Submitted by RUBIA BRITO CAMARGO null (biacamargo1@hotmail.com) on 2016-11-21T19:00:21Z No. of bitstreams: 1 Rubia Brito Camargo_tese.pdf: 1786284 bytes, checksum: 83ccac2f616c175cd604a9642998b7a1 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-11-25T15:09:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 camargo_rb_dr_bot.pdf: 1786284 bytes, checksum: 83ccac2f616c175cd604a9642998b7a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-25T15:09:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 camargo_rb_dr_bot.pdf: 1786284 bytes, checksum: 83ccac2f616c175cd604a9642998b7a1 (MD5) Previous issue date: 2016-10-13 / Não recebi financiamento / Este trabalho objetivou estudar a produção de mudas dos cultivares Niagara Rosada no ambiente de Botucatu, SP, Isabel Precoce e Thompson Seedless sobre o porta-enxerto‘IAC 766’, nos ambientes de Petrolina, PE e Juazeiro, BA utilizando-se reguladores vegetais,poliaminas e citocininas (CK), e fungicida (piraclostrobina). Para tanto, o experimento foi dividido em três etapas: o primeiro, instaladoem viveiro telado na FCAUNESP, Botucatu – SP de agosto a outubro de 2013 com o cv. Niagara Rosada. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com oito tratamentos e cinco repetições. O segundo experimento foiconduzido em ambiente protegido (casa de vegetação) na Embrapa Semiárido – Petrolina, PE de setembro a novembro de 2014 em esquema fatorial 2 x 8, dois cultivares (Isabel Precoce e Thompson Seedless) e oito tratamentos com reguladores vegetais e fungicidas, com cinco repetições e o terceiro, conduzido em ambiente protegido (viveiro telado) em área comercial da RKF Mudas – Juazeiro, BA de dezembro/2014 a fevereiro/2015 em esquema fatorial 3 x 8, com três cultivares,Niagara Rosada, Isabel Precoce e Thompson Seedless, e oito tratamentos. Em todos os experimentos os tratamentos utilizados foram: T1- Testemunha (água); T2– Putrescina (Put, 2 mM); T3– Citocinina (CK, 6-BA 20 mg L-1); T4– Piraclostrobina (Pira, 200 g 100 L-1); T5- Put + CK; T6- Put + Pira; T7- Pira + CK; T8- CKvia foliar (20 mg L-1) + via solo (40 mg L-1), com aplicações realizadas uma vez por semana, num total de três aplicações. Para verificar o efeito dos tratamentos avaliou-se os caracteres morfológicos e fisiológicos dos cultivares, como: número de folhas; massa fresca de folha e raiz; massa seca de folha e raiz, além dos caracteres bioquímicos: proteína total, flavonoides, atividade das enzimas peroxidase (POD) e polifenoloxidase (PFO) nos três cultivares estudados nos diferentes ambientes, bem como suas interações de acordo com cada produto (putrescina; citocinina e piraclostrobina), isolados e em combinações. Ficou evidente que as mudas de videira dos três cultivares avaliados tiveram desempenho diferenciado, seja pela influência do ambiente e/ou dos tratamentos aos quais foram submetidos ou das duas condições associadas em todos os caracteres analisados. Os tratamentos que repetiram resultados significativos nas respostas fisiológicas, no teor de proteína total e flavonoides e atividade das enzimas POD e PFO foram putrescina; citocinina e a associação de Put + CK que podem ser utilizados como ferramenta de auxílio para o desenvolvimento de mudas de videira ‘Niagara Rosada’, ‘Isabel Precoce’ e ‘Thompson Seedless’.

With more than 12 million people affected worldwide, 2 million new cases occurring per year, and the rapid emergence of drug resistance and treatment failure, leishmaniasis is an infectious disease for which research on drug and vaccine development, hostpathogen, and vector-parasite interactions are current international priorities. Polyamines are important regulators of growth and differentiation in a variety of cells, including parasitic protozoa. The inhibition of parasitic biosynthesis by polyamines has been an interesting chemotherapeutic approach in the design of novel antiparasitic drugs against mainly leishmaniasis. In this work we evaluate the in vitro effect of N-dodecyl- 1,2-ethanediamine (GUT) on morphology and replication of Leishmania. A concentration of 0.31 μg/ml of this compound was highly effective against Leishmania amazonensis, Leishmania braziliensis and Leishmania chagasi and no toxicity against mammalian cell lines as well HFF, THP-1, J774.G8 or murine peritoneal cells was observed. So, there was inhibition of multiplication of the L. amazonensis, L. braziliensis and L. chagasi amastigotes into inflammatory peritoneal cells in presence of 1 μg/ml and 0.5 μg/ml of this compound. Promastigotes form of L. amazoneneis it was with intracellular disorganization by transmission electron microscope observation following 1 to 24 h of treatment with GUT. Thus, N-dodecyl-1,2-ethanediamine shown be a promising drug against Leishmania. / Leishmaniose é uma doença infecciosa que afeta mais de 12 milhões de pessoas em todo mundo. Com mais de 2 milhões de novos casos por ano e falhas no tratamento há o surgimento de resistência às drogas. Como prioridades são realizadas pesquisas relacionadas ao ciclo de vida do parasito, interação com o hospedeiro, desenvolvimento de vacinas e novas drogas. A inibição da biossíntese do parasito por poliaminas tem sido uma importante abordagem quimioterápica no desenvolvimento de novas drogas contra leishmaniose. As poliaminas são importantes reguladores do crescimento e diferenciação em vários tipos celulares incluindo protozoários. Nesse trabalho avaliamos in vitro o efeito do composto N-dodecil-1,2- etanodiamina (GUT) na susceptibilidade de diferentes espécies de Leishmania sp. A concentração de 0,31 μg/ml foi altamente eficiente contra Leishmania amazonensis, Leishmania braziliensis e Leishmania chagasi, entretanto em diferentes células de mamíferos (THP-1, HFF, macrófagos murinos J774.G8 e macrófagos peritoneais de camundongos) a mesma citoxicidade não foi observada. A inibição nos índices de multiplicação e infecção de amastigotas de L. amazonensis, L. braziliensis e L. chagasi em macrófagos peritoneais foi observada na presença das concentrações de 1Ug/ml e 0,5Ug/ml de (GUT). Formas promastigotas de L. amazonensis mostraram diversas alterações ultraestruturais por microscopia eletrônica de transmissão causada pelo tratamento com o composto Ndodecil- 1,2- etanodiamina. O composto N-dodecil-1,2- etanodiamina mostrou ser um novo composto promissor contra a leishmaniose. / Mestre em Imunologia e Parasitologia Aplicadas

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:59:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2601933 bytes, checksum: 9774a77bdb4923c6922bc2f4f25f4a68 (MD5) Previous issue date: 2014-03-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Polyamines are aliphatic organic bases belonging to the group of bioactive amines that have important metabolic and physiological functions in animals, plants and microorganisms. Amongst the most important polyamines biologically are spermidine [N-(3-aminopropyl) -1,4-butane diamine or tetramethylene diamine-aminopropyl] (SPD) and spermine [N, N'-bis (3-aminopropyl) -1,4-butane diamine or diaminopropil-tetramethylethylenediamine] (SPM). Polyamines are intimately involved in the growth and replication of many cell types, and it has been demonstrated that they are found in high concentrations in rapid growing cells. It is possible that substances such as naphthoquinones, which can react with polyamines have the ability to block its function by depleting its concentration. The direct detection of polyamines by HPLC with UV detection is hampered because they lack structural groups with high molar absorptivity. Thus, the objective of this study was to develop and validate a chromatographic method using fluorescence detection that could be applied for quantifying the cellular levels of polyamines in cell cultures based on the following parameters: selectivity, linearity, precision and accuracy. The polyamines were derivatized pre-column with dansyl chloride and were detected by fluorescence (ex= 365 nm; em= 510 nm) using a chromatographic method using gradient elution with a mobile phase consisting of methanol: water (35-95 v/v), a reversed-phase C18 column (250 x 4.6 mm, 5μm) at a flow rate of 1.0 mL/min., in 35 minutes. The chromatographic method was validated according to Resolution 899 recommended by the National Sanitary Agency of Brazil (ANVISA), and was linear in the concentration range used for SPD (0.0097 to 0.97 pmol/mL) and SPM ( 0.074 to 0.74 pmol/mL), precise (≤ 15% for medium and high concentrations, ≤ 20% for the low concentration), exact for SPD (97-118%) and SPM (92-119%), It also showed selectivity (demonstrated by separation of polyamines and proteins present in cell culture medium). The developed method was also applied to the analysis of polyamines incubated with the naphtoquinones (lapachol and β-lapachone). The concentration of these polyamines was depleted when incubated for 17 hours at ambient temperature (decrease of 67% and 50% for SPD and SPM levels respectively when incubated with lapachol and a decrease of 44% and 37,5% for SPD eand SPM when incubated with β-lapachona). These results demonstrate that the developed method is adequate for the analysis of polyamines in cell culture and that a probable mechanism of antitumoral action for the naphtoquinones may involve the formation of adducts with polyamines / Poliaminas são bases orgânicas alifáticas pertencentes às aminas bioativas que desempenham importantes funções metabólicas e fisiológicas em animais, vegetais e microrganismos. As mais importantes biologicamente são a espermidina [N-(3-aminopropil)-1,4-butano diamina ou aminopropil-tetrametilenodiamina] (SPD) e a espermina [N,N -bis(3-aminopropil)-1,4-butano diamina ou diaminopropil-tetrametilenodiamina] (SPM). Estão intimamente envolvidas no crescimento e replicação de diversos tipos de células, e em especial encontra-se em altas concentrações em células exibindo crescimento rápido. É possível que substâncias tais como as naftoquinonas, que possam reagir com as poliaminas, tenham a capacidade de bloquear as suas funções pela depleção de sua concentração. A sua detecção direta é dificultada por não possuírem grupos que apresentam alta absortividade molar. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e validar um método cromatográfico, utilizando detecção por fluorescência que possa ser aplicado a quantificação do nível celular de poliaminas em cultura de células tumorais com base nos seguintes parâmetros: seletividade, linearidade, precisão e exatidão e investigar a formação de adutos com naftoquinonas. Para tanto derivatizou-se as poliaminas fora do sistema cromatográfico (pré-coluna) com cloreto de dansila, formando derivados dansilados que foram detectados por fluorescência (ex= 365 nm; em= 510 nm). A separação se deu por eluição em modo gradiente, utilizando como fase móvel metanol:água (35-95 v/v), uma coluna de fase reversa C-18 (250 x 4,6 mm, 5μm) a um fluxo de 1,0 mL/min, em 35 minutos. O método cromatográfico desenvolvido foi validado segundo o preconizado na Resolução 899 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), e mostrou-se sensível, linear na faixa de concentração utilizada para SPD (97-970 pmol/mL) e para SPM (74-740 pmoL/mL), preciso (≤ 15% para as concentrações média e alta; ≤ 20% para a concentração baixa), exato para SPD (91-112%) e para SPM (92-119%), mostrando-se também seletivo (frente a separação das poliaminas e as proteínas presentes no meio de cultivo celular). O método desenvolvido foi ainda aplicado à análise das poliaminas incubadas com as naftoquinonas (lapachol e β-lapachona), e observou-se que a concentração dessas aminas foi depletada quando incubadas por 17 horas a temperatura ambiente com as naftoquinonas (diminuição de 67% e 50% dos níveis de SPD e SPM respectivamente quando incubadas com o lapachol; e diminuição de 44% e 37,5% de SPD e SPM quando incubadas com β-lapachona). Esses resultados mostram que o método desenvolvido é adequado para análise de poliaminas em cultura de células tumorais e que um provável mecanismo de ação antitumoral das naftoquinonas pode envolver a formação de adutos entre estas e as poliaminas.

A família Amaryllidaceae é reconhecida como fonte de compostos bioativos, sendo o isolamento e elucidação estrutural de seus alcaloides, aliado às avaliações farmacológicas, um tema importante. Estudos mostram que o mecanismo de ação da citotoxicidade desses alcaloides é seletivo e depende da linhagem celular. Trichomonas vaginalis é um protozoário parasita que causa a tricomonose, a doença sexualmente transmissível de origem não viral mais comum no mundo. Além de ser considerado um importante organismo patogênico, suas características bioquímicas peculiares, como a ausência de mitocôndrias, torna o tricomonas um adequado modelo para estudos de vias metabólicas de morte celular. A atividade anti-T. vaginalis dos alcaloides de Amaryllidaceae licorina e candimina, assim como o potencial citotóxico de diaminas sintéticas, foram investigados. Estudos de semi-síntese com a licorina também foram desenvolvidos. Nossos resultados mostraram que a licorina e candimina induzem importantes alterações na ultraestrutura dos parasitos e nenhum marcador morfológico clássico de apoptose, como corpos apoptóticos, foi observado. Além disso, nem a fragmentação do DNA genômico nem a exposição de resíduos de fosfatidilserina foram detectadas. Por outro lado, ambos os alcaloides atrasaram o ciclo celular do parasito e inibiram a atividade das enzimas NTPDase e ecto-5`- nucleotidase, importantes na manutenção da relação parasito/hospedeiro. O alcaloide pró-apoptótico licorina e a candimina induziram morte celular no parasito amitocondriado T. vaginalis por um mecanismo de ação que não cumpre as características morfológicas de apoptose. Entretanto, similaridades com a morte celular denominada paraptose foram observadas: intensa vacuolização citoplasmática periférica aliada à integridade nuclear. Considerando que a citotoxicidade dos alcaloides pode ser considerada moderada (250 μM), derivados de poliaminas foram escolhidos para desenvolver estudos de semi-síntese com a licorina e aperfeiçoar a atividade do alcalóide. Poliaminas são moléculas catiônicas de estruturas simples, essenciais para a diferenciação celular e regulação do ciclo celular. Neste trabalho demonstrou-se a síntese e avaliação da atividade anti-T. vaginalis de uma série de derivados de diaminas, dos quais N-hexadecil-1,4-butanodiamina apresentou CIM igual a 2,5 μg/ml, duas vezes mais ativo em comparação ao metronidazol, utilizado como composto de referência. A hibridização molecular da licorina com as diaminas foi prejudicada pela instabilidade da licorina mesilada, intermediário chave para prosseguir a rota sintética. No entanto, seis derivados inéditos da licorina, todos ésteres, aromáticos ou alifáticos, foram sintetizados. / Amaryllidaceae family has proven to be plentiful sources for therapeutic agents. Hence, the isolation, biology and chemistry of the Amaryllidaceae alkaloids make an important subject. Investigations on cytotoxic mechanisms of these alkaloids indicate a promising selective cell-type-dependent cytotoxicity. Trichomonas vaginalis is a parasite that causes trichomonosis, the number one non-viral sexually-transmitted disease in the world. However, whilst T. vaginalis is a prime pathogenic target, its lack of mitochondria makes it a suitable biochemical model to study cell death-related mechanisms. Anti-T. vaginalis activity of lycorine and candimine alkaloids were investigated, as well as the cytotoxic potential of diamine analogs. Finally, studies on lycorine semi-synthesis were developed. Our results showed that, after lycorine and candimine treatment, no hallmark suggestive of apoptosis were observed, such as apoptotic bodies, but instead several important ultrastructural alterations, assessed by electronic microscopy. Additionally, DNA fragmentation and membrane phosphatidylserine exposure were not detected. Analysis showed that lycorine and candimine arrested T. vaginalis cell cycle and inhibited the NTPDase and ecto-5`- nucleotidase activities, important enzymes on parasite/host relationship. The proapoptotic alkaloid, lycorine, and the lactone alkaloid, candimine, caused cell death in the amitochondriate T. vaginalis by a mechanism of action that fails to completely fulfill the criteria for apoptosis. However, some similarities were observed to paraptotic cell death, like intense cytoplasmic periferic vacuolization and nuclear integrity. Since the cytotoxic potential of the alkaloids was moderated (250 μM), the polyamines analogs were chosen to investigate the anti-T. vaginalis activity and to develop semi-synthesis studies with lycorine in order to improve the alkaloid cytotoxicity. Polyamines are simple structured aliphatic amines essential for cell proliferation and differentiation and it has been shown that interfering with their function or biosynthesis the cellular growth can be blocked. Our results showed the synthesis of a series of diamine derivatives, and N-hexadecil-1,4-butanediamine was found to be the most active compound in vitro against T. vaginalis with MIC of 2.5 μg/mL, twice more active in comparison to the reference drug metronidazole. The molecular hybridization of lycorine with diamines was impaired by the unsuccessful synthesis of the lycorine mesilate, a key intermediary on the synthetic route. However, six new lycorine ester derivatives were synthesized.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Polyamines (putrescine, spermidine and spermine) are important endogenous regulators of ion channels, such as vanilloid (TRPV1), glutamatergic (NMDA or AMPA/kainate) and acid-sensitive (ASIC) receptors. In the present study, it was investigated the possible nociceptive effect induced by polyamines and the mechanisms involved in this nociception in vivo and in vitro. The subcutaneous (s.c.) injection of capsaicin, spermine, spermidine or putrescine produced nociception with ED50 of 0.16 (0.07-0.39) nmol/paw, 0.4 (0.2-0.7) μmol/paw, 0.3 (0.1-0.9) μmol/paw and 3.2 (0.9-11.5) μmol/paw, respectively. The antagonists of NMDA (MK801, 1 nmol/paw), AMPA/kainate (DNQX, 1 nmol/paw) or ASIC receptors (amiloride, 100 nmol/paw) failed to reduce the spermine-trigged nociception. However, the TRPV1 antagonists capsazepine or SB366791 (1 nmol/paw) reduced spermine-induced nociception, with inhibition of 81±10 and 68±9%, respectively. The previous desensitization with resiniferatoxin (RTX) largely reduced the spermine-induced nociception and TRPV1 expression in the sciatic nerve, with reductions of 82±9% and 67±11%, respectively. Furthermore, the combination of spermine (100 nmol/paw) and RTX (0.005 fmol/paw), in doses which alone were not capable of inducing nociception, produced nociceptive behaviors. Moreover, different concentrations of spermine (3-300 μM) enhanced the specific binding of [3H]-RTX to TRPV1 receptor. Altogether, polyamines produce spontaneous nociceptive effect through the stimulation of TRPV1, but not of ionotropic glutamate or ASIC receptors. / As poliaminas (putrescina, espermidina e espermina) são importantes reguladores endógenos de canais iônicos como o receptor vaniloide (TRPV1), os receptores glutamatérgicos (NMDA ou AMPA/cainato) e o canal iônico sensível ao ácido (ASIC). No presente estudo, investigou-se o possível efeito nociceptivo induzido por poliaminas e o mecanismo envolvido nesta nocicepção in vivo e in vitro. A injeção subcutânea (s.c.) de capsaicina, espermina, espermidina e putrescina produziram nocicepção com DE50 de 0,16 (0,07-0,39) nmol/pata, 0,4 (0,2-0,7) μmol/pata, 0,3 (0,1-0,9) μmol/pata e 3,2 (0,9-11,5) μmol/pata, respectivamente. Os antagonistas dos receptores NMDA (MK801, 1 nmol/pata), AMPA/cainato (DNQX, 1 nmol/pata) ou ASIC (amiloride, 100 nmol/pata) não reduziram a nocicepção induzida por espermina. Porém, os antagonistas do receptor TRPV1 capsazepina (1 nmol/pata) e SB366791 (10 nmol/pata) reduziram a nocicepção induzida por espermina, com inibições de 81±10 e 68±9%, respectivamente. A dessensibilização prévia com resiniferatoxina (RTX) reduziu a nocicepção induzida por espermina e a expressão de TRPV1 no nervo ciático, com reduções de 82±9% e 67±11%, respectivamente. Além disso, a combinação de espermina (1 nmol/pata) e RTX (0,005 fmol/pata), em doses que separadamente não são eficientes em induzir nocicepção, produziu comportamento nociceptivo. Finalmente, diferentes concentrações de espermina (3-300 μM) aumentaram a ligação específica de [3H]-RTX ao receptor TRPV1. Assim, os resultados demonstram que poliaminas produzem efeito nociceptivo espontâneo através da estimulação de receptor TRPV1, mas não de receptores glutamatérgicos ionotrópicos ou canal iônico sensível a ácido.

Las poliaminas son pequeñas moléculas de naturaleza policatiónica que se encuentran de manera natural todos los organismos estudiados. Estas sustancias son esenciales para el crecimiento de los organismos, no obstante, a día de hoy se desconoce cual es exactamente su función. Por otro lado, altas concentraciones de estas sustancias son tóxicas y, de igual modo, los mecanismos que median su toxicidad también son desconocidos. La Norespermidina (NE), una poliamina infrecuente que no se encuentra de manera natural en la mayoría de organismos, ha sido usada en este laboratorio por su naturaleza policatiónica como agente de selección de mutantes que presenten tolerancia a cationes tóxicos (Alejandro et al., 2007). Debido a ello, se han querido esclarecer las bases moleculares que median su toxicidad. El tratamiento con NE reduce los niveles de proteínas poliubiquitiladas, sugiriendo que esta sustancia puede interferir con las reacciones de poliubiquitilación. Efectivamente, ensayos in vitro han demostrado que el tratamiento con NE inhibe la reacción de poliubiquitilación, posiblemente a nivel de las enzimas E3 ubiquitin-ligasas. Esto a su vez provoca una inhibición del sistema de degradación de proteínas ubiquitín-26S-proteasoma, que altera los niveles de aminoácidos disponibles para la síntesis de proteínas (Suraweera et al., 2012). Esta disminución de los niveles de aminoácidos disponibles inhibe la síntesis de proteínas en general y provoca una consecuente inhibición del crecimiento que puede desencadenar muerte celular. / Sayas Montañana, EM. (2014). Mecanismos de toxicidad de poliaminas: inhibición del recambio de proteínas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/38108 / TESIS

Muitos estudos têm sido direcionados para gerar melhorias na cultura de cana-de-açúcar, sendo uma das alternativas o uso de técnicas biotecnológicas, como a embriogênese somática (ES). O objetivo deste projeto foi estudar a multiplicação celular na ES de cana-de-açúcar da variedade SP80-3280. Culturas embriogênicas (CE) e não-embriogênicas (CNE) foram monitoradas e parâmetros bioquímicos foram analisados. Foi observado que CE e CNE apresentaram crescimento máximo aos 24 dias de cultivo, sendo que as CE apresentaram maior incremento em matéria fresca. Dos carboidratos analisados, a sacarose foi predominante em CE, enquanto a glicose predominou em CNE. Os conteúdos de glicose e frutose variaram simultaneamente em CE. As concentrações de amido, poliaminas (Pas) totais e a razão entre PAs [Razão PA= Put/(Spd+Spm)] apresentaram maiores valores nas CNE, sendo a espermidina a poliamina predominante em CE e putrescina em CNE. O conteúdo de proteínas totais foi significativamente maior em CE, em todas as fases de crescimento. / Many studies have been directed to generate improvements in the sugarcane cultures, one of the alternative use of biotechnology techniques such as somatic embryogenesis (SE). The objective of this project was to study the cell multiplication in SE of sugarcane, variety SP80-3280. Embryogenic cultures (EC) and non-embryogenic (NEC) were monitored and biochemical parameters were analyzed. Was observed that EC and NEC showed maximum growth to 24 days of culture, and the EC showed greater increase in fresh weight. Of the carbohydrates tested, sucrose was predominant in EC, while glucose was predominant in the NEC. The contents of glucose and fructose varied simultaneously in EC. The concentrations of starch, polyamines (PAs) and the ratio of total PAs [Ratio PA = Put / (Spd + Spm)] showed higher values in the NEC, and the spermidine is predominant polyamine to EC and putrescine is predominant in NEC. The content of total protein was significantly higher in CE, at all stages of growth.

Embora o cultivo de tomate seja muito antigo e amplamente distribuído, ainda enfrenta desafios para o melhoramento dos níveis de produção e, da qualidade para o processamento e consumo fresco. A grande maioria das características de interesse agronômico está determinada por loci de caracteres quantitativos (QTL), dificultando ainda mais a identificação e transferência gênica. Diversas características tornam o tomateiro um bom modelo para estudos de dissecação dos determinantes genéticos de QTL. Primeiro, a disponibilidade de fontes de germoplasma selvagens ainda inexploradas que podem aumentar a variabilidade genética, somada à possibilidade de cruzamento entre espécies não simpátricas e à autogamia. Segundo, a grande quantidade de informação genética como mapas, coleções de ESTs, QTL, e populações de mapeamento. Terceiro, o genoma de S. lycopersicum está completamente sequenciado. Por fim, devido a suas diferenças morfogenéticas em relação à espécie modelo Arabidopsis thaliana, o tomate se torna uma alternativa para estudos de eudicotiledonias, principalmente em estudos relacionadas a metabolismo de frutos carnosos. A partir da abundante plataforma de dados disponível e por meio de ferramentas de genômica, e genética reversa, este trabalho aborda o estudo de duas regiões do genoma do tomateiro envolvidas no metabolismo de aminoácidos e na determinação da estrutura da parede celular. O estudo de genômica comparativa de uma região do cromossomo 7 permitiu revelar a perfeita sintenia existente entre S. lycopersicum e a espécies selvagem S. pennellii e estimar o tempo de divergência em 2,7 MAA. Complementarmente, foi possível determinar que as diferenças fenotípicas entre as espécies são maiormente devidas a mudanças nas regiões regulatórias e à presença de SNPs. O estudo funcional do gene LFP (Low Free Putrescine) permitiu caracterizar uma proteína plastidial, até o momento desconhecida em tomateiro, que participa do metabolismo de poliaminas. O silenciamento de LFP resultou na redução da disponibilidade de putrescina livre e no aumento da biomassa vegetativa. Por outro lado, os resultados obtidos do estudo do gene GAUT4 (galacturonosiltransferase 4) demonstraram que a enzima codificada se localiza em Golgi e participa do metabolismo das pectinas. Em frutos, a redução dos níveis de GAUT4 resultou na diminuição de pectina e na alteração da sua composição, porém estes se apresentaram mais firmes. Adicionalmente, o silenciamento do gene GAUT4 modificou o particionamento de açúcares provocando o aumento de massa vegetativa em detrimento do índice de colheita, revelando assim um mecanismo regulatório que comunica o metabolismo da parede celular ao controle da relação fonte-dreno. Desta forma, os resultados obtidos aportam dados fundamentais para a melhor compreensão de caracteres de interesse agronômico, assim como de processos fisiológicos complexos e pouco explorados até o momento no tomateiro / Although tomato is an old and widely distributed culture, it still faces challenges to improve production levels and quality for processing and consumption. The vast majority of agronomical important characteristics are determine by quantitative trait loci (QTL), further hindering the gene identification and transfer. Several features make tomato a good model for studying the genetic determinants underneath QTL. First, the availability of unexploited sources of wild germplasm that can increase genetic variability, coupled with the possibility of interbreeding between no sympatric species and autogamy. Second, the large amount of available genetic information as maps, EST collections, QTL, and an extensive collection of mapping populations. Third, the genome of S. lycopersicum is completely sequenced. Finally, due to their morphogenetic differences in relation to model species Arabidopsis thaliana, tomato becomes an alternative to eudicotyledons studies, especially in studies related to fleshy fruits metabolism. From the abundant data platform available and by means of genomic tools, and reverse genetics, this work addresses the study of two tomato genomic regions involved in amino acids and cell wall metabolisms. The comparative genomic study in a region of chromosome 7 has revealed the perfect synteny between S. lycopersicum and the wild species S. pennellii, and estimated the time of divergence between both species in 2.7 MYA. Additionally, it was possible to determine that the phenotypic differences between species are mostly due to changes in regulatory regions and the presence of SNPs. The functional study of LFP gene (Low Free Putrescine) allowed us to characterize a plastid protein, yet unknown in tomato, which participates in the metabolism of polyamines. The LFP silencing resulted in reduced availability of free putrescine and increased vegetative biomass. Furthermore, the functional characterization of the GAUT4 (galacturonosyltransferase 4) gene demonstrated that the encoded enzyme is located in the Golgi apparatus and participates in the pectin metabolism. In fruits, the reduced levels of GAUT4 resulted in decreased pectin and in the change of its composition. Additionally, GAUT4 gene silencing modified sugars partitioning leading to an increased vegetative biomass together with a drastic reduction of the harvest index. Thus, revealing a regulatory mechanism that communicates the cell wall metabolism to source-sink relationship control. Concluding, the results obtained contribute to a better understanding of agronomical important traits, as well as of complex physiological processes little explored in tomato so far

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Polyamines and ethylene have been cited as important regulators of plant growth and development, and may be involved in plant defense against several abiotic stresses, such as salinity. To withstand with salt harmful effects, plants respond through a coordinated set of physiological and molecular responses to improve their performance under salinity. In order to test the hypothesis that salt tolerance degree in maize genotypes is related to changes in polyamine metabolism associated with ethylene production, two experiments were performed. In the first one, BR5033 (salt-tolerant) and BR5011 (salt-sensitive) maize genotypes were subjected to 80 mM NaCl stress to identify the pattern of ethylene production in leaves and roots. Two peaks of ethylene production at 5.5 h (phase I) and 12.5 h (phase II) after onset the salinity treatment were registered in salt-sensitive leaves; whereas only the first peak of ethylene synthesis was detected in salt-tolerant leaves. Surprisingly, the biphasic ethylene production in roots was much less pronounced than in leaves. In the second experiment, we sought to investigate whether the phases I and II of ethylene production alter the polyamine metabolism in the leaves of maize genotypes. In salt-tolerant genotype, the phase I of ethylene synthesis was associated with signaling events, as evidenced by increased H2O2 levels, which were generated by putrescine (Put) catabolism. An early signaling (at 5.5 h) in the salt-tolerant genotype seemed to be effective to suppress the second peak of ethylene production, known as âstress ethyleneâ. Yet, in the salt-sensitive genotype, the decreased H2O2 concentration during the phase I was associated with a marked increase in ethylene production, which was resulted from upregulation of acid 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase (ACO) activity and ZmACO5 gene expression. At the phase I, the total polyamine content was increased by salinity in the salt-tolerant, whereas it was decreased in the salt-sensitive one. In the salt-tolerant genotype, the increased total polyamine was sustained by high spermine (Spm) and spermidine (Spd) contents, while the decay in the salt-sensitive genotype was due to the reductions of Put and Spd forms. Otherwise, in the phase II, no significant changes in the total polyamines in salt-tolerant genotype (it was likely due to conversion of Put to Spm/Spd), and decreases in salt-sensitive genotype were registered. Under stress conditions, the salinity-induced improvement of Spd and Spm (free and soluble conjugated forms) in salt-tolerant genotype was bigger than in salt-sensitive one, thus suggesting a key role of polyamines in the maize salt stress acclimation processes. Finally, we investigated if the lack of ethylene production during phase II in salt-tolerant genotype was correlated to improved antioxidant capacity. Salt stress dramatically increased the superoxide levels, the electrolyte leakage and lipid peroxidation, it being more pronounced in both leaves and roots of salt-sensitive genotype. On the other hand, under salinity, salt-tolerant genotype displayed a better performance of enzymatic and non-enzymatic antioxidant system, evidenced by a higher ascorbate and glutathione content and upregulation of superoxide dismutase, ascorbate peroxidase and guaiacol peroxidase activity. In conclusion, our results suggest that the ethylene is intimately involved in salt stress acclimation through activation of intricate signaling pathways mediated by H2O2 that is originated from polyamine catabolism. An efficient signal network raises the polyamine content and antioxidant capacity and is responsible, at least in part, for greater tolerance to salinity of BR5033 maize genotype. / Poliaminas e etileno sÃo reguladores do crescimento e desenvolvimento vegetal, que tambÃm estÃo envolvidos nas respostas de defesa das plantas contra estresses abiÃticos, dentre eles a salinidade. Para lidar com o estresse salino, as plantas realizam ajustes fisiolÃgicos, bioquÃmicos e moleculares, que podem resultar em sua aclimataÃÃo diante dessa condiÃÃo adversa, tornando o indivÃduo mais tolerante ao estresse, em comparaÃÃo Ãqueles que nÃo se encontram aclimatados. Essa pesquisa foi desenvolvida para testar à hipÃtese de que o grau de tolerÃncia à salinidade entre genÃtipos de milho envolve alteraÃÃes no metabolismo das poliaminas associadas à produÃÃo de etileno. Para isso, foram realizados dois experimentos. No primeiro, plantas de milho dos genÃtipos BR5011 (sensÃvel) e BR5033 (tolerante) foram submetidas ao estresse salino (NaCl a 80 mM) para identificar o padrÃo de produÃÃo de etileno em folhas e raÃzes. Nas folhas do genÃtipo sensÃvel, a salinidade intensificou a produÃÃo de etileno apÃs 5,5 h (fase I) e 12,5 h (fase II) apÃs o inÃcio do estresse, enquanto no tolerante isso aconteceu somente com 5,5 h. Nas raÃzes, embora tenha sido observada a produÃÃo bifÃsica de etileno no genÃtipo sensÃvel, esse processo foi muito menos intenso que nas folhas. O segundo experimento teve como objetivo principal investigar se a produÃÃo de etileno pela salinidade nas fases I e II resultava em alteraÃÃes no metabolismo das poliaminas nas folhas dos genÃtipos de milho. No genÃtipo tolerante, a fase I de produÃÃo de etileno foi associada à eventos de sinalizaÃÃo, dado o aumento dos teores de H2O2, mediado pelo catabolismo da putrescina (Put). Essa sinalizaÃÃo pareceu ser eficiente para suprimir a produÃÃo do etileno em condiÃÃes de estresse (fase II ou âetileno do estresseâ) nesse genÃtipo. Jà no sensÃvel, a diminuiÃÃo dos teores de H2O2 na fase I foi acompanhada por um aumento acentuado na produÃÃo do etileno, decorrente de acrÃscimos na atividade da enzima oxidase do Ãcido 1-carboxÃlico-1-aminociclopropano (ACO) e na expressÃo de transcritos do gene ZmACO5 (principal membro expresso). Em geral, a salinidade aumentou os teores de poliaminas totais no genÃtipo tolerante, enquanto reduziu no sensÃvel. Na fase I, na condiÃÃo salina quando comparada com o controle, os teores de poliaminas totais foram aumentados no genÃtipo tolerante enquanto no sensÃvel esses teores foram reduzidos. No genÃtipo tolerante, o aumento nos teores de poliaminas totais foi sustentado principalmente pelo aumento nos teores de espermina (Spm) e espermidina (Spd), enquanto a diminuiÃÃo observada no genÃtipo sensÃvel foi devida, sobretudo, Ãs reduÃÃes nas formas de Put e Spd. Jà na fase II, no genÃtipo tolerante nÃo houve alteraÃÃes nos teores totais de poliaminas (provavelmente, devido a utilizaÃÃo de Put para a sÃntese de Spm e Spd), enquanto no sensÃvel esses teores foram reduzidos. Sob condiÃÃes de salinidade, o aumento nas formas livre e conjugada solÃvel de Spm e Spd foi mais pronunciado no genÃtipo tolerante do que no sensÃvel, sugerindo assim importante papel para essas duas poliaminas nos processos de aclimataÃÃo ao estresse salino em plantas de milho. Por fim, foi investigado se a ausÃncia de produÃÃo do etileno na fase II, causado pela salinidade no genÃtipo tolerante, foi relacionada com uma melhor capacidade antioxidante. O estresse salino aumentou drasticamente os teores do radical superÃxido, o vazamento de eletrÃlitos e a peroxidaÃÃo lipÃdica, sendo isso mais pronunciado nas folhas e raÃzes do genÃtipo sensÃvel. De modo geral, o genÃtipo tolerante teve melhor desempenho do sistema antioxidante enzimÃtico e nÃo enzimÃtico, sob condiÃÃes de estresse salino, evidenciado pelos maiores incrementos nos teores de ascorbato e glutationa e na atividade das enzimas dismutase do superÃxido, peroxidase do ascorbato e peroxidase do guaiacol. Em conclusÃo, os resultados aqui apresentados sugerem que o etileno està intimamente envolvido na aclimataÃÃo ao estresse salino, por meio da ativaÃÃo de vias de sinalizaÃÃo mediadas pelo H2O2 produzido a partir do catabolismo de poliaminas. AlÃm disso, sugere-se que essa sinalizaÃÃo induz o aumento nos teores de poliaminas e melhor capacidade antioxidante no genÃtipo BR5033, sendo isto, pelo menos em parte, responsÃvel por sua maior tolerÃncia ao estresse salino, quando comparado ao BR5011.

Se evaluaron los efectos de formulas infantiles suplementadas con poliaminas y con fructooligosacaridos a dosis fisiológicas, sobre la maduración intestinal en lechones destetados precozmente. Se alimentaron 40 cerdos neonatales con leche materna, fórmula control, fórmula suplementada con poliaminas (5 nmol/ml espermina y 20 nmol/ml espermidina) y fórmula suplementada con FOS (8 g/l) (n=10/grupo experimental) durante un periodo de 13 días (del día 2 al 15 postparto). Nuestros resultados mostraron un aumento significativo en la profundidad de las criptas a nivel de yeyuno en el grupo de animales alimentado con poliaminas. El efecto bifidogénico de los FOS se asoció con una mayor concentración de poliaminas en el contenido cecal de cerdos neonatales y con una disminución de los parámetros de maduración intestinal analizados. Las cepas seleccionadas por el consumo de FOS, Bifidobacterium spp, Lactobacillus fermentum y Lactobacillus acidophilus fueron capaces de producir poliaminas in vitro. El estudio in vitro, no mostró una relación dosis-dependiente entre la concentración de FOS y la producción de poliaminas bacterianas. / It was evaluated the effects of infant formula supplemented with polyamines and fructooligosaccharides at physiological doses on gut maturation in newborn piglets. Forty newborn piglets were fed maternal milk, a control formula, a formula supplemented with polyamines (5 nmol / ml and 20 nmol spermine / spermidine ml) or a formula supplemented with FOS (8 g/l) (n = 10/experimental group) for 13 days (day 2 after birth through day 15). Animals fed polyamines showed a significant increase in crypt depth of jejunum. The bifidogenic activity of FOS was associated with an increased polyamine concentration in the cecal content of piglets and a decrease in gut maturation parameters analyzed. The Bifidobacterium spp., L. fermentum and L. acidophilus, the most predominant strains after FOS supplementation, were able to produce polyamines in vitro. However, there was not a dose-dependent relationship between FOS addition to the bacterial cecal content and polyamine production in vitro.