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Foram realizados dois experimentos (EXP) com a finalidade de apresentar alternativas para reduzir os efeitos do estresse por calor (EPC), aumentando a produtividade em épocas quentes. O primeiro EXP teve como objetivos verificar o efeito de dietas com mais gordura (2,4 vs 4,0%) e menos proteína bruta (19,5 vs 18,5%) na metabolizabilidade, desempenho, rendimento de carcaça, parâmetros morfológicos (baço, bursa, coração, intestino e fígado), bioquímicos (proteínas totais, glicose, fructosamina, albumina e globulinas) e hematológicos (heterófilos. linfócitos, eosinófilos, basófilos, monócitos e relação heterófilo:linfócito) das aves aos 42 dias submetidas a EPC cíclico (25-32C). O efeito direto do EPC no desempenho e na metabolizabilidade da dieta, na situação de consumo pareado (comparado ao ambiente termoneutro) Também foi estudada. O segundo EXP teve como objetivos verificar o efeito de dietas suplementadas com vitaminas C e E (100UI de vitamina E/kg de ração e 300 ppm de vitamina C/kg de ração) e minerais orgânicos Zn e Se (40 ppm Zn e 0,3 ppm Se/kg de ração) no desempenho de frangos de corte submetidos a EPC e nos parâmetros morfológicos, bioquímicos e hematológicos das aves aos 35 dias. Foi observado que a queda de desempenho verificada no calor está relacionada principalmente com a diminuição no consumo e à redução na metabolizabilidade da matéria seca. A dieta com 1,6% a mais de gordura e 1% a menos proteína proporcionou às aves em EPC melhora na conversão alimentar (CA), mas não interferiu no rendimento de carcaça e cortes. Esta dieta também proporcionou um melhor peso relativo de bursa, a diminuição no número de linfócitos, heterófilos, relação H/L e monócitos das aves em EPC, indicando que as alterações metabólicas ocasionadas pelo estresse foram atenuadas pela dieta. No segundo EXP, a suplementação vitamínica e/ou mineral melhorou o desempenho das aves em função de um menor consumo que resultou em melhor CA, independentemente do ambiente. O EPC reduziu o peso absoluto e relativo dos órgãos linfóides, os valores de hemoglobina, aumentou o número de heterófilos e a relação H/L . As suplementações vitamínico e/ou mineral não influenciaram os parâmetros bioquímicos séricos e hematológicos dos frangos em EPC. A relação H/L foi um bom indicador de estresse, aumentando sempre que as aves estiveram estressadas, independentemente do tipo de estresse. O peso dos órgãos linfóides também pode ser considerado um bom indicador de EPC desde que não estejam sofrendo outro tipo de estresse.

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Uma complexa maquinaria molecular é responsável pelo desenvolvimento cardíaco, e qualquer alteração nesta maquinaria pode ocasionar cardiopatias congênitas. Nesse sentido, lipídeos bioativos e espécies reativas de oxigênio (ERO) podem apresentar importante papel durante a regulação da morfogênese cardíaca. Os lipídeos bioativos apresentam papel na sinalização celular, sendo relacionados à pluripotência e diferenciação. Adicionalmente, ERO são essenciais para o desenvolvimento cardíaco, contudo, a excessiva produção de ERO está diretamente associada à malformação da estrutura do coração. Nesse sentido, ERO podem promover o acúmulo de ceramida e reduzir a síntese de esfingosina-1-fosfato, gerando alterações na concentração de esfingolipídeos. Desta forma, esta dissertação de mestrado revisa a relação entre lipídeos bioativos e ERO, descrevendo o impacto desta relação no desenvolvimento e malformações da estrutura cardíaca. Posteriormente, são utilizados dados transcritômicos e ferramentas de quimio-biologia de sistemas para avaliar as funções potenciais de lipídeos bioativos durante o desenvolvimento cardíaco de Mus musculus. Os dados obtidos indicam que os lipídeos bioativos estão relacionados com a morfogênese cardíaca, associados à expressão gênica, rearranjo do citoesqueleto, motilidade e adesão celular. Esses lipídios podem participar da resposta celular a estímulos externos, alterando a dinâmica da membrana plasmática e influenciando a morfogênese cardíaca através da remodelagem da matriz extracelular. Adicionalmente, esses lipídios podem mediar o estímulo de secreção de citocinas, como IL-6, além da regulação da mobilização de Ca2+ e da atividade de fatores de crescimento. / A complex molecular machinery is responsible for the control of cardiac development, where any disruption of this system leads to congenital cardiopathies. In this sense, bioactive lipids and reactive oxygen species (ROS) show important roles in regulating cardiac morphogenesis. Bioactive lipids are observed in cellular signaling processes, and have been reported to be necessary for cellular pluripotency and differentiation. Additionally, redox homeostasis is crucial during embryonic development, since excessive ROS production is directly related to malformations of cardiac structures. In this sense, ROS can promote ceramide accumulation and reduce sphingosine-1-phosphate synthesis, generating an imbalance in the sphingolipid concentration. Thus, this master’s degree dissertation reviews the relationship between bioactive lipids and ROS, describing the impact of this relationship during cardiac structure development and malformations. Henceforth, transcriptomic data and systems chemo-biology tools were employed to evaluate the potential role of bioactive lipids during cardiac development in Mus musculus. Our analysis indicated that bioactive lipids are related to cardiac morphogenesis, gene expression, cytoskeletal rearrangement, cell adhesion and motility. Bioactive lipids can participate in the cellular response to external stimuli, altering the plasma membrane dynamics and influencing cardiac morphogenesis through the remodeling of the extracellular matrix. Additionally, these lipids may mediate the stimulation of cytokines release, such as IL-6, regulate the Ca2+ mobilization and the activity of growth factors.

O etileno (Et) é um fitormônio importante na chamada resposta tripla em plântulas, compreendendo a inibição do alongamento caulinar, o espessamento do caule e o hábito de crescimento horizontal (perda da sensibilidade gravitrópica), além de participar na indução da abscisão foliar e na resposta à estresse. Estudos sobre a resposta da soja aos mais diversos tipos de estresse têm emergido dentre a comunidade científica brasileira, uma vez que esta cultura é de grande importância econômica ao país. Tendo em vista o papel descrito das respostas desencadeadas por etileno em diversas espécies vegetais, este trabalho descreveu in silico a rota de biossíntese deste fitormônio e da sinalização por ele mediada em soja, utilizando recursos disponibilizados por banco de dados públicos e pelo Projeto GENOSOJA (Consórcio Brasileiro do Genoma da Soja), que disponibilizou dados moleculares relacionados à genômica, transcriptômica e proteômica desta leguminosa sob diversas condições de estresse. Com auxílio de ferramentas de bioinformática foram identificados 502 genes em soja, divididos em três grupos: (i) biossíntese de etileno, (ii) transdução de sinal por ele mediada e (iii) fatores de transcrição da superfamília AP2/ER. Análises posteriores possibilitaram a avaliação da possível ortologia das proteínas de soja identificadas por experimentos in silico de BBH (Best Bidirectional Hit), mostrando uma maior proximidade filogenética com Arabidopsis thaliana. A associação destes dados propiciou a elaboração de modelos in silico da biossíntese de etileno e da sinalização por ele mediada em soja, onde foram identificados elementos conservados principalmente com A. thaliana. Além disso, a análise do banco de dados fornecido pelo Projeto GENOSOJA possibilitou identificar em transcriptomas de raízes e folhas de cultivares de soja cultivadas em sistema hidropônico e submetidas à déficit hídrico a expressão diferencial de cerca de 24,00 % dos genes caracterizados. A regulação transcricional destes genes foi estudada pela análise de seus possíveis promotores, onde foram identificadas in silico 29 famílias de elementos cis-atuantes importantes na regulação mediada por etileno e em possíveis interconecções com a sinalização mediada por outros fitormônios, como ácido jasmônico, ácido abscísico, auxinas e brassinoesteróides. Estes dados, associados com a avaliação dos níveis de ACC livre e produção de etileno, possibilitaram melhor compreensão em nível molecular da importância deste fitormônio em soja nas condições analisadas e a sua possível participação em respostas desta commodity à seca. / The ethylene (Et) is the phytohormone known for the seedlings triple response, comprising the inhibition of shoot elongation, the stem thickness and the habit of horizontal growth (loss of gravitropic sensitivity). Ethylene also participates in the induction of leaf abscission and in response to stress. Studies about soybean response to various types of stress have emerged among the Brazilian scientific community since this crop is extremely relevant to the country. Considering the described role triggered by ethylene responses in several plant species, this work described in silico the biosynthesis and signaling pathways mediated by this gas in soybean, using resources provided by public databases and GENOSOJA (Brazilian Soybean Genome Consortium) project. The study expanded the molecular data related to genomics, transcriptomics and proteomics known of this plant under several stress conditions. With the aid of bioinformatics tools, we identified 502 genes in soybean, divided into three groups: (i) ethylene biosynthesis, (ii) signal transduction mediated by this gas, and (iii) AP2/ERF transcriptional factors superfamily. Subsequent analyzes of BBH (Best Bidirectional Hit) experiments enabled the evaluation of the possible protein orthology encoded by these genes, showing phylogenetic proximity with Arabidopsis thaliana. The combination of these data propitiated the development of soybean ethylene biosynthesis and signaling in silico models, which were identified preserved elements mainly with A. thaliana. Furthermore, GENOSOJA database analysis allowed to identify the differential expression of 24, 00% of these genes in soybean transcriptomes, as the crop was initially grown in hydroponic system and then submitted to water deficit. In addition, the transcriptional regulation of these genes was studied by analyzing its putative promoters, in which were identified, in silico, 29 families of cis-acting elements. These elements are important for ethylene-mediated regulation and its possible interconnections with other signaling pathways mediated by other plant hormones, such as jasmonic acid, abscisic acid, auxin and brassinosteroids. Thereby, this study, combined with assessing the abundance of free ACC and ethylene production, allowed a better understanding of ethylene importance at a molecular level in this crop, and its possible participation in responses to drought.

A vitamina e seus derivados, os retinóides, participam de processos celulares responsáveis pela manutenção do sistema nervoso central. Estas moléculas induzem, por exemplo, tanto diferenciação quanto morte neuronais, cujas conseqüências são o surgimento de regiões com funções específicas naquele tecido e uma morfologia característica. No entanto, o excesso de vitamina A, ou de retinóides, na dieta, ou devido a uso terapêutico, pode ser teratogênico, por exemplo. Ainda, outros tecidos podem ser afetados pelo excesso de tais moléculas, incluindo o fígado. Não só a teratogênese induzida por vitamina A é importante. Transtornos cognitivos são comuns em usuários de vitamina A/retinóides em altas doses, dentre eles irritabilidade, ansiedade e depressão. Além disso, estudos in vitro têm demonstrado um papel redox ativo para a vitamina A, ou seja, dependendo da concentração, ela será antioxidante ou pró-oxidante. Os objetivos deste trabalho foram investigar possíveis alterações no ambiente redox de diferentes regiões cerebrais de ratos adultos, além de investigar modificações comportamentais induzidas pelo tratamento com vitamina A. Neste trabalho, foram utilizados ratos Wistar machos adultos – 90 dias, que foram tratados por 3, 7 ou 28 dias com vitamina A na forma de palmitato de retinol nas doses de 1000, 2500, 4500 ou 9000 UI/kg/dia via intra-gástrica (gavagem). Nas estruturas cerebrais substância negra, estriado e hipocampo, verificamos aumento nos níveis de marcadores de estresse oxidativo (carbonilação de proteínas, peroxidação lipídica e diminuição no conteúdo de tióis reduzidos) e modulação da atividade de enzimas antioxidantes em todos os períodos analisados. Cronicamente, observamos que vitamina A em qualquer dose, mesmo naquelas usualmente consideradas terapêuticas, foi capaz de induzir comportamento tipo-ansiedade nos animais, além de diminuir sua capacidade de locomoção e de exploração. Então, a partir destes resultados e de outros dados já reportados, recomendamos cautela mesmo no uso terapêutico de vitamina A, já que alterações cognitivas são, muitas vezes, silenciosas, tornando seu diagnóstico complicado. / Vitamin A and its derivatives, the retinoids, participate in cellular processes that are responsible for the maintenance of the central nervous system. These molecules induce, for example, either neuronal cell differentiation or death, consequently inducing the arisen of cerebral regions with specific function and a characteristic morphology. However, excessive vitamin A, or its retinóides, in the diet, or even due to therapeutic use, may be, for instance, theratogenic. In addition, other tissues may be affected by the excess of such molecules, including the liver. Not only vitamin A-induced theratogenesis is important. Cognitive impairments are common among vitamin A-treated patients, for instance irritability, anxiety, and depression. Furthermore, in vitro investigations have demonstrating a redox active role to vitamin A, i.e. depending on its concentration, it could be anti- or prooxidant. In this work, we aimed to investigate alterations in the redox environment of some rat brain regions, and also to investigate behavioral changes that could be induced by vitamin A supplementation. Here, we have utilized adult male Wistar rats (90-day old) that were treated for 3, 7, or 28 days with vitamin A as retinol palmitate at 1000, 2500, 4500, or 9000 IU/kg/day intra-gastrically (gavage). In the cerebral regions substantia nigra, striatum, and hippocampus, we have verified an increased level of oxidative stress markers (protein carbonylation, lipid peroxidation, and decreased protein and non-protein thiol content) and antioxidant enzymes activities modulation after any period. Chronically, we have observed that vitamin A at any dose, even the therapeutic ones, was able to induce anxiety-like behavior in the animals, in addition to decrease its locomotion in and exploration of the light-dark box and open field. Then, regarding the results obtained in this work and from other reported data, we recommend more caution even in the therapeutic use of vitamin A, since the cognitive alterations may be, frequently, hard to be diagnosed.

A Parada Cardiorrespiratória (PCR) é caracterizada pela parada abrupta da ventilação e circulação espontâneas. A Síndrome Pós-parada Cardiorrespiratória (SPCR) surge após a PCR, destacando-se por acarretar disfunção do miocárdio, lesão cerebral, resposta sistêmica inflamatória devido à isquemia/reperfusão, possuindo importante causa de mortalidade em todo o mundo. O processo de isquemia/reperfusão gerado pela PCR contribui para o dano tecidual, em parte pela geração de espécies reativas. A formação de espécies reativas pode tanto gerar dano direto em biomoléculas como lipídeos, DNA e proteínas quanto alterar a composição celular de antioxidantes enzimáticos e não enzimáticos, componentes de diferentes vias celulares como apoptose e necrose e ativar inflamação. O objetivo do estudo (observacional, coorte prospectivo) foi analisar, em humanos, o perfil do processo de estresse oxidativo na SPCR acompanhando os pacientes durante as diferentes fases da síndrome. Foi coletado sangue total de 30 pacientes pós-PCR 6, 12, 36 e 72 horas após a ressuscitação bem sucedida, os quais se encontravam internados na Unidade de Terapia Intensiva (UTI) do Hospital Nossa Senhora da Conceição – Grupo Hospitalar Conceição (HNSC-GHC) de Porto Alegre (entre maio de 2011 a novembro de 2012). Excluíram-se pacientes menores de 18 anos, vítimas de trauma, pós-operatório imediato (<7 dias), gestantes e pacientes terminais. O dano em biomoléculas foi analisado através da dosagem de grupos carbonil (proteínas), malondialdeído (MDA) (lipídeos) e nitritos/nitratos, além da dosagem da proteína S100B como um marcador de dano neuronal; os antioxidantes enzimáticos através da atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), glutationa S-tranferase (GsT) e consumo de H2O2; antioxidantes não-enzimáticos através da concentração de glutationa (total (tGSH), reduzida (GSH) e oxidada (GSSG)) e vitamina C. Além disso, dados clínicos e bioquímicos foram fornecidos pelo hospital, como pH, glicose, lactato, hemoglobina, hematócrito, proteína-C reativa e eletrólitos. Dos 30 pacientes, 60% eram homens e apenas 18 sobreviveram durante todo o período de coleta (72h pós-PCR). A análise estatística foi realizada através do teste The Generalized Estimation Equations (GEE). Os pacientes apresentaram em três dos quatro momentos de coleta médias correspondentes à acidose e lactato com valores superiores aos considerados normais em todos os momentos. Os níveis de hemoglobina diminuiram significativamente do primeiro dia para o último. Os níveis de proteína-C reativa aumentaram significativamente do primeiro dia para o último e os valores médios de todos os momentos foram altos comparados com valores normais. Os níveis de nitritos/nitratos em eritrócitos encontraram-se significativamente mais elevados no último momento do que no penúltimo. Os níveis de tGSH, GSH e GSSG diminuíram significativamente do primeiro momento para o terceiro. Também foram realizadas análises desses parâmetros comparando homens e mulheres. A atividade de GsT teve aumento das 6 para 36 h pós-PCR. Mulheres apresentaram variações significativas nos níveis de glicose (relacionado a hiperglicemia), com o valor mais alto nas 72h pós-PCR. Homens tiveram variação nos níveis de GSSG, tendo seu menor valor 36h pós-PCR, bem como diminuição do consumo de H2O2 de 6h para 36h pós-PCR. Concluise que o estresse oxidativo não influencia no processo da SPCR somente nos momentos iniciais deste, mas continua sua influência ao longo de todas as fases. Além disso, homens e mulheres possuem resposta fisiológica diferente à SPCR. Enfatizando que este é o primeiro trabalho comparando as diferenças entre os sexos nesta síndrome em humanos com um número maior de parâmetros analisados. / Cardiac arrest (CA) is characterized by the abrupt stop of spontaneous ventilation and circulation. The Post- Cardiac Arrest Syndrome (Post-CA Syndrome) arises after CA, distinguished by cause myocardial dysfunction, brain injury, systemic inflammatory response due to ischemia/reperfusion, having important cause of mortality worldwide. The process of ischemia/reperfusion generated by CA contributes to tissue injury, in part by generating reactive species. The formation of reactive species can generate both direct damage to biomolecules such as lipids, DNA and proteins and alter the cellular composition of enzymatic and non-enzymatic antioxidants, components of different cellular pathways such as apoptosis and necrosis and activate inflammation. The objective of the study (observational, prospective cohort study) was to analyze, in humans, the profile of the process of oxidative stress in SPCR accompanying patients during different stages of the syndrome. Whole blood of 30 patients post-CA 6, 12, 36 and 72 hours were collected after successful resuscitation, which were admitted to the Intensive Care Unit (ICU) of the Hospital Nossa Senhora da Conceição - Conceição Hospital Group (HNSC - GHC) of Porto Alegre (from May 2011 to November 2012). We excluded patients younger than 18 years, victims of trauma, immediate postoperative period (< 7 days), pregnant and terminally ill patients. The damage to biomolecules was examined through measurement of carbonyl groups (proteins), malondialdehyde (MDA) (lipids) and nitrites/nitrates, dosage of S100B protein as a marker of neuronal damage, through enzymatic activity of antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), glutathione S-transferase (GST) and consumption of H2O2; non-enzymatic antioxidants through the concentration of glutathione (total (tGSH) , reduced (GSH) and oxidized (GSSG)) and vitamin C. In addition, biochemical and clinical data were provided by the hospital, such as pH, glucose, lactate, hemoglobin, C-reactive protein and electrolytes. Of the 30 patients, 60 % were men and only 18 survived throughout the collection period (72h post- CA). Statistical analysis was performed using Generalized Estimation Equations test (GEE). Patients reported in three of four times average collection corresponding to acidosis and lactate values over that considered normal at all times. Hemoglobin decreased significantly from the first day to the last. The C-reactive protein increased significantly from the first day to the last, and the averages of all times were high compared with normal values. Nitrites/nitrates found in erythrocytes were significantly higher than the last time in the penultimate. tGSH, GSH and GSSG decreased significantly from the first moment to the third. We also did the analysis of these parameters comparing men and women. Women showed significant variations in glucose levels (hyperglycemia associated) with the highest value at 72h post-CA. GsT activity had decreased from 6 to 36 h post-CA. Men had a variation in the levels of GSSG, having its lowest value 36h post-CA as well as reducing the consumption of H2O2 6h for 36h post-CA. We conclude that oxidative stress does not influence the process of SPCR only in the early moments of this, but his influence continues throughout all stages. In addition, men and women have different physiological response to Post-CA Syndrome. Emphasizing this is the first study to compare differences between genders in this syndrome in humans with a greater number of parameters analyzed. Key words: Post cardiac arrest syndrome, cardiac arrest, oxidative stress.

As nitrorredutases compreendem uma família de enzimas dependentes de flavina adenina mononucleotideo (FMN) capazes de metabolizar nitrocompostos usando nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD(P)H) como fonte de elétrons. Essas enzimas desempenham um papel central na metabolização de nitrocompostos recebendo grande atenção devido a sua habilidade em mediar a toxicidade desses compostos, tendo aplicações biotecnológicas e importância clínica. Essas enzimas podem ser encontradas em bactérias e em menor escala em fungos, protozoários e mamíferos. Em relação ao seu papel fisiológico, algumas hipóteses, como a participação na bioluminescência, homeostase metálica, biossíntese de cobalamina e resposta a estresse oxidativo têm sido propostas. Entretanto, não se tem conhecimento exato sobre a sua real função biológica. Neste cenário, este estudo tem como objetivo investigar possíveis funções das nitrorredutases no metabolismo de Escherichia coli e Saccharomyces cerevisiae, com ênfase na possível participação dessas enzimas na resposta ao estresse oxidativo. Para tanto, foi construída a rede de interações proteína-proteína das nitrorredutases NfsA e NfsB de E. coli e identificadas cinco sub-redes representando diferentes processos biológicos. Os resultados permitiram a elaboração de modelos sugerindo que as nitrorredutases de E. coli podem participar do metabolismo de ferro, manutenção do conteúdo de NADPH, metabolismo de compostos aromáticos e síntese de glicogênio. Estas vias podem contribuir nas respostas a estresse oxidativo e a limitação de nutrientes. Na levedura S. cerevisiae, foi determinada a influência das nitrorredutases Frm2p e Hbn1p na resposta a estresse oxidativo. Os resultados mostraram uma menor atividade basal de superóxido dismutase (SOD) e elevada sensibilidade a óxido de 4-nitroquinolina (4-NQO) e N-nitrosodietilamina (NDEA), indução de mutantes citoplasmáticos (petites), produção intracelular de ERO e peroxidação lipídica nas linhagens frm2 hbn1e frm2 hbn1quando expostas a estes agentes geradores de superóxido. Ainda foi observada elevada atividade basal de catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx) e conteúdo de glutationa (GSH) nas linhagens frm2 e frm2 hbn1. Estas linhagens possuem menor produção de espécies reativas de oxigênio (ERO) e peroxidação lipídica quando expostas aos peróxidos H2O2 e t-BOOH. Para elucidar os mecanismos pelos quais as nitrorredutases Frm2p e Hbn1p podem regular as defesas antioxidantes, foram identificadas, por biologia de sistemas, as interações dessas proteínas, tendo cinco sub-redes representando diferentes processos biológicos. Esta análise foi seguida por uma avaliação de índices de centralidade, que identificaram importantes proteínas da rede. Uma triagem dos fenótipos de sensibilidade a oxidantes foi realizada com linhagens proficientes e deficientes nestas proteínas identificadas e foram selecionadas as proteínas envolvidas nas respostas mais evidentes ao estresse oxidativo: as proteínas Ski8 (contribui na degradação do RNAm no sentido 3’-5’) e Cad1 (um ativador transcricional). Esta informação foi usada para a construção de linhagens duplo e triplo mutantes deficientes em Frm2p, Hbn1p, Ski8p ou Cad1p, seguindo a determinação da sensibilidade, acúmulo intracelular de ERO e nível de peroxidação lipídica na exposição a oxidantes e ainda a atividade basal de enzimas antioxidantes. Com base nos resultados obtidos, foi construído um modelo considerando que Cad1p ativa a expressão do gene FRM2 e a interação Frm2p-Ski8p regula as atividades das enzimas antioxidantes pela degradação do RNAm ou pela modulação da degradação dos transcritos do gene OLE1 (Ole1p atua na síntese de ácidos graxos insaturados) modificando a composição de ácidos graxos da membrana plasmática. A interação Hbn1p-Nab2p (Nab2p é necessária para a exportação do RNAm do núcleo para o citoplasma) controla a atividade de SOD pela exportação do RNAm. / The nitroreductase family comprises a group of flavine mononucleotide (FMN)-dependent enzymes able to metabolize nitrosubstituted compounds using the reducing potential of nicotinamide adenine dinucleotide (NAD(P)H). Nitroreductase proteins play a central role in the activation of nitrocompounds and have received attention in recent decades based on their role in mediating nitrosubstituted compound toxicity, by its biotechnological application for bioremediation biocatalysis, and clinical importance in chemotherapeutic tumor treatment, ablation of specific cells and antibiotic resistance. Due to its relevance, different bacterial nitroreductases have been purified, and their biochemical, kinetic parameters and structure have been determined. Nitroreductases can be found within bacterial species and, in a less extend, in eukaryotes, such as fungi, protozoan and mammalian. A feature of the nitroreductase family is our lack of knowledge about its biological function. Therefore, new hypotheses have been proposed to solve the physiological role of nitroreductases, such as bioluminescence, metal homeostasis, vitamin B12 biosynthesis and oxidative stress response. In this context, this study aims to investigate possible functions of nitroreductases in Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae metabolism, with emphasis on possible role of these enzymes in oxidative stress response. Thus, a systems biology study was performed by generating protein-protein interactions (PPI) for NfsA and NfsB nitroreductases of E. coli. The results obtained from these systems biology analyses allow us to draw some models suggesting that E. coli nitroreductases can participate in iron metabolism, NADPH pool maintenance, aromatic compound metabolism, methionine and glycogen synthesis. In the yeast S. cerevisiae, the influence of Frm2p and Hbn1p nitroreductases in oxidative stress response was determined. The results showed a weaker basal activity of superoxide dismutase (SOD) and higher sensitivity for 4-nitroquinoline-oxide (4-NQO) and N-nitrosodiethylamine (NDEA), induction of petites, production of reactive oxygen species (ROS) and lipid peroxidation when exposed the these superoxide-generating agents. The results showed a higher basal activity of catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx) and reduced glutathione (GSH) content in the single and double mutant strains frm2 and frm2 hbn1. These strains were less ROS-producing and lipid peroxidation when exposed to peroxides-generating agents such as H2O2 and t-BOOH. To elucidate the mechanisms how nitroreductases regulate antioxidant defenses, we undertook a systems biology approach to identify Frm2p and Hbn1p interactions. A protein-protein interaction (PPI) network was obtained and biological processes related to RNA metabolism were observed. Thus, network centrality analysis was performed, which allows for selection of important proteins of network. A sensitivity screening of yeast strains proficient and deficient in these proteins to oxidants was performed and selected Ski8p (mediates 3'-5' RNA degradation) and Cad1p (transcriptional activator). This information was used to construct double and triple mutants defective for Frm2p, Hbn1p, Cad1p or Ski8p followed by determination of sensitivity, ROS accumulation, lipid peroxidation following oxidants exposure and basal antioxidant-enzyme activities. The results obtained allow us to draw model suggesting that Cad1p activate FRM2 following Frm2p-Ski8p interaction influences to oxidative stress response by regulates mRNA degradation of antioxidant-enzyme following their activities or OLE1 (Ole1p act in unsaturated fatty acid synthesis) transcripts degradation modifying the plasma membrane fatty acid composition. The Hbn1p-Nab2p (Nab2p act in mRNA export) interaction controls SOD activity by mRNA export.