Orientador: Kleber Gomes Franchini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-04T04:26:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kobarg_ClaudiaBandeira_D.pdf: 12392053 bytes, checksum: 66c2ce6a08c2f6b19b841868e0e5815d (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: As proteínas da família MEF2 são fatores de transcrição do tipo MADS-box que desempenham papéis importantes na regulação da miogênese e da morfogênse do miocárdio. Trabalhos desenvolvidos no nosso laboratório anteriormente, demonstraram que a rápida ativação de MEF2 por estímulo hipertrófico exerce um papel principal na ativação de c-jun, sugerindo sua importância na regulação da expressão de genes de resposta imediata por estímulo hipertrófico. o presente trabalho teve como objetivo estudar a expressão e regulação dos fatores MEF2 frente à sobrecarga mecânica. Foi demonstrado que os fatores MEF2 são ativados em resposta à sobrecarga mecânica em coração de rato. Essa ativação não ocorreu por um aumento na expressão de MEF2, mas provavelmente, por alguma modificação póstranscricional na proteína, aumentando assim a afinidade ao seu DNA consenso em ensaio de EMSA o método de duplo-híbrido em levedura foi utilizado para encontrar proteínas que interajam com MEF2 e atuem na sua regulação em resposta ao estímulo mecânico. Numa triagem de biblioteca de coração de rato previamente submetido à coarctação da aorta com uma "isca" de MEF2C, foram encontrados 4 c1ones de cDNA contendo a região C-terminal de miosina de cadeia pesada e 4 c1onescontendo a região Nterminal da proteína regulatória Ki-1I57. A interação entre MEF2C e miosina foi confirmada por imunoprecipitação em coração de rato e a interação entre MEF2C e Ki-1I57 foi confirmada por imunoprecipitação, ensaio de co-precipitação e análise microscópica de imunolocalização. A interação entre MEF2 e Ki-1I57 é dependente de estímulo mecânico no coração. Um ensaio de imunoprecipitação com anticorpo anti-MEF2 demonstrou uma associação basal entre essas duas proteínas no ventrículo esquerdo de ratos controle. No entanto, o estímulo mecânico causou uma redução significativa nesta associação. Ki-l/57 se apresentou co-Iocalizado com MEF2 no núcleo de miócitos de ratos controle. Porém, ao submeter ratos a coarctação da aorta, essa co-Iocalização não foi mais observada no núcleo dos miócitos. Ki-1I57 também exerce um efeito inibitório sobre a ligação de MEF2 a sua região consenso de DNA em ensaio de EMSA Esses resultados sugerem que a interação de Ki-l/57 com :MEF2é inibitória e que esteja envolvida com a regulação de MEF2 em resposta ao estímulo mecânico no coração / Abstract: The MEF2 proteins family is composed of MADS box transcription factors that plays important roles in the regulation of myogenesis and morphogenesis of myocardium. Previous work developed in our laboratory showed that the early activation of MEF2 proteins by mechanical overload plays a main role in the actívation of c-jun, suggestíng its importance in the regulation of irnmediate early genes response to mechanical overload The present work objective was to study the expression and regulatíon of MEF2 factors in face of mechanical overload. 1t was demonstrated that the MEF2 factors are activated in response to mechanical overload in rat heart This activation did not occur by an increase in MEF2 expression, but probably by some kind of post-transcriptíonal modification in the protein, raising the affinity ofMEF2 to its DNA in EMSA experiments. The yeast two-hybrid system was used to find proteins that interact with MEF2 and act in its regulation in response to mechanical overload In a rat heart library screening witb MEF2C as bait, four cDNA c1ones encoding a C-terminal region of Myosin Heavy Chain were isolated, as well as four c1ones encoding the N-terminaI region of the regulatory protein Ki-l/57. Tbe interaction between MEF2C and myosin was confirmed by irnmunoprecipitation in rat beart and the interactíon between MEF2C and Ki-1I57 was confirmed by immunoprecipitation, pull down assay and immunlocalization by laser confocaI microscopic analysis. The interactíon of :MEF2with Ki-l/57 is dependent on mechanical overload in the beart. An immunoprecipitation assay using anti-MEF2 antibody sbowed a basal association between these two proteins in left ventric1eof control rats. However, the mecbanical overload caused a significant reduction in this association. Ki-l/57 co-Iocalizes with MEF2 in the nuc1eusof myocytes of control rats. On the other hand, after submitting the animais to transverse aortic constriction, this co-Iocalization in the nucleus was no longer observed. Ki-1I57 also exerts an inhibitory effect upon MEF2C's DNA binding activity. These results suggest that the interaction between MEF2 and Ki-l/57 is inhibitory and that it may be involved in the regulation ofMEF2 in response to mechanical stimulus in the heart / Doutorado / Medicina Experimental / Doutor em Fisiopatologia Medica

Altas concentrações de ácidos graxos saturados desencadeiam resistência à insulina no músculo esquelético e o estresse de retículo endoplasmático (RE) é sugerido neste processo. Este estudo objetivou investigar, em células musculares L6, os efeitos do tratamento com palmitato sobre o estresse de RE e a ativação do NF-kB, relacionando-os com o prejuízo na expressão do GLUT4. Pelos resultados, observou-se que o tratamento com 0,75 mM de palmitato induziu redução no conteúdo de GLUT4 e Slc2a4. Os marcadores de estresse como GRP78, PERK/EIF2a e IRE1a/XBP-1/TRAF2 apresentaram pouca ativação. O fator transcricional NF-kB apresentou-se aumentado em seu conteúdo proteico e RNAm. A atividade de ligação do NF-kB à região promotora do Slc2a4 mostrou aumento independente do grau de fosforilação de IKK. Em suma, observou-se que o palmitato reprime a expressão do Slc2a4 e que induz pouco estresse de RE em células L6. Por outro lado, a participação do NF-kB parece ser importante no controle deste fenômeno reduzindo a expressão do Slc2a4 e prejudicando a homeostasia da glicose. / High concentrations of saturated fatty acids trigger insulin resistance in skeletal muscle and endoplasmic reticulum stress (ER) is suggested in this process. This study aimed to investigate, in L6 muscle cells, the effects of palmitate treatment on ER stress pathways and activation of NF-kB, relating them to the impaired expression of GLUT4. The results showed that treatment with 0.75 mM of palmitate induced reduction in the amount of GLUT4 and Slc2a4. Stress markers such as GRP78, PERK/EIF2a and IRE1a/XBP-1/TRAF2 showed little activation. The transcription factor NF-kB were increased in protein content and mRNA. The binding activity of NF-kB to the promoter region of Slc2a4 showed increased independent from the phosphorylation of IKK. Finally, it was observed that palmitate represses the expression of Slc2a4 and that this fatty acid induces little activation of reticulum stress pathways in L6 cells. On the other hand, the involvement of NF-kB appears to be important to control this phenomenon, reducing the expression of Slc2a4 and impairing glucose homeostasis.

O parasita Plasmodium falciparum causa a forma mais grave da malária humana.Para evadir a resposta imune do hospedeiro, as formas assexuadas do parasita podem usar variação antigênica ou podem se diferenciar em formas sexuais como estratégia para sobreviver e garantir a sua transmissão para o mosquito.A base molecular desses processos ainda é pouco compreendida. Por manipulação genética, nos identificamos a participação de um fator de transcrição da família ApiAP2 ( PF3D7_1143100), no controle da transcrição de genes variantes e no desenvolvimento em formas sexuais na fase intraeritrocítica. Demonstramos ainda que um outro membro desta família, PF3D7_1466400, não é essencial no ciclo assexual de P. falciparum, já que seu silenciamento não afeto o normal desenvolvimento do parasita. / The parasite Plasmodium falciparum causes the most severe form of human malaria. To evade the host immune response, asexual parasite forms can employ antigenic variation or differentiation to gametocytes as a means to survive and secure their transmission to the mosquito. The molecular basis behind these processes is still poorly understood. By genetic manipulation, we indentified the participation of a ApiAP2 transcription factor, PF3D7_1143100, in the control of variant gene transcription as well as in the switching from asexual to sexual development in the intraerythrocytic stage. We also demonstrate that the ApiAP2 transcription factor PF3D7_1466400 is not essential in the asexual stage of P. falciparum, since its knockdown did not affect the normal development of the parasite.

Dados da literatura e do nosso grupo evidenciam que a desnutrição protéica compromete órgãos linfo-hematopoéticos e modifica a resposta imune. Sabendo que animais desnutridos apresentam hipoplasia severa de órgãos hematopoéticos e que o microambiente medular apresenta distintos moduladores que atuam sinergicamente para influenciar a sobrevivência, proliferação e o desenvolvimento das células hematopoéticas em todos os seus níveis de diferenciação, avaliamos em um modelo de desnutrição, alguns aspectos da complexa regulação do microambiente medular avaliando a expressão de fatores de transcrição envolvidos no processo de diferenciação da Célula Tronco Mesenquimal (CTM) e capacidade de produção de citocinas importantes para o controle da hematopoese. Camundongos Balb/C machos, adultos, adaptados em gaioleiros metabólicos foram separados nos grupos controles e desnutridos recebendo, respectivamente, ração normoprotéica (12% de proteínas) e hipoprotéicas (2% de proteínas). Após o grupo desnutrido perder cerca de 20% do peso inicial, os animais foram sacrificados para a avaliação nutricional e hematológica caracterizando a desnutrição. As células mesenquimais foram isoladas da medula óssea (MO) e caracterizadas imunofenotipicamente por citometria de fluxo mostrando populações de células em ambos os grupos com marcação positiva para CD90, CD271, Sca1, CD49e, CD13, baixa marcação para CD34 e negativa para CD14, CD45. Na quantificação de fatores de transcrição por Western Blot verificou-se que células mesenquimais medulares de animais desnutridos apresentaram maior expressão de PPARγ e RUNX2, fato este que pode ser explicado, em parte, pelo remodelamento microambiental observado nesses animais. Sobrenadantes de células mesenquimais de animais desnutridos quantificados por Elisa apresentaram uma maior concentração de SCF e uma redução na concentração de G-CSF e GM-CSF. As alterações encontradas nos permitem concluir que a desnutrição compromete as células mesenquimais tanto no aspecto regulatório de fatores de transcrição, bem como na capacidade de produção de citocinas, contribuindo para o comprometimento do microambiente hematopoético e induzindo a falência medular comumente observada em situações de desnutrição protéica. / Data from literature and our group showed that protein malnutrition compromises lympho-hematopoietic organs and modifies the immune response. Knowing that malnourished animals show severe hypoplasia of hematopoietic organs and the bone marrow microenvironment has distinct modulators that act synergistically to influence survival, proliferation and development of hematopoietic cells in all levels of differentiation, we evaluated in a model of protein malnutrition, some aspects of the complex regulation of bone marrow microenvironment evaluating the expression of transcription factors involved in the differentiation of Mesenchymal Stem Cells, and the production capacity of cytokines which are important in the regulation of the hematopoiesis. BALB/c mice, males, adults adapted in metabolic cages were separated in two groups: control and malnourished groups receiving, respectively, normal protein diet (12% protein) and low protein (2% protein). After the malnourished group lost about 20% of initial weight, the animals were sacrificed and evaluated the nutrition status, as well as hematological parameters. Mesenchymal Stem Cells were isolated from bone marrow and immunophenotypically characterized by flow cytometry showing cells populations in both groups stained positive for CD90, CD271, Sca1, CD49e, CD13, low marking for CD34 and negative for CD14, CD45. In the measurement of transcription factors by Western Blot found that Mesenchymal Cells of bone marrow malnourished animals showed higher expression of RUNX2 and PPARγ. This fact can be explained, in part, by microenvironmental remodeling observed in these animals. Mesenchymal stem cells supernatants of malnourished mice quantified by Elisa presented a higher concentration of SCF and a reduced concentration of G-CSF and GM-CSF. The alterations found in malnourished animals allow us to conclude that malnutrition commits Mesenchymal Stem Cells on the expression of transcription factors involved in the regulatory aspects of the differentiation process, as well as at the capacity of cytokine production, contributing to an impaired hematopoietic microenvironment and inducing the bone marrow failure commonly observed in protein malnutrition states.

Introdução: A hipóxia tumoral tem papel de fator prognóstico independente, estando relacionado a fenótipo mais agressivo, com maior capacidade de proliferação, invasão e disseminação metastática, além de maior resistência ao tratamento sistêmico e à radioterapia. As alterações do microambiente decorrente do baixo nível de oxigênio pode levar a formação de células tronco tumorais (CTTs) em células de câncer de mama, que são identificadas através da expressão de aldeído desidrogenase (ALDH1A1). Modelos experimentais para estudo da influência da hipóxia no desenvolvimento e progressão do câncer demonstram dados inconclusivos e controversos e estão limitados a modelos in vitro e modelos in vivo que submetem os camundongos a estado de hipóxia sistêmica. Em nosso estudo, desenvolvemos um modelo in vivo para estudar se o estado de hipóxia controlado, direcionado ao local do tumor, pode induzir a formação de CTT em câncer de mama de camundongos. Métodos: células da linhagem 67 NR foram introduzidas dentro do córtex renal de fêmeas de camundongos BALB/c. Foi colocado um clipe de aneurisma no hilo renal por 60 minutos para provocar hipóxia direcionada ao local do tumor. Os camundongos foram sacrificados após 24 horas ou 7 dias da hipóxia e foi realizada análise histológica para confirmar as mudanças induzidas pela isquemia na córtex renal e tumoral. Realizada dissecção tumoral microscópica e RT-PCR para análise da expressão CA9, HIF1A, HIF2A, Slug, SOX 9 e ALDHA1(TaqMan® Gene Expression Assay) no grupo controle e da hipóxia. TBP e HPRT foram os genes housekeeping e o crescimento in vitro de linhagem de células 67NR, usado como referência. Resultados: Todos os camundongos enxertados com células 67NR no cortex renal desenvolveram tumores locais. Foi observada necrose tubular aguda (NTA), decorrente da hipóxia tecidual direcionada. Os genes foram diferentemente expressos, comparando com as linhagens celulares. Notamos aumento significativo da ativação da via da hipóxia por aumento da expressão gênica de CA9, HIF1A e HIF2A. Ocorreu uma modulação para formação de CTTs. Obervamos aumento de 2,9 e de 5,7 respectivamente, na expressão de SLUG, relação SLUG/SOX9 após 24 horas de hipóxia, redução de 2,7 vezes na expressão de SOX9 e não houve aumento na expressão de ALDH1. Entretanto, houve aumento de 2,1 vezes na expressão de ALDH1 7 dias após a hipóxia. Conclusão: Houve aumento da expressão de Slug e Slug/SOX9 precocemente ao aumento da expressão de ALDH1, em ambiente de hipóxia tumoral, o que sugere que há probabilidade de participação de Slug e SOX9 na formação de CTTs / The tumoral hypoxia is an independent prognostic factor in many solid malignat tumors. Low oxygen tension has been related to more aggressive phenotype, greater proliferation capacity, increased invasiveness and metastatic dissemination, and resistance to systemic treatment and radiotherapy. Changes in the microenvironment due low oxygen level lead to cancer stem cells formation (CSC) in breast câncer. The aldehyde dehydrogenase (ALDH1) cellular expression has been decribed as a CSC marker. Experimental models to study the influence of hypoxia on the development and progression of cancer have shown inconclusive and controversial data and are restricted to models in vitro and in vivo models in mice undergoing a state of systemic hypoxia. In our study, we developed an in vivo model to study whether the state of hypoxia controlled targeted to the tumor site may induce the formation of CSC in breast cancer in mice. Methods: 67 NR lineage cells were engrafted into the renal cortex of female BALB / c mice. Aneurysm clip was placed in the renal hilum for 60 minutes to induce hypoxia targeted to the tumor site. Mice were sacrificed after 24 hours or 7 days of hypoxia, and histological analysis was performed to confirm ischemia-induced renal cortex changes. Tumors were microdissected and RT-PCR was carried out to analyze the expression of CA9, HIF1A, HIF2A, Slug, Sox 9 and ALDHA1 genes (TaqMan® Gene Expression Assay) in the control and hypoxia groups. TBP and HPRT were used as housekeeping genes and the cell lines 67NR gowing in culture plate was used as reference. Results: All mice engrafted with cells in the renal cortex 67NR developed local tumors. Acute tubular necrosis (ATN) was observed, resulting from the targeted tissue hypoxia. The genes were expressed differently, compared with cell lines. We notice a significant increase in activation of the hypoxia by increased gene expression of CA9, HIF1A and HIF2A, 24 hours after renal tumor ischemia. There was increased by 2.9 and 5.7 fold, respectively, in the expression of SLUG and SLUG/SOX9, no difference in ALDH1 and reduced by 2.7 fold in the expression of SOX 9, 24 hours after ischemia.There was increased by 2.1 fold in ALDH1 expression 7 days after ischemia. Conclusion: There was increased in expression of SLUG and SLUG/SOX9 early expression of ALDH1 in tumor hypoxia environment. This suggests are likely SLUG and SOX9 have role in cancer stem cell transformation

O emprego da metodologia de microarranjos no estudo do câncer tem permitido a identificação de genes com alterações em seus perfis de expressão, os quais estão direta ou indiretamente envolvidos na etiologia dessa doença. O crescente número de publicações de experimentos de expressão gênica em repositórios de dados de microarranjos demonstra que, em geral, a limitação não está na quantidade ou qualidade desses experimentos, mas no processamento desses dados. Dessa forma, há a necessidade de desenvolver metodologias de bioinformática que sejam capazes de analisar tais perfis de forma integrada, incluindo no contexto da análise, dados provenientes de outros experimentos. O desenvolvimento do câncer tem sido associado principalmente a distúrbios nos mecanismos de controle do ciclo celular, cujas vias são dependentes de uma maquinaria transcricional e de seus elementos regulatórios; entre estes últimos, os fatores de transcrição (FTs) têm sido estudados como potenciais alvos para a terapia molecular. No presente trabalho, um conjunto de dados de microarranjos realizados a partir de amostras de glioblastoma foi obtido em repositórios públicos (GEO e ArrayExpress). O teste estatístico SAM foi aplicado aos dados e os genes diferencialmente expressos (FDR 0,05), induzidos em glioblastoma (1.830 genes), foram submetidos a uma análise de associação a FTs (programa FatiGO+), a qual associou os FTs HNF1A, IRF7 e E2F (p 0,05) aos genes induzidos. Adicionalmente, a lista de genes foi submetida a uma análise de associação a um banco de dados de assinaturas transcricionais do software TBrowser, extraídas de diversos experimentos de microarranjos do GEO. Como resultado, 7.910 assinaturas foram associadas (p 0,01), sendo que as cem primeiras também foram relacionadas a FTs por meio de ferramentas disponibilizadas no próprio TBrowser. Os FTs E2F1 e E2F4 foram associados a mais de 80% das assinaturas analisadas. Dessa forma, ambas as análises apontaram o FT E2F, mais especificamente E2F1 e E2F4, como associados à lista inicial de genes fornecida pelo SAM. A expressão de E2F1 e E2F4 foi avaliada por meio da técnica de RT-PCR quantitativa em tempo real em amostras de RNA de sete linhagens de glioblastoma (T98, U251, U138, U87, U343, MO59J e MO59K). Interessantemente, ambos os genes foram apontados como superexpressos em todas as linhagens, a maioria com significância estatística. A família de FTs E2F apresenta papéis importantes no controle da proliferação celular e apoptose. Alguns membros atuam como oncogenes, e outros, como genes supressores de tumor, dependendo do contexto molecular nos quais se encontram. Muitos trabalhos da literatura têm apontado a importância desses FTs, especialmente E2F1, no processo de itumorigênese. Com base nos resultados obtidos no presente trabalho, o status de expressão (indução) de E2F1 e E2F4 é provavelmente associado ao glioblastoma. Esses FTs podem influenciar a expressão de uma série de genes cruciais, frequentemente alterados nessa doença, o que ainda requer um estudo mais detalhado, visando à validação desses FTs como biomarcadores, ou até mesmo como alvos moleculares que possam ser empregados no estabelecimento de novas modalidades de terapias. / The application of DNA microarrays in cancer research has provided the identification of abnormal expression profiles of a series of genes, which may be directly involved in the etiology of such disease. The increasing number of publications related to gene expression profile in microarray repositories has demonstrated that the limitation of such experiments is not associated with the quantity neither the quality of such experiments, but with data processing. Therefore, there is a great interest in the development of methodologies in bioinformatics that allow the integrated analysis of such profiles, including data set from other experiments. Cancer development has been associated mostly with changes in cell cycle control, whose intracellular pathways are dependent on the transcriptional machinery. Regulatory elements involved in transcription, which include transcriptional factors (TFs), can be potential targets for molecular therapy. In the present study, a set of microarray data achieved from glioblastoma samples were obtained from public repositories (GEO and ArrayExpress). Data were submitted to statistical analysis using SAM, and 1,830 up-regulated genes (FDR 0.05) were submitted to TFs association analysis (FatiGO+ program). Those genes were associated to the TFs HNF1A, IRF7 and E2F (p 0.05). Moreover, the set of genes was submitted to a transcription signature bank data association analysis using the software TBrowser, extracted from GEO, which provided a wide range of data sets from microarray experiments. The analysis led to 7,910 associated signatures (p 0.01); out of them, the first 100 were related to TFs according to the tools available in TBrowser. The TFs E2F1 and E2F4 were associated to more than 80% from the analyzed signatures. Therefore, both analysis suggested that the TF E2F, specifically E2F1 and E2F4, were associated to the initial gene set obtained by the SAM analysis. The expression of E2F1 and E2F4 was evaluated by quantitative real-time PCR using RNA samples from seven glioblastoma cell lines (T98, U251, U138, U87, U343, MO59J and MO59K). Interestingly, both genes were found up-regulated in all cell lines. The E2F TFs family members present important roles in cell proliferation control and apoptosis. Depending on the molecular context involved, some members act as oncogenes and others as tumor suppressor genes. A great number of studies has suggested the importance of such TFs , specially E2F1, in the tumorigenesis process. According to the present results, the expression status (induced) of E2F1 and E2F4 may be associated with glioblastoma. These TFs may influence the abnormal expression of important genes in cancer, even though detailed studies should be necessary in order to validate these TFs as biomarkers or molecular targets for therapeutical intervention.

O florescimento é um processo chave no desenvolvimento vegetal. A mudança de identidade do meristema apical de vegetativo para reprodutivo desencadeia reprogramação genética com efeitos em todo o corpo vegetal. Arabidopsis thaliana é conhecida como o principal modelo de estudo para esse processo apresentando até o momento cinco principais vias genéticas regulatórias. Tais vias apresentam redundância, sendo complexa a eliminação total da transição de fase nessa espécie. A via AGE, regulada pela idade da planta, tem como principais reguladores o mir156 e seus alvos diretos, os fatores de transcrição da família SPL/SBP (SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-like). Uma segunda via é controlada pelo fitohormônio giberelina (GA), o qual atua de maneira oposta em Arabidopsis thaliana (arabidopsis) e Solanum lycopersicum L. (tomateiro). Em tomateiro, diferentemente de arabidopsis, o cruzamento entre mutantes com conteúdo alterado de GA e plantas transgênicas superexpressando o miR156 (156OE; SILVA et al., 2014) demonstraram efeito sinérgico no atraso do tempo de florescimento. A aplicação de GA3 em plantas 156OE apresenta efeito similar aos cruzamentos citados sobre a transição do meristema apical. Em um dos cruzamentos entre mutantes da via GA e plantas 156OE, foi possível obter plantas apresentando completo bloqueio da transição de fase vegetativo-reprodutivo. A oferta extra do florígeno SINGLE FLOWER TRUSS (SFT) via enxertia não foi suficiente para restaurar a transição de fase nessas plantas, sugerindo que vias associadas à GA e AGE regulam alvos em comum, os quais podem ser independentes da regulação por SFT. Além disso, a regulação transcricional, e possivelmente pós-transcricional de alguns genes SBPs por diferentes vias associadas à GA, sugere uma complexa inter-relação entre as vias GA e AGE em tomateiro durante o florescimento. A ação combinada das vias GA e AGE foi capaz de inibir completamente o florescimento em tomateiro, regulação oposta ao verificado na planta modelo Arabidopsis thaliana. O efeito inibitório de GA sobre o florescimento é também visualizado em plantas lenhosas, sugerindo que as descobertas científicas realizadas em tomateiro podem ser expandidas para essas espécies, nas quais a experimentação é lenta e laboriosa / The flowering process is a major developmental event during the plant life cicle. The meristem identity switches from vegetative to reproductive, triggering substantial genetic modifications that affect the whole plant body. Arabidopsis thaliana is a major model for flowering with five different pathways controlling this process. These pathways are redundant, making complex the complete elimination of phase change in this species. One of the pathways is termed AGE since it is regulated by the time of development. The miR156 and its direct target SBP (SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-like) are the main regulators of the AGE pathway. A second pathway is controlled by the phytohormone gibberellin (GA), which acts in opposite ways when comparing Arabidopsis thaliana and tomato. In tomato, unlike Arabidopsis, the cross between mutants with altered contents of GA and transgenic plants overexpressing the miR156 (156OE; SILVA et al, 2014) showed synergistic effect in delayed flowering time. Treatments of GA3 in plants 156OE lead to similar effects visualized on the crosses above related to meristem transition. Among the crosses between GA mutants and 156OE plants, one double mutant could completely abolish the phase change in tomato. An extra offer of the florigen (SINGLE FLOWER TRUSS or SFT) by grafting experiments was unable to restore the flowering process in this double mutant. It suggests, pathways associated to GA and AGE regulate common downstream targets, which could be independent of SFT regulation. Moreover, the transcriptional regulation, and possible the post-transcriptionally regulation of some SBP targets by different pathways associated to GA, suggest a complex network between GA and AGE during the flowering in tomato. The combined action of GA and AGE pathways can complete impaired the flowering in tomato, this interaction is opposed to the model Arabidopsis thaliana. The negative effect of GA over the time of flowering is presented in wood plants, suggesting the scientific discoveries in tomato could be expanded to these species, which experiments are slow and laborious

Submitted by Barbara de Moura Mello Antunes (bah_tunes@hotmail.com) on 2019-01-04T18:20:43Z No. of bitstreams: 1 TESE FINAL BARBARA ANTUNES_04.01.2019.pdf: 4372364 bytes, checksum: c7b051b59637595632437c162e348471 (MD5) / Approved for entry into archive by ALESSANDRA KUBA OSHIRO ASSUNÇÃO (alessandra@fct.unesp.br) on 2019-01-04T18:55:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 antunes_bmm_dr_prud.pdf: 4372364 bytes, checksum: c7b051b59637595632437c162e348471 (MD5) / Made available in DSpace on 2019-01-04T18:55:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 antunes_bmm_dr_prud.pdf: 4372364 bytes, checksum: c7b051b59637595632437c162e348471 (MD5) Previous issue date: 2018-12-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O estilo de vida sedentário associa-se com alterações no perfil lipídico, inflamação crônica de baixo grau e aumento do tecido adiposo. Frente a essa questão, levantamos a hipótese de que alterações inflamatórias e metabólicas favorecem a instalação e progressão de diversas alterações metabólicas, e estão diretamente envolvidas com aptidão cardiorrespiratória mensurada pelo consumo de oxigênio pico (baixo ou alto VO2pico). Sendo assim, o presente estudo buscou responder duas questões centrais divididas em duas etapas: ESTUDO I – avaliação das respostas metabólicas e inflamatórias periférica durante diferentes intensidades de esforço de acordo com o nível de condicionamento físico dos sujeitos; ESTUDO II – avaliação da resposta metabólica e inflamatória celular de acordo com o nível de condicionamento físico. Para o ESTUDO I foram recrutados 28 sujeitos saudáveis do sexo masculino (idade: 28,8±8,6 anos; peso: 75,8±9,9 kg; VO2pico: 50,5±8,8 mL.kg-1.min-1) que realizaram por 60 minutos ou até a exaustão voluntária três protocolos de exercício agudo em baixa (<60% VO2pico), moderada (60-75% VO2pico) e alta intensidade (>90% VO2pico). Em todas as sessões foram coletadas amostras de sangue pré, imediatamente após e 60 minutos após o término da sessão para a determinação das concentrações de citocinas (TNF-α, IL-6, IL-10, IFN-γ, PAI-1, adiponectina), hormônios (leptina e insulina) e parâmetros lipídicos (colesterol total, triacilglicerol, HDL-c e ácidos graxos livres). No ESTUDO I, observou-se que a sessão de esforço propiciou significantes modulações sobre TNF-α, IL-6, razão IL-6/IL-10, lactato e ácidos graxos, principalmente em alta intensidade; além de significantes correlações entre a produção de IL-10 durante o exercício com o nível de condicionamento físico, no sangue periférico e estimulado. Interessantemente, o exercício de alta intensidade foi capaz de aumentar as concentrações sistêmicas de PAI-1 imediatamente após a sessão. Parao ESTUDO II foram recrutados 22 sujeitos (idade: 25,8±5,7 anos; peso: 76,5±14,4 kg; VO2pico: 47,8±12,3 mL.kg-1.min-1) para avaliar a produção de citocinas e expressão gênica de marcadores associados com a atividade do PPAR-γ e NF-κB em monócitos tratados por 24h sobre a presença de lipopolissacarideo (ativador da via inflamatória TLR-4/NF-kB), rosiglitazona e GW9662 (agonista e antagonista de PPAR- γ, respectivamente). Observou-se a nível molecular que maiores concentrações de IL-6 são produzidas por monócitos de sujeitos de alto VO2pico enquanto maiores concentrações de IL-10 são produzidas em sujeitos de baixo VO2pico. Quando avaliada a expressão gênica de proteínas das vias de sinalização do PPAR-γ e NF-κB observou-se maior expressão de AMPK, TLR-4, PGC-1 e PPAR-γ no grupo de alto VO2pico. Sendo assim, conclui-se que o exercício físico em intensidades altas impõe importantes alterações metabólicas que favorecem a instalação do quadro antiinflamatório, entretanto tais adaptações periféricas são dependentes do nível de condicionamento físico, dado que indivíduos de maior aptidão cardiorrespiratória apresentam maior expressão de proteínas e receptores celulares que modulam positivamente a ativação do PPAR-γ e inibem a via inflamatória do NF-kB. Desta forma, indivíduos de alto condicionamento físico apresentam adaptações benéficas nos mecanismos celulares e moleculares que refletem nas respostas metabólicas e inflamatórias periféricas frente à prática de exercício físico. / Sedentary lifestyle is associated with changes on lipid profile, low-grade chronic inflammation and increased adipose tissue. In this line, we hypothesized that inflammatory and metabolic alterations favor the installation and progression of several metabolic disorders, and are directly involved with cardiorespiratory fitness (VO2peak uptake). Thus, the present study sought to answer two central questions divided into two steps: EXPERIMENT I - evaluation of the metabolic and inflammatory peripheral responses during different exercise intensities according to cardiorespiratory fitness; EXPERIMENT II - evaluation of cellular metabolic and inflammatory response according to the cardiorespiratory fitness. For EXPERIMENT I, 28 healthy male subjects were recruited (age: 28.8 ± 8.6 years, weight: 75.8 ± 9.9 kg, VO2peak: 50.5 ± 8.8 mL.kg-1.min-1) and performed for 60 minutes or until voluntary exhaustion three acute exercise protocols at low (<60% VO2peak), moderate (60-75% VO2peak) and high (> 90% VO2peak) intensities. In all sessions, blood sample was collected pre, immediately after exercise and 60 minutes after the end of each session to determine cytokine concentrations (TNF-α, IL-6, IL-10, IFN-γ, PAI-1, adiponectin), hormones (leptin and insulin) and lipid parameters (total cholesterol, triacylglycerol, HDL-c, and free fatty acids). In EXPERIMENT I, was observed that acute session provided significant modulations on TNF-α, IL-6, IL-6/IL-10 ratio, lactate and fatty free acids, mainly at high intensity; in addition, significant correlations was verified between IL-10 release during exercise and cardiorespiratory fitness in peripheral and stimulated-blood. Interestingly, high-intensity exercise was able to increase systemic concentrations of PAI-1 immediately after the session. For EXPERIMENT II, 22 subjects were recruited (age: 25.8 ± 5.7 years, weight: 76.5 ± 14.4 kg, VO2peak: 47.8 ± 12.3 mL.kg-1.min-1) to evaluate cytokine production and gene expression of markers associated with activation and/or inhibition of PPAR-γ and NF-κB in monocytes treated for 24h on the presence or absence of lipopolysaccharide (pro-inflammatory pathway activator by TLR-4/NF-κB), rosiglitazone and GW9662 (PPAR-γ agonist and antagonist, respectivetly). It was observed that higher concentrations of IL-6 are produced by monocytes of subjects with high VO2peak while higher concentrations of IL-10 are produced in subjects with low VO2peak. When the protein expression of PPAR-γ and NF-κB signaling pathways was evaluated, higher expression of AMPK, TLR-4, PGC-1 and PPAR-γ was observed in the high VO2peak group. Therefore, it is concluded that physical exercise at higher intensities imposes important metabolic changes that favor the installation of an antiinflammatory profile, however these peripheral adaptations are fitness-dependent, given that individuals with greater cardiorespiratory fitness have higher expression of proteins and cellular receptors that positively modulate the PPAR-γ activation and inhibit the NF-κB inflammatory pathway. In this sense, individuals with high physical fitness condition present beneficial adaptations in the cellular and molecular mechanisms that reflect in metabolic and inflammatory peripheral responses mediated by physical exercise practice. / FAPESP: 2014/08003-1 / FAPESP (BEPE): 2016/12369-7

Saccharomyces cerevisiae é o organismo de escolha para produção de etanol combustível, apresentando-se adaptadas ao ambiente hostil das dornas de fermentação. Adaptações como floculação, formação de espuma e de biofilme são características fenotípicas indesejáveis ao processo brasileiro. Por isso, a pronta identificação destas características faz-se necessária no intuito de minimizar perdas de rendimento e diminuir o custo da produção. Sabe-se que proteínas codificadas pela família de genes FLO estão relacionadas a estes fenótipos, os quais são regulados pela proteína Flo8p, a qual possui papel fundamental na apresentação destas características fenotípicas indesejáveis. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo analisar o fenótipo e o comportamento metabólico, relacionando-os com a regulação via Flo8p. Os resultados obtidos revelam o papel fundamental de Flo8p na regulação positiva destes fenótipos em linhagem isolada do ambiente industrial (FT02). Verificou-se uma forte tendência da participação do gene FLO11 na formação de espuma, via Flo8p. Além disso, através da deleção do FLO8 da linhagem FT02, observou-se a influência positiva de Flo8p na floculação e hidrofobicidade celular, filamentação e poder invasivo. / Saccharomyces cerevisiae is the chosen organism for fuel ethanol production, presenting adapted to the hostile environment of the fermentation vats. Adaptations like flocculation, d foam formation and biofilm are undesirable phenotypes for the Brazilian process. Hence, the early identification of these characteristics is necessary to minimize yield losses and lower the production cost. Proteins codified by FLO gene family are related with these phenotypes, which are positively regulated by Flo8p protein, showing fundamental role in the expression of the undesirable phenotypes. So, the present work aimed to analyze the phenotypes and the metabolic behavior of an industrial strain isolated directly from Brazilian ethanol production process (FT02), relating them with the Flo8p regulation. Our results showed that the Flo8p plays a fundamental role in the regulation of these characteristics in the industrial strain FT02. We also verified a strong tendency of the FLO11 gene participation in the foam formation, by Flo8p. Moreover, by FLO8 deletion in FT02 strain, we could identify the positive influences of the Flo8p in flocculation and cellular hydrophobicity, filamentation and invasive growth.

O florescimento é um processo chave no desenvolvimento vegetal. A mudança de identidade do meristema apical de vegetativo para reprodutivo desencadeia reprogramação genética com efeitos em todo o corpo vegetal. Arabidopsis thaliana é conhecida como o principal modelo de estudo para esse processo apresentando até o momento cinco principais vias genéticas regulatórias. Tais vias apresentam redundância, sendo complexa a eliminação total da transição de fase nessa espécie. A via AGE, regulada pela idade da planta, tem como principais reguladores o mir156 e seus alvos diretos, os fatores de transcrição da família SPL/SBP (SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-like). Uma segunda via é controlada pelo fitohormônio giberelina (GA), o qual atua de maneira oposta em Arabidopsis thaliana (arabidopsis) e Solanum lycopersicum L. (tomateiro). Em tomateiro, diferentemente de arabidopsis, o cruzamento entre mutantes com conteúdo alterado de GA e plantas transgênicas superexpressando o miR156 (156OE; SILVA et al., 2014) demonstraram efeito sinérgico no atraso do tempo de florescimento. A aplicação de GA3 em plantas 156OE apresenta efeito similar aos cruzamentos citados sobre a transição do meristema apical. Em um dos cruzamentos entre mutantes da via GA e plantas 156OE, foi possível obter plantas apresentando completo bloqueio da transição de fase vegetativo-reprodutivo. A oferta extra do florígeno SINGLE FLOWER TRUSS (SFT) via enxertia não foi suficiente para restaurar a transição de fase nessas plantas, sugerindo que vias associadas à GA e AGE regulam alvos em comum, os quais podem ser independentes da regulação por SFT. Além disso, a regulação transcricional, e possivelmente pós-transcricional de alguns genes SBPs por diferentes vias associadas à GA, sugere uma complexa inter-relação entre as vias GA e AGE em tomateiro durante o florescimento. A ação combinada das vias GA e AGE foi capaz de inibir completamente o florescimento em tomateiro, regulação oposta ao verificado na planta modelo Arabidopsis thaliana. O efeito inibitório de GA sobre o florescimento é também visualizado em plantas lenhosas, sugerindo que as descobertas científicas realizadas em tomateiro podem ser expandidas para essas espécies, nas quais a experimentação é lenta e laboriosa / The flowering process is a major developmental event during the plant life cicle. The meristem identity switches from vegetative to reproductive, triggering substantial genetic modifications that affect the whole plant body. Arabidopsis thaliana is a major model for flowering with five different pathways controlling this process. These pathways are redundant, making complex the complete elimination of phase change in this species. One of the pathways is termed AGE since it is regulated by the time of development. The miR156 and its direct target SBP (SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-like) are the main regulators of the AGE pathway. A second pathway is controlled by the phytohormone gibberellin (GA), which acts in opposite ways when comparing Arabidopsis thaliana and tomato. In tomato, unlike Arabidopsis, the cross between mutants with altered contents of GA and transgenic plants overexpressing the miR156 (156OE; SILVA et al, 2014) showed synergistic effect in delayed flowering time. Treatments of GA3 in plants 156OE lead to similar effects visualized on the crosses above related to meristem transition. Among the crosses between GA mutants and 156OE plants, one double mutant could completely abolish the phase change in tomato. An extra offer of the florigen (SINGLE FLOWER TRUSS or SFT) by grafting experiments was unable to restore the flowering process in this double mutant. It suggests, pathways associated to GA and AGE regulate common downstream targets, which could be independent of SFT regulation. Moreover, the transcriptional regulation, and possible the post-transcriptionally regulation of some SBP targets by different pathways associated to GA, suggest a complex network between GA and AGE during the flowering in tomato. The combined action of GA and AGE pathways can complete impaired the flowering in tomato, this interaction is opposed to the model Arabidopsis thaliana. The negative effect of GA over the time of flowering is presented in wood plants, suggesting the scientific discoveries in tomato could be expanded to these species, which experiments are slow and laborious