O curso da infecção pelo HCV é determinado pela competência da resposta imune inata e adaptativa do hospedeiro. A IL-18 é uma citocina pró-inflamatória importante em ambas as respostas imunes e atua sinergicamente com IL-12 induzindo a expressão de IFN-y pelas células T e natural killer. O IFN-? por sua vez possui um papel chave no combate de infecções intracelulares, induzindo um estado antiviral nas células infectadas. O balanço de IL-18 é controlado pela IL18BP, uma citocina importante que atua como um antagonista natural. Estudos mostram que indivíduos cronicamente infectados pelo HCV possuem elevados níveis séricos de IL-18 e IL18BP. Sendo assim, o presente estudo teve como objetivos: 1) determinar o genótipo de polimorfismos de base única (SNPs) localizados nos genes da IL-18 (-607 C > A e -137 G > C), IL18BP (rs2298455 e rs1541304) e IFN-y +874 T > A; 2) quantificar a expressão de seus respectivos mRNAs; e por fim, 3) dosagem dos níveis séricos das respectivas citocinas. Para isto, foram selecionados 51 indivíduos com resolução espontânea e 50 com infecção crônica pelo HCV genótipo 1 que submetidos a técnica de PCR em tempo real para a genotipagem dos polimorfismosIL-18 (-607 C > A e -137 G > C), IL18BP (rs2298455 e rs1541304) e IFN-? +874 T > A; posteriormente foi feita a análise da expressão gênica destes mRNA utilizando como controle endógeno o GAPDH e a dosagem das citocinas foi determinada peta técnica de ELISA. A distribuição dos genótipos nos polimorfismos nos genes IL-18 e IL18BP foram semelhantes nos dois grupos de estudo. No entanto, para o polimorfismo no gene do IFN-?, observamos frequência maior do genótipo TA no grupo de infecção crônica, enquanto que no grupo de resolução espontânea foi mais frequente o genótipo AA (p=0.006). Em contrapartida a expressão gênica nos permitiu observar que nos indivíduos com infecção crônica o mRNA de IL-18 (p < 0.001) e IL18BP (p < 0.001) estavam com uma maior expressão quando comparados com os indivíduos com resolução espontânea, e que isto refletia nas dosagens séricas, onde os indivíduos cronicamente infectados pelo HCV apresentavam altos níveis séricos de IL-18 (p < 0.001) e IL18BP (p=0.012) do que os indivíduos com resolução espontânea. O alelo G foi associado com uma maior produção de IL-18(p=0.02) nos indivíduos com resolução espontânea. Em relação à expressão gênica do mRNA do IFN-y não foi possível observar nenhuma diferença entre os grupos estudados (p=0.322) e a dosagem sérica não foi detectada em ambos os grupos. Os resultados sugerem que apesar do sistema imune ser estimulado durante a infecção pelo HCV, a persistência viral leva a um estado de anergia onde a produção de IFN- y parece ser escassa para uma resposta imune eficaz, sendo que os meios nos quais modulam a expressão gênica do IFN- y ainda parecem obscuros, no entanto já foram descritos mecanismos pós-transcricionais que tem como alvo a região 3\'UTR do mRNA do IFN- y podendo interferir na sua expressão / The course of HCV infection is determined by the competence of the innate and adaptive immune response of the host. IL-18 is an important proinflammatory cytokine in both immune responses and acts synergistically with IL-12 induces the expression of IFN-y by T and natural killer cells. The IFN-yturn plays a key role in fighting intracellular infections, inducing an antiviral state in infected cells. The balance of IL-18 is controlled by IL18BP, an important cytokine that acts as a natural antagonist. Studies show that individuals chronically infected with HCV have elevated serum levels of IL-18 and IL18BP. Therefore, this study aimed to: 1) determine the genotype of single nucleotide polymorphisms (SNPs) located in genes of IL-18 (-607 C > A and -137 G > C), IL18BP (rs2298455 and rs1541304) and IFN-y +874 T > A; 2) to quantify the expression of their respective mRNAs; and finally 3) the determination of serum levels of the respective cytokines. Fifty-one individuals with spontaneous clearance and 50 were selected with chronic HCV genotype 1 infection who underwent the technique of real-time PCR for genotyping polymorphisms of IL-18 (-607 C > A and -137 G > C), IL18BP (rs2298455 and rs1541304) and IFN-y +874 T > A; later analysis of gene expression of these mRNA was performed using GAPDH as endogenous control and used the ELISA method for the serum of these cytokines. The distribution of genotypes in the IL-18 polymorphisms and IL18BP genes were similar in both study groups. However, for the polymorphism in the IFN-y gene, the genotype most frequently observed in the group of TA chronic infection, whereas in the group of spontaneous clearance AA was more frequent (p = 0.006) genotype. In contrast to gene expression allowed us to observe that in individuals with chronic infection the mRNA of IL-18 (p < 0.001) and IL18BP (p < 0.001) had a higher expression when compared with individuals with spontaneous resolution, and that this reflected in serum using the ELISA technique, where individuals chronically infected with HCV had higher serum levels of IL-18 (p < 0.001) and IL18BP (p = 0.012) than subjects with spontaneous clearance. The G allele was associated with increased production of IL-18 (P = 0.02)in spontaneous clearance group. Regarding the gene expression of IFN-y mRNA was not observed any difference between the groups (p = 0.322) and the serum was not detected in both groups. The results suggest that although the immune system is stimulated during HCV infection leads to viral persistence of anergy a state where the production of IFN-? appears to be scarce for an effective immune response, and the means in which modulate the expression the IFN-y gene still seem unclear, however have been described post-transcriptional mechanisms which target the 3\'UTR of the mRNA of IFN-y may interfere with its expression

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:52:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_ADILSON santos.pdf: 8026419 bytes, checksum: d59ad1a2514d62fabb78f8c2501b3bfc (MD5) Previous issue date: 2010-03-29 / Recombination is one of the most important factors in the evolution of genome organization. It provides the links between homologous chromosomes that ensure their proper segregation during the first meiotic division. It is responsible for the creation of novel allele combinations and yields genetic diversity on which evolutionary selection can act. Double-strand DNA breaks (DSB) initiate meiotic recombination and when the 3 terminus of one of the broken strands invades the unbroken DNA molecule and primes DNA synthesis a double Holliday junction must be resolved through some alternative pathways. When homologous chromosomes exchange genetic material with each other, an event of recombination or a crossover takes place, which may be seen through chiasma. Citological, genetics, and molecular studies in many organisms have demonstrated that crossovers have a non homogeneous distribution across chromosomes, and rather concentrated in relative small DNA fragments usually called recombination hotspots. In searching for genomic features associated with recombination hotspots a model fitted to human genome data explained 42% of recombination rate variation in a 5 mega base pairs scale. Despite the fact that genomes of some plant species have been already sequenced, up to this moment, no research has been published concerning a high resolution characterization of recombination rate variation across a plant s genome. This study used OH- radical cleavage intensity estimates and sequence data of chromosome 4 of A. thaliana and population genetic data from a public set of 250 thousand SNP genotypes obtained for 362 A. thaliana accessions to: i) characterize the recombination rate and linkage disequilibrium (LD) distributions across the chromosome 4 in different scales; ii) search for recombination hotspots; iii) evaluate probable associations between sequence motifs and genomic features with recombination hotspots. The results have shown that the distribution of recombination events across chromosome 4 of A. thaliana is very concentrated: 50% to 60% of all recombination events spans in only 13% to 20% of the total length of the chromosome. Genomic features as G+C percent (G+C%) and OHradical cleavage intensity showed important associations with LD estimates in several scales. The mean OH- radical cleavage intensity and G+C% showed redundancy in correlation analysis with LD and recombination rates. Artificial strong and statistically significant correlations arose from the usage of sliding windows. DNA fragments considered as hotspots lay preferentially in the middle third of the chromosome, while those characterized for having long range LD decay are most localized in the two distal thirds of the chromosome. / A recombinação é um processo chave na evolução da organização dos genomas das espécies, importante para garantir a segregação adequada dos cromossomos homólogos durante a meiose I e criar novas combinações de alelos, gerando variabilidade genética para a ação da seleção natural. Do ponto de vista molecular, a recombinação é iniciada por uma lesão na fita dupla de DNA, denominada Double-Strand Break (DSB), seguida da formação de uma junção dupla de Holliday (dHJ), a qual é resolvida por vias alternativas. Quando há troca de material genético entre os cromossomos homólogos caracteriza-se a ocorrência de um evento de recombinação, crossover, visualizado citogeneticamente por meio de um quiasma. Estudos citológicos, genéticos e moleculares realizados em vários organismos demonstraram que a distribuição de crossover ao longo dos cromossomos não é regular, mas concentrada em fragmentos relativamente pequenos de DNA, denominados hotspots de recombinação. Na busca por correlações entre a distribuição de elementos genômicos e a de ocorrência de hotspots um modelo ajustado com dados do genoma humano se mostrou capaz de explicar até 42% da variação na taxa de recombinação, numa escala de 5 mega pares de bases. Em plantas, apesar da existência de vários genomas já sequenciados nenhum trabalho nesse sentido ainda foi realizado, pelo menos na ordem de resolução proporcionada pela recente disponibilidade de dados genéticos obtidos com o uso de chips de alta densidade de marcas SNP. Usando dados genéticos de populações, obtidos por genotipagem de 362 acessos de A. thaliana com 250 mil marcas SNP, estimativas da intensidade de clivagem por radical OH- e dados da sequência de nucleotídeos do cromossomo 4 de A. thaliana o presente trabalho propõe-se a: i) caracterizar a distribuição de taxas de recombinação e de desequilíbrio de ligação ao longo do cromossomo 4, em várias escalas; ii) identificar fragmentos hotspots de recombinação; e iii) identificar elementos genômicos com provável associação à ocorrência desses hotspots. Os resultados obtidos mostraram que a distribuição das taxas de recombinação ao longo do cromossomo 4 de A. thaliana é bastante concentrada, pois proporções entre 50% e 60% dos eventos de recombinação ocorrem em apenas 13% a 20% da sequência de DNA. Variáveis genômicas como a porcentagem da soma das bases G e C (G+C%) e a intensidade de clivagem por radical OH- apresentam correlações significativas com as estimativas do desequilíbrio de ligação em várias escalas. A média da intensidade de clivagem por radical OH- proporciona informação redundante com a variável G+C%. O uso de janelas deslizantes sobrepostas gera distroções que provocam o surgimento artificial de correlações fortes e significativas. Os fragmentos hotspots de recombinação têm uma distribuição concentrada no terço médio do cromossomo, enquanto os fragmentos caracterizados por longo alcance do desequilíbrio de ligação estão localizados, predominantemente, nos terços distais.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-18T14:36:39Z No. of bitstreams: 2 Tese - Odilon Peixoto de Morais Júnior - 2016.pdf: 4169553 bytes, checksum: 1841a99cece6656c30b62fbd8fda9da5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-18T14:36:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Odilon Peixoto de Morais Júnior - 2016.pdf: 4169553 bytes, checksum: 1841a99cece6656c30b62fbd8fda9da5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T14:36:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Odilon Peixoto de Morais Júnior - 2016.pdf: 4169553 bytes, checksum: 1841a99cece6656c30b62fbd8fda9da5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-12-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Genetic gains for quantitative traits associated with the maintenance of genetic variability are important factors in recurrent selection programs. With advances in the area of statistical genomics, selection strategies potentially faster to achieve genetic gains are being developed, such as genomic selection. Using a subtropical population of irrigated rice (CNA12S), conducted during three cycles of recurrent selection, this study had as general objective to evaluate the potential of use of genomic recurrent selection (GRS) in a rice breeding program. Three specific studies were developed. In the first chapter, the efficiency of the genotypic recurrent selection (RS) used in the Embrapa’s rice breeding program was evaluated, in order to obtain genetic gains and maintain the population genetic variability. Ten yield trials of S1:3 progenies were used in the analyses. The evaluated traits were grain yield, plant height and days-to-flowering. Variance and covariance components were obtained using Bayesian approach. Using single nucleotide polymorphisms (SNP) markers, the population diversity and genetic structure also were estimated. Adjusted means of progenies in each cycle were computed and, genetic progress was estimated by generalized linear regression using frequentist approach. The magnitudes of effective population size and genetic variance indicated maintenance of genetic variability over selection cycles. The genetic progress achieved for grain yield was 760 kg ha-1 per cycle (1.95% per year), and for days-to-flowering, it was -6.3 days per cycle (-1.28% per year). It was concluded that the genetic progress already achieved and the genetic variability available in the population demonstrate the efficiency of RS in the improvement of rice populations. In the second chapter, in the context of genomic selection, the relative efficiency of GRS on RS was assessed, as well as the accuracy of different models of genomic prediction, in order to propose a GRS scheme for population breeding of self-pollinating species such as rice. In this study, the genetic material was the S1:3 progenies yield trial of the third selection cycle. From a group of 196 progenies that were phenotyped for eight traits with different heritabilities and genetic architectures, a group of 174 progenies was genotyped for SNP markers. Ten predictive models were fitted to the data set. The proposed GRS scheme, when compared to the RS method, showed higher efficiency, especially in genetic gain per unit of time. From the predictive models assessed, HBLUP (hybrid best linear unbiased prediction, using hybrid relationship matrix based in pedigree and SNP markers) and RForest (random forest) have greater potential for genomic prediction in irrigated rice, given the high accuracy of their predictions for a number of traits. The HBLUP model was notoriously superior for more complex traits, such as grain yield, while RForest stood out for less complex traits. The high extent of linkage disequilibrium in the population suggests that the marker density employed (approximately one SNP per 60 kb) is enough for the practice of genomic selection in populations with similar genetic structure. In the third chapter, the objective was to extend a class of HBLUP models based on reaction norm, in context of multi-environmental trials with genotype x environment interaction, for accommodation of hybrid genetic relationship and information of the assessed environments. The accuracy of alternative models for multi-environmental predictions was evaluated, as well as the relative importance of structures of additive and multiplicative components, using genetic relationship information and environmental covariates. This strategy allowed to evaluate the influence of different approaches to group the genetic-environmental information on the accuracy of models for prediction of breeding value of progenies for agronomic traits. The data consisted of the same ten trial of S1:3 progenies, carried out during three recurrent selection cycles. Six predictive HBLUP models of reaction norm were considered, using genetic and environmental covariates, as well as interactions between these effects. Genomic information was derived from SNP markers obtained for the 174 progenies of the third selection cycle. The 401 environmental covariates, the genetic information (hybrid genetic relationship) and the interactions among these effects explained an important portion of the phenotypic variance, allowing an increase in the predictive accuracy of models. The use of genetic information and environmental covariates only from the respective selection cycle is enough for accurate predictions of unphenotyped progenies, even in non-sampled environments. This is the first study to take into account simultaneously hybrid genetic relationship, stemming from pedigree information plus SNP markers, and environmental covariates in multi-environmental models based on reaction norm for breeding value prediction in target environments of a recurrent selection program. / A obtenção de ganhos genéticos para caracteres quantitativos associada à manutenção da variabilidade genética são fatores importantes em programas de seleção recorrente. Com os avanços no campo da estatística genômica, estratégias de seleção potencialmente mais rápidas para alcance de ganhos genéticos estão sendo desenvolvidas, como a seleção genômica. Partindo-se de uma população subtropical de arroz irrigado (CNA12S), conduzida durante três ciclos de seleção recorrente, este estudo teve como objetivo geral avaliar o potencial de emprego do esquema de seleção recorrente genômica (GRS) em programas de melhoramento genético de arroz. Três estudos específicos foram desenvolvidos. No primeiro deles, avaliou-se a eficiência do esquema de seleção recorrente genotípica (RS) utilizado no programa de melhoramento de arroz da Embrapa, na obtenção de ganhos genéticos e manutenção da variabilidade genética populacional. O material experimental utilizado constituiu-se de dez ensaios de rendimento de progênies S1:3 associadas a cada ciclo de seleção. Os caracteres avaliados foram produtividade de grãos, altura de planta e número de dias até o florescimento. Componentes de variância e covariância foram obtidos via abordagem Bayesiana e, com uso de marcadores SNP (single nucleotide polymorphisms) associados às progênies, também a diversidade e a estrutura genética populacional. Médias ajustadas de progênies em cada ciclo foram computadas e, por regressão linear generalizada, estimou-se o progresso genético, via abordagem frequentista. As magnitudes do tamanho efetivo populacional e da variância genética indicaram manutenção da variabilidade genética ao longo dos ciclos de seleção. O progresso genético alcançado para produtividade de grãos foi de 760 kg ha-1 por ciclo (1,95 % ao ano) e para dias para florescimento, -6,3 dias por ciclo (-1,28 % ao ano). Concluiu-se que, o progresso genético já alcançado e a variabilidade genética disponível na população demonstram a eficiência de RS no melhoramento de populações de arroz. Num segundo estudo, no contexto de seleção genômica, avaliou-se a eficiência relativa de GRS sobre o esquema de RS; além da acurácia de diferentes modelos de predição genômica, buscando-se propor um esquema de GRS para melhoramento populacional de espécies autógamas como o arroz. Nesse estudo, o material genético foi composto por um ensaio de rendimento de progênies S1:3 do terceiro ciclo de seleção. Do grupo de 196 progênies fenotipadas para oito caracteres, com herdabilidades e arquiteturas genéticas diferentes, um grupo de 174 progênies foi genotipado para marcadores SNP. Dez modelos preditivos foram ajustados ao conjunto de dados. O esquema de GRS, quando comparado ao de RS, apresentou maior eficiência, sobretudo em ganho genético por unidade de tempo. Dos modelos preditivos avaliados, HBLUP (hybrid best linear unbiased prediction, com uso de matriz híbrida de parentesco baseada em pedigree e marcadores SNP) e RForest (random forest) apresentaram maior potencial para predição genômica, haja vista a elevada acurácia de suas predições para maior número de caracteres. O modelo HBLUP foi notoriamente superior para caracteres mais complexos, como produtividade de grãos, enquanto RForest destacou-se para caracteres menos complexos. A alta extensão do desequilíbrio de ligação na população sugere que a densidade de marcadores empregada (aproximadamente um SNP por 60 kb) é suficiente para a prática de predição genômica em populações com estrutura genética similar. No terceiro estudo buscou-se estender uma classe de modelos preditivos HBLUP baseados em norma de reação (contexto de ensaios multiambientais com interação genótipos × ambientes), para acomodar informações de parentesco e de covariáveis associadas aos ambientes de avaliação. Assim, avaliouse a acurácia preditiva de modelos alternativos para predições multiambientais, bem como a importância relativa de estruturas de componentes aditivos e multiplicativos; além da influência de diferentes abordagens de agrupamento de informações genético-ambientais sobre a acurácia dos modelos. O material genético constituiu-se nos mesmos dez ensaios de rendimento de progênies S1:3, conduzidos durante três ciclos de seleção recorrente. Foi considerada uma sequência de seis modelos preditivos de norma de reação, do tipo HBLUP, com uso de covariáveis genéticas e ambientais, além de interações entre esses efeitos. A informação genômica foi proveniente de marcadores SNP obtidos por genotipagem de 173 progênies do terceiro ciclo de seleção. As covariáveis ambientais (num total de 401), informações genéticas (parentesco híbrido) e as interações entre esses efeitos explicaram importante porção da variância fenotípica, o que possibilitou aumento da acurácia preditiva dos modelos. O emprego de informações genéticas e de covariáveis ambientais apenas do respectivo ciclo de seleção mostrou-se suficiente para predições acuradas do desempenho de progênies não fenotipadas, mesmo em ambientes não amostrados. Este estudo é pioneiro em considerar conjuntamente parentesco híbrido, oriundo de informações de pedigree mais marcadores SNP, e covariáveis ambientais em modelos multiambientais baseados em norma de reação, para predição de valor genético em ambientes-alvo de programas de seleção recorrente.

In the present work, a super water-absorbent poly(acrylic acid) was synthetized by inverse suspension polymerization, using Span60 as the dispersant, toluene as the dispersing organic phase, trimethylolpropane triacrylate as the crosslinking agent, and sodium persulfate as the initiator. The synthesis was conducted in a small-scale glass reactor operated in semi-batch mode. The following reaction conditions were evaluated: effects of initiator concentration, temperature, percentage of multifunctional cross-linker agent and monomer concentration. Also, two important properties were determined, conversion and gel fraction. A kinetic model including a population balance was employed to simulate the process. The proposed model uses the numerical fractionation technique and is capable of predicting the pre-gel and post-gel properties, the effect of the crosslinking agent level on the polymer properties and the dynamic of gelation. The model was compared with the experimental results and showed a satisfactory representation of the system after parameter adjusting. / No presente trabalho, o poli (ácido acrílico) super-absorvente foi sintetizado por polimerização em suspensão inversa, usando Span 60 como o dispersante, tolueno como fase orgânica, trimetilolpropano triacrilato como agente de reticulação e persulfato de sódio como iniciador. A síntese foi conduzida num reator de vidro em escala de bancada, operado em modo semi-batelada-batelada. As seguintes condições da reação foram avaliadas: os efeitos da concentração de iniciador, a temperatura, a porcentagem de agente de reticulação multifuncional e a concentração de monómero. Além disso, foram determinadas propriedades importantes, como a conversão e a fração de gel. Da mesma forma, foi desenvolvido um modelo de balanço populacional para simular o processo em conjunto com a técnica de fracionamento numérico, que é capaz de prever as propriedades pré-gel e pós-gel, o efeito do nível do agente de reticulação no polímero e as propriedades da dinâmica de gelificação. O modelo foi comparado com os resultados experimentais e mostrou uma representação satisfatória do sistema após o ajuste dos parâmetros.

Made available in DSpace on 2016-08-18T18:19:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arivaldo Cutrim Carvalho.pdf: 4594687 bytes, checksum: c5792781a97f8174ae6dcd9a0bfbd359 (MD5) Previous issue date: 2010-10-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / With the aim of the development of new nanodevices, there is great interest in understand the electronic properties of nanostructured materials. Above all, how to modify the electronic properties of nanostructures already well known in a controlled manner. With this goal, many methodologies and experiments has been developed. We studied the an entirely through computer simulation atomistic interaction of amino glycine with the surface of graphene using two methods, classical and quantum, for both modules use Materials Studio (Accelrys), and the Forcit Dmol3 states that are Art in atomistic simulations. From the classical point of view, we used force fields universal to describe the interactions, and the quantum point of view, the method of density functional. The methodology consisted basically realize a scan with glycine in different orientations on the surface of the graphene sheet grid in a considerable build a 3D map of potential interaction that enables us to accurately define where are enough sites and orientations of the amino acid glycine to more energetically favorable for adsorption. From the selection of the best candidates obtained from calculations in classical mechanics, we performed electronic structure calculations using the method DFT (Density Functional Theory) to estimate the binding energy and in that regime adsorption occurs. In addition, we obtained the electron density of the system and did Mulliken population analysis as well. / Com a finalidade do desenvolvimentos de novos nanodispositivos, há um grande interesse em conhecer as propriedades eletrônicas de materias nanoestruturados. Sobretudo, como modificar as propriedades eletrônicas de nanoestruturas já bem conhecidas de forma controlada. Com este objetivo, muitas metodologias e experimentos tem sido desenvolvidos. Estudou-se de forma inteiramente atomística através de simulação computacional a interação do aminoácido glicina com a superfície do grafeno utilizando dois métodos , clássico e quântico, para tanto utilizamos os módulos do Materials Studio (Accelrys), o Forcite e o Dmol3 que são estados de arte em simulações atomísticas. Do ponto de vista clássico, utilizou-se campos de força universal para descrever as interações; e do ponto de vista quântico, utilizamos o método do funcional da densidade. A metodologia consistiu basicamente em realizarmos um "scan"com a glicina em diversas orientações sobre a superfície da folha de grafeno num grid considerável, construímos uma mapa 3D do potencial de interação que nos possibilita conhecer com precisão suficiente onde são os sítios e as orientações do aminoácido glicina que mais favoráveis energeticamente para a adsorção. A partir da seleção dos melhores candidatos obtidos através dos cálculos de mecânica clássica, realizamos cálculos de estrutura eletrônica utilizando o método DFT (Density Functional Theory) a fim de estimar a energia de ligação e em que regime ocorre a adsorção. Além disso, nós obtivemos a densidade eletrônica do sistema e fizemos uma análise populacional de Mulliken também.

A RBP urinária tem seu papel bem definido como marcador de progressão de doença renal em tubulopatias, em glomerulopatias e em pacientes transplantados. No entanto, seu papel em DRC lato senso foi pouco estudado. Por sua vez, a dosagem de RBP sérica, caracterizada recentemente como biomarcador de resistência insulínica, também não teve seu papel esclarecido em população portadora de DRC. O objetivo do presente estudo foi avaliar a relação entre a RBP (urinária e sérica) e a função renal, assim como sua relação com fatores de risco cardiovascular em população de DRC. Para tanto, foram analisados os dados da linha de base da Coorte PROGREDIR, constituída por 454 participantes portadores de DRC, oriundos do Hospital das Clínicas, São Paulo. Inicialmente, além de estar inversamente relacionada às medidas de depuração de creatinina, a RBP urinária mostrou-se relacionada a diversos fatores de risco cardiovascular e variáveis associadas à função renal, como proteinúria, metabolismo ósseo, anemia, acidose, albumina, RPB sérica, Hb glicada, HOMA, lípides, velocidade de onda de pulso (VOP), átrio esquerdo (ECO AE), diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo (ECO-Ddve), diâmetro sistólico do ventrículo esquerdo (ECO-Dsve) e fração de ejeção (ECO-Fe). Entretanto, após diversos modelos de regressão, permaneceram como variáveis independentemente associadas à RBP urinária a função renal, a pressão arterial sistólica, a albuminúria, a acidose e a medida do AE. Esse resultado se manteve quando o modelo foi repetido mediante estratificação por albuminúria, sugerindo que mesmo em população normoalbuminúrica a RBP urinária correlacione-se inversamente com função renal. Além disso, a relação inversa de RBP urinária com dilatação cardíaca sugere que, em população com DRC já estabelecida, a RBP urinária possa ter um papel em identificar mecanismos etiológicos, possivelmente por distinguir mecanismos hemodinâmicos daqueles onde há uma patologia renal intrínseca. Por sua vez, a RBP sérica relacionou-se inversamente à função renal e idade, e positivamente a triglicérides, albumina e potássio. Curiosamente, a RBP sérica não se mostrou associada às medidas de metabolismo de carboidrato, sugerindo que seu papel como biomarcador de resistência insulínica seja atenuado na DRC. Também não foram encontradas relações entre RBP urinária ou sérica e calcificação coronária ou espessura de carótidas. Nossos resultados sugerem que a RBP urinária deva ser melhor explorada como marcador de função renal e, possivelmente, como marcador de risco de progressão da DRC / The role of urinary RBP as a biomarker of tubular injury and CKD progression in tubulopathies, glomerulopathies and in transplantation is well established. However, its role in CKD is less studied. In addition, serum RBP has been recently characterized as an insulin resistance marker, but controversial results have been shown. The aim of the study was to evaluate the association of both urinary RBP and serum RBP with kidney function and other variables related to the uremic syndrome and cardiovascular risk in a CKD population. We used the baseline data from the PROGREDIR Cohort, which comprehends 454 participants with CKD, recruited from Hospital das Clínicas, Sao Paulo. In univariate analysis, urinary RBP was inversely related to renal function. In addition, it was also related to albuminuria, SBP, anemia, mineral metabolism, acidosis, albumin, serum RPB, glycated hemoglobin, HOMA, lipids, pulse-wave velocity, left atrium diameter, left ventricle diastolic diameter, left ventricle systolic diameter and ejection fraction. However, in the multivariate analysis, only SBP, albuminuria, acidosis, left atrium diameter and renal function remained significantly associated to urinary RBP. After stratification for albuminuria levels, the same relationship was observed, suggesting that even in the normoalbuminuric population urinary RBP is significantly related to renal function. Interestingly, the inverse association between urinary RBP and cardiac dilation suggests that urinary RBP may play a role in identifying mechanisms related to CKD, by differentiating vascular/cardio-renal conditions versus more intrinsic kidney disease and possibly tubule-interstitial fibrosis. The serum RBP was positively related to renal function, triglycerides, albumin, age and potassium, but not to measurements of carbohydrate metabolism. No relationship between urinary or serum RBP and coronary calcification or carotid thickness was found. Our results suggest that urinary RBP should have its role as a marker of CKD and CKD progression further explored

Os pacientes que usam lítio (Li) para tratamento do transtorno bipolar frequentemente apresentam poliúria e deficiência de concentração urinária, sintomas do Diabetes Insipidus Nefrogênico (DIN). Animais tratados com Li apresentam baixos níveis de produção de adenosina monofosfato cíclico (AMPc) em resposta ao hormônio antidiurético (HAD). O Sildenafil (Sil), um inibidor da fosfodiesterase 5 (PDE5), eleva os níveis intracelulares de guanosina monofosfato cíclico (GMPc), levando a inserção de aquaporina 2 (AQP2) na membrana plasmática das células do ducto coletor. Portanto, inibidores de PDE podem promover a inserção de AQP2 na membrana plasmática mesmo sem a ativação do receptor de HAD, indicando a participação de uma via alternativa mediada pelo GMPc. Nós investigamos as vias de ação do Sil no tratamento da DIN induzida pelo Li. Ratos Wistar foram divididos nos seguintes grupos: grupo controle, recebendo dieta alimentar normal durante quatro semanas; grupo Li, recebendo dieta alimentar normal com 40 mmol Li por quilo de dieta durante quatro semanas; grupo Li + Sil, recebendo dieta alimentar normal com 40 mmol Li por quilo de dieta durante quatro semanas e 200 mg por quilo de dieta de Sil a partir da segunda semana; grupo Sil, recebendo dieta alimentar normal durante a primeira semana e a partir da segunda semana recebendo dieta normal com 200 mg de Sil por quilo de dieta. Os animais do grupo Li desenvolveram poliúria, diminuição da osmolalidade urinária e diminuição da expressão da AQP2 tanto na fração citoplasmática como de membrana celular e o Sil reverteu essas alterações. Demonstramos ainda que a concentração de GMPc intracelular estava aumentada nos túbulos papilares tratados com Sil. Observamos que a provável via de fosforilação da AQP2 induzida pelo GMPc é pela PKA. Além disso, o tratamento com Sil aumenta a expressão de pCreb, fator de transcrição para ativação do gene da AQP2. Observamos ainda que o Li diminui a expressão de eNOS e o tratamento com Sil normaliza essa diminuição. Assim, concluímos que o tratamento com Sil em ratos com DIN melhora a poliúria aumentando a produção e a inserção de AQP2. O tratamento com Sil pode ser benéfico para pacientes que sofrem com DIN induzido pelo Li / Patients taking lithium to treat bipolar disorder often present polyuria and urinary concentrating defect. In addition, lithium-treated animals present lower cyclic adenosine monophosphate production in response to vasopressin. Sildenafil (Sil), a phosphodiesterase 5 (PDE5) inhibitor, elevates intracellular cyclic guanosine monophosphate (cGMP) levels, leading to plasma membrane accumulation of aquaporin 2 (AQP2). Therefore, PDE inhibitors might induce AQP2 membrane insertion even without vasopressin receptor activation by activating a parallel cGMP-mediated signal transduction pathway. We investigated Sil pathways of action in rats with lithium-induced nephrogenic Diabetes Insipidus (NDI). Wistar rats received lithium (40 mmol/kg food) or not for 4 weeks (Li or control), some rats also receiving sildenafil (200 mg/kg food) in weeks 2-4, with or without lithium (Li+Sil orSil). Animals in Li group developed polyuria, decreased urinary osmolality and decreased expression of AQP2 in both the cytoplasmic fraction and the cell membrane and Sil reversed these changes. We also demonstrated that intracellular cGMP concentration was increased in papillary tubules treated with Sil. We found that PKA may be involved in the pathway of cGMP induced AQP2 phosphorylation. In addition, Sil treatment increases Creb phosphorylation. Creb phosphorylation, acts as AQP2 gene transcription factor. We also observed that Li decreases eNOS expression and treatment with Sil normalizes this alteration. We conclude that Sil treatment improves polyuria by increasing production and insertion of AQP2. Sil treatment may be beneficial to patients suffering from induced DIN Li

Fatores de transcrição (FT) são proteínas que se ligam em sequências específicas e bem conservadas de nucleotídeos no DNA, denominadas sítios de ligação dos fatores de transcrição (SLFT), localizadas em regiões de regulação gênica conhecidas como módulos cis-reguladores (CRM). Ao reconhecer o SLFT, o fator de transcrição se liga naquele sítio e influencia a transcrição gênica positiva ou negativamente. Existem técnicas experimentais para a identificação dos locais dos SLFTs em um genoma, como footprinting, ChIP-chip ou ChIP-seq. Entretanto, a execução de tais técnicas implica em custos e tempo elevados. Alternativamente, pode-se utilizar as sequências de SLFTs já conhecidas para um determinado fator de transcrição e aplicar técnicas de aprendizado computacional supervisionado para criar um modelo computacional para tal sítio e então realizar a predição computacional no genoma. Entretanto, a maioria das ferramentas computacionais existentes para esse fim considera independência entre as posições entre os nucleotídeos de um sítio - como as baseadas em PWMs (position weight matrix) - o que não é necessariamente verdade. Este projeto teve como objetivo avaliar a utilização de gramáticas regulares estocásticas (GRE) como técnica alternativa às PWMs neste problema, uma vez que GREs são capazes de caracterizar dependências entre posições consecutivas dos sítios. Embora as diferenças de desempenho tenham sido sutis, GREs parecem mesmo ser mais adequadas do que PWMs na presença de valores mais altos de dependência de bases, e PWMs nos demais casos. Por fim, uma ferramenta de predição computacional de SLFTs foi criada baseada tanto em GREs quanto em PWMs. / Transcription factors (FT) are proteins that bind to specific and well-conserved sequences of nucleotides in the DNA, called transcription factor binding sites (TFBS), contained in regions of gene regulation known as cis-regulatory modules (CRM). By recognizing TFBA, the transcription factor binds to that site and positively or negatively influence the gene transcription. There are experimental procedures for the identification of TFBS in a genome such as footprinting, ChIP-chip or ChIP-Seq. However, the implementation of these techniques involves high costs and time. Alternatively, one may utilize the TFBS sequences already known for a particular transcription factor and applying computational supervised learning techniques to create a computational model for that site and then perform the computational prediction in the genome. However, most existing software tools for this purpose considers independence between nucleotide positions in the site - such as those based on PWMs (position weight matrix) - which is not necessarily true. This project aimed to evaluate the use of stochastic regular grammars (SRG) as an alternative technique to PWMs in this problem, since SRGs are able to characterize dependencies between consecutive positions in the sites. Although differences in performance have been subtle, SRGs appear to be more suitable than PWMs in the presence of higher base dependency values, and PWMs in other cases. Finally, a computational TFBS prediction tool was created based on both SRGs and PWMs.

Polimorfismos de um nucleotídeo (SNPs) podem alterar, além de códons de leitura da tradução de genes, posições genômicas importantes do processo de regulação gênica, como sítios de iniciação de transcrição, de splicing e, mais especificamente, sítios alvos de microRNAs (miRNAs). Em parti- cular, a identificação de SNPs alterando sítios alvos de miRNAs é um problema em aberto, embora venha ganhando um importante destaque nos últimos anos decorrente dos avanços descobertos sobre a capacidade dos miRNAs como elementos reguladores do genoma, associados inclusive a muitas doenças como o câncer e vários transtornos psiquiátricos. Os recursos computacionais atualmente disponíveis para esta finalidade (alguns bancos de dados e uma ferramenta) estão restritos à análise de SNPs na região 3UTR (UnTranslated Regions) de RNAs mensageiros, onde miRNAs geralmente se ligam para reprimir sua tradução. No entanto, essa é uma simplificação do problema, dado que já se conhece a regulação por miRNAs ativando ou reprimindo a transcrição gênica quando ligados à sua região promotora, aumentando a efetividade da regulação negativa da tradução quando ligados à região codificante do gene ou ainda miRNAs se ligando a RNAs não codificantes. Esses recursos se limitam também à identificação de SNPs na região seed dos sítios de miRNAs, e portanto só identificam criação ou ruptura de sítios. Porém, SNPs localizados fora dessa região não só podem colaborar na criação e ruptura de sítios como também interferir na estabilidade de ligação de miRNAs e, por- tanto, na efetividade da regulação. Além disso, considerando toda a extensão do sítio, não somente a seed , é possível ocorrer mais de um SNP e, sendo assim, a combinação desses SNPs pode ter uma influência ainda maior na ligação com o miRNA. Os recursos atuais também não informam quais alelos dos SNPs, muito menos quais combinações deles, estão causando qual efeito. Por fim, tais recursos estão restritos a Homo sapiens e Mus musculus. Assim, este trabalho apresenta a ferramenta computacional SIMTar (SNPs Interfering in MicroRNA Targets), desenvolvida para identificar SNPs que alteram sítios alvos de miRNAs e que preenche as lacunas mencionadas. Além disso, é descrita uma aplicação de SIMTar na análise de 114 SNPs associados à esquizofrenia, na qual todos foram preditos interferindo em sítios alvos de miRNAs. / Single nucleotide polymorphisms (SNPs) can be involved in alteration of not only open reading frame but also important genomic positions of gene regulation process such as transcription initiation sites, splicing sites and microRNA target sites. In particular, the identification of SNPs interfering on microRNA target sites is still an open problem, despite its increasing prominence in recent years due to the discoveries about the microRNA abilities as regulatory elements in the genome and association with severals diseases such as cancer and psychiatric disorders. The computational resources currently available for this purpose (four databases and one tool) are restricted to the analysis of SNPs in the 3UTR (UnTranslated Regions) of mRNAs, where the microRNAs typically bind in order to repress their translation. However, this is a simplification of the problem, since it is already known the gene transcription activation by microRNAs bound to its promoter region, increasing of the effectiveness of negative regulation of translation when microRNAs are bound to the coding region of the gene or binding of microRNA into non-coding RNAs. These resources are also limited to the identification of SNPs in the seed region of miRNAs, and therefore they can only identify sites creation or disruption. However, SNPs located outside this region can not only create and disrupt target sites but also interfere on the stability of miRNAs binding and therefore on the regulation effectiveness. Moreover, considering the target site length, more than one SNP can occur inside of a site and thus, the combination of these SNPs can have an even greater influence on the microRNA binding. Also, current resources do not display which alleles of SNPs or what combinations of them are causing which effect. Finally, these features are restricted to the Homo sapiens and Mus musculus species. This work presents the computational tool SIMTar (SNPs Interfering on MicroRNA Targets), developed to identify SNPs that alter miRNA target sites and fills the mentioned gaps. Finally, it is described an application of SIMTar on the analysis of 114 SNPs associated with schizophrenia, all of them being predicted interfering with miRNA target sites.

Cerca de 20 % dos casos familiares de esclerose lateral amiotrófica (ELAf) são causados por mutações na enzima Cu,Zn-superóxido dismutase (SOD1). Inicialmente se supôs que as enzimas mutantes teriam a atividade SOD comprometida, entretanto isto não foi comprovado. Atualmente, considera-se que as enzimas mutantes adquiram propriedades tóxicas. Quais seriam estas propriedades e como levariam à degeneração do neurônio motor são questões ainda não respondidas. Neste trabalho, comparamos neuroblastomas humanos transfectados com SOD1 G93A associada à ELAf (SH-SY5YG93A), e SOD1 selvagem (SH-SY5YWT) com células parentais (SH-SY5Y) em relação ao crescimento, viabilidade, produção basal de oxidantes, atividades SOD e peroxidásica e modificações estruturais da SOD. As células transfectadas apresentaram aumento na taxa de crescimento e na produção basal de oxidantes. As células SH-SY5YWT e SH-SY5YG93A mantiveram a expressão de SOD1 e atividade consistente com o aumento esperado de duas vezes, em estágios iniciais de cultura. A atividade peroxidásica do homogenato da célula SH-SY5YG93A foi maior. Após quatro semanas, a linhagem SH-SY5YG93A manteve a expressão de SOD1, mas as atividades dismutásica e peroxidásica diminuíram. A expressão de SOD1 aumentou a proporção de formas alteradas de SOD1, como enzima reduzida, multímeros formados por ponte dissulfeto e formas insolúveis em detergente, particularmente na linhagem SH-SY5YG93A. Entre estas formas insolúveis, identificamos um dímero covalente de SOD. Estas formas alteradas provavelmente são responsáveis pela ativação do proteassomo e estresse do retículo endoplasmático, verificados nas células transfectadas. Concluindo, a superexpressão da SOD1 foi suficiente para elevar as formas imaturas e oligomerizadas de SOD1 e a oxidação basal, e a mutação G93A ressaltou estes processos. / Some familial ALS (fALS) are caused by mutations in the Cu,Zn-superoxide dismutase enzyme (SOD1). It was thought that the mutated enzymes would have impaired SOD activity, but this has not been corroborated so far. Presently, it is more accepted that the mutated enzymes acquire a new toxic function. What this new toxic function is and how it relates to the degeneration of motor neurons remains debatable. Here, we compared human neuroblastoma cells transfected with fALS mutant G93A (SH-SY5YG93A) or wild-type SOD1 (SH-SY5YWT) with parent cells (SH-SY5Y) in regard to growth, viability, basal oxidant production, SOD and peroxidase activities, and SOD forms. Transfected cells presented increased growth rate and basal oxidant production. SH-SY5YWT and SH-SY5YG93A cells in early culture stage showed SOD expression and activity consistent with the expected two-fold increase; SH-SY5YWT homogenates showed increased peroxidase activity. After four weeks, SH-SY5YG93A maintained SOD1 expression levels but peroxidase and dismutase activities were lower. SOD1 expression increased the levels of altered SOD1 forms such as the reduced enzyme, disulfide multimers and detergent-insoluble forms, particularly in SH-SY5YG93A cells. Among the insoluble forms a covalent SOD dimer was identified. These altered SOD forms are probably responsible for proteasome activation and endoplasmatic reticulum stress response verified in transfected cells. In conclusion, SOD1 over-expression was sufficient to increase intracellular immature and oligomerized SOD1 forms and basal oxidation and the G93A mutation enhanced these processes.