O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de utilização de marcadores moleculares em genes candidatos da calpaína (CAPN) e calpastatina (CAST) como ferramenta auxiliar para programas de melhoramento de características relacionadas ao crescimento e maciez da carne. Foram avaliados 605 bovinos da raça Nelore, pertencentes à Agropecuária CFM Ltda, com idade média ao abate de 24 meses. Após a extração do DNA de amostras de sangue, por desproteinização em presença de NaCl, a identificação e determinação do polimorfismo para os marcadores moleculares CAPN316, CAPN530, CAPN4751, CAPN4753 e UOGACAST1, foi realizada pelo sistema de detecção TaqManTM utilizando-se PCR em Tempo Real. A análise de maciez da carne, aos 7, 14 e 21 dias de maturação, foi realizada com amostras de carne do Longissimus dorsi, retiradas entre a 12ª e 13ª costela e cisalhadas utilizando-se um Warner Bratzler Shear Force. Nenhum efeito significativo dos marcadores avaliados foi observado para as características de crescimento. Foi verificado efeito significativo, em relação à maciez da carne, para os seguintes polimorfismos: aos 7, 14 e 21 dias de maturação para o marcador CAPN4751; aos 21 dias para o marcador CAPN4753 e aos 14 e 21 dias para o marcador UOGCAST1. Em relação aos efeitos das combinações genotípicas para os marcadores dois a dois, os resultados foram significativos para a combinação CAPN4751/UOGCAST1 nos três tempos de maturação. Para a combinação de marcadores CAPN4753/UOGCAST1 também foram verificados resultados significativos para carnes maturadas aos 14 e 21 dias. Os resultados observados neste trabalho sugerem a possibilidade da utilização de seleção assistida por marcadores (MAS), visando o aumento da qualidade da carne em bovinos da raça Nelore. / The objective of this study was to evaluate the potential utilization of molecular markers on candidate calpain and calpastati n genes as an auxiliary tool for breeding programs on traits related to growth and meat tenderness. A total of 605 Nellore animals, raised by CFM Agro-pecuária Ltda, were used in this study and slaughtered with 24 months in average. After DNA blood samples extraction, by desproteinization in presence of NaCl, the polymorphism (CAPN316, CAPN530, CAPN4751, CAPN4753 and UOGACAST1) identification and determination was realized by TaqManTM detection system using real time PCR. The meat tenderness analysis, at the 7, 14 and 21 days of maturation was realized with Longissimus dorsi meat samples, taken at the 12th and 13th rib interval and Warner Bratzler Peak Shear Force measurements were used. There were no significant effects of molecular markers in growth traits. There were significant effects, regarding to meat tenderness, for following polymorphisms: at 7, 14 and 21 days of maturation, for CAPN4751 marker; at 21 days of maturation, for CAPN4753, and finally, at 14 and 21 days of maturation, for UOGCAST1 marker. In respect to genotypic combination effects analysis for pairwise marker, the results were significant for CAPN4751/UOGCAST1 in three days of maturation. In combination effects for CAPN4753/UOGCAST1 markers, significant effects were also observed for meat tenderness at 14 and 21 days. Theses results suggest that marked selection assisted (MAS) can be used to improve meat quality in Nellore beef cattle.

Apesar do grande desenvolvimento das biotecnologias da reprodução animal, como a produção in vitro de embriões (PIV), o diagnóstico genético pré-implantacional (PGD) ainda é aplicado com restrição na rotina da transferência de embriões em animais. Os recentes avanços da genômica têm permitido associar características fenotípicas com informações moleculares, possibilitando a realização da seleção assistida por marcadores moleculares. O objetivo do presente estudo foi de realizar o PGD de embriões bovinos em plataforma de alta densidade de SNP (BeadChip/6.909 SNP). A pequena quantidade de DNA genômico (gDNA) obtida na biópsia embrionária é a principal limitação para a análise de grande número de SNP. Dessa forma, a metodologia de amplificação total do genoma (WGA) (Repli-g Mini Kit, Qiagen, Hilden, Alemanha) foi utilizada para aumentar a quantidade de gDNA da biópsia e permitir a análise de milhares de SNP simultaneamente. Foram utilizados 88 embriões bovinos PIV, submetidos à micromanipulação pela técnica de microaspiração, possibilitando a formação de 3 grupos com diferentes números de células biopsiadas: G1) 5-10 (n=28); G2) 10-20 (n=37); G3) >100 - blastocisto eclodido (n=23). Todas as amostras foram submetidas ao mesmo protocolo de WGA e 4&micro;L de cada amostra foram utilizados para a genotipagem em plataforma iScan/Illumina. A qualidade dos genótipos foi avaliada pela análise do Call Rate (CR), 10o percentil do GCScore (GC10), Alelle Drop In (ADI) e Alelle Drop Out (ADO). O teste de Kruskal-Wallis foi utilizado para investigar diferenças na distribuição das variáveis entre os grupos. O coeficiente de correlação de postos de Spearman revelou correlação significativa entre todas as variáveis. Os resultados apresentaram correlação positiva entre o CR e GC10 (0,99/P<0,001), enquanto as taxas de ADI e ADO apresentaram correlação negativa com o CR e CG10 (ADI/CR: - 0,87; ADI/GC10:-0,88; ADO/CR:-0,87; ADO/GC10:-0,86), com P<0,001 para todas as variáveis. O teste de Kruskal-Wallis apontou para diferença significativa em todas as variáveis analisadas (CR, GC10, ADI e ADO) entre os 3 grupos de biópsias (G1, G2 e G3). O CR médio foi de 59,26%, 78,47% e 95,97%, para G1, G2 e G3, respectivamente. Foi desenvolvido programa computacional (mendelFix) baseado na Lei da Segregação, para inferência dos genótipos não determinados baseado no genótipo do progenitores, aumentando o CR dos grupos 1, 2 e 3 para 79,69%, 88,20% e 97,28%, respectivamente. Os resultados do presente estudo permitem concluir que é possível realizar a genotipagem de embriões bovinos em plataforma de alta densidade de SNP com amostras submetidas ao protocolo WGA/MDA, mas o número de células obtidas na biópsia embrionária afeta a qualidade da genotipagem. A associação das biotecnologias descritas no presente trabalho permite a aplicação da seleção assistida por marcadores moleculares em embriões bovinos, contribuindo para acelerar ainda mais o processo de melhoramento genético animal. / Despite the great development of animal reproduction biotechnology, such as embryo in vitro production (IVP), preimplantation genetic diagnosis (PGD) is still applied with restraint in animals embryo transfer. Recent advances in genomics have associated phenotypic characteristics with molecular information, allowing the development of marker assisted selection. The aim of this study was to perform PGD in bovine embryos using high-throughput SNP platform (BeadChip/6,909 SNP). The small amount of genomic DNA (gDNA) obtained from embryo biopsy is the main limitation for the high-density SNP analysis. Thus, the Whole Genome Amplification (WGA) (Repli-g Mini Kit, Qiagen, Hilden, Germany) was used to increase the amount of gDNA from embryo biopsy and allow the analysis of thousands SNP simultaneously. Eighty-eight IVP bovine embryos were subjected to micromanipulation by microaspiration, allowing the formation of three groups with different numbers of biopsied cells: G1) 5-10 (n=28); G2) 10-20 (n=37); G3) > 100 - hatched blastocyst (n = 23). All samples were subjected to the same WGA protocol, and 4&micro;L of each sample were used for genotyping on iScan/Illumina platform. The genotyping quality was assessed using the Call Rate (CR), 10th percentile GCScore (GC10), Alelle Drop In (ADI) and Alelle Drop Out (ADO). Kruskal-Wallis test was applied to investigate differences in the distribution of variables among groups. Spearman`s rank correlation coefficient revealed a significant correlation between all variables. The results showed a positive correlation between CR and GC10 (0.99/P <0.001), while ADI and ADO rates were negatively correlated with CR and CG10 (ADI/CR: -0.87; ADI/GC10: - 0.88; ADO/CR: -0.87; ADO/GC10: -0.86), P<0.001 for all variables. Kruskal Wallis pointed to significant differences in all variables (CR, GC10, ADO and ADI) among the 3 groups of biopsies (G1, G2 and G3). The CR average was 59.26%, 78.47% and 95.97% for G1, G2 and G3, respectively. Was developed a script (mendellFix) based on the \"Law of Segregation\", for inference of not determined genotypes based on the parents genotypes, thus increasing the CR of group 1, 2 and 3 to 79.69%, 88.20% and 97 28%, respectively. The results of this study show that it is possible to perform the genotyping of bovine embryos in highthroughput SNP platform with samples subjected to WGA/MDA protocol, but the number of cells obtained by embryo biopsy affects the quality of genotyping. The association of biotechnologies described in this work allows the application of marker-assisted selection in bovine embryo, contributing to further accelerate the process of animal breeding.

Barnadesioideae é uma subfamília monofilética subordinada a família Asteraceae, que consiste em 9 gêneros e 85 espécies endêmicos da América do Sul. O interesse em Barnadesioideae vem aumentando consideravelmente desde que resultados em biologia molecular revelaram que constituem o grupo irmão para o restante das Asteraceae. Hipóteses filogenéticas para Barnadesioideae vêm sendo propostas nas últimas duas décadas com resultados incongruentes, especialmente em relação à monofilia de Dasyphyllum e sua classificação infragenérica. O intuito desde projeto é propor hipóteses filogenéticas baseadas em dados moleculares a fim de testar a monofilia de Dasyphyllum, de sua classificação infragenérica e as relações filogenéticas de D. diacanthoides, D. excelsum, D. hystrix (incertae sedis) e D. capixaba. As análises filogenéticas foram baseadas em duas regiões não codificantes do cpDNA, trnL-trnF e psbA-trnH, e uma região nuclear, ITS. As regiões plastidiais e nuclear foram analisadas separadamente e combinadas, sob os critérios de parcimônia e análise Bayesiana. Os resultados obtidos demonstram que Dasyphyllum não é um grupo monofilético pelo posicionamento de D. diacanthoides e D. excelsum em um clado como grupo irmão de Fulcaldea e Arnaldoa e distante filogeneticamente das outras espécies do gênero. Além disso, a monofilia de Dasyphyllum seção Macrocephala e Dasyphyllum seção Dasyphyllum em sua circunscrição atual foram rejeitadas. Visando a monofilia de Dasyphyllum, Dasyphyllum subgênero Archidasyphyllum é elevado ao status de gênero, Archidasyphyllum, com duas novas combinações, Archidasyphyllum diacanthoides e Archidasyphyllum excelsum. / Barnadesioideae is a monophyletic subfamily of Asteraceae, which includes 9 genera and 85 species endemic to South America. The interest in Barnadesioideae increased considerably since results with molecular data revealed this subfamily is the sister group to the other Asteraceae. Phylogenetic hypotheses for Barnadesioideae have been proposed in the last two decades with inconsistent results, especially regarding the monophyly of Dasyphyllum and its infrageneric classification. The objectives of this study were to propose phylogenetic hypotheses based on molecular data to test the monophyly of Dasyphyllum, its infrageneric classification, besides the phylogenetic relationships of D. diacanthoides, D. excelsum, D. hystrix (incertae sedis) and D. capixaba. The phylogenetic analyzes were based on two non-coding regions of cpDNA, trnL-trnF and psbA-trnH, and a nuclear region, ITS. The nuclear and plastid regions were analyzed separately and combined under the parsimony criterion and with Bayesian analysis. The results have shown that Dasyphyllum is not a monophyletic group by the positioning of D. diacanthoides and D. excelsum in a clade as sister group of Fulcaldea and Arnaldoa and phylogenetically distant from the other species of the genus. In addition, the monophyly of Dasyphyllum section Macrocephala and Dasyphyllum section Dasyphyllum in its current circumscription were rejected. In order to achieve the monophyly of Dasyphyllum, Dasyphyllum subgenus Archidasyphyllum is elevated to the status of genus, Archidasyphyllum, with two new combinations, Archidasyphyllum diacanthoides and Archidasyphyllum excelsum.

Fitoplasmas são procariotos sem parede celular e habitantes de floema, agentes de doenças que causam danos consideráveis em diversas culturas. O maracujazeiro é uma espécie tropical cultivada em diversas regiões brasileiras. As doenças estão entre os fatores que podem causar danos à cultura e o superbrotamento do maracujazeiro tem se revelado como sendo uma das mais importantes. Esta doença, associada com fitoplasma, foi reportada somente no Brasil, onde foi registrada nos estados do Rio de Janeiro e de Pernambuco, no início da década de oitenta. Embora alguns estudos sobre o assunto tenham sido feitos anteriormente, o presente estudo foi conduzido para: demonstrar a presença constante do agente em associação com plantas doentes; revelar a ocorrência do fitoplasma em algumas áreas pertencentes a alguns estados; identificar, classificar e estudar filogeneticamente o fitoplasma; e demonstrar a patogenicidade do fitoplasma do superbrotamento do maracujazeiro. Em 2005-2006, plantas sintomáticas suspeitas de estarem infectadas por fitoplasma foram amostradas em algumas áreas do estado de São Paulo e vários outros estados brasileiros. A detecção e identificação por PCR duplo foi conduzida com os pares de oligonucleotídeos universais para fitoplasmas R16mF2/mR1-R16 F2n/R2 e pelo par específico R16(III) F2/R1, repectivamente. Para as análises de RFLP foram usadas as enzimas de restrição AluI, HhaI, KpnI, HinfI, HpaII, MseI, RsaI e MboI. Análises filogenéticas foram baseadas nas seqüências de nucleotídeos do 16S rDNA de fitoplasmas pertencentes a grupos e subgrupos distintos. Os ensaios de patogenicidade foram feitos usando-se enxertia de tecido. Amplificações de fragmentos de DNA de 1,2kb usando-se os oligonuclotídeos universais revelaram a presença de fitoplasma nas plantas sintomáticas de todas as regiões amostradas. Amplificações de fragmentos de DNA de 0,8kb pelos oligonucleotídeos específicos indicaram que o fitoplasma detectado era afiliado ao grupo 16SrIII, enquanto as análises de RFLP confirmaram a identificação feita com base no PCR e mostraram que o fitoplasma pode ser classificado como um membro do subgrupo 16SrIII-B. Sequenciamento e análises filogenéticas revelaram que o fitoplasma do superbrotamento do maracujazeiro é um típico representante do grupo 16SRIII, quando comparado com fitoplasmas de outros grupos. A patogenicidade foi demonstrada através da observação de sintomas típicos da doença, seguida da detecção molecular do fitoplasma in plantas sadias enxertadas com ramos de plantas infectadas. Os resultados obtidos no presente estudo permitiram: confirmar a diagnose baseada na sintomatologia; revelar a associação constante entre planta doente e fitoplasma, confirmando investigações anteriores conduzidas com microscopia eletrônica; identificar o fitoplasma como um membro do grupo 16SrIII-B; demonstrar que o fitoplasma é o agente causal do superbrotamento do maracujazeiro; e mostrar a ocorrência atual do patógeno nos estados da Bahia, do Paraná, Rio de Janeiro, Sergipe e São Paulo. / Phytoplasmas are cell wall-less prokaryotes and phloem-inhabitants associated with diseases that affect several crops. Passion fruit plant is a tropical species cultivated in various Brazilian regions. Diseases are among factors that may cause damage to this crop and the passion fruit witches\' broom has been revealed as very important one. That disease, associated with phytoplasma, was reported only in Brazil, where it was registered in Rio de Janeiro and Pernambuco States in the beginning of eighty decade. Although some studies about that subject have been made previously, the present study was conducted in order to: demonstrate the constant presence of the agent in association with diseased plants; reveal the occurrence of fitoplasma in some areas belonging to some States; identify, classify and study phylogenetically the phytoplasma; and demonstrate the pathogenicity of passion fruit witches\' broom phytoplasma. In 2005-2006, symptomatic plants suspected of phytoplasma infection were sampled in some areas of São Paulo State and various other Brazilian States. The detection and identification by nested PCR were performed with the universal primer pair R16mF2/mR1-16F2n/R2 and specific pair R16(III)F2/R1, respectively. For RFLP analyses were used the restriction enzymes AluI, HhaI, KpnI, HinfI, HpaII, MseI, RsaI e MboI. Phylogenetic analyses were based on the nucleotide sequences of the 16S rDNA from phytoplasmas belonging to distinct groups and subgroups. Pathogenecity assays were made by using grafting of tissue. Amplifications of DNA fragments of 1.2kb by using universal primer pairs revealed the presence of phytoplasma in the symptomatic plants from all sampled regions. Amplifications of DNA fragments of 0,8kb by specific primer pair indicated that the detected phytoplasma is affiliated to the group 16SrIII, while RFLP analyses confirmed the identification based on PCR and showed that phytoplasma may be classify as a member of the subgroup 16SRIII-B. Sequencing and phylogenetic analysis revealed that the passion fruit witches\'broom phytoplasma is a typical representative of group 16SRIII, when compared with phytoplasmas from other groups. Pathogenicity was demonstrated through the observation of typical symptoms of the disease followed by molecular detection of the phytoplasma in healthy plants grafted with shoots from infected plants. The results obtained in the present study allowed: to confirm the diagnosis based on the symptomatology; to reveal the firm association between diseased plant and phytoplasma, confirming previous investigations conduced by electron microscopy; to identify the phytoplasma as a member of the group 16SRIII-B; to demonstrate that phytoplasma is the causal agent of passion fruit witches\' broom; and to show the present occurrence of the pathogen in the States of Bahia, Paraná, Rio de Janeiro, Sergipe, and São Paulo

As serpentes que compõem o complexo Boa constrictor apresentam ampla distribuição por toda região Neotropical. A variação morfológica ligada à coloração e às localidades de origem fizeram com que, historicamente, fossem reconhecidas várias subespécies, embora sem consenso na literatura. Estudos prévios desenvolvidos com marcadores moleculares abordando aspectos filogenéticos e filogeográficos indicaram a existência de diversidade críptica em Boa. A fim de investigar as relações filogenéticas (empregando Máxima Parcimônia, Máxima Verossimilhança e Inferência Bayesiana), análises de tempo de divergência e delimitação de espécies (utilizando os métodos Poisson Tree Processes, PTP, e Generalized Mixed Yule Coalescent, GMYC), foram utilizadas sequências dos genes Cytb, ND4 e NTF3, e do íntron de ODC de 217 exemplares, com representantes de 10 subespécies. Os resultados filogenéticos recuperaram Boa como um gênero monofilético e apontaram nove linhagens. Somente as subespécies B. c. occidentalis, B. c. orophias e B. c. nebulosa foram recuperadas como monofiléticas. As análises de delimitação de espécies não recuperam o monofiletismo de Boa, sendo que em PTP foram recuperadas um mínimo de 15 (para o Sul) e máximo de 75 espécies putativas (EPs) e em GMYC foram recuperadas quatro EPs. A estimativa dos tempos de divergência revelou que essas linhagens passaram por um processo de diversificação no Plioceno e Pleistoceno. Esses resultados somados aos dados da literatura permitiram hipotetizar a existência de ao menos cinco linhagens distintas em Boa: B. constrictor (sensu stricto), B. occidentalis, B. imperator, B. orophias e B. nebulosa, cuja diversificação está ligada aos eventos climáticos ocorridos Quaternário e Neógeno eventos geológicos derivados do soerguimento dos Andes / Snakes of the complex Boa constrictor are widely distributed in the Neotropical region. Historically, based on morphological variation and locality of origin, several subspecies have been recognized, although there are controversies concerning the number of subspecies. Previous phylogenetic and phylogeographic studies using molecular markers suggested cryptic diversity in Boa. Sequences of Cytb, ND4, NTF3 and ODC of 217 samples, including ten subspecies were used in order to investigate phylogenetic relationships. In this sense, it was used Maximum Parsimony, Maximum Likelihood and Bayesian Inference. Additionally, molecular dating and species delimitation analyses (Poisson Tree Processes, PTP, and Generalized Mixed Yule Coalescent, GMYC) were performed. Phylogenetic studies recovered Boa as monophyletic and nine lineages. Also, B. c. occidentalis, B. c. orophias, and B. c. nebulosi were the only subspecies recovered as monophyletic. Species delimitation analyses did not show Boa as monophyletic: PTP recovered from 15 for the South to 75 putative species considering the whole distribution; GMYC recovered four putative species. Divergence time estimation revealed that lineages have diversified during Pliocene and Pleistocene. These results allowed us to hypothesize at least five distinct lineages: B. constrictor (sensu stricto), B. occidentalis, B. imperator, B. orophias and B. nebulosi, whose diversification is related to climatic events of Quaternary and geological events like uplift of Andes during Neogene

MCYT (Proyectos MAT 2000-0621 y AMB1999-1595-CE)

O grafeno é um material que apresenta propriedades físicas e químicas superiores aos materiais tradicionalmente utilizados na fabricação de diferentes dispositivos. Porém, para substituir tais materiais, é imprescindível o conhecimento e controle de processos de adsorção e incorporação de diferentes compostos na superfície do grafeno, crescido ou transferido, sobre diferentes substratos. A investigação da síntese e caracterização de filmes de grafeno com a finalidade de controlar as propriedades físico-químicas e elétricas é um esforço da comunidade científica atualmente. Nesse trabalho, tivemos o objetivo de investigar o processamento térmico do grafeno em vapor de água e em óxido nítrico e sua síntese pela técnica de MBE, caracterizando as estruturas resultantes através de técnicas de análise por feixes de íons, espectroscopia de fotoelétrons e espectroscopia Raman. No caso do processamento em vapor de água, as amostras foram submetidas a tratamentos térmicos em ampla faixa de temperatura (200-1000°C), sendo possível distinguir três diferentes regimes de interação do grafeno com a água. A baixas temperaturas de processamento (200-400°C), nenhuma modificação considerável é observada. Na faixa entre 400-500°C, a estrutura plana do grafeno é corrugada para acomodar os novos grupamentos funcionais formados. A partir de 600°C, os domínios cristalinos diminuem e observa-se alto nível de dopagem oxidativa. Já no processamento em NO, evidenciou- se a introdução de N na rede cristalina e etching do grafeno em altas temperaturas. Quanto ao crescimento de grafeno sobre substratos de Si3N4 e AlN(0001) por MBE, este trabalho mostrou a viabilidade de se obter filmes de nanografeno com uma taxa de crescimento de 1 monocamada por minuto, onde a qualidade cristalina do filme formado e a espessura dependem do tempo de crescimento. / Graphene is a material which presents physical and chemical properties superior than the materials traditionally used in different devices. In order to use graphene rather than those materials, it is necessary to understand and control the adsorption process and incorporation of different compounds on graphene, grown or transferred, on different substrates. The scientific community has made efforts to control the physicochemical and electrical properties of graphene films. The objective of thesis is to investigate the physicochemical modifications of graphene induced by annealing in water vapor and nitric oxide and to grow graphene by MBE. Resulting structures were characterized by ion beam analysis, x-ray spectroscopy and Raman spectroscopy. Concerning samples treated in water vapor, annealings were performed at temperatures ranging from 200 to 1000ºC. Results evidence three different regimes with respect to annealing temperature. In the low temperature range (200–400°C), no prominent modification of graphene itself is observed. At higher temperatures (400–500°C), to accommodate newly formed oxygen functionalities, the flat and continuous sp2 bonding network of graphene is disrupted, giving rise to a puckered layer. For 600°C and above, shrinking of graphene domains and a higher doping level take place. Regarding graphene processing in NO, results show N incorporation in graphene crystal network and etching of graphene at higher temperatures. Concerning graphene synthesis on Si3N4 and AlN(0001) by MBE, this work demonstrates the feasibility of growing nanographene with a growth rate of one monolayer per minute. In addition, the crystal quality of the films and their thickness depends on growing time.

O período de puberdade, em equinos, define-se pela aparição de espermatozóides maduros no ejaculado de animais jovens, bem como a maturação das funções endócrinas. Os espermatozóides precisam passar por um processo de maturação no epidídimo. Para se obter marcadores moleculares que permitam estabelecer a fertilidade de um garanhão, é necessário um melhor conhecimento das proteínas presentes em espermatozóides imaturos e maduros, uma das quais é a PDI (proteína dissulfeto-isomerase). A PDI foi descrita também como importante marcador de fertilidade no plasma seminal e espermatozóides de diversas espécies. O objetivo deste trabalho foi identificar a presença da PDI no epidídimo equino durante a puberdade, e quantificá-la no fluido e espermatozóides epididimários. Visou verificar a presença da PDI no plasma seminal e espermatozóides ejaculados, em garanhões férteis e subférteis. Foram realizados dois experimentos: Experimento 1: utilizou-se 22 equinos Crioulos saudáveis, castrados e divididos em três grupos: G1: potros até 24 meses, G2: de 25-36 meses e G3: a partir de 36 meses. Imediatamente após a castração, foi efetuada a dissecação do epidídimo para a coleta de fluido epididimário, o qual foi separado dos espermatozoides por centrifugação a 800 g por 10minutos. O sobrenadante foi removido, e criopreservado a -196º C. Os espermatozóides foram ressuspendidos em PBS e armazenados a -196º C. Para a dosagem de proteína das amostras, utilizou-se o método de Kit BCA espectrofotômetro e a eletroforese em gel de poliacrilamida a 10% SDS- Page.Para imunodetecção das proteínas, efetuou-se a incubação do anticorpo primário específico por no mínimo, 6 horas a 4º C, e incubação com anticorpo secundário conjugado com peroxidase anti-igG de camundongo ou anti-IgG de rato. Para a visualização das bandas foi utilizado o Kit de ECL em filmes de raio-X, e as bandas quantificadas pela utilização do software livre ImageJ. A PDI foi identificada nos três grupos avaliados na análise proteômica do fluido , e espermatozoides epididimários, sendo sua quantidade inferior no G1 em relação aos grupos dois (2) e três (3). Em conclusão, a expressão da PDI nos espermatozóides e fluido epididimários de potros castrados cirurgicamente, aumenta conforme o animal atinge a maturidade sexual. Experimento 2- Utilizou-se 12 garanhões adultos que já haviam sido submetidos à pelo menos duas temporadas de monta na região da Campanha do Rio Grande do Sul, efetuando-se quatro (4) coletas de cada garanhão, fora da estação de monta, respeitando-se um intervalo de 48h entre coletas. Imediatamente após a coleta, analisou-se motilidade, vigor e concentração com auxílio de microscópio óptico e retirou-se uma alíquota de sêmen para avaliação das patologias espermáticas. A partir dos dados obtidos, os garanhões foram divididos em dois grupos: Grupo 1: motilidade não inferior a 70%, tendo-se uma média de 76,04±5,89% e histórico reprodutivo de temporadas anteriores com índice de prenhez mínimo por temporada de 80%. Grupo 2: motilidade igual ou inferior a 30%, com média de 11,83±11,21%, e histórico reprodutivo de temporadas anteriores de índices de prenhez inferiores a 35%. Efetuadas as análises, as mostras foram centrifugadas a 800 g por 10 minutos para separar o plasma seminal, de mesma forma que no Exp. 1. Os pellets passaram por ressuspensão em PBS gelado e posteriormente armazenados a -196º C. As amostras foram submetidas à dosagem das proteínas, para serem submetidas à eletroforese, utilizando-se géis de poliacrilamida a 10% SDS-Page.Para imunodetecção das proteínas, efetuou-se a incubação do anticorpo primário específico por no mínimo, 6 horas a 4º C, e incubação com anticorpo secundário conjugado com peroxidase anti-igG de camundongo ou anti-IgG de rato. Na visualização das bandas foi utilizado o Kit de ECL em filmes de raio-X, e as bandas foram quantificadas pela utilização do software livre Image J. Ao analisar a presença da PDI no plasma seminal dos garanhões, verificou-se sua expressão em ambos os grupos; porém não houve diferença de expressão da PDI entre eles(p˂0,05). Não houve também relação da PDI com motilidade, nem com a concentração espermática. Considerando os dados obtidos no presente experimento, não foi possível relacionar a PDI com qualidade espermática e assim considerá-la como um potencial marcador de fertilidade em equinos. São necessários mais estudos que possam envolver outros fatores moleculares inclusive as demais proteínas da família das PDIs. / Puberty, in the equine species, may be defined by the appearance of mature spermatozoa in young animals´ ejaculates, as well as endocrine function maturation. One of the proteins found in immature and mature spermatozoa is PDI (protein dissulfide-isomerase). PDI was also described as an important fertility marker both in seminal plasma and sperm of many species. is responsible for rearranging dissulfide bonds, necessary for sperm adhesion proteins to link to the oocyte. The aim of this work was to identify PDI in equine epididymis during puberty, and quantify it in epididymal sperm and fluid of fertile and subfertile sperm. Two experiments were performed. Experiment 1-twenty-two healthy Crioulo colts were surgically castrated, and divided in three groups: G1: until 24 months; G2: from 25-36 months and G3: more than 36 months. Immediately after castration, testicles were measured, weighed, and the epididymis was dissecated for epididymal fluid collection, which was centrifuged at 800 g for 10minutes to separate epididymal fluid from sperm. Supernatant was removed, and cryopreserved at -196º C. Sperm were re-suspended in PBS and stored at -196º C. Protein dosing of samples was performed with BCA Kit and electrophoresis at 10% SDS-Page. To detect proteins, primary antibody was incubated for at least 6 hours at 4º C, and then incubation with secondary antibody conjugated with anti-mouse IgG or anti-rat IgG. To see bands, ECL Kit in X-ray films was used, and the bands quantified with softwareImageJ. In the three groups PDI was identified, in epididymal fluid and epididymal sperm, but in smaller amount in G1 when compared with Groups 2 and 3. In conclusion, expression of PDI in epididymal fluid and sperm of surgically castrated colts, increases as the animal attains sexual maturity. Experiment 2- The aim of this work was to verify the presence of PDI in equine seminal plasma and sperm, quantify it and to compare its expression on seminal plasma from fertile and subfertile stallions. Twelve adult stallions with at least two breeding season were used. For the study, four collections of each animal were performed. Immediately after collection, analysis of motility, velocity, concentration and sperm morphology were performed. Stallions were divided in two groups, according to the semen analysis and previous breeding history: Group 1: motility greater than 70% and previous history of pregnancy rates higher than 80%; Group 2: sperm motility less or equal than 30% and breeding history of less than 35% of pregnacy per season. After the analysis, samples were centrifuged at 800 g/10minutes to remove seminal plasma. Samples were prepared as described in Exp. 1. The expression of PDI in seminal plasma was seen in both groups, but with no statistical difference between them. There was no correlation of PDI with sperm motility or concentration. According to these findings, it is not possible to consider PDI as a fertility marker in stallions. More research is needed, involving other mollecular factors, including other PDIs family proteins.

As chaperonas moleculares atuam no enovelamento de proteínas, montagem de complexos, prevenção/recuperação de proteínas de agregados e encaminhamento de proteínas mal enoveladas para depuração. As Hsp90 são chaperonas moleculares que atuam estabilizando proteínas relacionadas a vias de sinalização, crescimento celular, processos transcricionais e traducionais, estabilidade do genoma, entre outras, sendo essencial para a viabilidade celular. Em protozoários do gênero Leishmania, as Hsp90 são imprescindíveis no desenvolvimento, adaptação e transformação celular. Estes fatores fazem das Hsp90 alvos potenciais para o tratamento de patologias, como a leishmaniose, uma doença tropical negligenciada. As Hsp90 são homodímeros flexíveis onde cada protômero é dividido em três domínios denominados N, M e C. As Hsp90 possuem um ciclo conformacional associado ao seu ciclo funcional e sua baixa atividade ATPásica, o qual é direcionado e regulado por proteínas auxiliares, as co-chaperonas. A co-chaperona Aha1 atua estimulando a atividade ATPásica da Hsp90, participando da maturação de proteínas quinase e receptores de hormônios. O objetivo deste trabalho foi caracterizar estruturalmente a proteína Aha1 de L. braziliensis (LbAha1) e seu mecanismo de interação com a Hsp90 desse organismo (LbHsp90). A LbAha1 é formada por dois domínios, LbAha1N e LbAha1C, conectados entre si por um linker flexível. Experimentos de identificação in vivo mostraram que a LbAha1 e LbHsp90 são proteínas cognatas. A LbAha1 e as construções de seus domínios (LbAha1N e LbAha1C) recombinantes foram obtidas puras e enoveladas. A LbAha1 é estruturada em dois domínios com diferentes estabilidades, que não interagem entre si e se enovelam independentemente, porém influenciam-se reciprocamente. Em solução, a LbAha1 se comporta como um monômero alongado e possui notável flexibilidade, com dimensão suficiente para interagir com os domínios N e M da LbHsp90. A análise da interação entre a LbAha1 e LbHsp90 revelou que a associação destas proteínas é dirigida entalpicamente, ocorrendo através de interações eletrostáticas e com estequiometria de 2 moléculas de LbAha1 por dímero de LbHsp90. O mapeamento de regiões envolvidas na interação indicou que o domínio LbAha1N e o domínio M da LbHsp90 compõem o cerne da interação e somente a LbAha1 íntegra é capaz de encaminhar a LbHsp90 para um estado fechado. Experimentos de cinética enzimática mostraram que somente a LbAha1 íntegra estimula a atividade ATPásica da LbHsp90 por meio de um mecanismo cooperativo positivo. Assim, é proposto que a conexão entre os domínios da LbAha1, via linker, é essencial para o direcionamento da LbHsp90 para um estado conformacional fechado e competente na hidrólise de ATP. / Molecular chaperones play a role in protein folding, complex assembly, prevention/recover of proteins from aggregates and targeting misfolded proteins to depuration. Hsp90 molecular chaperones work stabilizing proteins related to signaling pathways, cell growth, transcription and translation processes, genome stability, among others, and are essential to cell viability. In protozoa of the genus Leishmania, Hsp90s are indispensable for cell developing, adaptation and transformation. These factors make Hsp90s potential targets for pathologies treatment, such as leishmaniasis, a neglected tropical disease. Hsp90s are flexible homodimers and each protomer is divided into three domains named N, M and C. Hsp90s have a conformational cycle associated to its functional cycle and low ATPase activity, which is directed and regulated by auxiliary proteins, so-called cochaperones. Aha1 co-chaperone stimulates Hsp90 ATPase activity, participating on protein kinase and hormone receptors maturation. This work aimed to characterize the structure of the Aha1 from L. braziliensis (LbAha1) and its mechanism of interaction with the Hsp90 from the same organism (LbHsp90). LbAha1 is formed by two domains, LbAha1N and LbAha1C, connected to each other by a flexible linker. In vivo experiments identified LbAha1 and LbHsp90 as cognate proteins. Recombinant LbAha1 and its domains construct (LbAha1N and LbAha1C) were obtained pure and folded. LbAha1 is divided into two domains with dissimilar stabilities and they do not interact to each other. In spite of this they fold independently and influence each other reciprocally. LbAha1 behaves as an elongated monomer in solution and has a remarkable flexibility, with sufficient dimension to interact to LbHsp90 N and M domains. The analysis of the LbAha1-LbHsp90 interaction revealed that the association between these two proteins is enthalpically driven, occurring through electrostatic interactions in a stoichiometry of 2 LbAha1 molecules per LbHsp90 dimer. Domain mapping experiments indicated that LbAha1N and LbHsp90 M domains compose the core of the interaction and only full length LbAha1 is able to direct LbHsp90 toward a closed state. Enzyme kinetics experiments showed that only full length LbAha1 stimulates LbHsp90 ATPase activity through a positive cooperative mechanism. Thus, it is proposed that the connection between the LbAha1 domains, via linker, is essential to direct the LbHsp90 toward a closed and ATPase-competent conformational state.

Especies reativas de oxigenio/nitrogenio (ERO/ERN) produzidas por neutrofilos atraves do complexo NADPH oxidase (Nox2) estao diretamente associadas as acoes deleterias surgidas quando a inflamacao escapa do controle da homeostase. A ativacao da NADPH oxidase de neutrofilos requer o acoplamento das subunidades citosolicas aos componentes de granulos e translocacao do complexo a membrana do fagossoma. A PDI (Proteina Dissulfeto Isomerase, EC 5.3.4.1) e uma chaperona envolvida no trafego proteico celular, sendo encontrada na superficie de diversas celulas procarioticas e eucarioticas. Trabalhos previos sugeriram que PDI pode ser um dos componentes responsaveis pela montagem de Nox2, facilitando o enovelamento correto das subunidades do complexo e/ou auxiliando o transito das subunidades ate a membrana do fagossoma. Neste trabalho foi testada a atividade de Nox2 de neutrofilos inflamatorios correlacionada a atividade redutase de PDI de membrana e o efeito do nitroxido 4-hidroxi-2,2,6,6-tetrametil-1-piperidiniloxil (Tempol) sobre esses processos. Neutrofilos dormentes apresentaram baixa atividade de PDI e nao foi detectado consumo de oxigenio associado ao sistema Nox2, conforme ensaios realizados com uso de um pseudo-substrato para PDI e monitoramento com eletrodo de Clark, respectivamente. Sob estimulo de forbol (PMA), os fagocitos consumiram quantidade significativa de oxigenio (6.5„b0.58 nmol.min-1) e apresentaram alta atividade de PDI, cerca de quatro vezes maior que as celulas dormentes. Quando os fagocitos foram previamente tratados com Tempol houve decrescimo dose-dependente da atividade de Nox2 (ED50: 45 ƒÝg/106 neutrofilos), em correlacao direta com o decrescimo da atividade de PDI. Testes com inibidores padroes de PDI (bacitracina e acido ditionitrobenzoico- DTNB) confirmaram que a inibicao de PDI determina decrescimo da atividade de Nox2, resultados obtidos atraves de ensaios espectrofotometricos (reducao de citocromo c, 550 nm) e quimioluminescentes (sistema luminol-peroxidase). Em conjunto, os resultados apontam que, simultaneamente a atividade de Nox2 em neutrofilos estimulados, ocorre atividade redutase de PDI, confirmando que essa chaperona esta diretamente associada a ativacao e/ou manutencao da atividade da oxidase fagocitaria. Adicionalmente, esse trabalho mostrou que o nitroxido Tempol e capaz de modular negativamente a atividade de Nox2, cujo efeito, ao menos em parte, e decorrente da inibicao de PDI, sugerindo um novo mecanismo anti-inflamatorio dos nitroxidos. / Protein disulfide isomerase (PDI, EC 5.3.4.1) is an ubiquitously expressed enzyme that catalyses the rearrangement of disulfide bonds in target proteins. Previous studies suggest that PDI, which is a chaperone involved in protein trafficking and translocates to the cell surface, may regulate the phagocytic NADPH oxidase complex (Nox2). This study examines whether the nitroxide 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy (Tempol) inhibits the regulatory activity of PDI interconnected to Nox2 in inflammatory neutrophils. Phorbol-triggered superoxide anion release was correlated with the PDI reductase activity detected in neutrophils, as determined by oxygen consumption and cleavage of a fluorescent probe, respectively. Both events were significantly inhibited in a concentration-dependent manner when neutrophils were pre-treated with Tempol, which has an ED50 of 45 M. To substantiate that Tempol’s action on PDI activity is related to Nox2 downregulation, assays with the known PDI inhibitors bacitracin and dithionitrobenzoic acid were performed to confirm their ability to decrease the neutrophil respiratory burst. This study shows that Tempol’s inhibition of Nox2 activity is correlated with decreased PDI reductase activity at the neutrophil cellular membrane, suggesting a close association between the enzymes of activated phagocytes and pointing to a novel anti-inflammatory mechanism for Tempol. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG