Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-08-25T15:41:01Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Késia Cristina de Oliveira Batista - 2016.pdf: 2882952 bytes, checksum: 8ca4241645e2fbd94d861045795c419e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-08-25T15:41:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Késia Cristina de Oliveira Batista - 2016.pdf: 2882952 bytes, checksum: 8ca4241645e2fbd94d861045795c419e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-25T15:41:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Késia Cristina de Oliveira Batista - 2016.pdf: 2882952 bytes, checksum: 8ca4241645e2fbd94d861045795c419e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-03-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This was an epidemiological, cross-sectional analytical study, performed in a Higher Education Institution (HEI) of Goiás/Brazil, with data collection from July to October 2014. Data were collected through a structured questionnaire and biological material collection (nasal swab). The level of nasal cavity colonization of DS teachers by Enterobacteriaceae was considered high (22.0%), with 14.6% of professionals being colonized by multiresistant microorganisms. These results were associated with inadequate personal habits and provide evidence for broadening the discussion of this issue among DS and directing strategies for controlling the biological risk for dentistry workers. / Trata-se de um estudo epidemiológico, transversal e analítico, realizado em uma Instituição de Ensino Superior (IES) de Goiás/Brasil, com coleta dos dados de julho a outubro de 2014. Os dados foram obtidos mediante aplicação de questionário estruturado e coleta de material biológico (swab nasal). A colonização da cavidade nasal dos CD docentes por Enterobacteriaceae foi considerada elevada (22,0%), sendo que 14,6% dos profissionais estavam colonizados por micro-organismos multirresistentes. Os resultados encontrados foram associados a hábitos pessoais inadequados e oferecem evidências para ampliar a discussão desta temática entre CD e direcionar estratégias para o controle do risco biológico aos trabalhadores em odontologia.

O estresse oxidativo, causado por níveis aumentados de espécies reativas de oxigênio (ROS), pode causar danos celulares. Várias enzimas, como as subunidades da alquil-hidroperóxido redutase (AhpC e AhpF) e as superóxido dismutases (SOD), são responsáveis por remover as ROS. Os mecanismos de regulação da expressão gênica de C. crescentus para os genes ahpC, sodA, sodB e sodC, foram analisados com fusões de transcrição ao gene repórter lacZ, permitindo a quantificação da expressão por ensaios da atividade de b-galactosidase, e RT-PCR quantitativo. As culturas foram cultivadas em meio PYE ou M2 e a expressão de cada gene foi avaliada na presença de peróxido de hidrogênio (H2O2), tert-butil hidroperóxido (tBOOH), paraquat, menadiona, pirogalol, FeSO4 ou DDPi. Em C. crescentus ahpC é induzido por peróxidos e regulado por OxyR. As SODs são induzidas principalmente por superóxidos, sodB e sodC possuem indução de fase na fase estacionária e possivelmente estão sob o controle do sigma J, enquanto o gene sodA é regulado por sigma F e sigma J. / Oxidative stress, caused by increased levels of reactive oxygen species, can lead to damage in all cellular components. Several enzymes, as subunit of alkyl hydroperoxide reductase (AhpC and AhpF) and superoxide dismutases (SOD), are responsible for removing ROS. Mechanisms of gene expression of C. crescentus for genes ahpC, sodA, sodB and sodC, were evaluated with transcription fusions with the lacZ reporter gene were constructed, allowing the quantification of expression by b-galactosidase activity assays, furthermore we analyze of the gene expression by qRT-PCR assay. The cultures were grown in PYE and M2 media, and gene expression was evaluated in the presence of hydrogen peroxide (H2O2), tert-butyl hydroperoxide (tBOOH), paraquat, menadione, pyrogallol, FeSO4 or DPPi. In C. crescentus ahpC is induced by peroxides and is under the control of OxyR. The SODs are mainly induced by superoxide, sodB and sodC are induction in stationary phase and are possibly under the control of sigma J, while the sodA gene is regulated by sigma F and sigma J.

Este trabalho descreve a construção de plasmídeos para expressão e ancoragem de proteínas de alta afinidade a íons Hg2+ e As5+. Os genes merR e arsR de C. metallidurans foram inseridos no vetor que contém o sistema para expressão e ancoragem de proteínas heterólogas em bactérias Gram-negativas originando os plasmídeos pCM-Hg e pCM-As. MerR e ArsR foram produzidas sob comando do promotor pan. E. coli recombinantes apresentaram resistência 100% superior a Hg2+ e As5+. C. metallidurans/pCM-As apresentou MIC > Na3As02 1000 mM sendo a Gram-negativa com maior capacidade de sobrevivência a íons As5+. Os plasmídeos elevaram a sobrevivência das bactérias estudadas, podendo ser usados para aumentar índices de sobrevivência e fornecer viabilidade a outras cepas. Células recombinantes apresentaram capacidade de adsorver Hg2+ ou As5+ do meio em níveis superiores às linhagens selvagens. As bactérias descritas são excelentes candidatas para biorremediação. Este trabalho apresenta pela primeira vez a ancoragem da proteína ArsR na superfície celular de um micro-organismo. / This work describes the construction of plasmids for expression and anchoring of high affinity proteins to Hg2+ or As5+ ions. C. metallidurans merR and arsR genes were inserted into the vector which contains the system for expression and anchoring of heterologous proteins in Gram-negative bacterias origining the plasmids pCM-Hg and pCM-As. MerR and ArsR were produced under pan promoter command. Recombinant E. coli showed resistance 100% higher to Hg2+ and As5+. C. metallidurans/pCM-As showed MIC > Na3As02 1000 mM being the most resistance Gram-negative able to survive in As5+ sites. The plasmids increased the studied Gram-negatives bacterial surviving and they can be utilized in other strains to increase the surviving levels and supply viability. Recombinant cells showed ability for adsorption of Hg2+ or As5+ from the media in enhanced levels as compared to the wild type. The described bacterias are excellent candidates for bioremediation. This work presents for the first time the cell surface display of ArsR protein on a microorganism.

Esta tesina se propone investigar cómo la lengua materna de un alumno afecta su adquisición del español como lengua extranjera, en particular el uso de las conjunciones coordinantes copulativas. La lengua materna, en este caso, es la lengua somalí. Para cumplir con este objetivo nos proponemos analizar el uso de las conjunciones coordinantes copulativas en textos escritos por alumnos cuya lengua materna es el somalí. Los resultados nos mostraron que el uso de las conjunciones coordinantes copulativas es difuso en el sentido que hay pocos patrones generales en la manera en la cual los alumnos usaron tales conjunciones. Además, en los casos donde pudimos resaltar un patrón general acerca del uso de las conjunciones coordinantes copulativas no pudimos relacionar tal patrón con las estructuras en la lengua materna de los alumnos. Tras nuestro análisis también pudimos destacar un uso de las conjunciones coordinantes copulativas en español que corresponde directamente a como se debe usar las mismas conjunciones en la lengua somalí. A pesar de esa correspondencia entre el español y el somalí no pudimos confirmar que ese uso se origina en la lengua materna de los alumnos.

[pt] Novos métodos de fatoração de matrizes introduzem restrições às matrizes decompostas, permitindo tipos únicos de análise. Uma modificação significativa é a fatoração de matrizes binárias para matrizes binárias. Esta técnica pode revelar subconjuntos comuns e mistura de subconjuntos, tornando-a útil em uma variedade de aplicações, como análise de cesta de mercado, modelagem de tópicos e sistemas de recomendação. Apesar das vantagens, as abordagens atuais enfrentam um trade-off entre precisão, escalabilidade e explicabilidade. Enquanto os métodos baseados em gradiente descendente são escaláveis, eles geram altos erros de reconstrução quando limitados para matrizes binárias. Por outro lado, os métodos heurísticos não são escaláveis. Para superar isso, essa tese propõe um procedimento de pós-processamento para discretizar matrizes obtidas por gradiente descendente. Esta nova abordagem recupera o erro de reconstrução após a limitação e processa com sucesso matrizes maiores dentro de um prazo razoável. Testamos esta técnica a muitas aplicações, incluindo um novo pipeline para descobrir e visualizar padrões em processos petroquímicos em batelada. / [en] Novel methods for matrix factorization introduce constraints to the decomposed matrices, allowing for unique kinds of analysis. One significant modification is the binary matrix factorization for binary matrices. This technique can reveal common subsets and mixing of subsets, making it useful in a variety of applications, such as market basket analysis, topic modeling, and recommendation systems. Despite the advantages, current approaches face a trade-off between accuracy, scalability, and explainability. While gradient descent-based methods are scalable, they yield high reconstruction errors when thresholded for binary matrices. Conversely, heuristic methods are not scalable. To overcome this, this thesis propose a post-processing procedure for discretizing matrices obtained by gradient descent. This novel approach recovers the reconstruction error post-thresholding and successfully processes larger matrices within a reasonable timeframe. We apply this technique to many applications including a novel pipeline for discovering and visualizing patterns in petrochemical batch processes.

Haemophilus influenzae tipo b (Hib) é uma patógeno causador de doenças como meningite. O polissacarídeo capsular (PRP) é usado como antígeno vacinal. O alto custo da vacina provém da instabilidade do PRP. Este trabalho tem por finalidade otimizar o processo de produção do PRP. Primeiro, foi escolhido um modelo matemático para a descrição da cinética de Hib. Em seguida, foi realizado um desenho experimental para avaliar os efeitos de pH e temperatura sobre a cinética. Tanto a produtividade de PRP quanto sua massa molecular foram máximas em pH 7,1, porém em temperaturas mais altas a produtividade foi maior e a massa molecular menor. As condições otimizadas foram definidas como pH 7,1 e 30 °C. Nestas condições, a massa molecular foi cerca de 78 % maior que nas condições da literatura de 37°C e pH 7,5, com uma produção de PRP equivalente. Isto resultou em maior recuperação na primeira etapa de purificação, comprovando que a condição de cultivo otimizada pode contribuir em melhores rendimentos durante o processo e assim impactar na redução do custo final da vacina. / Haemophilus influenzae type b (Hib) is a pathogen responsible for deseases like meningitis. The capsular polysaccharide (PRP) is used as antigen in vaccines. The high cost of the vaccine is due to instability of PRP. The goal of this work is to optimize the production of PRP. First, a mathematical model was selected to describe Hib kinetics. Then, an experimental design was carried out to evaluate the effects of pH and temperature. Both PRP productivity and molecular mass were optimal in pH 7.1, but at higher temperature productivity increased and molecular mass decreased. The optimal conditions were set at pH 7.1 and 30 °C. In these conditions, the molecular mass was 78 % higher, with the same amount of PRP produced. This resulted in higher recovery at the first step of purification, ensuring that the improved conditions may contribute with processes efficiency and enable reduction of the final cost of the vaccine.

O gênero Methylobacterium é composto por bactérias de coloração rósea, metilotróficas facultativas (PPFM - pink-pigmented facultative methylotrophic), que podem fixar nitrogênio, nodular a planta hospedeira, produzir o fitohormônio citocinina e as enzimas pectinase e celulase, podendo dessa forma promover o crescimento vegetal devido à disponibilidade de nitrogênio e à indução de resistência sistêmica. Methylobacterium spp. têm sido descritas como endófitos ou epífitas em diferentes plantas hospedeiras, onde a sua colonização e distribuição no hospedeiro podem ser influenciadas pelo genótipo da planta ou por interações com outros microrganismos associados ao hospedeiro. Neste contexto, poucos trabalhos têm sido desenvolvidos visando um melhor entendimento da interação Methylobacterium-planta e da diversidade deste gênero bacteriano que tem sido isolado de diferentes plantas hospedeiras, exercendo diferentes funções ainda pouco conhecidas. Portanto, este trabalho tem como objetivo estudar a diversidade genética de Methylobacterium spp., por meio do seqüenciamento parcial dos genes 16S rRNA e mxaF; analisar os genes de responsáveis pela interação da Methylobacterium com a planta hospedeira e analisar os genes envolvidos na interação Methylobacterium (endófito)- Xylella fastidiosa (patógeno). Os resultados mostraram que existe uma resposta adaptativa de Methylobacterium spp. específica para cada planta hospedeira. Da mesma forma, foi observado que esta adaptação específica da bactéria à planta, também pode levar à seleção de genótipos específicos para cada planta hospedeira, embora eventos aleatórios também possam ser responsáveis pela diversidade de Methylobacterium na planta hospedeira. Na análise de expressão gênica da interação Methylobacterium-planta, foi observado que o gene relacionado ao metabolismo do metanol (mxaF) não apresentou mudança no padrão de expressão. Genes relacionados a estresse crtI (estresse sentido pela bactéria) e acdS (estresse sentido pela planta), tiveram suas expressões reduzidas na presença da planta, mostrando que a presença de exsudados das plantas não representou um estresse ao desenvolvimento bacteriano. Os genes relacionados à patogenicidade patatin e phoU não foram alterados, confirmando que Methylobacterium é um endófito, e possuem expressão induzida de tais genes quando interagindo com a planta hospedeira. Os resultados permitem concluir que nas condições avaliadas os exsudados das plantas não causam estresse à bactéria (SR1.6/6). Por meio da análise de expressão gênica in vitro de X. fastidiosa em co-cultivo com M. mesophilicum, foi observado que este fitopatógeno vascular apresentou diminuição do crescimento e da formação de biofilme. Os resultados aqui apresentados mostram que a diversidade deste grupo de endófitos é parcialmente determinada pela planta hospedeira, onde tais bactérias interagem tanto com a planta como com outros grupos, como fitopatógenos presentes neste nicho. / The genus Methylobacterium, constituted by PPFMs - pink-pigmented facultative methylotrophic, are able to fix nitrogen, nodule the host plant, produce cytokines and enzymes involved in induction of systemic resistance such as pectinase and cellulase, inducing plant growth. Methylobacterium sp. has been described as endophyte or epiphyte in different host plants, where the colonization and distribution on the host can be influenced by plant genotype or by interaction with other microorganisms associated to the host. In this context, few studies aims the better understanding of the diversity of this genus in different host, the interaction Methylobacterium-plant, and the interaction Methylobacterium-other bacteria. Therefore, this study aims to study the genetic diversity of Methylobacterium spp., by sequencing the 16S rRNA and mxaF gene; to analyze the genes responsible for the Methylobacterium-plant host interaction and to analyze the genes involved in Methylobacterium (endophyte) - Xylella fastidiosa (pathogen) interaction. Results show differential adaptive responses of Methylobacterium spp. in distinct plant species. However, the clustering according to the host plant was observed for a subset of isolates, suggesting that this diversity could be driven by stochastic events, although plant genotype may contribute to this diversity. Analyzing the Methylobacterium-plant interaction gene expression it was observed that genes related to metabolism of methanol (mxaF) was not amended. The genes related to stress such as crtI (stress sensed by the bacteria) and acdS (stress sensed by the plant) had its expression reduced with the plant showing that the plant exudates did not represent a stress to the bacteria development. The genes related to pathogenicity like patatin and phoU were not amended, confirming that Methylobacterium is an endophyte that do not induce when the bacteria interacts with the plant host. Using a genetic expression analyses of X. fastidiosa in vitro in co-cultive with M. mesophilicum, it was seen that this phytopathogen presented the growth and biofilm formation reduction. These results show that the diversity of this endophyte group is partially determinate by the plant host, where this bacterium interacts with the plant and with other groups, such as phytopathogen present in this niche.

Methylobacterium mesophilicum SR1.6/6 é uma bactéria endofítica isolada de ramo de citros previamente esterilizado superficialmente. Esta bactéria possui a capacidade de associar-se com uma ampla variedade de espécies e tecidos de plantas, principalmente nas raízes, mediado pela formação de biofilme e superfícies do hipocótilo de plântulas in vitro. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento e a aplicação de um modelo para o estudo in vitro da associação entre esta bactéria e plântulas de soja. Metodologias de genômica e transcriptômica foram aplicadas para a obtenção do draft genômico desta bactéria e de um amplo perfil de sequências expressas, obtidas em dois tratamentos distintos; i) células de biofilme células bacterianas aderidas às raízes das plântulas removidas por sonicação, e ii) células planctônicas células bacterianas em suspensão (i.e. interagindo somente com exsudados radiculares). Os dados genômicos obtidos por 454-pirosequenciamento resultaram em uma cobertura de 37 vezes o tamanho do genoma e geraram 242 contigs. Entre estes, 187 contigs grandes representaram 96% do genoma (tamanho estimado de 6.8 Mb), com um conteúdo GC de 69.5%. Considerando a análise da expressão gênica, um procedimento para monitorar a aderência das células bacterianas às raízes das plântulas foi realizado por meio de microscopia eletrônica de varredura de amostras de raízes coletadas durante o experimento (i.e. 24, 48 e 72h após a inoculação). As células bacterianas obtidas em cada tratamento foram inicialmente submetidas à extração de RNA total, seguida de um processo de enriquecimento de mRNA e sequenciamento por meio da tecnologia de 454-pirosequenciamento (RNA-Seq). O amplo perfil de expressão gênica obtido foi mapeado no draft genômico, resultando em um total de 1.930 clusters gênicos. Posteriormente, estes clusters foram filtrados de acordo com sua abundância e ocorrência diferencial em cada tratamento, resultando em 280 genes diferencialmente expressos. Funções relacionadas ao metabolismo de etanol/metanol, divisão celular, resposta ao estresse oxidativo, produção de sideróforos, biossíntese de peptidoglicanos e hopanóides foram induzidas nas células bacterianas aderidas às raízes das plântulas, enquanto que genes relacionados ao metabolismo essencial das células foram observados principalmente nos tratamentos controle e planctônico. Estes dados fornecem uma base para estudos relacionados a mecanismos moduladores da interação bactériaplanta, distinguindo significativamente os tratamentos biofilme e planctônico, mostrando assim que o contato físico é essencial para o sucesso da interação em estudo. Por fim, estas análises permitiram uma ampla visualização de perfis de expressão gênica desta bactéria, utilizando o draft genômico primeiramente obtido como base para o estudo desta interação com a planta hospedeira. Estudos futuros podem ser desenvolvidos visando caracterizar os mecanismos adaptativos desta bactéria, como seu metabolismo metilotrófico e outros metabolismos específicos, os quais podem dar suporte ao comportamento endofítico deste organismo. / Methylobacterium mesophilicum strain SR1.6/6 is an endophytic bacterium, which has originally been isolated from surface-sterilized healthy citrus branch. This bacterium is able to associate with a range of plant species, rather in the roots, mediated by a biofilm structure, and in hypocotyl surfaces of in vitro seedlings. The aim of the present study was the development and application of a model to study in vitro the association between this bacterium and soybean seedlings. Genomic and transcriptomic approaches were applied resulting a draft of this bacterium genome and a broad profile of mapped mRNA sequences obtained in two different treatments; i) biofilm cells root adhered bacterial cells were removed by sonication, and ii) planktonic cells bacteria cells in suspension (i.e. interacting only with root exudates). Genomic data, obtained by 454-pyrosequencing have had an average depth of 37-fold coverage of the genome and yielded 242 contigs. Among these, 187 large contigs represented 96% of the genome sequence (estimate size of 6.8 Mb) with a GC content of 69.5%. Concerning the gene expression survey, the process to monitor the adherence of bacteria cells to the roots was performed by scanning electron microscopy of roots collected along the experiment (i.e. 24, 48 and 72 hours after inoculation). Bacterial cells obtained in each treatment were firstly submitted to RNA extraction, followed by mRNA enrichment and RNA-Seq using 454-pyrosequencing technology. The broad gene expression profile obtained was mapped into the drafted genome, resulting in a total of 1.930 gene clusters. After that, these clusters were filtered according to their abundance and differential occurrence in each treatment resulting in 280 differential expressed genes. Functions related to methanol/etanol metabolism, cell division, oxidative stress response, siderophore production, peptidoglycan and hopanoid biosynthesis were induced in bacterial cells adhered to plant roots, while genes related to essential cell metabolism were observed mostly in control and planktonic treatment. Also, these data provide insights into the mechanisms modulating plant microbe-interaction, significantly distinguishing biofilm and planktonic treatment, showing that the physical contact is a crucial step on plant-microbe interactions. In conclusion, results allowed a strongly supported analysis of gene expression, based on the genome draft of an endophytic bacterium interacting with the host plant. Further studies should focus on the adaptive mechanisms present in this bacterium, like the methylotrophic lifestyle and other specific metabolisms which might support its behavior as an endophytic bacterium.

A proteína Cpn60 faz parte de um grupo de proteínas altamente conservadas que estão envolvidas em funções celulares essenciais. camundongos BALB\\c foram imunizados com 5 ou 10 µg da proteína recombinante (Cpn60r) sozinha ou adicionada à vacina DTP sem hidróxido de alumínio (NADTP). A vacina DTP do Instituto Butantan (DTP) foi usada como controle. Foi avaliada a produção de citocinas por células esplênicas após reestímulo in vitro com a Cpn60r. Os animais foram desafiados após o protocolo de imunização. A Cpn60r sozinha ou misturada à vacina NADTP foi capaz de induzir níveis de anticorpos contra pertussis mais altos do que os induzidos pela DTP. Os níveis de IgG1 e IgG2a foram similares para todos os grupos. Pôde-se observar a produção de de IL-6 e IFN-&#947 nos grupos imunizados com Cpn60r. Os grupos imunizados com Cpn60r+NADTP apresentaram um índice de proteção entre 60 e 80% contra o desafio pela bactéria virulenta, semelhante ao grupo imunizado com DTP. A proteína Cpn60r é bastante promissora não somente como imunógeno, mas também como adjuvante. / The Cpn60 protein is a member of a group of higly conserved proteins linked to essencial cell functions. The Cpn60 was cloned, expressed and its immune response has been evaluated. BALB\\c mice were immunized with 5 or 10 µg of the recombinant protein (Cpn60r) alone or mixed with DPT vaccine without aluminum hidroxyde (NADPT). The DPT vaccine from Instituto Butantan was used as control. We evaluated the cytokines production by spleen cells after they have been reestimulated in vitro with Cpn60r. The animals were challenged after the immunization protocol. The Cpn60r alone or mixed with NADPT vaccine was able to induce higher antibodies levels than DPT. IgG1 and IgG2a levels were similar in all groups. We could detect levels of IL-6 and IFN-&#947 on groups immunized with Cpn60r. The groups immunized with Cpn60r+NADTP showed a 60 and 80% protection rate against the challenge with the live bacteria, similar to the group immunized with DPT. These results show the immune response of the recombinant protein that could be included in immunization protocols for pertussis.

As Stenotrophomonas são comumente encontradas no trato respiratório de pacientes com doenças pulmonares crônicas e também na rizosfera de plantas. Esse gênero apresenta resistência a diversos antibióticos, promove o crescimento de plantas e algumas espécies apresentam a capacidade de fixar o nitrogênio atmosférico. O Multi Locus Sequence Analysis (MLSA) é uma metodologia baseada em genes constitutivos para definição e alocação taxonômica de novas espécies. O objetivo geral do presente trabalho foi caracterizar taxonomicamente uma coleção ampla de Stenotrophomonas composta por isolados endófitos, linhagens-tipo e de referência. Para tanto, foi estabelecido um sistema de classificação e identificação de Stenotrophomonas por meio de MLSA. Foi possível através da metodologia de MLSA definir 9 novas espécies, detectar a presença de um novo gênero e estabelecer um sistema online de taxonomia para Stenotrophomonas. / The genus Stenotrophomonas is found in the respiratory treatment of patients with chronic pulmonary and also in the rizhosfera of plants. It presents resistance to several antibiotics, promotes the growth of plants and some species present the ability to fix atmospheric nitrogen. The Multi Locus Sequence Analysis (MLSA) is a methodology based on constitutive genes for definition and taxonomic allocation of new species. The general objective of the present work was to characterize a wide collection constituted by Stenotrophomonas from isolated endophytic, type and reference strains. In such a way, a system of classification and identification of Stenotrophomonas by means of MLSA was established. It was possible through the MLSA methodology to define 9 new species, to detect the presence of a new genus and to establish an online system for Stenotrophomonas taxonomy.