Les glicogen i midó sintases són glicosiltransferases que catalitzen la transferència de residus glucosil a l'extrem no reductor d'una cadena creixent d'un glucà α-1,4, retenint la configuració del carboni anomèric del sucre transferit. Aquest procès és central en el metabolisme energètic de la majoria d'èssers vius.En aquest treball presentem l'estructura cristal·logràfica de la glicogen sintasa de Pyrococcus abyssi (PaGS). Aquest enzim és termoestable i presenta una activitat màxima a 80ºC i és capaç d'utilitzar indistintament ADPG i UDPG com a donadors de glucosil. La PaGS forma de cossos d'inclusió en totes les condicions d'expressió en E.coli assajades. Amb el mètode de renaturalització en columna hem aconseguit que la PaGS es replegui correctament i ens ha permès obtenir la quantitat de proteïna pura necessària per encetar estudis de cristal·lització i de caracterització en solució.D'altra banda, el domini C-terminal de la PaGS s'expressa de forma soluble i la seva purificació ens ha permès disposar de quantitat suficient de proteïna per a realitzar estudis de cristal·lització. Aquest domini és monomèric tant en solució com en el cristall. La resolució de l'estructura del domini C-terminal a 1.7 Å a partir de reemplaçament molecular utilitzant el domini homòleg de la GS d'Agrobacterium tumefaciens (AtGS) ha permès utilitzar-lo com a model inicial per a resoldre l'estructura de la PaGS a 2.8 Å.La PaGS és un trímer tant en solució com en el cristall, amb una disposició triangular plana. Cadascuna de les seves subunitats està formada per dos dominis αβα tipus plegament de Rossmann separats per un solc molt profund on es troba el centre catalític de l'enzim. L'estructura global és molt similar a la de la resta d'estructures resoltes del grup GT-B que actuen amb retenció de la configuració anomèrica. La trimerització de la PaGS implica exclusivament els dominis N-terminals de l'enzim, quedant els dominis C-terminals lliures per a poder realitzar la transició d'obertura i tancament necessària per a la catàlisi.El domini C-teminal conté la cavitat d'unió a nucleòtid, mentre que la majoria d'interaccions amb l'oligosacàrid acceptor es produeixen a través de residus del domini N-terminal. L'elevada similitud del centre actiu entre les GS i les GP suggereix que ambdues operen a través d'un mecanisme catalític similar, si be no idèntic.L'estructura de la PaGS i la seva comparació amb l'estructura de l'AtGS ofereixen les bases per a entendre l'especificitat de les GS eucariotes per UDPG, com a substrat donador de glucosil, i la promiscuïtat de les GS d'arqueons per unir tant UDPG com ADPG.La localització d'una molècula de glucosa en la superfície de la PaGS i la comparació amb les GP eucariotes permeten suggerir un possible lloc d'emmagatzematge del glicogen en les GS.

Cosmomicina é um antibiótico antitumoral produzido pela bactéria Streptomyces olindensis DAUFPE 5622. Estudos de expressão gênica demonstraram que genes cuja expressão esta relacionada a condições de estresse (dnaJ e 18hsp), assim como genes associados a via biossintética de cosmomicina, são expressos sob condições de produção do antibiótico. Genes que ainda tinham a função desconhecida foram selecionados (cosS e cosY) e foram realizados análises bioinformáticas destes atribuindo-lhes a função de regulador transcricional e ornitina ciclodesaminase, respectivamente. Um cassete para inativação desses genes foi construído visando a futura obtenção de mutantes nulos. Genes de glicosiltransferase (cosK e cosG) também apresentaram diferenças na expressão na presença do antibiótico. Neste trabalho, foi revelada a presença de uma hipotética glicosiltransferase que tem homologia com a B-daunosamine daunomy, glicosiltransferase envolvida na transferência de açúcares na biossíntese do antibiótico daunomicina. / Cosmomycin is an antitumoral antibiotic produced by the soil bacteria Streptomyces olindensis DAUFPE 5622. Gene expression studies established that stress condition genes like dnaJ and 18hsp, and cosmomycin biosynthetic pathways genes are expressed under antibiotic production. Also the genes cosS and cosY (unknowns function), were selected and analyzed by bioinformatics techniques attributing a transcriptional regulator and ornithine cyclodeaminase functions, respectively. A cassette was constructed in order to inactivate these two selected genes and generating void mutants. Another gene cosK, with glycosiltransferase function, also presented differences in its expression when the antibiotic is produced. We described in this work the presence of a hypothetical glycosiltransferase related with B-daunosamine daunomy, which transfers sugar molecules in the biosynthesis of daunomycin antibiotic.

Submitted by Fabíola Silva (fabiola.silva@famerp.br) on 2018-01-09T11:15:21Z No. of bitstreams: 1 marcospaulomiola_dissert.pdf: 10829870 bytes, checksum: 279acd690e09b25b71e67463ae29eb6b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-09T11:15:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marcospaulomiola_dissert.pdf: 10829870 bytes, checksum: 279acd690e09b25b71e67463ae29eb6b (MD5) Previous issue date: 2017-03-13 / Introduction. ABO histo-blood group system is the most important transfusional system and the identification of its phenotypes is often performed by means of direct and reverse typing, which must always present concordant results. However, some genetic factors such as natural chimerisms and point mutations in the ABO gene may affect the expression of the antigens and antibodies of this system, contributing to the discrepancy in the phenotyping, requiring investigations to define the correct phenotype of receptors and blood donors. Objectives. The main objective of this study was to investigate the variations in the expression of the antigens of the ABO histo-blood group system. Its specific objectives were: 1. Selection of recipients and blood donors that presented discrepancies between the results of the direct and reverse phenotyping of the ABO histo-blood group system; 2. Investigation, using serological and molecular methods, of the causes of phenotypic changes and discrepancies between the results of direct and reverse phenotypes in the ABO histo-blood group system in the recipients and donors of blood. Material and Methods. Samples of recipients (n = 2) and blood donors (n = 7) presenting discrepancies between the direct and reverse phenotyping were selected. Phenotyping were performed using conventional and modified hemagglutination methods in tubes and gel columns with commercial antisera and lectins. Molecular investigations were performed using PCR-RFLP method and sequencing of exons 6 and 7 of the ABO gene and exon 2 of the FUT2 gene. Results. Four cases with poor expression of antigen A and absence of expected antibody, observed in hemagglutination, were identified as A2B, Ael and Aw. Four cases without antigenic alteration but carrying an irregular antibody anti-A1 or absence of expected antibody were characterized as AB, A1 and O and presented common ABO alleles. A case of non-dizygotic twins, phenotyped as AB and with double red blood cell population was characterized as hematopoietic chimera after extensive family analysis. The DNA extracted from buccal swab revealed the ABO (A101/B101) and FUT2 (SE*25.01.01/SE*25.01.01) genotypes in the male twin and the ABO (O01/O02) and FUT2 (SE*01.04.01/SE*01.06.03) genotypes in the female twin. Sequences of two new ABO (ABO*Aw.38; KT906366.1) and FUT2 (SE*01.06.03; KX550421) allele sequences were deposited on GenBank. Conclusions. Our results demonstrate that the use of serum and salivary serological assays combined with molecular methods are good tools to solving discrepancies between the direct and reverse phenotyping of the ABO histo-blood group system as well as elucidate cases of twin chimerism in humans, with a double population of red blood cells. In addition, they contribute to the identification of new alleles of the ABO and FUT2 genes. / Introdução. O sistema histo-sanguíneo ABO é o de maior importância transfusional e a identificação de seus fenótipos é frequentemente realizada por meios das tipagens direta e reversa as quais sempre devem apresentar resultados concordantes. Entretanto, alguns fatores genéticos como quimerismos naturais e mutações pontuais no gene ABO, podem afetar a expressão dos antígenos e anticorpos deste sistema, contribuindo com a discrepância nas fenotipagens, requerendo investigações para se definir o correto fenótipo de receptores e doadores de sangue. Objetivos. O objetivo geral deste estudo foi investigar as variações na expressão dos antígenos do sistema histo-sanguíneo ABO. Seus objetivos específicos compreenderam: 1. Seleção de receptores e doadores de sangue que apresentaram discrepâncias entre os resultados das fenotipagens direta e reversa do sistema histo-sanguíneo ABO; 2. Investigação, com o uso de métodos sorológicos e moleculares, das causas das alterações fenotípicas e discrepâncias entre os resultados das fenotipagens direta e reversa no sistema histo-sanguíneo ABO nos receptores e doadores de sangue. Material e Método. Foram selecionadas amostras de receptores (n=2) e doadores (n=7) de sangue com discrepâncias entre as fenotipagens direta e reversa. As fenotipagens foram realizadas com o uso dos métodos de hemaglutinação convencional e modificada, em tubos e colunas de gel, com antissoros comerciais e lectinas. As investigações moleculares foram realizadas com o uso dos métodos PCR-RFLP e sequenciamento dos exons 6 e 7 do gene ABO e do exon 2 do gene FUT2. Resultados: Quatro casos com fraca expressão do antígeno A e ausência do anticorpo esperado, observados na hemaglutinação, foram identificados como A2B, Ael e Aw. Quatro casos sem alteração antigênica, mas com presença de anticorpo irregular ou ausência do anticorpo esperado, foram caracterizados como AB, A1 e O e apresentaram alelos comuns. Um caso de gêmeos não dizigóticos, fenotipados como AB e com dupla população de hemácias foi caracterizado como quimera hematopoiética, após extensa análise familiar. O DNA extraído de swab bucal revelou os genótipos ABO (A101/B101) e FUT2 (SE*25.01.01/SE*25.01.01) no gêmeo masculino e os genótipos ABO (O01/O02) e FUT2 (SE*01.04.01/SE*01.06.03) no gêmeo feminino. As sequências de dois novos alelos dos genes ABO (ABO*Aw.38; KT906366.1) e FUT2 (SE*01.06.03; KX550421) foram depositadas no GenBank. Conclusões: Nossos resultados demonstram que o uso de análises sorológicas eritrocitárias e salivares combinadas a métodos moleculares são fundamentais na resolução de discrepâncias entre as fenotipagens direta e reversa do sistema histo-sanguíneo ABO bem como no esclarecimento de casos de quimerismo gemelar em humanos, contendo dupla população de hemácias. Além disso, contribuem para a identificação de novos alelos dos genes ABO e FUT2.

Cosmomicina é um antibiótico antitumoral produzido pela bactéria Streptomyces olindensis DAUFPE 5622. Estudos de expressão gênica demonstraram que genes cuja expressão esta relacionada a condições de estresse (dnaJ e 18hsp), assim como genes associados a via biossintética de cosmomicina, são expressos sob condições de produção do antibiótico. Genes que ainda tinham a função desconhecida foram selecionados (cosS e cosY) e foram realizados análises bioinformáticas destes atribuindo-lhes a função de regulador transcricional e ornitina ciclodesaminase, respectivamente. Um cassete para inativação desses genes foi construído visando a futura obtenção de mutantes nulos. Genes de glicosiltransferase (cosK e cosG) também apresentaram diferenças na expressão na presença do antibiótico. Neste trabalho, foi revelada a presença de uma hipotética glicosiltransferase que tem homologia com a B-daunosamine daunomy, glicosiltransferase envolvida na transferência de açúcares na biossíntese do antibiótico daunomicina. / Cosmomycin is an antitumoral antibiotic produced by the soil bacteria Streptomyces olindensis DAUFPE 5622. Gene expression studies established that stress condition genes like dnaJ and 18hsp, and cosmomycin biosynthetic pathways genes are expressed under antibiotic production. Also the genes cosS and cosY (unknowns function), were selected and analyzed by bioinformatics techniques attributing a transcriptional regulator and ornithine cyclodeaminase functions, respectively. A cassette was constructed in order to inactivate these two selected genes and generating void mutants. Another gene cosK, with glycosiltransferase function, also presented differences in its expression when the antibiotic is produced. We described in this work the presence of a hypothetical glycosiltransferase related with B-daunosamine daunomy, which transfers sugar molecules in the biosynthesis of daunomycin antibiotic.