A síntese ribossomal é uma das maiores atividades em células eucarióticas. Este processo inicia-se no nucléolo e é finalizado após a exportação das subunidades 40S e 60S para o citoplasma. Três dos RNAs ribossomais de eucariotos (18S, 5.8S e 25S) são sintetizados como um transcrito primário de 35S, o qual é processado através de uma complexa e ordenada série de modificações nucleotídicas e clivagens endo e exonucleolíticas. Estas reações dependem de aproximadamente 170 proteínas, 80 small nucleolar RNAs e de seqüências no pré-rRNA. Os fatores trans-atuantes envolvidos no processamento podem ser agrupados como RNA-helicases, endonucleases, snoRNPs (small nucleolar ribonucleoprotein complexes) e exonucleases, que incluem o complexo exossomo. O exossomo de levedura é formado por 10 proteínas essenciais que atuam na maturação de rRNAs, snRNAs, snoRNAs, além da degradação de mRNAs incorretamente processados. A estrutura do exossomo de archaea foi descrita recentemente, mas ainda não existem muitas informações sobre a regulação deste complexo e sobre a participação de cofatores que interagem de forma transiente com o exossomo. Diante disso, este trabalho visou a caracterização funcional das proteínas que formam o anel de RNases PH em Saccharomyces cerevisiae, assim como a caracterização estrutural e funcional de possíveis cofatores do exossomo de Saccharomyces cerevisiae, Nop17p e Ylr022p, e do exossomo de Pyrococcus, Pab418p, Pab1135p e aNip7p. Os dados obtidos evidenciam que a atividade exonucleolítica do exossomo de levedura, assim como o de archaea, é dependente da formação de heterodímeros; Ylr022p, uma proteína de levedura com função não caracterizada, liga inespecificamente RNA in vitro, mas mais eficientemente alguns RNAs in vivo. Dentre as proteínas de archaea, Pab418p e aNip7p também ligam RNA, e como demonstrado aqui, aNip7p influencia significativamente a atividade do exossomo de archaea. / The synthesis of ribosomes is one of the major metabolic pathways in eukaryotic cells. This process starts in the nucleolus and ends with the export and final maturation of the ribosomal subunits 40S and 60S in the cytoplasm. Three eukaryotic ribosomal RNAs (18S, 5.8S and 25S) are synthesized as a 35S primary transcript (35S pre-rRNA), which is then processed by a complex and ordered series of nucleotide modifications and endo- and exonucleolytic cleavage reactions. These processing reactions depend on 170 proteins, 80 small nucleolar RNAs and specific pre-rRNA sequences. The trans-acting factors, that take part in the processing can be grouped as RNA-helicases, endonucleases, snoRNPs (small nucleolar ribonucleoprotein complexes) and exonucleases, including the exosome. The yeast exosome is composed of 10 essential proteins that function in the processing of rRNAs, snRNAs, snoRNAs and in the degradation of aberrant mRNAs. Recently, the archaeal exosome structure was determined, but no information is yet available on the regulation of the exosome function or on the possible role of the cofactors that transiently interact with it. The main goals of this work were the functional characterization of the protein components of the Saccharomyces cerevisiae exosome RNase PH ring, as well as the structural and functional characterization of the possible cofactors of that complex, Nop17p and Ylr022p. Since the recent characterization of the Pyrococcus exosome, the study of the archaeal exosome cofactors, Pab418p, Pab1135p and aNip7p, was also included in this work, in order to correlate the data on the complex of these different organisms. Our results show that the exonucleolytic activity of the yeast exosome is dependent on the heterodimers formation, as described for archaea. Although it is not clear how Nip7p affects the exosome function in yeast, aNip7p binds RNA and inhibits a-exosome activity in vitro. Yeast Ylr022p binds RNA inespecificaly in vitro, but coprecipitates specific RNAs more efficiently from total cell extracts. Its archaeal orthologue, Pab418p, also binds RNA, but does not affect significantly a-exosome function.

The cholinesterase (ChE) play an important role in the organophosphates and carbamates detection substances that are of high interest for environmental control, because these compounds are present in most pesticides applied to crops. The development of ChE biosensors to detect these contaminants with greater speed, sensitivity and selectivity, has the ability to quantify from a suitable transducer, the reduction of enzyme activity caused by contaminants. This study aimed to purify and characterize AChE of Prochilodus brevis brain for use in electrochemical tests. Gradients of pH, ionic strength and temperature, showed high activities in pH 8,5, 0,08M at ionic strength, 28Cº of temperature optimum and 37ºC of thermal stability for cell-free extract. Was applied salting out method in fractions 0-70% followed by 0-40% of (NH4)2SO4 as a refinement to liquid chromatography. The purification protocol 1 showed specific activity of 1.41 U/mg in 0-70% and 0-40% was 1.94 U/mg. The purification protocol 2, the 0-70% fraction had specific activity of 0.31 U/mg and 0-40% with 1.77 U/mg. After Sephacryl S-200 chromatography, showed specific activity for protocols 1 and 2 of 0,128U/mg and 0.2869 U/mg, respectively. The next stage of the Protocol 2 with DEAE-Sepharose was eluted peak with specific activity of 0.01326 U/mg. In the purification protocol 3, 0-70% have specific activity 0.310 U / mg, followed by 1,774 U/mg in 0-40%. After Sephacryl S-100, was obtain two peaks with a specific activity of 0.194 U/mg (ChE1) and 0.0873 U/mg (ChE2). SDS-PAGE of ChE 1 showed somewhat visible band of approximately 67kDa. Inhibition assays with ChE 1 had higher specificity for BW 284c51. Electrochemical tests with cell-free extract, dialyzed, ChE1 and ChE2, showed thiocholine (TCh) oxidation with better limits of detection and quantification limits for ChE1 and ChE2. The molecular modeling experiments showed favorable results in complex formation ChE-NTCPM. The study showed the isolation of ChE with catalytic activity for both enzymes, AChE and BuChE, with favorable adsorption properties in NTCPM in the development of enzymatic biosensor for environmental monitoring. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As colinesterases (ChE) desempenham um papel importante na detecção de organofosforados e carbamatos que são substâncias de alto interesse para o controle ambiental, pois estes compostos estão presentes na maioria dos pesticidas aplicados em lavouras. O desenvolvimento de biossensores a base de ChE para a detecção destes contaminantes com maior rapidez, sensibilidade e seletividade, tem a capacidade de quantificar, a partir de um transdutor adequado, a diminuição da atividade enzimática causada pelos contaminantes. Este trabalho teve como objetivo de purificar e caracterizar AChE de cérebro de Prochilodus brevis para o emprego em testes eletroquímicos. Os gradientes de pH, força iônica e temperatura, mostraram maiores atividades em pH 8,5, força iônica de 0,08M, temperatura ótima 28°C e estabilidade térmica de 37°C para extrato livre de células. Foi aplicado o método de precipitação salina em frações de 0-70% seguido de 0-40% de (NH4)2SO4 como refinamento para cromatografia líquida. O protocolo de purificação 1 apresentou atividade específica de 1,41 U/mg em 0-70%, enquanto 0-40% apresentou 1,94 U/mg. O protocolo de purificação 2, a fração 0-70% teve atividade específica de 0,31 U/mg e 0-40% de 1,77 U/mg. Após a cromatografia de sephacryl S-200 apresentou atividade específica para os protocolos 1 e 2 de 0,128U/mg e 0,2869 U/mg, respectivamente. Na continuidade do protocolo 2 com DEAE-sepharose o pico eluído apresentou atividade específica de 0,01326 U/mg. No protocolo de purificação 3, 0-70% tem atividade específica 0,310 U/mg, seguido de 1,774 U/mg em 0-40%. Após Sephacryl S-100 foi obtido dois picos com atividade específica de 0,194 U/mg (ChE1) e 0,0873 U/mg (ChE2). Eletroforese SDS-PAGE de ChE1 apresentou banda pouco visível de aproximadamente 67KDa. Os ensaios de inibição com ChE1 apresentaram maior especificidade para BW 284c51. Os testes eletroquímicos com extrato livre de célula, dialisado, ChE1 e ChE2, mostraram oxidação de tiocolina (TCh) com melhores limites de detecção e quantificação para ChE1 e ChE2. Os experimentos de modelagem molecular apresentaram resultados favoráveis na formação do complexo ChE-NTCPM. O estudo mostrou o isolamento de ChE com atividade catalítica para as duas enzimas, AChE e BuChE, com propriedades de adsorção favoráveis em NTCPM no desenvolvimento de biossensor enzimático para monitoramento ambiental.

A síntese ribossomal é uma das maiores atividades em células eucarióticas. Este processo inicia-se no nucléolo e é finalizado após a exportação das subunidades 40S e 60S para o citoplasma. Três dos RNAs ribossomais de eucariotos (18S, 5.8S e 25S) são sintetizados como um transcrito primário de 35S, o qual é processado através de uma complexa e ordenada série de modificações nucleotídicas e clivagens endo e exonucleolíticas. Estas reações dependem de aproximadamente 170 proteínas, 80 small nucleolar RNAs e de seqüências no pré-rRNA. Os fatores trans-atuantes envolvidos no processamento podem ser agrupados como RNA-helicases, endonucleases, snoRNPs (small nucleolar ribonucleoprotein complexes) e exonucleases, que incluem o complexo exossomo. O exossomo de levedura é formado por 10 proteínas essenciais que atuam na maturação de rRNAs, snRNAs, snoRNAs, além da degradação de mRNAs incorretamente processados. A estrutura do exossomo de archaea foi descrita recentemente, mas ainda não existem muitas informações sobre a regulação deste complexo e sobre a participação de cofatores que interagem de forma transiente com o exossomo. Diante disso, este trabalho visou a caracterização funcional das proteínas que formam o anel de RNases PH em Saccharomyces cerevisiae, assim como a caracterização estrutural e funcional de possíveis cofatores do exossomo de Saccharomyces cerevisiae, Nop17p e Ylr022p, e do exossomo de Pyrococcus, Pab418p, Pab1135p e aNip7p. Os dados obtidos evidenciam que a atividade exonucleolítica do exossomo de levedura, assim como o de archaea, é dependente da formação de heterodímeros; Ylr022p, uma proteína de levedura com função não caracterizada, liga inespecificamente RNA in vitro, mas mais eficientemente alguns RNAs in vivo. Dentre as proteínas de archaea, Pab418p e aNip7p também ligam RNA, e como demonstrado aqui, aNip7p influencia significativamente a atividade do exossomo de archaea. / The synthesis of ribosomes is one of the major metabolic pathways in eukaryotic cells. This process starts in the nucleolus and ends with the export and final maturation of the ribosomal subunits 40S and 60S in the cytoplasm. Three eukaryotic ribosomal RNAs (18S, 5.8S and 25S) are synthesized as a 35S primary transcript (35S pre-rRNA), which is then processed by a complex and ordered series of nucleotide modifications and endo- and exonucleolytic cleavage reactions. These processing reactions depend on 170 proteins, 80 small nucleolar RNAs and specific pre-rRNA sequences. The trans-acting factors, that take part in the processing can be grouped as RNA-helicases, endonucleases, snoRNPs (small nucleolar ribonucleoprotein complexes) and exonucleases, including the exosome. The yeast exosome is composed of 10 essential proteins that function in the processing of rRNAs, snRNAs, snoRNAs and in the degradation of aberrant mRNAs. Recently, the archaeal exosome structure was determined, but no information is yet available on the regulation of the exosome function or on the possible role of the cofactors that transiently interact with it. The main goals of this work were the functional characterization of the protein components of the Saccharomyces cerevisiae exosome RNase PH ring, as well as the structural and functional characterization of the possible cofactors of that complex, Nop17p and Ylr022p. Since the recent characterization of the Pyrococcus exosome, the study of the archaeal exosome cofactors, Pab418p, Pab1135p and aNip7p, was also included in this work, in order to correlate the data on the complex of these different organisms. Our results show that the exonucleolytic activity of the yeast exosome is dependent on the heterodimers formation, as described for archaea. Although it is not clear how Nip7p affects the exosome function in yeast, aNip7p binds RNA and inhibits a-exosome activity in vitro. Yeast Ylr022p binds RNA inespecificaly in vitro, but coprecipitates specific RNAs more efficiently from total cell extracts. Its archaeal orthologue, Pab418p, also binds RNA, but does not affect significantly a-exosome function.