A cana-de-açúcar é uma das plantas cultivadas mais importantes no cenário econômico devido à produção de etanol, açúcar e subprodutos, sendo que o estado de São Paulo responde por 60% da produção nacional. Visto que a parte aérea da cana-de-açúcar é formada por colmos e estes contêm além de fibras e água, sólidos solúveis, destacando-se a sacarose, glicose e frutose, quando a planta cresce, o teor de sacarose aumenta nos entrenós mais velhos até a maturação; assim, as variedades se classificam em precoces, médias e tardias devido à época em que acumulam açúcar. A mobilização da sacarose envolve a atuação de enzimas invertases, as quais, através da hidrólise da sacarose, produzem glicose e frutose, disponibilizando às células carbono e energia para a respiração e síntese de compostos. Essas enzimas são importantes para caracterizar e avaliar o comportamento das variedades durante a safra agrícola. Para isso, estudou-se o comportamento de mini-toletes de cinco variedades de cana-de-açúcar, provenientes de gemas apicais, medianas e basais no colmo, durante as fases de emergência e perfilhamento, tendo como parâmetros a avaliação de caracteres fisiológicos como brotação de gemas, altura e diâmetro das plantas, perfilhamento, análises tecnológicas e a atividade de enzimas ligadas ao acúmulo de sacarose. Para a obtenção dos toletes, foi montado um viveiro no CTC Centro de Tecnologia Canavieira, na cidade de Piracicaba/SP, em abril de 2010 e após 10 meses, os colmos foram cortados e os mini-toletes foram separados de acordo com a origem da gema no colmo: apicais, medianas e basais. Em seguida, estes foram plantados em bandejas plásticas, em casa de vegetação, no CTC. Os tratamentos foram montados em blocos casualizados em fatorial, com 6 repetições, sendo os parâmetros biométricos avaliados semanalmente até os 45 dias após o plantio (DAP). As amostras foliares foram coletadas, armazenadas e congeladas. Em seguida, uma planta de cada repetição foi transferida para caixa plástica e o experimento foi conduzido até os 90 DAP, realizando-se avaliações fisiológicas semanalmente. Aos 90 DAP, novas amostras de folhas foram coletadas e congeladas para uso posterior. Os resultados foram submetidos a análise de variância pelo teste F e comparados pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. No experimento aos 45 DAP, as gemas apicais apresentaram maior brotação e maior altura de plantas. Além disso, CTC9 apresentou a maior porcentagem de brotação e maior altura de plantas, tal como a CTC2. Para o experimento conduzido dos 45 aos 90 DAP, CTC6 apresentou maior altura e diâmetro de plantas quando comparada as demais. Houve diferença significativa para a atividade da invertase ácida aos 45 e 90 DAP, ao nível de variedades e gemas. Comparando-se as análises realizadas aos 45 e 90 DAP, verifica-se que a atividade das invertases ácidas foi menor quando comparada a invertase neutra. A quantidade de açúcares redutores totais, açúcares solúveis totais e teor de proteínas aumentou no período avaliado, tanto para as variedades testadas quanto para a origem das gemas no colmo. / Nowadays, the sugarcane is one of the major important crops around the world, because of the production of ethanol, sugar and byproducts, and the state of Sao Paulo represents 60% of national production. Since the aerial part of the sugarcane is formed by stalks and besides fiber and water, they contain soluble solids, especially sucrose, glucose and fructose, when the plant grows, the sucrose content increased in the older internodes until it reaches ripeness, so the varieties are classified into early, mid and late season, according the sugar concentration. The mobilization of sucrose involves the action of invertase enzymes, which promotes the sucrose hydrolysis, producing glucose and fructose, providing carbon and energy for respiration and synthesis of cell compounds. They are important to characterize and evaluate the behavior of varieties during the growing season. For this, we studied the behavior of small stalks of five sugarcane varieties, from apical, middle and basal buds in the stem during the emergency and tillering, evaluating physiological parameters as sprouting, height and diameter of plants, tillering, technological analysis and activity of some sucrose accumulation enzymes. To obtain the stalks with one bud, an experimental field was planted in april 2010 at CTC Centro de Tecnologia Canavieira, Piracicaba/SP. After 10 months, the stalks were cut in singlebud stalks and separated according the origin of buds in the stem: apical, middle and basal. Then, these small stalks were planted in plastic trays in a greenhouse at the CTC. Experiments were conducted in a randomized factorial blocks with six replications, and biometric parameters were evaluated weekly until 45 days after planting (DAP). The leaf samples were collected, stored and frozen for analysis. Then one plant per replicate was transferred to plastic boxes and the experiment was conducted until 90 DAP, evaluating some physiological parameters weekly. At 90 DAP, others leaf samples were collected and frozen for later use determinations. The results obtained were subjected to analysis of variance by F test and compared by Tukey test at 5% probability. In the experiment conducted until 45 DAP, apical buds showed larger amount of buds and higher plant height. Moreover, CTC9 had the highest percentage of sprouting and higher plant height, such as CTC2. For the experiment conducted from 45 to 90 DAP, CTC6 showed higher plant height and diameter when compared to the others. Significant differences were observed for the acid invertase activity during 45 and 90 DAP, for varietis, buds and the effect of interaction varieties x buds. Comparing the analyzis carried out at 45 DAP and 90 DAP, it appears that the acid invertase enzyme activity was lower when compared to neutral invertase. The amount of reducing sugars, total soluble sugars and protein content increased in the study period for the varieties tested and the origin of the buds on the stem.

O fungo endofítico Epicoccum nigrum atua no biocontrole de fitopatógenos e produz uma série de compostos com de interesse biotecnológico como antimicrobianos. Neste trabalho, foi utilizado um conjunto de sequências genômicas previamente montadas. As sequências foram anotadas para compreensão funcional utilizando a plataforma EGene2 incluindo alguns componentes específicos desenvolvido neste trabalho. Foram estimados 10.320 genes codificadores de proteínas, além de tRNAs, rRNAs e ncRNAs. As proteínas preditas foram comparadas aos proteomas de outros fungos e comparadas filogeneticamente. Além disso, foi desenvolvido Synteny Clusters, um programa que compara clusters de genes de metabólitos secundários aos de outros fungos. E. nigrum apresenta grande similaridade com outros fungos com estilo de vida distinto. Foram identificados três clusters de genes relacionados a doenças que estão presentes em fitopatógenos e ausentes em E. nigrum. Os resultados sugerem que as diferenças entre endófitos e fitopatógenos pode estar relacionada a um pequeno número de genes. / The endophytic fungus Epicoccum nigrum has been used for plant pathogen biocontrol in different host plants, since it produces a series of secondary metabolites of biotechnological interest, including antimicrobials. In this regard, we used assembled 454 sequencing dataset was used to perform a comprehensive functional annotation using the EGene2 platform, including some specific components developed in this work. We found 10,320 protein coding genes as well as tRNAs, rRNAs and ncRNAs. The predicted proteins were compared to proteomes of other fungi and used in phylogenetic analyses. In addition, we developed Synteny Clusters, a program that compares gene clusters with others fungi. E. nigrum presents a genome very similar to others fungi with distinct lifestyles. Finally, we identified three disease-related gene clusters that are absent in E. nigrum and present in most plant pathogenic fungi. This result suggests that the lifestyle differences observed between endophytic and pathogenic fungi may rely on a relatively low number of genes.

Zopiclona (ZO) é um hipnótico não-benzodiazepínico da classe ciclopirrolonas, indicada para o tratamento da insônia. A ZO é um fármaco quiral administrada como uma mistura racêmica; no entanto, a sua atividade farmacológica está principalmente relacionada com o enatiômero (+)-(S)-ZO, também conhecido como eszopiclona. A ZO é extensivamente metabolizada e os metabólitos principais são a N-desmetil zopiclona (N-Des) e zopiclona-N-óxido (N-Ox). A N-Ox também é uma impureza encontrada na matéria prima. Além dessa impureza, outras oriundas do processo de síntese ou devido à degradação também podem ser encontradas: impureza B (RP29307), impureza C (2-amino-5-cloropiridina, ACP ou RP26695) e RP 48497. Sendo assim, o objetivo desse estudo foi desenvolver métodos de análise enantiosseletiva da ZO, metabólitos e impurezas em formulações farmacêuticas e materiais biológicos. Um método empregando a cromatografia líquida de alta eficiência com detecção por espectrometria de massas (LC-MS-MS) foi desenvolvido e validado para a quantificação simultânea da ZO e de seus metabolitos em plasma de ratos. Os analitos foram isolados das amostras por extração líquido-líquido e separados na coluna CHIRALPAK AD-RH, empregando a fase móvel constituída por etanol:metanol:acetonitrila (50:45:5, v/v/v) mais 0,025 % de dietilamina, na vazão de 1,0 mL min-1. A moclobemida foi utilizada como padrão interno. O método desenvolvido foi linear no intervalo de concentração plasmática de 7,5-500 ng mL-1. As recuperações médias absolutas foram de 74,6 e 75,7; 61,6 e 56,9; 72,5 e 70,7 % para os enantiômeros da ZO, N-Des e N-Ox, respectivamente, e 75,9 % para o padrão interno. A precisão e a exatidão apresentaram resultados dentro de níveis aceitáveis (<15 %). A aplicação do método em um estudo piloto de disposição cinética da ZO em ratos mostrou que os níveis de (+)-(S)-ZO foram sempre superiores aos de (-)-(R)-ZO. Concentrações mais elevadas também foram observadas para (+)-(S)-N-Des e (+)-(S)-N-Ox, confirmando a disposição cinética estereosselectiva da ZO. Outro método desenvolvido utilizando LC-MS-MS permitiu a determinação da ZO no cérebro de ratos. O tratamento das amostras foi realizado empregando a extração em fase sólida, obtendo-se recuperações elevadas de 89,6 e 91,7 % para cada enantiômero. Os enantiômeros foram separados em uma coluna CHIRALPAK AD, com a fase móvel constituída por acetonitrila:etanol:metanol (60:20:20, v/v/v), na vazão de 1,3 mL min-1. A moclobemida também foi utilizada como padrão interno. O método validado mostrou linearidade no intervalo de 0,29-344,8 ng g-1, com limite de quantificação de 0,29 ng g-1. Pôde-se observar que os níveis de (+)-(S)-ZO, o enantiômero mais ativo, foram sempre superiores aos de (-)-(R)-ZO. Finalmente, um terceiro método foi desenvolvido para análise enantiosseletiva da ZO e das suas impurezas N-Ox e ACP em comprimidos, empregando a eletroforese capilar com detecção UV (CE-UV). Os analitos foram extraídos dos comprimidos utilizando acetonitrila e foram separados em um capilar não revestido de sílica fundida (50 um, 42 cm de comprimento efetivo, 50 cm de comprimento total), utilizando tampão fosfato de sódio 80 mmol L-1, pH 2,5, contendo 5 mmol L-1 de ?-ciclodextrina carboximetilada. Os analitos e o padrão ii interno (trimetropina) foram detectados em 305 e 200 nm, respectivamente. Uma tensão de 27 kV foi aplicada e a temperatura do capilar foi mantida em 25 °C. Todos os analitos foram analisados em até 8 min e as curvas analíticas foram lineares no intervalo de concentração de 0,4-0,8 mg mL-1 para cada enantiômero da ZO, 0,8-1,6 ?g mL-1 para ACP e 0,4-0,8 ?g-1 mL para cada enantiômero da N-Ox. Os coeficientes de variação e erros relativos obtidos na avaliação da precisão e exatidão foram inferiores a 2% para todos os analitos. Este método validado foi utilizado para estudar a degradação e racemização da ZO sob condições de stress. As duas impurezas avaliadas foram formadas nas condições de estresse mas a racemização não foi observada. / Zopiclone (ZO) is a non-benzodiazepine hypnotic drug of the cyclopyrrolone class, indicated for the treatment of insomnia. ZO is a chiral drug administered as a racemic mixture, however its pharmacological activity is mainly related to (+)-(S)-ZO, also known as eszopiclone. It is extensively metabolized and the main metabolites are N-desmethyl zopiclone (N-Des) and zopiclone-N-oxide (N-OX). N-Ox is also found as an impurity in the raw material. Other impurities, coming from the synthetic procedure or due to degradation can also be found: impurity B (RP29307), impurity C (2-amine-5-chloropyridine, ACP or RP26695) and RP 48497. Therefore, the aim of this study was the development of methods for the enantioselective analysis of ZO, metabolites and impurities in pharmaceutical formulations and biological materials. A high-performance liquid chromatographic method with triple quadrupole mass spectrometry detection (LC-MS-MS) was developed and validated for the simultaneous quantification of ZO and its metabolites in rat plasma samples. The analytes were isolated from rat plasma by liquid-liquid extraction and separated using a CHIRALPAK AD-RH column, and ethanol:methanol:acetonitrile (50:45:5, v/v/v) plus 0.025 % diethylamine as mobile phase, at a flow-rate of 1.0 mL min-1. Moclobemide was used as internal standard. The developed method was linear over the concentration range of 7.5-500 ng mL-1. The mean absolute recoveries were 74.6 and 75.7; 61.6 and 56.9; 72.5 and 70.7 % for ZO enantiomers, for N-Des enantiomers and for N-Ox enantiomers, respectively, and 75.9 % for the internal standard. Precision and accuracy were within acceptable levels of confidence (<15 %). Method application in a pilot study of ZO kinetic disposition in rats showed that the levels of (+)-(S)-ZO were always higher than those of (-)-(R)-ZO. Higher concentrations were also observed for (+)-(S)-N-Des and (+)-(S)-N-Ox. Another method was developed for the determination of ZO in rat brain using LC-MS-MS. The sample treatment procedure was carried out employing solid-phase extraction yielding recoveries of 89.6 and 91.7 % for each ZO enantiomer. The ZO enantiomers were resolved on a CHIRALPAK AD column with a mobile phase consisting of acetonitrile:ethanol:methanol (60:20:20, v/v/v) at a flow rate of 1.3 mL min-1. Moclobemide was used as internal standard. The validated method showed linearity in the range of 0.29 - 344.8 ng g-1, with quantification limit of 0.29 ng g-1. It could be observed that the levels of (+)-(S)-ZO were always higher than those of (-)-(R)-ZO. Finally, a third method was developed for the enantioselective analysis of ZO and its impurities N-Ox and ACP in tablets using capillary electrophoresis with UV detection (CE-UV). The analytes were extracted from the tablets using acetonitrile and were separated in an uncoated fused-silica capillary (50 ?m, 42 cm effective length, 50 cm total length) using 80 mmol L-1 sodium phosphate buffer, pH 2.5, and 5 mmol L-1 carboxymethyl-?-cyclodextrin as running buffer. The analytes and the internal standard (trimethoprim) were detected at 305 and 200 nm, respectively. A tension of 27 kV was applied and the capillary temperature was maintained at 25 ºC. All analytes were analyzed within 8 min and linear calibration curves over the iv concentration range of 0.4-0.8 mg mL-1 for each ZO enantiomer, 0.8-1.6 ?g mL-1 for ACP and 0.4-0.8 ?g mL-1 for each N-Ox enantiomer were obtained. The coefficients of correlation obtained for the linear curves were greater than 0.99. The intra-day and inter-day accuracy and precision were lower than 2% for all analytes. This validated method was employed to study the degradation and racemization of ZO under stress conditions. The results obtained showed that ACP and N-Ox were both formed under the stress conditions used, but racemization was not observed.

Florações de cianobactérias tóxicas em corpos dágua doce usados como fonte para o consumo humano, recreação e irrigação são freqüentes nos dias de hoje devido à eutrofização destes ambientes. O monitoramento de linhagens tóxicas é importante para a prevenção dos efeitos adversos causados por suas toxinas na saúde de humanos e animais. Métodos rápidos e sensíveis para a detecção precoce das cianobactérias tóxicas em estações de tratamento de água e em programas de monitoramento de mananciais são de fundamental interesse para a prevenção desses efeitos. Atualmente, contagem de células, identificação de cianobactérias por microscopia óptica e análises químicas ou imunológicas das toxinas são usadas nos monitoramentos. Em anos recentes, métodos moleculares estão sendo desenvolvidos e propostos para o diagnóstico rápido e sensível da presença de cianobactérias tóxicas em diversos ambientes. Este estudo teve por objetivo implementar uma metodologia capaz de acessar e quantificar as cianobactérias do gênero Microcystis na Praia dos Namorados, no reservatório de Salto Grande, Americana, SP, local cujo uso recreacional é bastante intenso e florações de cianobactérias são freqüentemente observadas. Simultaneamente, buscou-se detectar o potencial de produção de microcistinas desses organismos. A técnica de PCR Quantitativa em Tempo Real (qPCR) foi empregada com essa finalidade e dois conjuntos de oligonucleotídeos LUX foram desenvolvidos tendo como alvo dois genes distintos. Seqüências de cpcBA-IGS do operon da ficocianina (PC) foram obtidas para sete linhagens de cianobactérias brasileiras, as quais foram alinhadas com outras seqüências existentes em banco de dados público, e permitiram o desenho dos iniciadores de qPCR QPCF/QPCR, capazes de amplificar fragmentos de 144 pb. Da mesma forma, outras 11 sequências inéditas foram obtidas para uma região do domínio da N-methyltransferase do gene da sintetase de microcistinas (mcyA) e permitiram o desenvolvimento dos iniciadores QmcyANMTF/ QmcyA-NMTR, capazes de amplificar fragmentos de 154 pb. Ambos os conjuntos foram marcados uma única vez com os fluoróforos FAM (QPCF/QPCR) ou JOE (QmcyA-NMTF/QmcyA-NMTR). Curvas de calibração para ambos os genes foram estabelecidas com regressão linear simples usando os valores de Ct (número de ciclos da qPCR em que a fluorescência atinge um limiar fixo pré-determinado) e concentrações conhecidas de DNA gênomico (em número de células equivalente) da Microcystis sp. NPLJ-4 (produtora de microcistina). As diluições utilizadas para o estabelecimento dessas curvas variaram de 1:10 a 1:10-5 e as concentrações de DNA foram correlacionadas com o respectivo número de células na amostra, obtido pela técnica de Utermöhl em laboratório certificado, como metodologia independente. Para PC e mcyA, as equações de regressão foram y = 43,977 - 1,8097Ln(x) (R2 = 0,99, p<0,05) e y = 42,932 - 1,8449Ln(x) (R2 = 0,99, p<0,05), respectivamente, sendo y = Ct com limiar de fluorescência fixo avaliado em 0,03 e x = quantidade de DNA na amostra em concentrações conhecidas (dada como log do número de células equivalente). Para ambos os genes analisados, o limite de detecção foi de 100 células por reação. Eficiências de 79 e 76% foram alcançadas nas amplificações para PC e mcyA, respectivamente. Posteriormente, essa metodologia foi aplicada a duas outras linhagens isoladas de Microcystis e em amostras ambientais de água, que foram coletadas sempre no mesmo ponto (Praia dos Namorados), em quatro períodos distintos (dez 06, abr 07, set 07 e nov 07). Genótipos PC (em número de células mL-1) foram quantificados pela técnica de qPCR em todas as amostras analisadas. Porém, genótipos mcy puderam ser determinados apenas em M. aeruginosa NPJB1 (0,5%) e na amostra referente à primeira coleta (2,7%). Os resultados de número de células em todas as análises feitas usando a técnica de Utermöhl foram superiores aos obtidos pela qPCR. A comparação entre as médias dos valores de quantificações gerados por Utermöhl e qPCR (PC) mostrou diferença significativa (Teste t de Student, p <0,05). Nas amostras ambientais, com exceção da primeira coleta, a presença de outros gêneros de cianobactérias cocóides, como Radiocystis e Sphaerocavum, foi observada, e suas distinções não foram possíveis nas observações microscópicas após a disrupção das colônias. Estudos adicionais realizados com a região cpcBA-IGS desses outros gêneros mostraram 96% de identidade com Microcystis, e seqüências IGS bastante similares. Assim, existe a possibilidade de que os iniciadores desenhados neste estudo estejam também amplificando esses dois gêneros de cianobactérias. Em adição, a contagem em microscópio pode ter superestimado os resultados, enquanto que a técnica de qPCR mostrou baixa eficiência de amplificação. O ensaio imunológico ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) identificou a produção de microcistinas dos tipos LR, RR ou YR em todas as amostras com concentrações maiores que 0,1 g L-1, com exceção da M. aeruginosa NPCD1 (não produtora de microcistinas). Os resultados obtidos neste estudo indicam que o número de células de Microcystis, estimado pela técnica de qPCR pode ser usado para o monitoramento ambiental na Praia dos Namorados, em atendimento à Portaria MS 518. Além disso, demonstram que é possível inferir a proporção de genótipos mcyA a partir da determinação de genótipos PC. Contudo, a validação dessa técnica requer maiores estudos, incluindo a utilização de mais gêneros de cianobactérias e análises de outros reservatórios brasileiros, para melhor avaliar sua confiabilidade para uso no monitoramento ambiental. Para fins de monitoramento em larga escala, a técnica de qPCR mostrou-se mais viável economicamente em relação à contagem de células por microscopia, devido a sua maior capacidade de processamento (18 amostras dia-1) / Toxic cyanobacterial blooms in freshwater bodies used as a source for human consumption, recreation and irrigation are frequent nowadays due to the eutrofication of these environments. The monitoring of toxic strains is important for the prevention of the side effects caused by their toxins in human and animal health. Rapid and sensitive methods for early detection of toxic cyanobacteria in water treatment stations and aquatic monitoring programs are essential for the prevention of these effects. Currently, cells counting, cyanobacterial identification using optical microscopy and chemical or immunological analyses of the toxins are applied for monitoring purposes. In recent years, molecular approaches are being developed and proposed for rapid and sensitive diagnosis of the presence of toxic cyanobacteria in several environments.This study aimed to implement a methodology capable of access and quantify Microcystis cyanobacterial genus at the Praia dos Namorados, in the Salto Grande reservoir, Americana, SP, where recreation is very intense and cyanobacterial blooms are frequently observed. Simultaneously, it was searched to detect the potential for microcystins production by these organisms. The Real Time Quantitative PCR (qPCR) technique was employed for these purpose and two sets of LUX primers were developed to target two distinct genes. Sequences of cpcBA-IGS of the phycocyanin operon (PC) were obtained for seven Brazilian cyanobacterial strains, which were aligned with other existing public database sequences, and allowed to design the qPCR QPCF/QPCR primers, able to amplify fragments of 144 bp. In the same way, 11 novel sequences were obtained from a region of the N-methyltransferase domain of the microcystin sinthetase gene (mcyA) and allowed the development of QmcyANMTF/ QmcyA-NMTR primers, able to amplify fragments of 154 bp. Both primer sets were labeled only once with FAM (QPCF/QPCR) or JOE (QmcyA-NMTF/QmcyA-NMTR) fluorophors. Standard curves for both genes were established with simple linear regression using the Ct values (the PCR cycle numbers at which the fluorescence reaches a predetermined threshold level) and known Microcystis sp. NPLJ-4 (microcystin producer) genomic DNA concentrations (in cell number equivalents). The dilutions used for the establishment of these curves ranged from 1:10 to 1:10-5 and the DNA concentrations were correlated with the respective cell numbers of the sample, obtained by Utermöhl technique in a certified laboratory, as an independent methodology. For PC and mcyA, the regression equations were y = 43.977 - 1.8097Ln(x) (R2 = 0.99, p<0,05) and y= 42.932 - 1.8449Ln(x) (R2 = 0.99, p<0,05), respectively, where y is the Ct at the set fluorescence threshold level (0.03) and x is the amount of known DNA concentrations in the sample (given as log cell number equivalents). For both analyzed genes, the detection limit was 100 cells per reaction. Efficiencies of 79 and 76% were achieved for PC and mcyA amplifications, respectively. Subsequently, this methodology was applied to two other isolated Microcystis strains and to environmental water samples, which were collected always in the same location (Praia dos Namorados), in four different periods (Dez 06, Apr 07, Set 07 and Nov 07). PC genotypes (in cell numbers mL-1) were quantified by the qPCR technique in all analyzed samples. However, mcy genotypes could be determined only in M. aeruginosa NPJB1 (0.5%) and in the first collected sample (2.7%). The results of cell numbers in all the analyses performed using Utermöhl technique were superior then those obtained by qPCR. The comparison between the average quantification values generated by Utermöhl and qPCR (PC) showed significant difference (Test t of Student, p<0,05). In the environmental samples, except for the first one collected, the presence of other cocoid cyanobacterial genera, such as Radiocystis and Sphaerocavum, was observed, and their distinctions were not possible by microscope observation after colonies disruption. Further studies carried out with the cpcBA-IGS region of these other genera showed 96% of identity with Microcystis, and very similar IGS sequences. Then, there is a possibility that the primers designed in this study are also amplifying these two cyanobacterial genera. In addition, microscopic cells counting may have overestimated the results, whereas qPCR technique showed low efficiency of amplification. The ELISA immunological assay (\"Enzyme-Linked Immunosorbent Assay\") identified the LR, RR or YR microcystins types in all samples analysed with concentrations higher than 0.1 mg L-1, with exception of M. aeruginosa NPCD1 (no microcystin producer). The results obtained in this study suggest that Microcystis cell numbers estimated by qPCR technique can be used for the environmental monitoring of the Praia dos Namorados, in attendance to the MS 518 regulation. Furthermore, they demonstrate that it is possible to infer the mcyA genotypes proportion from the PC genotypes determination. However, further studies are required for the validation of this technique, including the use of more cyanobacterial genera and other Brazilian reservoirs analyses, to better evaluate the reliability for its use in the environmental monitoring. For large scale monitoring, the qPCR technique is more economically viable when compared to the microscopic cells counting, due to its large processing capacity (18 samples day-1)

A cultura de cana-de-açúcar ocupa posição de destaque nos cenários nacional e internacional devido principalmente a produção de etanol como fonte de energia renovável e menos nociva ao ambiente. Entretanto um dos obstáculos à produtividade é a ocorrência de várias doenças dentre elas a escaldadura das folhas causada por Xanthomonas albilineans. Bactérias endofíticas e rizosféricas pertencentes ao gênero Burkholderia tem sido isoladas com alta frequência em diferentes culturas como, por exemplo, a cana-de-açúcar. Nas últimas décadas, estas bactérias têm recebido especial atenção devido ao seu potencial como promotoras de crescimento vegetal, como agentes de biorremediação, mas muito pouco é explorado quanto ao potencial biotecnológico dessas bactérias como agentes de biocontrole de doenças. Visto que essas bactérias vivem em um ambiente altamente competitivo e sujeito a flutuações ambientais, representam uma fonte altamente significativa de metabólitos secundários bioativos, como as bacteriocinas sintetizadas ribossomicamente e outros peptídeos não ribossomais. Portanto, os objetivos principais deste trabalho foram determinar a frequência de linhagens de Burkholderia spp. endofíticas e da rizosfera de cana-deaçúcar capazes de produzir bacteriocinas e outros metabólitos secundários e por meio de mutagênese aleatória por transposon, identificar genes associados a produção desses metabólitos. Os resultados de caracterização permitiram concluir que as bactérias endofíticas e rizosféricas pertencentes ao gênero Burkholderia avaliadas apresentaram grande potencial em produzir metabólitos com atividade antibacteriana in vitro; sendo capazes de controlar X. albilineans importante patógeno da cultura de cana-de-açúcar. Para uma das linhagens foi obtida uma biblioteca de mutantes, a qual foi parcialmente caracterizada quanto à alteração da atividade antibacteriana. Foram identificados doze mutantes que apresentaram perda da atividade antibacteriana. A análise das sequências flanqueadoras do transposon para os doze mutantes permitiu a identificação de genes associados a produção de bacteriocinas, a regulação da expressão gênica, a enzimas possivelmente associadas ao metabolismo secundário, ao metabolismo geral da célula e a proteínas hipotéticas. A identificação e clonagem de tais genes permitirão uma maior compreensão da produção desses compostos e futuras aplicações biotecnológicas. / The sugarcane crop has an important role in international and national scenery mainly because the ethanol production as a sustainable energy source and less harmful to the environment. However one of the obstacles to the productivity is the occurrence of several diseases among them leaf scald caused by Xanthomonas albilineans. Endophytic and rhizospheric bacteria that belong to the Burkholderia genus have been isolated in high frequency in different cultures, such as sugarcane. In the last decades, these bacteria have been receiving attention due their potential as plant growth promoters, bioremediation agents. However, the biotechnological potential of these bacteria as agents of diseases biocontrol is very poorly evaluated. Since these bacteria live in a highly competitive environment and subject to environmental fluctuations, they may represent a highly significant source of bioactive secondary metabolites, as ribosomal synthesized bacteriocins and other nonribosomal peptides. Therefore, the main aim of this work was to determine the frequency of bacteriocin and secondary metabolites production by endophytic and rhizospheric isolates of Burkholderia spp. from sugarcane. Also, the genes associated to synthesis of these metabolites were identified by random mutagenesis based on Tn5 transposon. The results showed that endophytic and rhizospheric Burkholderia spp. present in vitro potential to production of metabolites with antibacterial activity; being inhibited X. albilineans, an important pathogen of sugarcane crops. For one of the Burkholderia strain it was obtained a mutant library, which was partially characterized according to antibacterial activity. Twelve mutants that showed the loss of antibacterial activity were identified and further evaluated. Also, the analysis of the transposon flanking sequences for these mutants indicated that genes associated to the bacteriocin production, regulation of gene expression, enzymes possibly associated to the secondary metabolism, general metabolism of the cell and hypothetical proteins are related to loss of inhibition ability. The identification and cloning of such genes will allow a better understanding of the production of theses compounds and further biotechnological applications.

A agricultura moderna exige que as operações de manejo das plantas daninhas sejam economicamente viáveis, e principalmente seguras em termos de minimização da contaminação ambiental. A preocupação sobre a utilização intensiva de herbicidas sintéticos tem sido debatida constantemente, de tal forma que pesquisas têm sido desenvolvidas estrategicamente para a descoberta de novas moléculas herbicidas, baseadas em produtos naturais, para aplicação direta como agente de controle ou utilização indireta como aleloquímico. O solo é habitado por uma grande variedade de microrganismos, sendo que a maioria deles não foi estudada e identificada até o momento, conseqüentemente muitas pesquisas ainda podem ser desenvolvidas com o objetivo de explorar metabólitos secundários produzidos por estes microrganismos. Sendo assim, foi desenvolvida a presente pesquisa com o objetivo de testar e desenvolver uma fase inicial na seleção e descoberta de microrganismos do solo (actinomicetos) com potencial de produção de compostos fitoinibitórios. O método geral de seleção constituiu-se na coleta de amostras de solo de 0-20 cm de profundidade, a partir de áreas com diferentes sistemas de manejo e/ou vegetação. Estas amostras de solo foram então submetidas ao isolamento de actinomicetos (10 g de solo de cada amostra) através da diluição em série e plaqueamento em meio seletivo. Foram isoladas e cultivadas em meio líquido glicerina-caseína 103 colônias, sendo que, a solução de metabólitos acelular foi obtida por centrifugação e filtragem. A partir das soluções contendo os metabólitos foi conduzido um teste de germinação (screening primário) através de bioensaios de laboratório, utilizando como plantas teste pepino (Cucumis sativa) e sorgo (Sorghum bicolor). Com o objetivo de verificar a concentração do meio de cultura que exerceria o mínimo de efeito na germinação e crescimento/desenvolvimento das plântulas, foi realizado um teste de germinação com o meio de cultura sem os metabólitos microbiológicos, sendo avaliado através de análise de regressão dos resultados obtidos. O screening secundário foi realizado em condições de câmara-de-crescimento e consistiu na aplicação do meio de cultura acelular em condições de pré e pós-emergência das plantas de pepino e sorgo. Os screenings primário e secundário resultaram na seleção de sete microrganismos produtores de composto fitoinibitórios, estes utilizados para condução do experimento em condições de casa-de-vegetação, sendo aplicadas as soluções de metabólitos em condições de pré e pós-emergência das plantas de pepino, sorgo, picão-preto (Bidens pilosa) e capim colchão (Digitaria ciliaris). A conclusão principal desta pesquisa foi de que o método para seleção de isolados de actinomicetos, com potencial de produção de fitotoxicinas é adequado, e pode ser utilizado em um programa de descoberta de novos compostos com potencial herbicida, no entanto, os resultados obtidos não permitiram isolar actinomicetos com suficiente potencial fitoinibitório, para ser utilizado de forma direta em um programa de manejo de plantas daninhas na agricultura. / The modern agriculture requires that the weed management practices are economically feasible, and mainly safe for the minimization of the environmental contamination. The concern on the intensive use of synthetic herbicides has been debated constantly, in such way that researches have been developed strategically for the discovery of new herbicides molecules, based on natural products, either for direct application as control agent, or for indirect use as allelochemical. The soil is colonized by a great variety of microorganisms, however most of them were not studied and identified at the moment, consequently many researches still can be done, with the objective of exploring secondary metabolites produced by these microorganisms. Therefore, it was developed this research with the objective of testing and developing a initial process in the selection and discovery of soil microorganisms (actinomycetes) with potential of producing phytoinhibitory compounds. The general method used in the research consisted of soil sampling at 0-20 cm depth, from areas that had been cultivated with different cropping systems and/or vegetation. These soil samples were submitted to actinomycets isolation (10 g of soil per sample) through series dilution in selective medium. It was isolated and cultivated in liquid casein-glycerin medium 103 colonies, being the no cellular metabolite solution obtained by centrifugation and filtration. From the solutions containing the metabolites it was conducted a germination test (primary screening) through a laboratory bioassay with test plants of cucumber (Cucumis sativus) and sorghum (Sorghum bicolor). Objectifying to verify each of the cultivation medium concentrations that would cause the minimum effect on germination and growth/development of seedlings, it was also conducted a germination test with medium without the microbial metabolites, being evaluated through regression analysis results. The secondary screening was done in the growth chamber conditions, and consisted of application of no cellular medium in pre and post emergence conditions of the plants of sorghum and cucumber. The primary and secondary screening resulted in the selection of seven microorganisms producers of phytoinhibitory compounds, these used to conduct an experiment in the greenhouse, being sprayed the metabolic solutions in pre and post emergence conditions of cucumber, sorghum, Bidens pilosa and Digitaria ciliaris. The main conclusion of the research was that the method used for actinomycets selection and isolation, with potential of phytotoxins production is adequate and can be used in a new compounds discovery program with potential herbicide effects; however the results obtained did not allow isolating actinomycets with enough phytoinhibitory potential to be directly used in a program of weed management in agriculture.

Introdução: A Hemoterapia sempre ocupou espaço entre o científico e o místico. Os gregos reconheciam o sangue como sustentáculo da vida e no século XVII, com a descoberta da circulação sanguínea, por Willian Harvey, a possibilidade de transfusão foi postulada por estudiosos da época. O primeiro relato de transfusão foi o de um procedimento feito empregando a infusão de sangue de carneiro para paciente com tifo, que faleceu. No início do século XX, iniciou-se realmente uma fase de maior compreensão de riscos, e possíveis benefícios com a utilização de sangue, hemocomponentes e hemoderivados. Com o desenvolvimento tecnológico dessa área da saúde, a preocupação com a segurança tornou-se cada vez maior. Dentro desse contexto, o presente trabalho compila e discute a ação dos agrotóxicos, descrita na literatura, sobre o sangue e hemocomponentes a fim de averiguar o quanto se sabe sobre a segurança e eficácia da liberação da doação, a produção e a utilização de hemocomponentes e hemoderivados provenientes de doadores expostos a agrotóxicos. Metodologia: O presente trabalho compilou resultados e observações de cinquenta publicações cientificas sobre o efeito dos agrotóxicos no sangue, empregando a pergunta norteadora: \"O que sabemos para considerarmos segura a utilização de hemocomponentes e hemoderivados provenientes de doadores expostos a agrotóxicos?\". Conclusão: O trabalho relatou os principais agrotóxicos empregados no Brasil e no mundo, seus efeitos sobre seres humanos e hemocomponentes, principalmente hemácias e plaquetas. Os dados, dos trabalhos consultados durante essa pesquisa, indicam sobrevida diminuída de plaquetas e hemácias do sangue e que há metabólitos de agrotóxicos no plasma de indivíduos, potenciais doadores de sangue, expostos aos agrotóxicos. Surge portanto, a reflexão sobre a qualidade do hemocomponente obtido de doadores expostos aos agrotóxicos, e a necessidade de novos estudos / Introduction: Hemotherapy has always occupied a space between the scientific and mythical field. The Greeks acknowledged blood as the sinews of life and in the 17th century, with the discovery of the blood stream by Willian Harvey, the possibility of transfusion was postulated by experts at that time. The first report of transfusion was a procedure performed by employing the infusion of sheep blood into a patient with typhus who died. In the beginning of the 20th century, we began to truly understand the risks and possible benefits with the use of blood, blood components and derivatives. With the technological development in this health field, the concern with safety became even greater. In this context, this work compiles and discusses the action of pesticides, described in the literature, about blood and its components in order to ascertain how much it is known about the safety and effectiveness of the release to the donation, production, and use of blood components and derivatives from donors exposed to pesticides. Methodology: The present work assembled results and transcriptions from 50 scientific publications regarding the pesticides effect on peripheral blood components, guided by the hypothesis of how much we know to consider safe the use of blood components and derivatives from donors exposed to pesticides. Conclusion: The study listed the main pesticides used in Brazil and in the world, their effects in human beings and blood components, particularly in red blood cells and platelets. Data from the reference indicate the shortened survival of platelets and red blood cells and the presence of pesticides\' metabolites in the plasma of healthy individuals who are potential blood donors exposed to pesticides. It arises here the reflection on the quality of the blood components obtained to donors exposed to pesticides and need for novel studies

Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The production of a bioherbicida for the biological control of weeds requires the development of a series of steps ranging from the selection of a suitable microbial strain for the production of product having herbicidal action until final formulation. Thus, this study aimed to select microorganisms from biological resources of the Pampa biome with potential for producing phytotoxins. Systematic samplings were performed with infectious symptoms in rice-growing areas and natural pastures of the Pampa biome. The first stage of the research was to select isolates with pathogenic potential inhibition test plants seedlings (Cucumis sativus L. var wisconsin.). The fungus that showed the best inhibitory effect was the VP51, identified through the use of molecular biology techniques, classified as Diaporthe sp. For optimization studies by means of submerged fermentation, industrial waste corn steep liquor were used (AMM) and sorghum (MAS), compared to synthetic medium. The means of submerged fermentation industry (AMM) showed better growth of fungal biomass and effect on test plant germination. In submerged fermentation bioreactor STR type, the rotation effect is significant, and the best results were obtained in tests with less rotation. In the pre-germination tests plants dormant and hard seeds were recorded, with a satisfactory result as biocontrol potential germination. / A produção de um bioherbicida para o controle biológico de plantas daninhas requer o desenvolvimento de uma série de etapas que vão desde a seleção de uma cepa microbiana apropriada para a produção do produto com ação herbicida até a sua formulação final. Nesse sentido, esse trabalho teve como objetivo selecionar micro-organismos a partir dos recursos biológicos do bioma Pampa com potencial na produção de fitotoxinas. Foram realizadas coletas sistemáticas de plantas com sintomas infecciosos em áreas de cultivo de arroz irrigado e pastagens naturais do bioma Pampa. A primeira etapa da pesquisa foi selecionar isolados fitopatogênicos com potencial de inibição de plântulas de plantas-teste (Cucumis sativus L. var wisconsin.). O fungo que apresentou o melhor efeito inibitório foi o VP51, identificado através do uso de técnicas de biologia molecular, classificado como Diaporthe sp. Para estudos de otimização do meio de fermentação submersa, foram utilizados resíduos industriais de água de maceração de milho (AMM) e de sorgo (MAS), comparando com o meio sintético. O meio de fermentação submersa em meio industrial (AMM) apresentou melhor crescimento de biomassa fúngica e efeito na germinação de plantas-teste. Na fermentação submersa em biorreator do tipo STR, o efeito da agitação foi significativo, sendo que os melhores resultados foram obtidos nos ensaios com menor agitação. Na germinação das plantas testes foram registradas sementes dormentes e duras, sendo um resultado satisfatório como potencial biocontrole da germinação.

A variety of secondary metabolites with promising antimicrobial and anti-tumor properties have been identified in marine organisms. Sponges, in particular, have been the source of several of these, including discodermolide from Discodermia dissoluta. While metagenomic studies have been undertaken to identify genes involved in discodermolide production, presently, a transcriptomic approach has not been taken to characterize the metagenome of D. dissoluta. Samples of D. dissoluta were collected from a site in the Bahamas and screened for secondary metabolite production. Some specimens of D. dissoluta were positive for discodermolide while others were not. In order to determine which genes are differentially expressed between the two specimens, suppression subtractive hybridization (SSH) was performed utilizing a chemistry negative and chemistry positive morphotype as the “driver” and “tester” populations respectively. Here we demonstrate the efficacy of SSH through the identification of transcripts related to symbiosis and secondary metabolite production by metatranscriptomic and bioinformatics analyses of the resulting subtracted library as well as a 16S rRNA library. Additionally, we have confirmed differential gene expression of selected sequences utilizing quantitative polymerase chain reaction (qPCR) with SYBR Green chemistry to screen and characterize genes, some of which appear to be related to novel metabolism and unknown functions related to symbiosis within the complex sponge-microbial community.