SOBREIRA, Alana Cecília de Menezes. Estudo da expressão dos genes das bombas de prótons (V-ATPase e V-PPase) e dos contra-transportadores vacuolares (NHX) de Vigna unguiculata (L.) Walp submetidos a estresses abióticos.2009 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by JOANA BEZERRA (joanabib@yahoo.com.br) on 2012-11-09T21:07:31Z No. of bitstreams: 1 2009_tese_acmsobreira.pdf: 1938746 bytes, checksum: 064fea08dd8578e2f6b67de140140d86 (MD5) / Approved for entry into archive by Érica Barros(ericabarros@ufc.br) on 2012-11-12T22:49:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_tese_acmsobreira.pdf: 1938746 bytes, checksum: 064fea08dd8578e2f6b67de140140d86 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-12T22:49:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_tese_acmsobreira.pdf: 1938746 bytes, checksum: 064fea08dd8578e2f6b67de140140d86 (MD5) / The acummulation of Na+ in the central vacuole represents an important mechanism for plants to cope with salt stress. The vacuolar content and the regulations of their volumes in vegetable cells depend on the activity of transporters and channels located in the tonoplast (vacuolar membrane). The vacuolar membrane possesses two different proton pumps (V-ATPase and V-PPase), aquoporine, and systems of primary and secondary transporters like the vacuolar Na+/H+ antiporter (NHX). The two transmembrane proton pumps work as systems of primary transport in vegetable cells and both enzymes generate a difference of proton electrochemical potential through the vacuolar membrane which can provide energy to antiport system, H+/substrate. The vacuolar Na+/H+ antiporter, uses the electrochemical gradient generated by the primary transporters to pump Na+ ions inward the vacuole. In the present work were first determined the Na+ and K+ content followed by the gene expression of the vacuolar proton pumps (VHA-A, VHA-E and HVP) and the vacuolar antiporters (NHX2 and NHX6) from seedlings of Vigna unguiculata subjected to salt and osmotic stress. The seedlings were grown on nutritive medium in the absence of NaCl and PEG (control condition), presence of NaCl 100 mM (salt stress) or in the presence of PEG 6000 200,67g.L-1 (osmotic stress). The ion Na+ content essay showed an increase in all plant tissues when submitted to salt stress, while the K+ ions decreased in the same condition. The gene expression of the vacuolar proton pumps and the Na+ antiporter from roots and leaves showed an increase in all studied conditions being more expressive to V-PPase, NHX2 and NHX6 suggesting a coordinated regulation of these genes. The results from leaves showed that VHA-A and VHA-E were increased, while the others genes tend to remain constant in the osmotic stress. These results suggest that salt and osmotic stress induced a differential regulation of all studied genes, being the vacuolar Na+ antiporters an important part on keep the cellular homeostasis when the plants were submitted to salt stress. / O acúmulo de Na+ no vacúolo central representa um importante mecanismo de defesa de plantas contra o estresse salino. A regulação dos volumes e conteúdos dos vacúolos de células vegetais depende da atividade de transportadores e canais localizados no tonoplasto (membrana vacuolar). A membrana vacuolar possui duas distintas bombas de prótons (V-ATPase e V-PPase), aquoporinas e vários sistemas de transportes ativos e/ou secundários, como os contra-transportadores Na+/H+ vacuolares. As duas bombas de prótons transmembranares funcionam como sistemas de transporte primário nas células vegetais e ambas as enzimas geram uma diferença de potencial eletroquímico de prótons através da membrana vacuolar. Os contra-transportadores vacuolares Na+/H+ utilizam o gradiente eletroquímico de prótons gerado pelos transportadores primários para transportar Na+ para dentro do vacúolo. No presente trabalho inicialmente foram determinados os conteúdos de íons Na+ e K+ em raízes, hipocótilos e folhas e em seguida a análise da expressão dos genes das bombas de prótons (VHA-A, VHA-E e HVP) e dos contra-transportadores vacuolares (NHX2 e NHX6) em plântulas de Vigna unguiculata (L.) Walp cv. Vita 5 submetidas a estresse salino e osmótico. As plântulas foram crescidas em meio nutritivo na ausência de NaCl e PEG (controle), na presença de 100 mM de NaCl (estresse salino) ou na presença de 200,67 g/L de PEG (estresse osmótico). O conteúdo de íons Na+ aumentou em todos os tecidos da planta quando submetidos ao estresse salino (NaCl 100 mM) enquanto que o conteúdo de íons K+ diminuiu na mesma condição. A expressão dos genes das bombas de prótons e dos contra-transportadores vacuolares de folhas e de raízes no estresse salino aumentou em todas as condições estudadas, porém o aumento foi mais expressivo para os genes da V-PPase, NHX2 e NHX6 sugerindo uma regulação paralela entre esses genes. Já no estresse osmótico, os resultados para as folhas mostraram que a expressão dos genes VHA-A e VHA-E aumentaram enquanto que os outros genes não sofreram mudanças significativas. Nossos resultados sugerem que o estresse salino e o estresse osmótico induziram uma regulação diferenciada em todos os genes sendo o contra-transportador Na+/H+ importante na homeostase celular quando as plantas foram submetidas ao estresse salino e osmótico.

Em estudos de proteção ao genoma contendo lesões de C. crescentus, foi feita uma varredura em uma biblioteca clones mutados pelo transposon Tn5 e sensíveis à luz UV-B e MMS. Dos 249 clones selecionados conseguimos identificar mutações em 102 genes, distribuídos em dez categorias funcionais, incluindo metabolismo de DNA. Além de genes já descritos como atuantes na defesa de genoma a lesões, os dados ainda adicionam funções potenciais para outros genes. Investigação mais detalhada indica que vários dos genes identificados podem afetar o estresse e ciclo celular, podendo estar relacionados a respostas do tipo pontos de checagem. Além disso, verificamos que mutantes para genes envolvidos em reparo excisão de nucleotídeos são mais sensíveis à H2O2, indicando que nessa bactéria, este sistema de reparo atua também em lesões oxidativas no DNA. Os dados obtidos são pioneiros no estabelecimento de funções para vários genes de C. crescentus e de outras alfa-proteobactérias. / This work aimed to identify genes related to DNA damage protection in C. crescentus, by means of screening a Tn5 -mutated library for clones sensitive to UV-B light and MMS. Out of 249 selected clones, we were able to identify mutations in 102 genes, classified in ten different functional categories, including DNA metabolism. In addition to genes already described as playing a role in genome defense to lesions, the results provide new potential functions to several other genes. More detailed investigation indicates also that the mutations in some of these genes may also affect cell stress and cell cycle, being potentially involved in check-point responses. Moreover, mutants for nucleotide excision repair genes were also found to be sensitive to H2O2, indicating that this DNA repair system also acts in DNA oxidative damage. These data are the first establishing a role in genome protection for several genes in C. crescentus, as well as other alpha-proteobacteria.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Irrigated rice is highly influenced by weather, as it is by air temperature and solar radiation. Thus, the study aimed to evaluate the effect of sowing dates on grain yield and in water use, as well as in red rice, main weed in irrigated rice. Furthermore, the study evaluated the influence of different temperatures on the germination of red rice and cultivated rice, as well as oxidative stress in rice plants submitted to different temperatures and water level conditions. The studies were performed in field in an experimental lowland area, and in laboratory, in a BOD incubator and in Phytotron with controlled temperature conditions. It was observed that the sowing date has influence on yield, on the efficiency of water use and on the control of red rice, and that the beginning of the recommended period for sowing (end of September and beginning of October) what provides better grain yield and water use efficiency. Also, in this period red rice seeds emerge less, resulting in a more efficient control. It was verified that the soil temperature effects red rice germination, what can be a significant strategy on the management of this weed. On the other hand, the temperature associated to the water level is a factor that causes oxidative stress on rice seedlings, with consequences on growth and nitrogen accumulation. The lower the water level used in the rice paddy, smaller are the morphophysiological changes caused in seedlings. The chemical control by applying imazapyr+imazapic in the dose of 52,5+17,5 g ha-1 in PRE + 52,5+17,5 g ha-1 in POST; and 105+35 g ha-1 only in PRE and POST are efficient on red rice control, on condition that the irrigation management is appropriate and there is no presence of red rice resistant to these herbicides. / A cultura do arroz irrigado é altamente influenciada pelas condições meteorológicas, tais como temperatura do ar e radiação solar. Nesse sentido, o trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de épocas de semeadura de arroz no rendimento de grãos e no uso de água, bem como no controle de arroz-vermelho, principal planta daninha do arroz irrigado. Além disso, avaliou-se a influência de diferentes temperaturas na germinação do arroz-vermelho e do arroz irrigado, assim como o estresse oxidativo em plantas de arroz submetidas a diferentes condições de temperaturas e níveis de lâmina de água. Os trabalhos foram realizados a campo em área experimental de várzea e em laboratório, sob câmara B.O.D e Fitotron, com condições controladas de temperatura. Observou-se que a época de semeadura influencia o rendimento de grãos do arroz, a eficiência do uso da água e no controle do arroz-vermelho, sendo a época do início do período recomendado a que proporciona maior rendimento de grãos e eficiência no uso de água. Além disso, nesse período, ocorre menor emergência de arroz-vermelho, resultando em controle mais eficiente. Verificou-se também que a temperatura do solo afeta a germinação do arroz-vermelho o que pode ser uma estratégia significativa no manejo dessa planta daninha. Por outro lado, a temperatura e a altura da lâmina de água são fatores que podem causar estresses oxidativos em plântulas de arroz, com consequências no crescimento e na acumulação de nitrogênio. Quanto menor é a lâmina de água utilizada na lavoura, menores são as alterações morfofisiológicas causadas nas plântulas. O controle químico através da aplicação de imazapyr+imazapic na dose de 52,5+17,5 g ha-1 em PRE + 52,5+17,5 g ha-1 em POS; e 105+35 g ha-1 somente em PRE e POS é eficiente no controle de arroz-vermelho, desde que o manejo da irrigação seja adequado e não haja presença de biótipos de arroz-vermelho resistentes a esses herbicidas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Doutor em Ciências / Transformadores de potência são dispositivos essenciais aos sistemas elétricos e constituem-se num dos seus componentes de maior custo. Entretanto, verifica-se ainda, grandes carências e lacunas a serem exploradas quando se trata do estudo dos efeitos danosos ocorridos em seus enrolamentos em função dos elevados esforços eletromecânicos internos. Dentre elas, destaca-se a escassez de trabalhos que abordam temas voltados para a obtenção de curvas de suportabilidade mecânica de enrolamentos de transformadores. Neste sentido, esta tese tem por objetivo propor uma metodologia analítica para estimar os limites de suportabilidade mecânica de enrolamentos de transformadores e produzir curvas que permitem analisar a redução de vida útil do equipamento, quando estes são submetidos a elevados esforços advindos das correntes de energização e de curto circuito externo. Complementando os aspectos citados, os valores obtidos pela metodologia analítica são confrontados com os resultados experimentais e aqueles oriundos de simulações computacionais. Para as análises e os estudos vinculados com os aspectos mecânicos utilizou-se um programa reconhecido internacionalmente baseado no método dos elementos finitos na sua versão tridimensional (COMSOL).

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Os diferentes solos e manejos culturais afetam o equilÃbrio entre solo e organismos endÃgenos, os quais, por sua vez afetam a sustentabilidade do solo. Desse modo acredita-se que a diversidade dos organismos do solo tenha uma relaÃÃo estreita com a diversidade de outros organismos, tanto na superfÃcie, quanto no prÃprio solo e que as interaÃÃes dessa diversidade microbiana possam levar a uma alteraÃÃo de funÃÃo reduzindo ou ampliando a sustentabilidade dos ecossistemas. InteraÃÃes mutualÃsticas sÃo muito comuns na natureza e desempenham importante papel em muitos processos de diversos ecossistemas. Desse modo, a identificaÃÃo dos padrÃes da estrutura espacial e abundÃncia de microrganismos à um elemento importante e, necessÃrio para identificar esse processo.AssociaÃÃes mutualÃsticas entre plantas e organismos do solo sÃo essenciais para a sobrevivÃncia e crescimento das plantas na maioria dos ecossistemas terrestres. Assim, o uso combinado de leguminosas e microrganismos na reabilitaÃÃo de solos deteriorados à um processo efetivo na reestabilizaÃÃo dos ciclos de nutrientes nesse sistema, pois a estrutura alimentar do solo pode afetar o desenvolvimento da vegetaÃÃo. O mutualismo entre rizÃbios e leguminosas à possÃvel de manipulaÃÃo experimental. Diferente de alguns mutualistas, rizÃbios podem crescer e ser cultivados em meios seletivos. AlÃm disso, seu comportamento mutualista dentro dos nÃdulos pode ser manipulado e monitorado de modo nÃo invasivo. objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade de estirpes nativas de rizÃbio e a relaÃÃo com algumas espÃcies de leguminosas arbÃreas nativas ocorrentes na Reserva Particular do PatrimÃnio Natural (RPPN) Serra das Almas (05 00â a 05 20â S e 40 48 a 41 12â W) no estado do Cearà (Brasil),em uma Ãrea de caatinga no municÃpio de CrateÃs-Ce, dista 390 Km de Fortaleza, entre cotas de 300 a 350 m de altitude, e que caracteriza-se pro apresentar clima semi Ãrido e pluviosidade mÃdia de 881 mm anuais distribuÃda de Janeiro a Abril. Foram identificadas oito espÃcies de leguminosas arbÃreas, que apresentaramassociaÃÃes com rizÃbios: Anadenanthera colubrina var. cebil (Griseb)Altschu (Angico), Bauhinia cheilantha (Bong.) Stend (MororÃ), Poincianella pyramidalis (Tul.) L.P. Queiroz (Catingueira), Erythrina velutina Willd. (Mulungu), Mimosa caesalpiniifolia Benth (SabiÃ), Minosa acustistipula (Mart.) Benth (Juremabranca), Mimosa tenuiflora (Willd.) Poir (Jurema-preta), Amburana Cearensis (AllemÃo) A.C. Smith (Emburana). Foram coletados nÃdulos e solo rizosfÃrico para a identificaÃÃo de bactÃrias diazotrÃficas, em dois perÃodos, na estaÃÃo chuvosa e na seca. Foi realizado o cultivo destes rizÃbios nas plantas-isca, Macropitillium atropurpureum (DC) Urban, Vigna unguiculata (L., Walp.), Cajanus cajan var. flavus DC e Mimosa pudica L, bem como a caracterizaÃÃo cultural caracterizaÃÃo cultural de estirpes de rizÃbio isolados, testes de tolerÃncia a nÃveis crescentes de NaCl e a altas temperaturas.Verificou-se que 92,42% dos isolados apresentara crescimento rÃpido e 52,24% acidificaram o meio 79. Um total de 84,93% isolados possuem tolerÃncia a altas temperaturas (45 C), e 90,75% isolados apresentaram tolerÃncia Ãs concentraÃÃes salinas a 5%.Os resultados obtidos demonstraram que hà relaÃÃo entre a tolerÃncia à salinidade e à temperatura quando avaliado in vitro para os isolados testados

Com a construção da linhagem RlhE fusionada a um epitopo, fomos capazes de investigar o acúmulo da proteína após choque frio, em fase estacionária, durante o ciclo celular de Caulobacter crescentus, sob diferentes condições de estresses e, finalmente, após a adição de cloranfenicol, para o estudo a estabilidade protéica. Foi observado um aumento no acúmulo da proteína após choque frio. Além disso, quando em diferentes condições de estresses, RlhE obteve uma leve indução na presença de NaCl e Sacarose; mas permanaceu constante em fase estacionária e durante o ciclo celular. Finalmente, vimos que a estabilidade de RlhE varia de acordo com a temperatura, tendo um aumento da estabilidade a 10°C. As análises de expressão do gene rhlE foram realizadas por ensaios de atividade de betagalactosidase. Demonstramos que a presença da região 5UTR é importante para a indução, e que rlhE possui, pelo menos em parte, uma regulação pós-transcricional. Uma análise transcriptômica global da linhagem selvagem e mutante para rhlE, após o choque frio, foi realizada por RNAseq, o qual nos auxiliou na identificação de genes envolvidos em diversos processos biológicos. Finalmente, a co-imunoprecipitação e identificação dos RNAs por sequenciamento em larga escala revelou que RlhE interage com 51 mRNAs. / Here, we constructed a strain in which the RhIE protein was fusioned to an epitope that allowed the investigation of the protein profile after cold-shock, at stationary phase, during cell cycle of Caulobacter crescentus, under different environmental stresses, and, finally, after chloramphenicol addition to study protein stability. The results showed an increase in protein concentration after cold shock stress. When exposed to different stresses RhlE was slightly induced in the presence of NaCl and Sucrose; but its abundance remained constant at stationary phase and during C. crescentus cell cycle. Lastly, the protein stability varies depending on temperature - increasing at low temperature. Gene expression analysis was performed using beta-galactosidase assays. We showed that the presence of the 5UTR is important for the induction of rhlE, and that RhlE is posttranscriptionally regulated. A global transcriptome analysis was performed using RNAseq after cold shock stress of the wild type strain and null mutant for rhlE, and several genes involved in a wide range of biological process were identified. Finally, High-throughput sequencing of RNA isolated by crosslinking immunoprecipitation revealed interactions of RhlE with 51 mRNAs.

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:44:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV11MA035.pdf: 382044 bytes, checksum: 888904b44ab1d4e73c30ea19d52dffc8 (MD5) Previous issue date: 2011-02-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Bean production is affected by a range of abiotic stresses such as drought, low soil fertility, soil acidity and unfavorable temperatures. However, a deep root system and well distributed allows better adaptation, especially regarding the conditions of drought and low nutrient availability. Despite the advancement of research, little has been done in this line of study. Thus, this study aimed to: i) present an alternative to the measurement and statistical analysis to the root distribution, ii) measuring the character of root distribution in bean genotypes Active Germplasm Bank of UDESC (Universidade do Estado de Santa Catarina) and its relationship to other important agronomic characteristics, and iii) to evaluate the root distribution along the profile between mutant populations and select bean genotypes with higher metric values for the character. The experiments were performed in the experimental area of IMEGEM, arranged in a randomized design. The evaluation of root distribution was held in hybrids, cultivars, accessions and mutant populations of beans. For that were open profiles perpendicular to the plant rows of beans, where a rectangle with dimensions of 0.5 m wide by 0.3 m, 0.05 m grid was set aside and a photo was taken. The determination of root distribution in the binary system (name of presence (1) and absence (0) of roots in each box) was performed by analysis of the photo. It was observed that the measurement of the characteristic root distribution through the determination of simple events is a valuable tool for researchers because it allows the quantitative analysis of root distribution by means of Generalized Linear Models the GENMOD procedure of SAS. Considering the small number of genotypes, can be stated that the Active Germplasm Bank Bean has promising genotypes for the character root distribution, where BAF09 (black) and BAF35 (carioca) present the best root deep distribution (20 to 30 cm). It might still be verified the presence of significant positive correlation between root distribution and other traits of agronomic importance. The mutant populations present different performance against the mutagenic for the root distribution. Since the most promising segregating populations are derived from cultivars IPR Uirapuru and IPR Chopim, as they present a significant increase in the number of roots with increasing doses of mutagen / A produção de feijão é afetada por uma gama de estresses abióticos, como seca, baixa fertilidade do solo, acidez do solo e temperaturas desfavoráveis. No entanto, um sistema radicular profundo e bem distribuído permite melhor adaptação da cultura, principalmente no que tange as condições de deficiência hídrica e baixa disponibilidade de nutrientes. Apesar do avanço da pesquisa, pouco se tem trabalhado nessa linha de estudo. Sendo assim, este trabalho teve como objetivos: i) apresentar uma alternativa para a mensuração e a análise estatística para o caráter distribuição radicular; ii) mensurar o caráter distribuição radicular em genótipos de feijão do Banco Ativo de Germoplasma da UDESC (Universidade do Estado de Santa Catarina) e verificar a correlação com outros caracteres de importância agronômica; e iii) avaliar a distribuição radicular ao longo do perfil entre populações mutantes e selecionar genótipos de feijão com valores métricos superiores para o caráter. Os experimentos foram realizados na área experimental do IMEGEM, arranjados em delineamento inteiramente casualizado. A avaliação da distribuição radicular foi realizada em híbridos, cultivares, acessos e populações mutantes de feijão. Para isso foram abertos perfis perpendiculares alinha de semeadura, onde um retângulo com dimensões de 0,5 m de largura por 0,3 m de altura, quadriculado com 0,05 m de lado foi disposto e uma foto foi capturada. A determinação da distribuição radicular no sistema binário (denominação de presença (1) e ausência (0) das raízes em cada quadrícula) foi realizada por meio da análise da foto. A mensuração da característica distribuição radicular a partir da determinação de eventos simples (presença=1 e ausência=0) é uma valiosa ferramenta para o pesquisador, já que possibilita a análise quantitativa da distribuição radicular, por meio dos Modelos Lineares Generalizados do procedimento GENMOD do SAS. Ainda que de forma incipiente, devido ao pequeno número de genótipos avaliados pode ser afirmado que o Banco Ativo de Germoplasma de Feijão possui genótipos promissores para o caráter distribuição radicular. Sendo que BAF09 (preto) e BAF35 (carioca), por apresentarem distribuição radicular profunda e significativa (20 a 30 cm), merecem destaque. Pôde ser verificada ainda a presença de correlação positiva e significativa entre a distribuição radicular e outros caracteres de importância agronômica. As populações mutantes apresentaram desempenho diferenciado frente ao mutagênico para a distribuição radicular. As populações segregantes mais promissoras foram oriundas das cultivares IPR Uirapuru e IPR Chopim, pois apresentaram um aumento significativo na distribuição radicular o aumento das doses do agente mutagênico

O operon groESL de C. crescentus apresenta dupla regulação. A indução deste operon por choque térmico é dependente do fator sigma de choque térmico σ32. A temperaturas fisiológicas, a expressão de groESL apresenta regulação temporal durante o ciclo celular da bactéria e o controle envolve a proteína repressora HrcA e o elemento CIRCE (controlling inverted repeat of chaperonin expression). Para estudar a atividade da proteína repressora in vitro, produzimos e purificamos de E. coli a HrcA de C. creseentus contendo uma cauda de histidinas e a ligação especifica ao elemento CIRCE foi analisada em ensaios de migração retardada em gel de poliacrilamida (EMRGP). A quantidade de DNA retardada pela ligação a HrcA aumentou significativamente na presença de GroES/GroEL, sugerindo que estas proteínas modulam a atividade de HrcA. Corroboração desta modulação foi obtida analisando fusões de transcrição da região regulatória de groESL com o gene lacZ, em células de C. crescentus produzindo diferentes quantidades de GroES/EL. HrcA contendo as substituições Pro81 AJa e Arg87Ala, aminoácidos que se localizam no domínio putativo de ligação ao DNA da proteína, mostraram ser deficientes na ligação a CIRCE, tanto in vitro como in vivo. Em adição, HrcA Ser56Ala expressa na mesma célula juntamente com a proteína selvagem produziu um fenótipo dominante-negativo, indicando que a HrcA de C. crescentus liga-se a CIRCE como um oligômero, provavelmente um dímero. As tentativas de obtenção de mutantes nulos para os genes groESL ou dnaKJ falharam, indicando que as proteínas GroES/GroEL e DnaK/DnaJ são essenciais em C. crescentus, mesmo a temperaturas normais. Foram então construídas no laboratório as linhagens mutantes condicionais SG300 e SG400 de C. crescentus, onde a expressão de groESL e de dnaKJ, respectivamente, está sob controle de um promotor induzido por xilose (PxyIX). Estas linhagens foram caracterizadas quanto á sua morfologia em condições permissivas ou restritivas, assim como quanto à capacidade de sobrevivência frente a vários tipos de estresse. As células da linhagem SG300, exauridas de GroES/GroEL, são resistentes ao choque térmico a 42°C e são capazes de adquirir alguma termotolerância. Entretanto, estas células são sensíveis aos estresses oxidativo, salino e osmótico. As células da linhagem SG400, exauridas de DnaKlJ, são sensíveis ao choque térmico, à exposição a etanol e ao congelamento, e são incapazes de adquirir termotolerância. Além disso, tanto as células exauridas de GroES/GroEL quanto as exauridas de DnaK/DnaJ apresentam problemas na sua morfologia. As células de SG300 exauridas de GroES/GroEL formam filamentos longos que possuem constrições fundas e irregulares. As células de SG400 exauridas de DnaK/DnaJ são apenas um pouco mais alongadas que as células pré-divisionais selvagens e a maioria das células não possuem septo. Estas observações indicam bloqueio da divisão celular, que deve ocorrer em diferentes estágios em cada linhagem. / In Caulobacter crescentus, the groESL operon presents a dual type of control. Heat shock induction of the operon is dependent on the heat shock sigma factor σ-32. At physiological temperatures, groESL expression is cell cycle regulated and the control involves the repressor protein HrcA and the element CIRCE (controlling inverted repeat of chaperonin ~xpression). To study the activity of HrcA in vitro, we produced and purified from E. coli a histidine-tagged version of the protein, and specific binding to the CIRCE element was analyzed in electrophoretic mobility shift assays (EMSA). The amount of retarded DNA increased significantly in the presence of GroES/GroEL, suggesting that these proteins modulate HrcA activity. Further evidence of this modulation was obtained using lacZ transcription fusions with the groESL regulatory region in C. crescentus cells producing different amounts of GroES/GroEL. The mutants proteins HrcA Pro81Ala and HrcA Arg87Ala, that contain amino acid substitutions in the putative DNA-bindíng domain of the protein, were found to be deficient in binding to CIRCE in vitro and in vivo. Furthermore, HrcA Ser56Ala expressed together with the wild type protein within the same cell, produced a dominant-negative phenotype, indicating that C. crescentus HrcA binds to CIRCE in an oligomeric form, most likely as a dimer. Attempts to obtain null mutants for groESL or dnaKJ were unsuccessful indicating the importance of GroES/GroEL and DnaK/lDnaJ to the survival of C. crescentus cells. Conditional mutants were then constructed in our laboratory in which groESL and dnaKJ expression is under the control ofaxylose inducible promoter (PxyIX) , giving rise to strains SG300 and SG400, respectively. These strains were characterized in regard to their morphology under permissive and restrictive conditions, as well as their viability under different types of environmental stresses. SG300 cells depleted of GroES/GroEL are resistant to heat shock at 42°C and can acquire some thermotolerance, but they are sensitive to oxidative, saline and osmotic stresses. SG400 cells depleted of DnaKlJ are quite sensitive to heat shock, ethanol and freezing, and are unable of acquiring thermotolerance. Cells depleted of either GroES/EL or DnaKlJ also present morphological problems. SG300 cells depleted of GroES/EL form long and pinched filaments. SG400 cells depleted of DnaKlJ are only somewhat more elongated than wild-type predivisional cells and most cells do not present septum. These observations indicate a cell division arrest, which should occur at different stages in each strain.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Power transformers are essential and a large part of the asset cost structure of the electrical power system. When they present any defect or failure, it will be required high costs to repair or replace them, due their commercial costs and by the capability loss to transmit power during a period of time. Generally, transformer failure can occur as a result of the weakness insulation caused by the electrochemical processes involving the cooling liquid (oil), by vibrations due the electromagnetic forces in normal operation, i.e., steady state, and also by winding deformation as the result of short-circuits. It is expected that a transformer will experience and survive a number of short circuits during its service life. But one such event will cause some slight winding movement, which can gradually increasing and the ability of the transformer to withstand further electromechanical forces will be then reduced. It is therefore very important to check the mechanical condition of transformers periodically, particularly for older units, to provide an early warning of an impending catastrophic failure. Thus a specialist technique is required for the monitoring and assessment of mechanical condition of winding transformer. Despite designers and manufacturers, as well as the operation and maintenance technicians of power supply companies worry about this subject, new methodologies and tools to assess the strength effects as the result of short circuits in transformers are still necessaries. So, this work proposes to know the strength characteristics caused by the radial and axial forces in winding transformers. In this context, it will be presented different strengths that can occur in winding transformer, identifying the principal failures as the result of these stresses. Besides, it will be developed an analytical method to evaluate the forces and stresses in winding three phase transformer under a three phase short circuit. Finally, the analytical method results will be compared with a computer simulation based in time domain using the software FEMM, which applies the finite element method. / Transformadores de potência são equipamentos essenciais aos sistemas elétricos e também um de seus componentes de maior preço. Quando estes equipamentos se danificam ou apresentam algum tipo de falha, o seu reparo ou até mesmo sua substituição demanda altíssimos custos financeiros, tanto pelo alto valor comercial destes equipamentos como pela perda temporária da capacidade de transmissão de energia elétrica. Muitas falhas destes equipamentos devem-se à redução da suportabilidade da isolação dos seus condutores/enrolamentos causado pelos fenômenos eletroquímicos do líquido de resfriamento (óleo), pelas vibrações produzidas pelas forças eletromecânicas durante a sua operação normal, ou seja, em regime permanente, e também pelas deformações dos enrolamentos causadas pelas altas correntes de curto-circuito. Espera-se, no entanto, que um transformador suporte um determinado número de curtos-circuitos durante seu tempo de operação. No entanto, verifica-se que cada evento poderá provocar pequenos deslocamentos relativos nos enrolamentos, os quais podem aumentar cumulativamente, reduzindo desta forma a capacidade do transformador de suportar novos esforços eletromecânicos. Neste contexto, torna-se importante a verificação periódica das suas condições mecânicas, principalmente nas unidades com muito tempo de operação, de forma a se obter subsídios para impedir falhas catastróficas. O emprego de técnicas especiais é requerido para o monitoramento e avaliação das condições mecânicas do enrolamento de um transformador. Apesar de este assunto ser uma preocupação constante dos projetistas e fabricantes de transformadores, bem como dos profissionais de manutenção e operação das empresas de energia elétrica, há certa carência de metodologias e ferramentas consistentes para se avaliar os efeitos dos esforços mecânicos decorrentes das elevadas correntes transitórias sobre estes equipamentos. Nessa perspectiva, este trabalho tem por meta o entendimento das características dos esforços mecânicos causados pelas forças radiais e axiais nos enrolamentos dos transformadores. Para tanto, esta dissertação mostrará os diferentes tipos de esforços eletromecânicos passíveis de ocorrer nos enrolamentos de um transformador, identificando os principais tipos de falhas provocadas por essas solicitações. Em seguida, será desenvolvida uma metodologia analítica para estimar as forças e estresses nos enrolamentos de um transformador trifásico submetidos a um curto-circuito trifásico. Assim, os valores obtidos pela metodologia analítica serão confrontados com resultados de uma simulação computacional no domínio do tempo utilizando-se o programa FEMM baseado na técnica de elementos finitos. / Mestre em Ciências

O operon groESL de C. crescentus apresenta dupla regulação. A indução deste operon por choque térmico é dependente do fator sigma de choque térmico σ32. A temperaturas fisiológicas, a expressão de groESL apresenta regulação temporal durante o ciclo celular da bactéria e o controle envolve a proteína repressora HrcA e o elemento CIRCE (controlling inverted repeat of chaperonin expression). Para estudar a atividade da proteína repressora in vitro, produzimos e purificamos de E. coli a HrcA de C. creseentus contendo uma cauda de histidinas e a ligação especifica ao elemento CIRCE foi analisada em ensaios de migração retardada em gel de poliacrilamida (EMRGP). A quantidade de DNA retardada pela ligação a HrcA aumentou significativamente na presença de GroES/GroEL, sugerindo que estas proteínas modulam a atividade de HrcA. Corroboração desta modulação foi obtida analisando fusões de transcrição da região regulatória de groESL com o gene lacZ, em células de C. crescentus produzindo diferentes quantidades de GroES/EL. HrcA contendo as substituições Pro81 AJa e Arg87Ala, aminoácidos que se localizam no domínio putativo de ligação ao DNA da proteína, mostraram ser deficientes na ligação a CIRCE, tanto in vitro como in vivo. Em adição, HrcA Ser56Ala expressa na mesma célula juntamente com a proteína selvagem produziu um fenótipo dominante-negativo, indicando que a HrcA de C. crescentus liga-se a CIRCE como um oligômero, provavelmente um dímero. As tentativas de obtenção de mutantes nulos para os genes groESL ou dnaKJ falharam, indicando que as proteínas GroES/GroEL e DnaK/DnaJ são essenciais em C. crescentus, mesmo a temperaturas normais. Foram então construídas no laboratório as linhagens mutantes condicionais SG300 e SG400 de C. crescentus, onde a expressão de groESL e de dnaKJ, respectivamente, está sob controle de um promotor induzido por xilose (PxyIX). Estas linhagens foram caracterizadas quanto á sua morfologia em condições permissivas ou restritivas, assim como quanto à capacidade de sobrevivência frente a vários tipos de estresse. As células da linhagem SG300, exauridas de GroES/GroEL, são resistentes ao choque térmico a 42°C e são capazes de adquirir alguma termotolerância. Entretanto, estas células são sensíveis aos estresses oxidativo, salino e osmótico. As células da linhagem SG400, exauridas de DnaKlJ, são sensíveis ao choque térmico, à exposição a etanol e ao congelamento, e são incapazes de adquirir termotolerância. Além disso, tanto as células exauridas de GroES/GroEL quanto as exauridas de DnaK/DnaJ apresentam problemas na sua morfologia. As células de SG300 exauridas de GroES/GroEL formam filamentos longos que possuem constrições fundas e irregulares. As células de SG400 exauridas de DnaK/DnaJ são apenas um pouco mais alongadas que as células pré-divisionais selvagens e a maioria das células não possuem septo. Estas observações indicam bloqueio da divisão celular, que deve ocorrer em diferentes estágios em cada linhagem. / In Caulobacter crescentus, the groESL operon presents a dual type of control. Heat shock induction of the operon is dependent on the heat shock sigma factor σ-32. At physiological temperatures, groESL expression is cell cycle regulated and the control involves the repressor protein HrcA and the element CIRCE (controlling inverted repeat of chaperonin ~xpression). To study the activity of HrcA in vitro, we produced and purified from E. coli a histidine-tagged version of the protein, and specific binding to the CIRCE element was analyzed in electrophoretic mobility shift assays (EMSA). The amount of retarded DNA increased significantly in the presence of GroES/GroEL, suggesting that these proteins modulate HrcA activity. Further evidence of this modulation was obtained using lacZ transcription fusions with the groESL regulatory region in C. crescentus cells producing different amounts of GroES/GroEL. The mutants proteins HrcA Pro81Ala and HrcA Arg87Ala, that contain amino acid substitutions in the putative DNA-bindíng domain of the protein, were found to be deficient in binding to CIRCE in vitro and in vivo. Furthermore, HrcA Ser56Ala expressed together with the wild type protein within the same cell, produced a dominant-negative phenotype, indicating that C. crescentus HrcA binds to CIRCE in an oligomeric form, most likely as a dimer. Attempts to obtain null mutants for groESL or dnaKJ were unsuccessful indicating the importance of GroES/GroEL and DnaK/lDnaJ to the survival of C. crescentus cells. Conditional mutants were then constructed in our laboratory in which groESL and dnaKJ expression is under the control ofaxylose inducible promoter (PxyIX) , giving rise to strains SG300 and SG400, respectively. These strains were characterized in regard to their morphology under permissive and restrictive conditions, as well as their viability under different types of environmental stresses. SG300 cells depleted of GroES/GroEL are resistant to heat shock at 42°C and can acquire some thermotolerance, but they are sensitive to oxidative, saline and osmotic stresses. SG400 cells depleted of DnaKlJ are quite sensitive to heat shock, ethanol and freezing, and are unable of acquiring thermotolerance. Cells depleted of either GroES/EL or DnaKlJ also present morphological problems. SG300 cells depleted of GroES/EL form long and pinched filaments. SG400 cells depleted of DnaKlJ are only somewhat more elongated than wild-type predivisional cells and most cells do not present septum. These observations indicate a cell division arrest, which should occur at different stages in each strain.