O cubiuzeiro (Solanum sessiliflorum Dunal) é uma planta nativa da Amazônia, utilizada na medicina popular no tratamento de queimaduras e no controle da glicemia e colesterolemia. Análises fitoquímicas da polpa dos frutos do cubiuzeiro, conhecidos como maná-cubiu, revelaram que este apresenta em sua constituição carotenoides, compostos fenólicos e vitaminas. Devido aos poucos estudos sobre a atividade biológica do fruto e à presença de compostos com propriedades antioxidantes, os objetivos deste trabalho foram avaliar os efeitos da polpa do maná-cubiu sobre a estabilidade genômica, parâmetros de estresse oxidativo, expressão de genes pró-inflamatórios (iNos e COX-2) em ratos Wistar e determinar a presença de elementos químicos na polpa liofilizada por ICP-MS. Os animais receberam, por gavagem, a polpa liofilizada do maná-cubiu (125, 250, 375 ou 500 mg/kg p.c.) durante 14 dias. No último dia de tratamento foi administrada intraperitonealmente salina ou doxorrubicina (DXR, 16 mg/kg p.c.), usada como agente indutor de danos, e após 24 horas os animais foram eutanasiados. O sangue periférico e a medula óssea foram usados no teste do micronúcleo. No ensaio do cometa foram analisados fígado, coração e sangue periférico. Fígado e coração foram utilizados nas análises das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e glutationa reduzida (GSH) e na avaliação da expressão de RNAm dos genes COX-2 e iNos. Os resultados mostraram que a polpa do maná-cubiu não foi mutagênica nem citotóxica à medula óssea e ao sangue periférico dos animais. Nas doses 250 e 375 mg/kg p.c., a polpa do maná-cubiu reduziu o número de células micronucleadas induzidas pela DXR no sangue periférico, enquanto que na medula óssea somente a dose de 375 mg/kg p.c. foi antimutagênica. A polpa do maná-cubiu não foi genotóxica no fígado, coração e sangue periférico, e os animais tratados com a associação da polpa do maná-cubiu e DXR apresentaram uma redução de danos ao DNA. Nas doses de 250, 375 e 500 mg/kg p.c., a polpa do maná-cubiu foi capaz de reduzir a peroxidação lipídica induzida pela DXR em células hepáticas, mas não alterou as concentrações de GSH no fígado e no coração. Os dados obtidos da reação em cadeia da polimerase em tempo real referentes ao gene COX-2 mostraram que a polpa do maná-cubiu não modulou a transcrição deste gene. Ainda, a polpa liofilizada do maná-cubiu apresentou em sua composição a presença de elementos-traço como zinco, manganês, selênio, cobre e crômio, mas não em quantidades significativas. Os compostos bioativos presentes na polpa do maná-cubiu, como carotenoides e compostos fenólicos, podem estar relacionados com os efeitos protetores em certos tecidos e doses de maná-cubiu observados neste estudo. / Cubiuzeiro (Solanum sessiliflorum Dunal) is a native plant from Amazonian Forest, used in folk medicine to treat burns and to control cholesterol and blood glucose levels. Phytochemical analysis of the cubiuzeiro fruit, known as maná-cubiu, revealed that its composition exhibits carotenoids, phenolic compounds and vitamins. Due to the few studies that have assessed the biological activity and the presence of compounds with antioxidant properties in this fruit, the objectives of this study were to evaluate the effects of maná-cubiu pulp on genomic stability, oxidative stress parameters and expression of pro-inflammatory genes (iNos and COX-2) in Wistar rats and to determine the presence of chemical elements in the lyophilized pulp by ICP-MS. The animals received lyophilized maná-cubiu pulp (125, 250, 375 or 500 mg/kg b.w.) by gavage for 14 days. On the last day of treatment, saline or doxorubicin (DXR, 16 mg/kg b.w.), used as a genotoxic agent, were administered intraperitoneally, and after 24 hours the animals were euthanized. Peripheral blood and bone marrow were used in the micronucleus test. In the comet assay, liver, heart and peripheral blood cells were analyzed. Liver and heart tissues were used to analyze the thiobarbituric acid reactive substances and reduced glutathione (GSH) and to evaluate the mRNA expression of COX-2 and iNos genes. The results showed that maná-cubiu pulp was not mutagenic or cytotoxic in bone marrow and peripheral blood of the animals. At 250 and 375 mg/kg b.w. doses, the maná-cubiu pulp reduced the number of micronucleated cells induced by DXR in peripheral blood, while only the 375 mg/kg b.w. dose was antimutagenic in bone marrow cells. The maná-cubiu pulp was not genotoxic on liver, heart and peripheral blood cells, and the animals treated with maná-cubiu and DXR exhibited lower levels of DNA damage. At 250, 375 and 500 mg/kg b.w. doses, maná-cubiu pulp was able to reduce lipidic peroxidation induced by DXR on liver cells, however did not change the GSH levels on heart and liver cells. The data obtained by real time polymerase chain reaction (RT-qPCR) from COX-2 gene showed that maná-cubiu pulp did not alter the expression of this gene. Also, the maná-cubiu pulp presented trace elements as zinc, manganese, selenium, copper and chromium, but not in significant amounts. Bioactive compounds in the maná-cubiu pulp as carotenoids and phenolic compounds may be associated with the protective effect in certain tissues and doses of maná-cubiu shown in this study.

A poluição atmosférica vem recebendo crescente atenção como problema de saúde pública, pois representa uma fonte de agentes que podem promover o stress oxidativo e danos ao DNA, levando a efeitos cancerígenos e mutagênicos. As vias aéreas superiores, incluindo a cavidade oral são as áreas mais expostas do sistema respiratório, a material particulado e gases, e podem ser facilmente acessadas para monitorar a exposição humana a estes agentes. Nosso objetivo foi analisar o impacto da poluição do ar sobre a incidência de mutagénese em habitantes de nossa cidade. Para o estudo da mutagênese, utilizamos o teste de micronucleous (Mn), em células do epitélio da mucosa oral. Uma média de 4 a 6 amostras foram coletadas de cada voluntário, que concordou em participar do estudo, em São Paulo (SP) (n = 39) e, em Peruibe (PER), uma pequena cidade à beira-mar (n = 24), utilizados como um grupo controle. Os níveis de material particulado (PM10) foram medidos pelo método gravimétrico, e o ozônio e NO2 foram medidos pelos amostradores passivos, bem como pelas medições realizadas pela CETESB no mesmo local da coleta. Os resultados expostos em relação à concentração de MN / células, mostraram uma diferença estatisticamente significativa comparando SP (0042 ± 0032) e Per (0023 ± 0019), p = 0,009. Um aumento de MN / células foi observado em fumantes comparados aos não fumantes em SP (0055 ± 0012 e 0.040 ± 0005), p< 0,001 e em Per (0,0268 ± 0,00167 and 0,0181 ± 0,00128), p<0,001. Nosso estudo confirma os efeitos da poluição do ar na promoção de mutagênese e sugere possível sinergismo entre poluição e tabagismo / Air pollution is receiving crescent attention as a public health problem, as it represents a source of agents that may promote oxidative stress and DNA damage, leading to mutagenic and carcinogenic effects. The upper airways, including the oral cavity are the most exposed areas of the respiratory system to airborne particles and gases, and can be easily accessed to monitor human exposure to these agents. Our aim was to analyze the impact of air pollution on the incidence of mutagenesis in habitants of our city. To address mutagenicity, we used the micronucleous (mn) assay in desquamated cells of the oral mucosa. An average of 4 to 6 samples were collected from each subject that agreed to participate in the study in Sao Paulo (SP) (n=39) and in Peruibe (Per), a small city by the sea, (n=24) used as a control group. The levels of particulate (PM10) were measured by gravimetric methodology, ozone and NO2 were measured by passive monitors as well as by governmental monitoring stations in each location. The results exposed as mn/cells showed a statistically significant difference comparing SP (0,042 ± 0,032) and Per (0,023 ± 0,019), p= 0,009. An increase in mn/cells was observed in smokers compared to non smokers in SP (0,055 ± 0,012 and 0,040 ± 0,005), p<0,001 and in Peruíbe (0, 0268 ± 0,00167 and 0,0181 ± 0,00128), p<0,001. Our study confirms the hazardous effects of air pollution promoting mutagenesis and suggests that its effects may be synergic to smoking habit. We hope that our work may influence habits and public politics in order to improve public health in this issue

O cigarro é considerado pela Organização Mundial de Saúde como o maior agente de poluição ambiental doméstica atualmente. Muitos estudos têm analisado os efeitos do tabagismo passivo em seres humanos, mas pouco tem sido estudado em animais domésticos, assim como crianças, são os mais afetados pelo tabagismo passivo. O presente estudo busca correlacionar o exposição ao fumo passivo com a incidência de mutagênese através do teste da presença de micronúcleos nas células epiteliais da mucosa oral de cães expostos. Paralelamente, foi estudada a possível correlação desde dado com o nível de dependência à nicotina do proprietário, avaliada pelo teste de Fagerstrom. Para a avaliação da mutagênese, esfregaços da mucosa oral foram colhidos de 48 cães, 23 fumantes passivos e 25 não expostos. O número de micronúcleos por celula foi avaliado em todas as amostras. Os dados mostram que a incidência de micronúcleos foi estatisticamente maior nos animais fumantes passivos comparado com o controle (p < 0,001). Além disso, nos animais dos proprietários com escore 8 (dependência de nicotina muito alta) no Teste de Fagerstrom, a quantidade de micronúcleos foi significativamente maior do que nos animais de proprietários com escore 6 (alta dependência). Da mesma forma, nos cães de proprietários com escore 6 a incidência de micronúcleos foi estatisticamente maior que nos cães de proprietários com escore 3. Concluiu-se que existe uma associação entre a dependência da nicotina do proprietário e a frequência de alterações citogenéticas no cão exposto ao fumo passivo. Além das implicações para a saúde do animal, as observações do presente estudo podem contribuir para um estímulo à cessação do tabagismo em proprietários de animais domésticos / Cigarette smoking is considered by WHO as the major domestic air pollution agent. Many studies have addressed passive smoking and human beings but little has been studied about domestic animals. Domestic animals as well as children are dramatically affected by passive smoking. The present work tries to correlate passive smoking and micronucleus incidence in oral mucosa smears of pet dogs. In addition we studied a possible correlation between micronucleus incidence and owner´s nicotine dependence. With this purpose, owners were submitted to Fagerström questionnaire to address nicotine dependence. In the same way, oral mucosa smears were collected from 48 animals, 23 passive smokers and 25 not exposed to passive smoking. Micronucleus counts were performed in all samples at light microscopy. We observed a statistically significant difference (p < 0,001) between the two groups with an increased incidence of micronucleus formation in the passive smokers group compared to controls. Moreover, in the animals whose owners were at score 8 (very high nicotine dependence) on the Fagerstrom Test, the number of micronuclei was significantly higher than in animals with owners of score 6 (high dependency). Likewise, in dogs whose owners had a score 6 the incidence of micronuclei was statistically higher than in dogs whose owners had a score 3. It was concluded that there is an association between nicotine dependence of owners and frequency of cytogenetic alterations in dogs exposed to secondhand smoke. Besides ambient health impacts, the observations of the present study may contribute in helping dog owners quit smoking

A coenzima Q transporta elétrons das NADH e succinato desidrogenase para o complexo bc1 da cadeia respiratória mitocondrial. Há dez produtos gênicos conhecidos em seu metabolismo; este trabalho foca o último a ser descrito: COQ10. Considerando a presença de coenzima Q no interior de células contendo este gene inativo, verificamos a atividade respiratória da coenzima Q em mutantes coq10. Através de inibidores do ciclo da coenzima Q no interior do complexo III da cadeia respiratória mitocondrial (antimicina A e mixotiazol) na linhagem coq10, notou-se sua resposta a antimicina A, mas não a mixotiazol, sugerindo a existência de semiquinonas, que também foram confirmadas em testes de ressonância paramagnética eletrônica. O possível transporte e distribuição da coenzima Q por Coq10p foi estudado através de mutações sítio-dirigidas em posições críticas de um túnel de ligação existente em sua estrutura modelar, bem como por análise de super-expressão da proteína. Este trabalho confirma o papel central de Coq10p no metabolismo respiratório. / Coenzyme Q transports electrons from NADH and succinate dehydrogenase to the bc1 complex of the mitochondrial respiratory chain. Ten gene products are involved in coenzyme Q metabolism. This work focuses on the last gene to be described: COQ10. Considering the presence of coenzyme Q in the interior of cells containing this gene inactive, we analyzed the respiratory activity of coenzyme Q in coq10 mutants. By using Q cycle inhibitors, in the interior of the complex III of mitochondrial respiratory chain (antimycin A and mixotiazol), in coq10 lineage, it was noted the response to antimycin A, but not mixotiazol, suggesting the existence of semiquinones, which were also confirmed in tests of electron paramagnetic resonance. The possible transmission and distribution of coenzyme Q by Coq10p was studied by site-directed mutagenesis at critical positions of a tunnel present in the molecular model structure, as well as analysis of over-expression of the protein. This study confirms the central role of Coq10p in respiratory metabolism.

A glutamina e o glutamato são aminoácidos importantes no metabolismo bacteriano. A captação desses aminoácidos ocorre por meio de transportadores ativos do tipo ABC. No presente estudo avaliamos os sistemas de captação de glutamina/glutamato em Streptococcus mutans. Análises in silico revelaram a presença de dois operons que codificam sistemas de transporte de glutamina/glutamato: o operon gln, composto pelos genes e um segundo operon putativo composto pelos genes smu.1177c, smu.1178c e smu.1179c. Por meio de mutagênese sítio-específica foi possível obter a deleção do operon constituído pelos genes smu.1177c, smu.1178c e smu.1179c. O mutante (linhagem KG1) obtido apresentou redução na captação de glutamato e glutamina. O mesmo ocorreu em relação ao mutante deficiente no operon gln. O mutante KG1 apresentou maior capacidade de adesão a superfícies abióticas. Os resultados obtidos revelaram que tanto o operon gln como o operon definido pelos genes smu.1177c, smu.1178c e smu.1179c estão envolvidos na captação de glutamina e glutamato pelo S. mutans. / Glutamine and glutamate are important amino acids for bacteria metabolism. Their uptake occurs via active transporter systems of the ABC family. On the present study we evaluate the glutamine/glutamate transport systems of Streptococcus mutans. In silico analysis revealed the presence of two polycistronic operons related to transport of glutamine/glutamate: the gln operon and a putative operon composed by smu.1177c, smu.1178c and smu.1179c genes. A mutant deleted on the smu.1177c, smu.1178c and smu.1179c was successfully obtained by site-direct mutagenesis (KG1 strain), which demonstrated an impairment on glutamine and glutamate uptake, as shown by the mutant deleted on the gln operon. The KG1 strain demonstrated a gain on the abiotic surface adhesion The results revealed that both, gln operon and the operon consisted by smu.1177c, smu.1178c and smu.1179c, are involved to the internalization of glutamine and glutamate on S. mutans.

Orientadores: Maricilda Palandi de Mello, Fernanda Caroline Soardi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T03:55:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Petroli_ReginaldoJose_D.pdf: 6228632 bytes, checksum: e6e99d402e3d99ccab57c84290065e84 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O receptor de andrógenos (AR) é um fator de transcrição pertencente à superfamília de receptores nucleares e é ativado por fosforilação e dimerização sob a ligação ao hormônio. Várias funções são atribuídas a este receptor, sendo a principal delas o desenvolvimento e manutenção das características sexuais masculinas, atua na regulação da expressão gênica e diferenciação celular em tecidos alvos. O presente trabalho teve por objetivo principal a análise do efeito das mutações p.Pro695Ser, p.Ser759Tre, p.Leu768Val., p.Cis806Fen+p.Gln798Glu, p.Leu830Fen, p.Ile898Fen e p.Pro904Arg sobre a função do AR. As mutações acima citadas, localizadas no domínio de ligação ao hormônio, foram identificadas por sequenciamento direto do gene do AR de pacientes 46,XY com diferentes graus da Síndrome da Insensibilidade Androgênica (AIS). Mutações nesse domínio geralmente rompem a ligação aos andrógenos naturais, porém há algumas que não afetam essa ligação, mas interferem na interação entre os domínios amino e carboxi-terminal (N/C terminal), importante para a estabilização receptor-ligante. Assim, ambas funções foram investigadas. Para se avaliar a capacidade de transativação das proteínas AR mutantes, foi realizada a técnica de mutagênese sítio dirigida no cDNA completo, seguida de transfecção e expressão em células e mamíferos e, análise de transativação induzida por concentrações crescentes de 5?-diidrotestosterona (DHT) utilizando-se um gene repórter. A análise das interações N/C-terminal para cada AR mutante foi realizada pela técnica de duplo-híbrido em células de mamíferos. A mutação p.Pro695Ser apresentou atividades de transativação de 85% e 82% nos ensaios transativação com o cDNA completo e no duplo-híbrido, respectivamente, em valores de DHT fisiológicos (cerca de 1 nM). As atividades atingiram valores normais em concentrações elevadas de DHT indicando um baixo efeito sobre a atividade gonadal. No entanto, em concentrações de DHT inferiores a atividade de transativação decai para menos de 50% nos dois experimentos, podendo afetar as funções do AR em tecidos não gonadais. Esta mutação foi considerada "branda" e corresponde perfeitamente ao fenótipo masculino do paciente que se apresentava com ginecomastia, mas com fertilidade preservada. Com 1 nM de hormônio, as mutações p.Ser759Tre, p.Leu830Fen, p.Ile898Fen apresentaram atividade de transativação superior a 20%, havendo um aumento de resposta com concentrações crescentes. No entanto, o comportamento de cada uma no experimento de interação N/C diferiu sendo que a p.Ile898Fen não apresentou atividade em nenhuma concentração de ligante; as p.Ser759Tre e p.Leu830Fen responderam positivamente ao aumento da concentração de DHT atingindo 50% e 250% da atividade trancricional do receptor selvagem, respectivamente. Esses resultados indicam um fenótipo parcial de AIS (PAIS) para os portadores das mutações p.Ser759Tre e p.Leu830Fen. Nesses casos verificou-se uma boa correlação dos achados funcionais com os fenótipos dos pacientes que apresentavam graus variados de PAIS. Já para a mutação p.Ile898Fen o fenótipo esperado baseando-se nos resultados funcionais seria o de AIS na forma completa (CAIS), porém os pacientes portadores desta mutação apresentavam graus variados de ambiguidade genital compatíveis com o fenótipo PAIS. Isto indica que outros fatores devem estar influenciando a manifestação fenotípica nesse caso. A mutação p.Leu768Val apresentou atividade transcricional nula em 1 nM de DHT nos dois experimentos, um perfil típico do fenótipo CAIS apresentado pelo portador desta mutação. As mutações p.Gln798Glu e p.Cis806Fen estudadas separadamente apresentaram respostas à indução de DHT semelhantes às de mutações "brandas" e PAIS, respectivamente. No entanto, quando estudadas em conjunto, a atividade de transativação com 1 nM foi inferior a 10%, aumentando com o aumento da concentração de ligante, comportamento compatível com mutações mais graves resultando no fenótipo CAIS observado nesse caso. Por último, a mutação p.Pro904Arg, embora tenha reduzido a atividade trancricional para cerca de 20% da selvagem no experimento com o cDNA completo, no experimento com duplo híbrido a atividade foi nula indicando uma ação mais grave compatível com a forma CAIS observada. A análise funcional do AR aqui realizada pode elucidar alguns mecanismos moleculares associados a cada mutação, bem como pode fornecer subsídios para a resposta ao tratamento com DHT em cada caso em particular / Abstract: The androgen receptor (AR) is a transcription factor that belongs to the superfamily of nuclear receptors activated by phosphorylation and dimerization by hormone binding. Several functions are attributed for AR, like male sex development, regulation of gene expression and cell differentiation in target tissues. The aim of this study was to analyze the effect of mutations p.Pro695Ser, p.Ser759Tre, p.Leu768Val, p.Cys806Phe+ p.Gln798Glu, p.Leu830Phe, p.Ile898Phe and p.Pro904Arg upon AR transactivation activity. All mutations studied here are located in the hormone-binding domain and were identified in patients with different degrees of androgen insensitivity syndrome (AIS) by AR gene sequencing. Mutations in this domain can result in the impairment of androgen ligation, but there are cases that it does not affect the binding but interfere with the interaction between the amino and carboxi-terminal domains (N/C terminal), important step for receptor-binding stabilization. Thus, both functions have been studied in this work. To evaluate the ability of AR transactivation of mutant proteins, the site-directed mutagenesis assay was performed on full-length cDNA, followed by transfection and expression in mammalian cells. The analysis of transactivation of a reporter gene with different dihydrotestosterone (DHT) concentrations was performed. The analysis of N/C-terminal interactions for each mutant AR was performed by two- hybrid mammalian assay. The mutation p.Pro695Ser reveled transactivation activities of 85% and 82% in transactivation assays with the full-length cDNA and two hybrid assay, respectively, at DHT physiological values (approximately 1 nM). The activities reached normal values at high DHT concentrations, indicating a low effect on gonadal activity. However, in low DHT concentrations, the transactivation activity decays to less than 50% in both experiments, which may affect AR functions in non-gonadal tissues. This mutation was considered "mild" and corresponds perfectly to the male phenotype of the patient who presented with gynecomastia, but with preserved fertility. With 1 nM hormone, the p.Ser759Tre, p.Leu830Phe, p.Ile898Phe mutations showed transactivation activity higher than 20%, the response increased with higher DHT concentrations. However, in N/C interaction assays, those mutations showed different results. The p.Ile898Phe revealed a complete disruption in N/C interaction at all hormone concentrations; the p.Ser759Tre and p.Leu830Phe showed positive response with the increasing in DHT concentrations and reached 50% and 250% of the transcriptional activity of wild type, respectively. Such results indicate a partial AIS phenotype (PAIS) as functional effect for p.Ser759Tre and p.Leu830Phe. In these cases there was a positive correlation with the phenotypes of patients that presented different degrees of PAIS. For the p.Ile898Phe, the expected phenotype based on functional analysis would be the complete form of AIS (CAIS), but the patients with this mutation had variable degrees of genital ambiguity consistent to PAIS. This indicates that other factors must influence the phenotypic manifestation. The p.Leu768Val revealed a complete disruption at 1 nM DHT in both experiments, typical of CAIS. The p.Gln798Glu and p.Cys806Phe mutations studied separately revealed responses to the induction of DHT similar to Mild and Partial phenotypes, respectively. However, when analyzed together, the transactivation activity of 1 nM was lower than 10%, increasing in high ligand concentration, which is consistent to CAIS phenotype. Finally, p.Pro904Arg, although showed residual transcriptional activity around 20% of the wild type in the experiment with the full-length cDNA, it abolished the transcriptional activity when N/C terminal interaction was tested indicating a CAIS phenotype, as observed in the patient. Functional analysis of the AR performed here could elucidate some molecular mechanisms associated with each mutation, and may provide a basis for response to treatment with DHT in each particular case / Doutorado / Genetica Animal e Evolução / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Les récepteurs aux hormones glycoprotéiques (rGpHs) rTSH, rFSH et rLH/CG appartiennent<p>à la classe A des GPCRs. Les récepteurs da la classe A des GPCRs sont caractérisés par la<p>similitude de séquence de leur domaine transmembranaire avec la rhodopsine. Outre ce<p>domaine dit « serpentin », qu’ils partagent avec tous les GPCRs, les rGpHs offrent la<p>particularité de présenter un grand domaine extracellulaire (ECD) responsable de la liaison et<p>de l’affinité de leurs ligands respectifs.<p>Les récepteurs couplés aux protéines G (GPCRs) sont les cibles de 50% des médicaments<p>actuellement sur le marché pharmaceutique. La compréhension de leur mode de<p>fonctionnement est donc essentielle au développement de nouvelles molécules capables de<p>cibler spécifiquement ces récepteurs. Ces dernières années, il est apparu clairement que les<p>GPCRs étaient présent à la surface cellulaire sous forme d’oligomères. Le but de ce travail<p>était d’explorer de manière approfondie, le mécanisme d’activation et de dimérisation du<p>rTSH en identifiant les résidus du domaine transmembranaire des récepteurs aux hormones<p>glycoprotéiques impliqués dans le processus d’activation et de dimérisation.<p>Au cours de ce travail de thèse, nous avons dans premier temps généré une banque de mutants<p>aléatoires du rTSH. Ces mutants ont ensuite été criblés par une approche HTRF pour mettre<p>en évidence des mutants dont l’activité constitutive est augmentée ou ayant perdu la capacité<p>de dimériser.<p>Nous avons ainsi déterminé de nouveaux résidus importants pour le mécanisme d’activation<p>du rTSH. Les résultats que nous avons obtenus permettent d’apporter des éléments de réponse<p>et une base de travail sur le mécanisme d’activation. Cependant une description détaillée de<p>l’activation reste toutefois indéterminée. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Abstract Human mitochondria contain a circular genome called mitochondrial DNA (mtDNA). It encodes subunits of the respiratory chain enzymes involved in energy conservation in oxidative phosphorylation and the necessary RNA needed for their expression. Errors in these genes have been shown to cause diseases, called mitochondrial diseases, which mainly affect tissues with high energy-demand, such as brain, heart, and skeletal muscle, or to lead to the production of harmful by-products in the form of reactive oxygen species (ROS) during cellular respiration. ROS damage lipids, proteins, and DNA, especially mtDNA. Accumulation of mtDNA mutations has also been associated with aging. Mitochondrial complex I is located in the inner mitochondrial membrane and catalyzes NADH-ubiquinone oxidoreduction coupled to the translocation of four protons from the inside of the mitochondrion to the intermembranous space. Bacteria contain a homologous but simpler enzyme, NDH-1, with the same catalytic mechanism and which is therefore considered the catalytical core of mitochondrial complex I. Seven of the conserved membranous subunits in complex I are encoded in the mtDNA and are targets for mutations causing mitochondrial diseases, like MELAS syndrome or Leber hereditary optic neuropathy (LHON). We used Paracoccus denitrificans and Escherichia coli NDH-1 enzymes to reveal the role of selected conserved charged residues and MELAS or LHON amino acid substitutions in enzyme catalysis. The growth phenotypes and NDH-1-dependent activities in mutant bacterial membranes were characterized, in addition to the sensitivity to selected complex I inhibitors. In order to enable ROS production measurements in the bacterial model of human mitochondrial diseases, we evaluated the reliability of two superoxide detecting probes, lucigenin and coelenterazine. Elimination of the acidic residue in ND1 (position E228) previously found to cause MELAS, was found detrimental for NDH-1 assembly and activity. Also, elimination of the acidic residue at position E36 in ND4L resulted in an inactive enzyme. ND1-E216A, ND4L-E72Q and -E36Q/I39D/A69D/E72Q substitutions decreased NDH-1 activity somewhat (normal activity in the last mutant), but displayed a negative growth phenotype under NDH-1 dependent conditions, suggestive of impaired energy conservation in these mutants. ND1-Y229, whose substitution causes MELAS, charged residues in loop five of ND1, and ND1-E157, whose substitution causes LHON, were also found important for the enzyme activity. Coelenterazine was found a reliable probe for quantitative superoxide production measurement in mitochondrial or bacterial membranes, and its sensitivity is not affected by the reduction level of the respiratory chain. Therefore, coelenterazine is suitable for quantitative superoxide production measurements.

Phytohormone auxin and its directional distribution plays an essential role in the regulation of numerous processes during vegetative and reproductive plant development. Regulation of the expression, localization and activity of the PIN-FORMED (PIN) proteins is important for proper polar auxin transport in plant tissues. PIN proteins have been described as the major auxin efflux carriers regulating auxin's directional flow to build up gradients that provide information for the coordination of plant development. PIN protein structure topology prediction through bioinformatic analysis is still insufficient to understand their transport mechanism. Experimental analysis of PIN protein domains can provide valuable insight into understanding their role in mediating auxin transport. In this study, the C-terminal part of PINs have been modified by gradual trimming to determine the existence of relevant functional domains, which could be important for auxin transport. Seven modified PIN proteins from Arabidopsis thaliana and Nicotiana tabacum were prepared. Transiently transformed tobacco cell line Bright Yellow-2 (BY-2) was used to monitor differences in PIN transport activity. This approach allowed indirect monitoring of intracellular auxin levels using the DR5 reporter system. Transiently expressed...

The skin is the largest organ in the body. Its function is to protect the body from potential harm and to maintain homeostasis. The epidermis is the outermost layer of the skin. Stratum corneum is the outermost layer of the epidermis, composed of corneocytes and surrounding lipids. The lipids are produced by different enzymes that all play a role in the formation and function of the skin permeability barrier. Mutations in genes coding for these enzymes can lead to barrier dysfunction and could cause autosomal recessive congenital ichthyosis (ARCI). Nine genes have been identified as ARCI-causative and two of them are CYP4F22 and CERS3.   The purpose of this project was to study co-localization of CYP4F22 with CERS3 and also mutated CYP4F22 enzymes, by transfecting plasmids into HeLa and HaCaT cells and performing PLA on HEKn cells. Co-localization could indicate potential interactions and by studying these more in the future, novel treatment strategies can be developed for ARCI patients.   Transfection attempts showed a low transfection grade of wild type genes in both HeLa and HaCaT cells. Tendencies towards co-localization was seen in both cell types and some HeLa cells showed strong correlation after image analysis. Transfection of mutated genes failed, unfortunately. PLA showed co-localization in normal keratinocytes. The obtained results indicated a co-localization, but results need to be confirmed by immunoprecipitation and immunoblotting in the future.