal e fibrose miocárdica na RMC. Conclusões: O ensaio clínico randomizado, por um período de 2 anos, em pacientes com DMD e DMB, com fibrose miocárdica diagnosticada pela RMC e FEVE preservada, demonstrou significativa maior progressão da fibrose miocárdica nos pacientes que não fizerem uso de IECA. Existe uma correlação significativa entre o local de mutação no gene da distrofina e o acometimento cardíaco. O ECG, o eco e radiografia de tórax apresentaram baixa sensibilidade e baixo valor preditivo negativo para detecção do envolvimento cardíaco precoce nos pacientes com DMD e DMB / Introduction: Duchenne and Becker muscular dystrophies (DMD and BMD) are diseases characterized by progressive skeletal muscle degeneration and replacement by fibro fatty tissue. Cardiac involvement is frequent, as high as 70 - 80% of patients, and often develops clinically silent, without any evident early clinical signs. Traditional diagnostic methods (ECG, chest x-ray and echocardiography) are only able to diagnose cardiac involvement at a later stage. Objectives: 1. To investigate the progression of myocardial fibrosis by cardiac magnetic resonance (CMR), in a randomized clinical trial for treatment with ACE inhibitors, in patients with DMD or BMD and preserved left ventricular ejection fraction (LVEF), for a period of 02 years. 2. To investigate whether there are specific genetic mutations that are predictive of myocardial involvement detected by CMR. 3. To compare the findings of ECG, chest radiography and echocardiography with those found by CMR. Methods: Between 01/06/2009 and 01/06/2012 76 patients with DMD and BMD were included. All patients underwent two CMRs with a mean interval of 2.05±0.11 years, using cine resonance for function evaluation and myocardial delayed enhancement technique for myocardial fibrosis detection. Myocardial fibrosis was quantified by specific software for obtaining fibrosis mass, as percentage of LV mass, using semi-automatic fibrosis analysis and standard deviations of the mean values of signal intensity of the normal myocardium. A value of five standard deviations above the mean of a normal myocardium were considered myocardial fibrosis. The 42 patients with myocardial fibrosis and normal LVEF were randomized into 2 groups, with 21 of them receiving ACE inhibitor treatment and 21 no treatment for cardiomyopathy. After 2 years, new CMRs were performed to evaluate fibrosis extent and LVEF. Results: Myocardial fibrosis was noted in 72.3% of the patients, 55.6% showed no systolic dysfunction. There was a significant positive correlation between age and myocardial fibrosis at the CMR baseline (r=0.338, p=0.014) and follow-up (r=0.315, p=0.006). Patients randomized and treated with ACE inhibitors had lower evolution of myocardial fibrosis than those who were randomized and untreated (3.1±7.4% vs.10.0±6.2%, respectively, p=0.001). Using multivariate regression analysis, we found that belonging to the treated group decreases the progression of myocardial fibrosis (y=-4.51x+29.63 adjusted for age, CK and baseline myocardial fibrosis, p=0.039) and indicated a trend for lower probability of presenting LVEF<50% at follow-up CMR (OR= 3.18, p= 0.102, by logistic regression). Patients with mutations in exons less than 45 had greater extent of myocardial fibrosis than patients with mutations in exons greater than or equal to 45 in CMR at baseline (27.9±18.4% vs. 12.1±13.4%, respectively, p=0.006) and at follow-up (33.1±21.1% vs. 18.8±16.9%, respectively, p=0.024). Conclusions: In this 2-year follow-up randomized clinical trial in patients with DMD and BMD with preserved LVEF, myocardial fibrosis diagnosed by CMR, showed significantly greater progression in patients not receiving ACE inhibitors therapy. There was a significant correlation between the site of mutation in the dystrophin gene and cardiac involvement. ECG, echocardiography and chest radiography showed low sensitivity and low negative predictive value for early detection of cardiac involvement (myocardial fibrosis by CMR) in patients with DMD and BMD

Esse trabalho consiste na síntese, caracterização e potenciais aplicações de sílicas mesoporosas altamente ordenadas, estáveis térmica e hidrotermicamente. Esses materiais de estrutura cúbica do tipo FDU-1 foram sintetizados, em meio ácido, utilizando como fonte de sílica tetraetilortosilicato (TEOS) e como moldes os copolímeros tribloco B50-6600 (EO39BO47EO39) e Vorasurf 504&#174;. Os géis de síntese foram submetidos a tratamento hidrotérmico em forno de microondas e em seguida as amostras foram calcinados em atmosfera de N2 e ar, ou submetidos à extração por solvente. Os materiais foram caracterizados por termogravimetria (TG), análise elementar, espectroscopia de absorção no infravermelho, difração de raios X a baixo ângulo (SAXRD), microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (HRTEM), isotermas de adsorção de N2 e espectrometria de retroespalhamento de Rutherford (RBS). Os materiais FDU-1 foram empregados para o desenvolvimento dos seguintes estudos: i) aplicação do planejamento fatorial para definir um novo copolímero tribloco como direcionador de estrutura, o Vorasurf&#174; 504, a fim de substituir o B50-6600 não mais disponível no mercado. As respostas obtidas não foram significativas num nível de 95% de confiança para as variáveis escolhidas (tempo de agitação e tempo de microondas). O estudo demonstrou que é possível diminuir o tempo de síntese do FDU-1 e ainda assim obter materiais com boas propriedades estruturais e texturais. Para os planejamentos fatoriais 22 e 23 observou-se que a variável mais importante foi a temperatura do forno de microondas usada no tratamento hidrotérmico. Contudo, a concentração de HCl e a presença do etanol da mistura de síntese não apresentaram nenhum efeito significativo em um nível de 95% de confiança; ii) encapsulação de complexos luminescentes de európio [Eu(dbm)3.TPPO] e [Eu(pic)3.2.Leu.5H2O] nas sílicas pura e/ou modificadas com 3-aminopropiltrieto-xissilano (APTES). As amostras encapsuladas mantiveram as propriedades óticas e aumentaram a resistência térmica dos complexos, ambas propriedades foram medidas por espectroscocopia de emissão e excitação na região do visível e por TG; iii) incorporação nas sílicas FDU-1 de ácido húmico com diferentes concentrações (1.0; 1.5 e 2.0 mmols) empregando forno de microondas no tratamento hidrotérmico. As amostras foram testadas para remoção de Cd2+ em solução aquosa com pH = 6. Esses materiais apresentaram uma alta capacidade de adsorção dos íons cádmio; iv) síntese uma amostra de FDU-1 utilizando-se 1,3,4 trimetilbenzeno (TMB) como agente dilatador de poros. Esse material apresentou poro com diâmetro de 11,7 nm e foi utilizado para imobilização da enzima glicose oxidase (GOX) na presença de glutaraldeído. Sua atividade, medida por espectrofotometria e quimiluminescência, foi muito próxima para as soluções puras, 601 e 629 &#181;mol g-1, respectivamente. Para a amostra de glicose oxidase imobilizada na sílica FDU-1 a atividade enzimática, medida diretamente por quimiluminescência, foi estimada em 233 &#181;mol g-1; v) incorporação da zeólita TS-1 nas paredes da sílica mesoporosa FDU-1 empregando tratamento hidrotérmico em forno de microondas. As amostras foram tratadas termicamente visando à cristalização da zeólita. O teste para a catálise de fenol em presença de radiação UV e H2O2 indicou que houve cerca de 90% de redução do fenol num período de 120 minutos. / This work consists of the synthesis, characterization and potentials applications of highly ordered mesoporous silica, thermal and hydrothermally stable. These materials of cubic structure of type FDU-1 were synthesized, in acid media, using as silica source tetraetilortosilicate (TEOS) and as poly(ethylene oxide)-poly(butylene oxide)-poly-(ethylene oxide) triblock copolymer B50-6600 (EO39BO47EO39) and Vorasurf 504&#174; templates. The synthesis gels were submitted the hydrothermal treatment in microwaves oven and after that the samples were calcined under N2 and air atmosphere or submitted to the solvent extration. The materials were characterized by thermogravimetry (TG), elementary analysis, infrared spectroscopy absorption, small-angle X ray diffraction (SAXRD), high-resolution transmission electronic microscopy (HRTEM), Nitrogen adsorption measurements and Rutherford Back-scattering spectrometry (RBS). FDU-1 materials were used for the development the following studies: i) application of the factorial design to define a new triblock copolymer as template, Vorasurf 504&#174;, in order to substitute the triblock copolymer B50-6600, that is not more available in the market. The supplied answers were not significant in a reliable level of 95% for the selected variables (stirring time and microwave time). This study demonstrated that is possible to diminish the time of synthesis of the FDU-1 and still to get materials with good structural and texture properties. For the 22 and 23 factorial designs was observed that the most important variable was the microwave oven temperature used in the hydrothermal treatment. However, the concentration of HCl and the presence of etanol of the synthesis mixture did not show no significant effect in a reliable level of 95%; ii) encapsulation of luminescent europium complexes [Eu(DBM3.TPPO] e [Eu(pic)3.2Leu.5H2O] in the pure and/or modified silicas with 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES). The encapsulated samples kept the optic properties and increased the thermal resistance of the complexes, both properties were measured for Excitation and emission spectra and TG; iii) incorporation of humic acid with different concentrations (1.0; 1.5 and 2.0 mmols) using microwave oven in the hydrothermal treatment. The samples were tested for removal of Cd2+ from aqueous solutions at pH=6. These materials presented high adsorption capacity for cadmium ions; iv) synthesis of the material using 1,3,5-trimethylbenzene (TMB) as pore expanding agent. This material with pore 11.7 nm was used for immobilization of the glucose oxidase (GOX) enzyme in the presence of glutaraldehyde. Its activity, measured by spectrofotometry and quimilumi-nescence, was very near close for the pure solutions, 601 and 629 &#181;mol g-1, respectively. For immobilized glucose oxidase sample in silica FDU-1 the enzymatic activity, measured directly by quimiluminescence, was esteem in 233 &#181;mol g-1; v) incorporation of TS-1 zeolite in the walls of mesoporous silica using hydrothermal treatment in microwave oven. The samples were submitted the thermal treatment for the zeolite crystallization. The test for the phenol catalysis in presence of UV radiation and H2O2 indicated that it had about 90% of phenol reduction after 120 minutes.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jamal Abd Awadallak.pdf: 7067148 bytes, checksum: 8e321c5aa3d2b9b3eeaafb2fd17b9d47 (MD5) Previous issue date: 2012-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Diacylglycerol rich oils have its organoleptic characteristics very similar to those of conventional edible oils, but these oils do not tend to accumulate in the body, even when consumed in high quantities, making them a great resource in the fight against obesity. Palm oil ranks first the world production of edible oils mainly due to its low cost. This work aimed to propose a new technology for enzyme production using diacylglycerol lipase Lipozyme RM IM and ultrasound to promote water in oil emulsions, which increases the interfacial area of the system leading to higher reaction rates compared to conventional enzymatic processes. . The reactions were carried out at 55 °C with two different methods. First, the reaction system was exposed to ultrasonic waves for the whole reaction time, which led to enzymatic inactivation and water evaporation. Ultrasound was then used to promote emulsification of the water/oil system before the hydrolysis reaction, avoiding contact between the probe and the enzymes. Achieved conversions were superior to the conventional method further hydrolysis rate when the ultrasound is employed for emulsion formation was significantly greater. For 12 hours of reaction the conversion was 85% higher than the conventional method and 15% higher for a period of 24 hours of reaction. . An experimental design was used to optimize the ultrasound-related parameters and maximize the hydrolysis rate, and in these conditions, with a change in equilibrium, DAG production was evaluated.Better reaction conditions were achieved for the second method: 11.20 wt% (water+oil mass) water content, 1.36 wt% (water+oil mass) enzyme load, 12 h of reaction time, 1.2 min and 200 W of exposure to ultrasound. In these conditions diacylglycerol yield was 37.69 wt%. / Óleos enriquecidos com diacilglicerol possuem características organolépticas muito semelhantes às dos óleos comestíveis convencionais, porém, estes óleos não tendem a se acumular no organismo, mesmo quando consumidos em altas quantidades, tornando-os um grande recurso no combate à obesidade. O óleo de palma está no topo da produção mundial de óleos comestíveis principalmente devido ao seu baixo custo. Este trabalho teve como objetivo propor uma nova tecnologia para a produção enzimática de diacilglicerol empregando a lipase Lipozyme RM IM e utilizando ultrassom como gerador de emulsões de água em óleo, o que aumenta a área interfacial do sistema conduzindo a maiores taxas de reação em relação aos processos enzimáticos convencionais. A hidrólise parcial do óleo de palma foi realizada em meio livre de solventes a 55 °C em duas etapas distintas e comparadas com reações em condições semelhantes sem o uso do ultrassom. Primeiramente o sistema reacional foi exposto às ondas ultrassônicas, o que levou a taxas iniciais de reação elevadas, porém, as conversões obtidas foram baixas, em função da desativação enzimática e da evaporação de água, pelo longo período de exposição ao ultrassom. Posteriormente, utilizou-se o ultrassom para gerar emulsões antes a etapa reacional, não permitindo seu contato com o sistema contendo a enzima. As conversões obtidas foram superiores ao método convencional, além disso, taxa de hidrólise quando se empregou o ultrassom para a formação de emulsões foi significativamente maior. Para 12 horas de reação a conversão foi 85% superior ao método convencional e de 15% superior para um período de 24 horas de reação. Foi desenvolvido um planejamento fatorial, o delineamento central composto rotacional para avaliar os efeitos das variáveis tempo de exposição ao ultrassom, potência do ultrassom e razão água/óleo na conversão em ácidos graxos livres da reação, sendo que a razão água/óleo e o produto tempo x potência apresentaram os maiores efeitos. Nas melhores condições, foi produzido um óleo concentrado com 37,69% de DAG em de 12h de reação, exposto ao ultrassom por 1,2min à 200W.

O objetivo deste estudo foi avaliar se a sobrecarga de sal durante a gestação interfere na liberação de renina renal e circulante e a sua relação com a COX-2 e nNOS no rim após estimulo ou inibição do sistema renina angiotensina (SRA) nas proles femininas adultas. Ratas fêmeas Wistar receberam dieta normossódica (1,3%), hipersódica 4,0% ou hipersódica 8,0%NaCl durante a gestação. Ao nascimento, as proles receberam dieta normossódica. As proles com 12 semanas de vida foram submetidas ao teste de restrição (0,15%) ou a sobrecarga de sódio (8,0%NaCl). Foram avaliados pesos corpóreos, a pressão arterial, atividades da renina plasmática e renal; porcentagem de ramos vasculares com grânulos de renina, nitrito sérico; expressão do mRNA e protéica de renina, COX-2 e nNOS no córtex e medula renal. A pressão arterial, peso corpóreo, atividade da renina plasmática e renal não foram diferentes entre os grupos. A prole HR1 apresentou modulação do SRA, enquanto que prole HR2 não apresentou modulação adequada frente à restrição ou sobrecarga de sódio. Além disso, a expressão do mRNA da renina, COX-2 e nNOS foi estimulada na medula, e diminuída no córtex renal das proles HR1 diante da restrição ou sobrecarga de sódio. Em conclusão, a sobrecarga de sódio durante a gestação modifica as respostas do sistema renina-angiotensina, da COX-2 e da nNOS diante de subseqüente restrição e sobrecarga de sódio nas proles femininas adultas. / The objective was to evaluate whether mother high salt diet interferes in circulating and local renin release and its relation to kidney COX-2 and nNOS under RAS stimulation or inhibition by sodium in female offspring. Female rats were fed a normal (1,3%NaCl, NSD) or high 1 (4,0%, HSD1) or high 2 (8,0%, HSD2) diet throughout pregnancy. Mating occurred on the 12th week of age. From birthday, the offspring received normal salt diet. In adult offspring; plasma, renal renin activity, granulated renin cell, serum Nox, medullar and cortical renin, COX-2 and nNOS mRNA and protein expression were measured in basal condition and after one week of RAS stimulation or inhibition by sodium. Results: In basal condition, renin activity was not different among groups; however HSD1 offspring was more responsive to RAS stimulation or inhibition. Medulla COX-2 and nNOS mRNA of HSD1 offspring were decreased in basal conditions and they were more responsive to RAS stimulation or inhibition. Enhanced responses of circulating and local renin, COX-2 and nNOS to RAS stimulation or inhibition by sodium in offspring from maternal high salt diet during pregnancy lead to activation of renin angiotensin system, prostaglandin and nitric oxide pathways, and could be origin of hypertension in late life.

A S-metilcisteína (SMC) e o peptídeo &#947;-glutamil-S-metilcisteína (&#947;-Glu-SMC), presentes em algumas leguminosas comestíveis, principalmente no feijão comum (Phaseolus vulgaris L.), apresentam efeitos biológicos controversos após a sua ingestão por animais de laboratório e humanos. O presente trabalho teve por finalidade investigar a absorção intestinal da SMC e da &#947;-Glu-SMC, empregando ensaios com segmentos intestinais isolados de rato, comparando-se a assimilação destes com a de aminoácidos protéicos. Os segmentos de duodeno e jejuno foram evertidos e incubados em solução nutritiva contendo isoladamente os aminoácidos (SMC, Phe e Met) ou o peptídeo em estudo, . acompanhando-se a taxa de absorção de cada um, em intervalos regulares entre 10 e 60 min. A taxa de absorção foi determinada por cromatografia de troca iônica em autoanalisador de aminoácidos. A SMC apresentou valores superiores aos aminoácidos Met e Phe. As mesmas amostras foram analisadas também por cromatografia líquida de alta eficiência em fase reversa após derivatização com o-oftalaldeído (Gustine, 1985). Os resultados por esta metodologia não foram conclusivos pois ocorreu perda de eficiência da coluna cromatográfica, provavelmente devido à adsorção irreversível de subprodutos resultantes da reação de derivatização. Sugere-se que sejam estudadas modificações no protocolo analítico. Em relação à absorção do peptídeo-Glu-SMC, comprovou-se a sua hidrólise pelo aparecimento de pequenas quantidades de SMC livre no lado seroso dos segmentos intestinais, supondo-se que esta hidrólise tenha ocorrido pela enzima &#947;-glutamiltranspeptidase (&#947;-GT). A reduzida quantidade de SMC livre encontrada poderia ser atribuída a uma eventual perda de atividade desta enzima durante o preparo e manuseio do segmento intestinal. Contudo, em ensaios adicionais, não foi observada perda de atividade desta enzima durante a incubação dos segmentos intestinais em solução nutritiva por 40 minutos. A atividade da enzima &#947;-GT foi aproximadamente três vezes superior no duodeno do que no jejuno, sendo de relevância em estudos de absorção intestinal. Mais estudos são necessários para um melhor entendimento do processo absortivo do peptídeo. / The biological effects of S-methyl-cysteine (SMC) and the peptide &#947;-glutamyl-cysteine (&#947;-Glu-SMC), distributed in some edible legume seeds, mainly in common bean (Phaseolus vulgaris L.), are controversial when these compounds are ingested by laboratory animals and humans. In the present study it was investigated the rate of intestinal absorption of SMC and &#947;-Glu-SMC employing isolated segments of rat intestines and analyzing comparatively the absorption of protein amino acids. The everted segments of duodenum and jejunum were incubated in a nutritive solution and the aminoacids SMC, Phe and Met and the peptide &#947;-Glu-SMC were added individually in order to measure their absorption rates in intervals of 10 min until reaching 60 minutes of incubation. The absorption rate of each compound was measured by ion exchange chromatography (amino acid analyzer). The absorption rates observed for SMC were higher than those observed for Met and Phe. The same samples were also analyzed by reversed phase-HPLC after derivatization with o-phthalaldehyde (Gustine,.1985). Results did not succeed because the chromatographic column lost efficiency probably due to adsorption of byproducts of the derivatization reaction. We suggest that modifications on the analytical protocol should be developed. Results showed that the peptide &#947;-Glu-SMC seem to be hydrolyzed supported by the appearance of small amounts of free SMC on the serosal side of the intestines. The hydrolysis was probably catalyzed by the enzyme &#947;-glutamyltranspeptidase (&#947;-GT). The appearance of only small amounts of free SMC could be explained by an eventual loss of the activity of &#947;-GT during preparation and incubation of the intestinal segments. However, in additional assays, the enzyme did not show any loss of activity during incubation of the segments for 40 min. We observed also that the activity of the enzyme &#947;-GT was 3 times higher in duodenum than in jejunum. This observation could be relevant for absorption studies employing intestinal segments. Further studies are necessary for a better understanding of the absorption process of the peptide &#947;-Glu-SMC.

[EN] Carbamoyl phosphate synthetase 1 (CPS1), a 1462-residue mitochondrial enzyme, catalyzes the entry of ammonia into the urea cycle, which converts ammonia, the neurotoxic waste product of protein catabolism, into barely toxic urea. The urea cycle inborn error and rare disease CPS1 deficiency (CPS1D) is inherited with mendelian autosomal recessive inheritance, being due to CPS1 gene mutations (>200 mutations reported), and causing life-threatening hyperammonemia. We have produced recombinantly human CPS1 (hCPS1) in a baculovirus/insect cell expression system, isolating the enzyme in active and highly purified form, in massive amounts. This has allowed enzyme crystallization for structural studies by X-ray diffraction (an off-shoot of the present studies). This hCPS1 production system allows site-directed mutagenesis and enzyme characterization as catalyst (activity, kinetics) and as protein (stability, aggregation state, domain composition). We have revealed previously unexplored traits of hCPS1 such as its domain composition, the ability of glycerol to replace the natural and essential CPS1 activator N-acetyl-L-glutamate (NAG), and the hCPS1 protection (chemical chaperoning) by NAG and by its pharmacological analog N-carbamyl-L-glutamate (NCG). We have exploited this system to explore the effects on the activity, kinetic parameters and stability/folding of the enzyme, and to test the disease-causing nature, of mutations identified in patients with CPS1 deficiency (CPS1D). These results, supplemented with those obtained with other non-clinical mutations, have provided novel information on the functions of three non-catalytic domains of CPS1. We have introduced three CPS1D-associated mutations and one trivial polymorphism in the glutaminase-like domain of CPS1, supporting a stabilizing and an activity-enhancing function of this non-catalytic domain. Two mutations introduced into the bicarbonate phosphorylation domain have shed light on bicarbonate binding and have directly confirmed the importance of this domain for NAG binding to the distant (in the sequence) C-terminal CPS1 domain. The introduction of 18 CPS1D-associated missense mutations mapping in a clinically highly eloquent central non-catalytic domain have proven the disease-causing nature of most of these mutations while showing that in most of the cases they trigger enzyme misfolding and/or destabilization. These results, by proving an important role of this domain in the structural integration of the multidomain CPS1 protein, have led us to call this domain the Integrating Domain. Finally, we have examined the effects of eight CPS1D-associated mutations, of one trivial polymorphism and of five non-clinical mutations, all of them mapping in the C-terminal domain of the enzyme where NAG binds, whereas we have re-analyzed prior results with another four clinical and five non-clinical mutations affecting this domain. We have largely confirmed the pathogenic nature of the clinical mutations, predominantly because of decreased activity, in many cases due to hampered NAG binding. A few mutations had substantial negative effects on CPS1 stability/folding. Our analysis reveals that NAG activation begins with a movement of the final part of the ß4-¿4 loop of the NAG site. Transmission of the activating signal to the phosphorylation domains involves helix ¿4 from this domain and is possibly transmitted by the mutually homologous loops 1313-1332 and 778-787 (figures are residue numbers) belonging, respectively, to the carbamate and bicarbonate phosphorylation domains. These two homologous loops are called from here on Signal Transmission Loops. / [ES] La carbamil fosfato sintetasa 1 (CPS1), una enzima mitocondrial, cataliza la entrada del amonio en el ciclo de la urea, que convierte esta neurotoxina derivada del catabolismo de las proteínas en urea, mucho menos tóxica. El déficit de CPS1 (CPS1D) es un error innato del ciclo de la urea, una enfermedad rara autosómica recesiva, que se debe a mutaciones en el gen CPS1 (>200 mutaciones descritas) y que cursa con hiperamonemia. Hemos producido CPS1 humana recombinante (hCPS1) en un sistema de expresión de células de insecto y baculovirus, y la hemos aislado en forma activa, muy pura y en cantidad elevada. Este sistema de producción de hCPS1 permite la realización de mutagénesis dirigida y la caracterización de la enzima como catalizador (actividad, cinética) y como proteína (estabilidad, estado de agregación y composición de dominios). Hemos revelado características de la hCPS1 antes no exploradas como es la composición de dominios, la capacidad que tiene el glicerol para reemplazar al activador natural y esencial de la CPS1, N-acetil-L-glutamato (NAG), y la protección de la hCPS1 por NAG y por su análogo farmacológico N-carbamil-L-glutamato (NCG) (chaperonas químicas). Hemos utilizado este sistema para explorar los efectos en actividad, parámetros cinéticos y estabilidad/plegamiento de la enzima, y para comprobar la naturaleza patogénica de mutaciones identificadas en pacientes con CPS1D. Estos resultados, junto con los obtenidos con otras mutaciones no clínicas, han aportado información novedosa sobre tres de los dominios no catalíticos de CPS1. Las observaciones realizadas tras introducir en el dominio de tipo glutaminasa de la enzima tres mutaciones asociadas a CPS1D y un polimorfismo trivial, apoyan la contribución de este dominio no catalítico a la estabilidad y a aumentar la actividad de la enzima. Dos mutaciones introducidas en el dominio de fosforilación de bicarbonato han arrojado luz sobre el modo de unión del bicarbonato (un sustrato). Los resultados de estas mutaciones también han confirmado la contribución de este dominio para la unión de NAG, cuyo sitio de unión se encuentra en el dominio C-terminal de CPS1, bastante alejado (en la secuencia) del dominio de fosforilación de bicarbonato. Además, hemos introducido 18 mutaciones de cambio de sentido asociadas a CPS1D, las cuales están localizadas en un dominio no catalítico, central y de elevada elocuencia clínica. Estos resultados han demostrado la naturaleza patogénica de estas mutaciones, ya que en la mayoría de los casos estas mutaciones producen un mal plegamiento o/y desestabilización de la enzima. Debido a que estos resultados han puesto de manifiesto el importante papel de este dominio en la integración estructural de la proteína multidominio CPS1, lo hemos llamado Dominio Integrador. Finalmente, hemos examinado los efectos de 8 mutaciones asociadas a CPS1D, de un polimorfismo trivial y de 5 mutaciones no clínicas, todas localizadas en el dominio C-terminal de la enzima, donde se une NAG. Además, hemos reanalizado resultados anteriores con otras 4 mutaciones clínicas y 5 no clínicas afectando a este dominio. Hemos confirmado el carácter patogénico de las mutaciones clínicas, las cuales predominantemente causan una disminución en la actividad enzimática, en muchos casos debida a que la unión de NAG se encuentra obstaculizada. Unas pocas mutaciones mostraron efectos negativos en la estabilidad/plegamiento de CPS1. Nuestros análisis revelan que la activación por el NAG empieza con un movimiento de la parte final del bucle ß4-¿4 del sitio de NAG. La transmisión de la señal activadora a los dominios de fosforilación implica a la hélice ¿4 de este dominio y posiblemente se transmite a través de los bucles homólogos 1313-1332 y 778-787 (numeración de residuos) pertenecientes, respectivamente, a los dominios de fosforilación de carbamato y bicarbonato. Por ello, hemos llamado a ambos bucles Bucles de / [CAT] La carbamil fosfat sintetasa 1 (CPS1), un enzim mitocondrial, catalitza l'entrada d'amoni en el cicle de la urea, que convertix l'amoni, producte neurotòxic del catabolisme de les proteïnes, en urea, una molècula molt poc tòxica. El dèficit de CPS1 (CPS1D) és un error innat del cicle de la urea, una malaltia rara autosòmica recessiva, que es deu a mutacions en el gen CPS1 (>200 mutacions descrites) i que cursa amb hiperamonièmia. Hem produït CPS1 humana recombinant (hCPS1) en un sistema d'expressió de cèl·lules d'insecte i baculovirus, i l'hem aïllada en forma activa, molt pura i en gran quantitat. Això ha permés la cristal·lització de l'enzim per a estudis estructurals amb difracció de raios-X (treball no inclòs en esta tesi Aquest sistema de producció de hCPS1 permet la realització de mutagènesi dirigida i la caracterització de l'enzim com a catalitzador (activitat, cinètica) i com a proteïna (estabilitat, estat d'agregació i composició de dominis). Hem revelat característiques de la hCPS1 no explorades abans com és la composició de dominis, la capacitat que té el glicerol per a reemplaçar l'activador natural i essencial de CPS1, N-acetil-L-glutamat (NAG), i la protecció de la hCPS1 per NAG i pel seu anàleg farmacològic N-carbamil-L-glutamat (NCG) (xaperones químiques) . Hem utilitzat aquest sistema per a explorar els efectes en l'activitat, els paràmetres cinètics i l'estabilitat/plegament de l'enzim, i per a comprovar la naturalesa patogènica de mutacions identificades en pacients amb CPS1D. Aquestos resultats, junt amb els obtinguts amb altres mutacions no clíniques, han aportat informació nova sobre tres dels dominis no catalítics de la CPS1. Les observacions, després d'introduir tres mutacions associades a CPS1D i un polimorfisme trivial en el domini tipus glutaminasa de CPS1, recolzen la contribució d'aquest domini no catalític a l'estabilitat i a l'optimització de l'activitat enzimàtica. Dues mutacions introduïdes en el domini de fosforilació de bicarbonat han esclarit el mode d'unió de bicarbonat. Els resultats d'aquestes mutacions també han confirmat la contribució d'aquest domini per a la unió de NAG, el lloc d'unió de la qual es troba en el domini C-terminal de CPS1, prou allunyat (en la seqüència) del domini de fosforilació de bicarbonat. A més, hem introduït 18 mutacions de canvi de sentit associades a CPS1D, les quals estan localitzades en un domini no catalític, central i d'elevada eloqüència clínica. Aquestos resultats han demostrat la naturalesa patogènica d'aquestes mutacions, ja que, en la majoria dels casos produïxen un mal plegament o/i desestabilització de l'enzim. Pel fet que aquestos resultats han posat de manifest l'important paper d'aquest domini en la integració estructural de la proteïna multidomini CPS1, l'hem anomenat Domini Integrador. Finalment, hem examinat els efectes de huit mutacions associades a CPS1D, un polimorfisme trivial i cinc mutacions no clíniques, totes elles localitzades en el domini C-terminal de l'enzim, on s'unix NAG. A més, hem reanalitzat resultats anteriors amb altres quatre mutacions clíniques i cinc no clíniques que afecten aquest domini. Hem confirmat el caràcter patogènic de les mutacions clíniques, les quals predominantment causen una disminució en l'activitat enzimàtica, en molts casos pel fet que la unió de NAG es troba obstaculitzada. Unes poques mutacions van mostrar efectes negatius substancials en l'estabilitat/plegament de CPS1. Les nostres anàlisis revelen que l'activació de NAG comença amb un moviment de la part final del bucle ß4-¿4 del lloc de NAG. La transmissió del senyal activadora als dominis de fosforilació involucra l'hèlix ¿4 d'aquest domini i es transmet, possiblement, a través dels bucles homòlegs 1313-1332 i 778-787 (numeració dels residus), pertanyents, respectivament, als dominis de fosforilació de carbamato i bicarbonat. Per això, hem anomenat a ambd / Díez Fernández, C. (2015). USING RECOMBINANT HUMAN CARBAMOYL PHOSPHATE SYNTHETASE 1 (CPS1) FOR STUDYING THIS ENZYME'S FUNCTION, REGULATION, PATHOLOGY AND STRUCTURE [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/52855 / TESIS

Abstracts in English, Zulu and Xhosa / The central research issue in this study is the third morphing of economies due to the externally available intelligent building blocks of technology. More specifically, it is anticipated that the widespread use of distributed ledger technology will transform the workings of organisations to such a degree that they will cease to exist in their current form. Hence, the use of distributed ledger technology is not merely a tame management problem; it poses a wicked strategic problem. Furthermore, natural explanations add to the confusion in relation to what managers should do with distributed ledger technology. A transcendental phenomenological attitude is required to transcend the multitude of natural explanations. Phenomenology is both the philosophy and method employed in this study, which questions what human engagement in the world is about. More specifically in this study engagement with distributed ledger technology. This study closes this gap in knowledge by giving an accurate description of the essence of the distributed value ecosystem phenomenon. The study makes a contribution to more coherent and fundamental understanding the essences of the distributed value ecosystem phenomenon is the nature of the relationship patterns that participants hold to distributed ledger technology. The central factual finding is the nature and pattern of these relationships is transactional and circular. The pattern preferred by most organisations is the bounded binary transactional pattern. Organisations seek primarily to have power over the socially complex aspects in transacting. However, the bounded binary transactional pattern may become an unbalanced and unfair value-subtract relationship over time. The response to unbalanced binary bounded value relationships is the unbounded transactional pattern, which gives participants greater autonomy and privacy pseudonymity, but not the transparency that is essential to transact seamlessly. The third value relationship pattern and novel idea presented is the folded value relationship pattern in which participants balance conflicts over socially complex aspects in relation to self and others by meeting narrow micro-level near interaction conditions. This is a more folded, novel strategic game that participants can pick. The key implication for society and organisations is that it presents an alternative approach to dealing with conflict in socially complex value relationships. In essence, with the folded transactional pattern, participants seek to trade up value relationships in relation to self and with others, as opposed to making value relationship trade-offs or sacrifices that lead to either compromises in relation to self or dominance over others. However, the practical managerial implication is truly folded value relationship pattern is not easy to create and is rare. / Umbandela ophambili wophando kwesi sifundo kukuzotywa ngokutsha kwesithathu kwezoqoqosho ngenxa yobukho bezakhi zobuchwepheshe ezinobukrelekrele. Eyona nto ingundoqo yeyokuba kucingelwa ukuba ukusetyenziswa kakhulu kobuchwepheshe bokubhala iingxelo mali buya kuyiguqula indlela asebenza ngayo amaqumrhu, ade ayeke ukusebenza ngale ndlela enza ngayo ngoku. Ukusetyenziswa kobuchwepheshe bokusasaza iingxelo zogcino mali (ngesiNgesi kusetyenziswa isishunqulelo esithi DLT) akuyongxakana nje yolawulo; kuyingxaki enkulu nekhohlakeleyo. Ngaphaya koko, iinkcazelo ezikhoyo zongeza ukubhideka malunga neyona nto emele ukwenziwa ngabaphathi ngobu buchwepheshe bokusasaza iingxelo zogcino mali. Into efunekayo kukusebenzisa indlela yophando ngokuphicotha amava nokufuna ukuqonda indlela acinga ngayo umntu, ngakumbi kumba omalunga nobuchwepheshe bokusasaza iingxelo zogcino mali. Esi sifundo sivala isikhewu solwazi esikhoyo ngokunika inkcazelo echanekileyo ngalo mbandela wokusasazwa kokuxabiseka kwentsebenziswano yendalo nomntu. Esi sifundo sinceda ekuqondeni iziseko zombandela wokusasazwa kokuxabiseka kwentsebenziswano yendalo nomntu neepatheni zolwalamano lwabathathi nxaxheba kwicandelo lobuchwepheshe bokusasaza iingxelo zogcino mali. Eyona nto ingundoqo efumanisekayo kukuba ubume nepatheni yolu lwalamano iquka intsebenziswano yorhwebo kwaye ifana nomjikelo. Ipatheni ekhethwa ngamaqumrhu amaninzi yileyo yentsebenziswano ephakathi kwesibini. Amaqumrhu afuna tanci ukuba nolawulo kwimiba enzima yezentlalo xa erhwebelana. Noxa kunjalo, ipatheni yokurhwebelana ngezibini isenokudala ukungalingani nokuqhathana ngokuhamba kwexesha. Usabelo kulwalamano lwezibini olungenalingano yiphatheni yorhwebelwano olungabekelwanga mida, apho abathathi nxaxheba bekwazi ukuzithathela izigqibo ekhusini bengazichazi ukuba bangoobani, nto leyo inqanda ukusebenza ekuhleni nokufunekayo ekusebenzisaneni ngaphandle kwamagingxigingxi. Ipatheni yesithathu kwixabiso lolwalamano kulapho ulwalamano lusongiwe, apho abathathi nxaxheba belungelelanisa iingxabano ezingemiba yezentlalo enzima ngokufezekisa iimeko ezilula nezincinane. Oku kufana nomdlalo osongeneyo nolicebo lobulumko onokukhethwa ngabathathi nxaxheba. Okubalulekileyo kukuba le yindlela eyenye enokukhawulelana neengxwabangxwaba eluntwini nakumaqumrhu. Eneneni, kwipatheni yentsebenziswano esongeneyo, abathathi nxaxheba bazama ukutshintsha ulwalamano oluphakathi komntu nabanye, endaweni yokuncama izinto ezithile ezinokukhokelela kwilahleko okanye ekonganyelweni ngabanye. Noxa kunjalo, ipatheni yolwalamano olusongeneyo kulwalamano lwabalawuli ayinto ilula kwaye inqabile. / Udaba olungumgogodla walolu cwaningo wukuguquka kwesithathu kweminotho ngenxa yamandla namakhono obuchwepheshe besimanjemane atholakala ngaphandle kwenhlangano. Ngokuqondileyo, kubhekeke ukuthi ukusetshenziswa kakhulu kwe-distributed ledger technology kusiguqule kakhulu isimo-sakhiwo sezinhlangano kanye nendlela ezisebenza ngayo, kangangukuthi zigcine sezingabonakali neze ukuthi zike zaba kulesi simo-sakhiwo ezikusona njengamanje. Ngakhoke ukusetshenziswa kwe-distributed ledger technology akuyona neze inkinga elula futhi abangayixazulula kalula abaphathi; kepha kuyinkinga eyinkimbinkimbi futhi eyimpicabadala okungelula nakancane ukuyixazulula. Ngaphezu kwalokho, izincazelo zemvelo ziyengeza phezu kokudideka okuphathelene nalokho okumele kwenziwe ngabaphathi maqondana ne-distributed ledger technology. Ukuze kudlulelwe ngale kwenqwabanqwaba yezincazelo zemvelo ezikhona kudingeka indlela-kucabanga nendlelakubuka evulekile yokuqonda ulwazi oluphathelene nezimo kanye nezigameko okuhlangatshezwane nazo noma okudlulwe kuzona. Ifenomeloji iyikho kokubili ifilosofi kanye nendlela-kusebenza esetshenzisiwe kulolu cwaningo, okuphonsa umbuzo mayelana nokuthi kuphathelene nani ukuxhumana kanye nokubandakanywa kwabantu emhlabeni, ikakhulukazi maqondana nokubandakanywa okuphathelene ne-distributed ledger technology. Lolu cwaningo luvala igebe lokungabi khona kolwazi ngokuthi lunikeze incazelo enembayo yomongo we-distributed value ecosystem. Ucwaningo luyalekelela futhi lufake isandla ekutholakaleni kokuqonda okuhle nokuhleleke kahle futhi okuyisisekelo komongo we-distributed value ecosystem okungukuthi lokhu kuwuhlobo lwamaphethini obudlelwano obuboniswa ngababambiqhaza maqondana ne-distributed ledger technology. Umphumela osemqoka kakhulu futhi oyiqiniso otholakale ocwaningweni wukuthi ubunjalo kanye nephethini yalobu budlelwano ibandakanya izinhloso zokuzizuzela okuthile futhi okungubudlelwano obusasiyingi. Iphethini encanyelwa yiningi lezinhlangano yi-bounded binary transactional pattern. Izinhlangano zihlose ikakhulukazi ukuba namandla phezu kwezinto ezithile ezinobunkimbinkimbi emphakathini lapho zenza umsebenzi wazo. Kodwa-ke ngokuhamba kwesikhathi i-bounded binary transactional pattern kungenzeka ibonise ubudlelwano obungenakho ukulingana futhi obuchemile obungenabugugu. Impendulo yokubhekana nobudlelwano obungama-unbalanced binary bounded value relationships yi-unbounded transactional pattern, enikeza ababambiqhaza ukukhululeka nokuzimela okukhudlwana kanye nobumfihlo bokuthi bangazidaluli noma baziveze ukuthi bangobani, kodwa-ke lokhu akubanikezi ukusebenza ngendlela esobala okuyinto edingekayo ekusebenzeni ngaphandle kwezihibe. I-third value relationship pattern kanye nomqondo ophusile owethulwayo yi-folded value relationship pattern lapho ababambiqhaza beqinisekisa ukuthi kunokulingana phakathi kokungqubuzana noma udweshu oluphathelene nezinto eziyinkimbinkimbi emphakathini maqondana nabo uqobo kanye nabanye abantu, ngokuthi bahlangabezane nama-narrow micro-level near-interaction conditions. Lokhu kuwumdladlwana ofongqekile wesimanjemanje futhi okhethekile nosemqoka ongasetshenziswa ngababambiqhaza. Umthelela osemqoka walokhu emphakathini nasezinhlanganweni wukuthi lokhu kuhlinzeka ngendlela ehlukile yokubhekana nokungqubuzana nodweshu kubudlelwano obuyinkimbinkimbi emphakathini. Empeleni, ku-folded transactional pattern, ababambiqhaza bahlose ukuthola okungcono kubudlelwano phakathi kwabo bona uqobo lwabo kanye nabanye abantu esikhundleni sokwakha ubudlelwano lapho izinhlangothi zonke zithola ukushintshisana okulinganayo noma ukuzidela okuthile maqondana nobudlelwano, okuyinto eholela ekutheni kube nokuvumelana phakathi kwezinhlangothi okuhambisana nokuzidela komuntu uqobo lwakhe noma-ke ukukhonya phezu kwabanye. Kodwa-ke umthelela walokho oqondene nabaphathi wukuthi akulula neze ukwakha i-folded value relationship pattern yoqobo futhi lokhu kuyivela kancane. / Business Management / D. Com. (Business Management)