Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-07-11T17:13:30Z No. of bitstreams: 1 LeorikPereiraDaSilva_DISSERT.pdf: 1755248 bytes, checksum: 7c7295f3b5a7cf31b5ae4aa23ab61afd (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-07-14T22:02:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LeorikPereiraDaSilva_DISSERT.pdf: 1755248 bytes, checksum: 7c7295f3b5a7cf31b5ae4aa23ab61afd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-14T22:02:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeorikPereiraDaSilva_DISSERT.pdf: 1755248 bytes, checksum: 7c7295f3b5a7cf31b5ae4aa23ab61afd (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Introdu??o: A endonuclease apur?nica/apurimid?nica (APE-1) ? uma prote?na essencial para a via do reparo por excis?o de bases (BER) do DNA, al?m de regula??o de atividades redox. A capacidade de c?lulas malignas em reconhecer e reparar danos no DNA ? um mecanismo importante para sobreviv?ncia tumoral, e estudos recentes sugerem que a superexpress?o da APE-1 pode se relacionar com o pobre progn?stico em alguns tumores. Objetivo: Analisar a imunoexpress?o da APE-1 em Adenomas Pleom?rficos (AP) e Carcinomas Ex-Adenomas Pleom?rficos (CaExAP) de gl?ndulas salivares. Materiais e M?todos: Foram selecionados 49 tumores fixados em formol e inclu?dos em parafina (33 AP e 16 CaExAP) que foram submetidos a estudo imuno-histoqu?mico pela t?cnica da imunoperoxidase. A imunoexpress?o da APE-1 foi avaliada de forma quantitativa pelo percentual de c?lulas imunopositivas. Para an?lise estat?stica foi adotado n?vel de signific?ncia de 5% (p ? 0,05). Resultados: Todos os casos de AP e CaExAP (n=49) foram positivos para APE-1, no entanto, houve maior express?o em CaExAP havendo diferen?a estatisticamente relevante (p<0,001). N?o foi encontrada associa??o da express?o da APE-1 entre tumores de gl?ndula salivar maior ou menor, entretanto, em AP n?o encapsulados (Mediana de express?o= 54,2%) houve maior express?o quando comparados a tumores encapsulados (p=0,02). A superexpress?o da APE-1 foi constatada principalmente em casos de CaExAP com met?stase linfonodal (Mediana de express?o= 90,3% - p=0,002) e padr?o invasivo (Mediana de express?o= 89,9% - p=0,003) quando comparados aos casos sem met?stase e intracapsulares. Conclus?o: Este estudo sugere que a APE-1 encontra-se desregulada nos tumores estudados. A maior express?o da APE-1 est? associada com a aus?ncia de c?psula completa em AP e a superexpress?o est? relacionada com o comportamento mais agressivo do CaExAP. / Introduction: Apurinic/Apyrimidinic Endonuclease 1 (APE-1) is an essential protein for DNA base excision repair (BER) pathway and regulation of redox activities. The ability of malignant cells to recognize and repair DNA damage is an important mechanism for tumor survival, and recent studies suggest that APE-1 overexpression is related to poor prognosis in some tumors. Purpose: To analyze the immunoreactivity of APE-1 in Pleomorphic Adenomas (PA) and Carcinomas Ex Pleomorphic Adenomas (CaExPA) of salivary glands. Materials and Methods: A total of 49 tumors fixed in formalin and embedded in paraffin (33 PA and 16 CaExPA) underwent immunohistochemical study by the immunoperoxidase technique. APE-1 immunoreactivity was evaluated quantitatively by the percentage of immunopositive cells. For statistical analysis a significance level of 5% (p? 0.05) was adopted. Results: All cases of PA and CaExPA (n=49) were positive for APE-1, however, there was a higher expression in CaExPA, with statistically significant difference (p<0.001). There was no association between APE-1 expression and tumors of major or minor salivary gland, however, not encapsulated PA (median expression = 54.2%) showed higher expression when compared to encapsulated tumors (p=0.02). APE-1 overexpression was found mainly in cases of CaExAP with lymph node metastasis (median expression = 90.3% - p=0.002) and invasive pattern (median expression = 89.9% - p=0.003), when compared to cases without metastasis and intracapsular pattern. Conclusion: This study suggests that APE-1 is deregulated in the studied tumors. The increased expression of APE-1 is associated with the absence of complete capsule in PA and it is associated with more aggressive behavior in CaExPA.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:18:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RitaCBS.pdf: 230650 bytes, checksum: bb819a094849de9d25290b1c27ab5346 (MD5) Previous issue date: 2009-02-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The total number of prokaryotic cells on Earth has been estimated at 4 to 6x1030 and only about 1% of microorganisms present in the environment can be cultivated by standard techniques of cultivation and plating. Therefore, it is a huge biological and genetic pool that can be exploited, for the identification and characterization of genes with biotechnological potential. Within this perspective, the metagenomics approach was applied in this work. Functional screening methods were performed aiming to identify new genes related to DNA repair and / or oxidative stress resistance, hydrocarbon degradation and hydrolytic activities (lipase, amylase and protease). Metagenomic libraries were built utilizing DNA extracted from soil samples collected in Jo?o C?mara RN. The libraries were analyzed functionally using specific substrate containing solid medium (hydrolytic activity), supplemented with H2O2 (DNA repair and / or resistance to oxidative stress) and liquid medium supplemented with light Arabian oil (activity, degradation of hydrocarbons). After confirmation of activity and exclusion of false-positive results, 49 clones were obtained, being 2 positive for amylase activity, 22 resistant to oxidative stress generated by H2O2 and 25 clones active for hydrocarbons degradation. Analysis of the sequences showed hypothetical proteins, dienelactona hydrolase, DNA polymerase, acetyltransferase, phosphotransferase, methyltransferase, endonucleases, among other proteins. The sequence data obtained matched with the functions tested, highlighting the success of metagenomics approaches combined with functional screening methods, leading to very promising results / O n?mero total de c?lulas procari?ticas na Terra tem sido estimado em 4 a 6x1030 sendo que apenas cerca de 1% dos microrganismos presentes no meio ambiente pode ser cultivado, atrav?s de t?cnicas padr?o de cultivo e plaqueamento, se apresentando, portanto, como um enorme pool biol?gico e gen?tico que pode ser explorado, visando a identifica??o e a caracteriza??o de genes com potencial biotecnol?gico. Dentro desta perspectiva, a abordagem metagen?mica foi aplicada neste trabalho a partir de metodologias de sele??o funcional visando ? identifica??o de novos genes relacionados ao reparo de DNA e/ou resist?ncia a estresse oxidativo, genes relacionados com atividade de degrada??o de hidrocarbonetos, e atividade hidrol?tica (lipase, amilase e protease). Com esse objetivo, uma biblioteca metagen?mica, constru?da a partir de amostras de solo coletadas no munic?pio de Jo?o C?mara RN, foi analisada funcionalmente utilizando meios s?lidos contendo substratos espec?ficos (atividade hidrol?tica), suplementados com H2O2 (reparo de DNA e/ou resist?ncia a estresse oxidativo) e meio liquido suplementado com ?leo ?rabe leve (atividade de degrada??o de hidrocarbonetos). Ap?s confirma??o da atividade e exclus?o de falsos-positivos foram obtidos 49 clones, sendo 2 positivos para atividade amilase, 22 resistentes ao estresse oxidativo gerado por H2O2 e 25 com atividade de degrada??o de hidrocarbonetos, cuja an?lise das seq??ncias revelou,al?m de prote?nas hipot?ticas, dienolactona hidrolase, DNA polimerases, acetiltransferase, fosfotransferase, metiltransferase, endonucleases entre outras, cuja coer?ncia com as fun??es ensaiadas, ressalta o sucesso da abordagem metagen?mica aliada a metodologias funcionais e, os resultados obtidos bastante promissores. PALAVRAS CHAVE: Metagenoma, Biotecnologia

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:18:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VivianeKM.pdf: 34009 bytes, checksum: 80f5f4645fd6e0b6573613b53e2fcf67 (MD5) Previous issue date: 2007-02-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Plants are organisms sessile and because of this they are susceptible to genotoxic effects due to environmental exposure such as light [including ultraviolet (UV)], heat, drought and chemicals agents. Therefore, there are differents pathways in order to detect a lesion and correct. These pathways are not well known in plants. The MutM/Fpg protein is a DNA glycosylase that is responsible for detect and correct oxidative lesions. In the sugarcane genome, it was found two possible cDNAs that had homology to this protein: scMUTM1 and scMUTM2. The aim of this work was to characterize the role of these cDNAs in plants. In order to do this, the expression level after oxidative stress was evaluated by semiquantitative RT-PCR. Another point analyzed in order to obtain the full-length gene, it was to use a sugarcane genomic library that was hybridized with both cDNAs as a probe. It was found two clones that will bought and sequenced. The promoter region was also cloned. It was obtained sequences only for scMUTM2 promoter region. The sequences obtained were divided into six groups. It was found regulatory motifs such as TATA-box, CAAT-box, oxidative stress element response and regulatory regions that response to light. The other point analyzed was to characterize the N-terminal region by PCR constructs. These constructs have deletions at 5 region. These sequences were introduce into Escherichia coli wild type strain (CC104) and double mutant (CC104mutMmutY). The results showed that proteins with deletions of scMUTM1 N-terminal region were able to complement the Fpg and MutY-glycosylase deficiency in CC104 mutMmutY reducing the spontaneous mutation frequency / As plantas s?o organismos particularmente suscept?veis aos efeitos genot?xicos devido a sua constante exposi??o a agentes do meio ambiente tais como a luz [incluindo a ultravioleta (UV)], o calor, a seca e diferentes subst?ncias qu?micas. Entretanto, existem diferentes mecanismos de reparo para detectar estas les?es e corrigi-las. Entretanto, em plantas estas vias s?o pouco compreendidas. Uma das vias ? a por excis?o de bases (BER). A prote?na MUTM/FPG ? uma DNA glicosilase da via BER que corrige danos oxidativos. No genoma da cana-de-a??car foram encontrados dois poss?veis cDNAs que possuem homologia de seq??ncia a esta prote?na: scMUTM1 e scMUTM2. O objetivo deste trabalho foi caracterizar o papel destes genes em plantas. Para isto, o n?vel de express?o dos genes ap?s estresse oxidativo foi avaliado atrav?s de RT-PCR semiquantitativo. Para obter a sequ?ncia completa dos gene, uma biblioteca de DNA gen?mico de cana-de-a??car foi hibridizada com sondas radioativas para ambos cDNAs, encontrando-se dois clones em potencial. A regi?o promotora foi clonada, seq?enciada e analisada. Dentro das seq??ncias obtidas para a regi?o promotora de scMUTM2, estas podem ser divididas em seis grupos. Os motivos regulat?rios foram identificados, tais como o TATA-box, CAAT-box, elementos de resposta ao estresse oxidativo e elementos de resposta ? luz. Um outro ponto de interesse neste trabalho foi a caracteriza??o da regi?o N-terminal da prote?na scMUTM1. Para isto, foram realizadas algumas constru??es via PCR. Estas constru??es foram posteriormente introduzidas em cepas selvagem (CC104) e duplo mutante (CC104mutMmutY) de Escherichia coli e foram realizados ensaios de complementa??o de modo a avaliar a import?ncia de cada regi?o para o reconhecimento e corre??o das les?es. Os resultados mostraram que as prote?nas com dele??es na por??o N-terminal de scMUTM1 s?o capazes de complementar a defici?ncia de Fpg and MutY-glicosilase na bact?ria CC104 mutMmutY reduzindo assim a freq??ncia de muta??o espont?nea

O carcinoma epidermóide de lábio (CEL) e a queilite actínica (QA) são condições que atingem o vermelhão do lábio e são causadas pela exposição crônica e excessiva à radiação ultravioleta (UV) do sol. A absorção da radiação UV produz dois tipos predominantes de danos ao DNA, os dímeros de pirimidina-ciclobutanos (CPD) e os fotoprodutos 6-4 pirimidina-pirimidona (6-4PP). Se não forem reparadas estas lesões induzidas por UV podem dar lugar a mutações em seqüências de DNA. Essas mutações compreendem a transição CT e CC TT em seqüências dipirimidínicas, conhecidas como mutações com assinatura UV. CPDs e 6-4PPs são primariamente reparadas por um sistema de reparo de DNA chamado reparo por excisão de nucleotídeo (NER). Polimorfismos presentes em genes do NER podem gerar maior susceptibilidade ao desenvolvimento de vários tipos de câncer, incluindo o câncer de pele. O presente trabalho teve por objetivos: realizar levantamento epidemiológico de pacientes com QA e CEL bem como avaliar seus hábitos de exposição solar; verificar se os polimorfismos genéticos XPD (Asp312Asn) e XPD (Lys751Gln) estão relacionados com risco para o desenvolvimento de QA e verificar a expressão imunoistoquímica das proteínas XPC, XPF e dos CPDs em CEL e QA. Os hábitos de exposição solar e os dados epidemiológicos foram coletados através de um questionário aplicado a 84 pacientes com diagnóstico prévio de QA, 6 pacientes com diagnóstico de CEL e 63 indivíduos sem lesões. As reações de imunoistoquímica foram realizadas em 38 casos de QA distribuídos nos diferentes graus de displasia epitelial, 9 casos de CEL e 7 casos sem alterações no epitélio. O estudo dos polimorfismos contou com 41 indivíduos no grupo controle e 63 no grupo QA, dos quais o DNA foi extraído a partir de amostras de raspado bucal. Através da entrevista, obtiveram-se informações condizentes com as da literatura internacional além de dados inéditos sobre hábitos de exposição solar de pacientes com QA. A análise dos genótipos mostrou que indivíduos que têm o genótipo AG no códon 312 do gene XPD apresentam maior risco de desenvolvimento de QA. O fato de ter residido em área rural e exercido atividades profissionais ao ar livre também estavam associados ao desenvolvimento da QA. Os achados da análise imunoistoquímica, nos permitem sugerir que a eficiência do NER está prejudicada na QA e que, portanto este sistema de reparo é importante para o desenvolvimento da fotocarcinogênese em lábio. Além disso, os casos que mostram acúmulo de CPD associado à ausência de XPC e XPF são provavelmente, os mais propensos a sofrerem transformação maligna, já que CPDs não reparados podem levar ao aparecimento de mutações no DNA. / Lip squamous cell carcinoma (LSCC) and actinic cheilitis (AC) are both conditions affecting the vermilion border of the lip which are caused by chronic and excessive exposure to the ultraviolet (UV) radiation in sunlight. Absorption of UV radiation produces two predominant types of DNA damage, cyclobutane pyrimidine dimers (CPD) and pyrimidine (6-4) pyrimidone photoproducts (6-4PP). If not repaired, UVinduced DNA lesions can lead to mutations in the DNA sequences. These mutations are in the form of C-T and CC-TT transitions in dipyrimidine sequences, known as UV signature mutations. CPDs and 6-4 PPs are primarily repaired by a DNA repair system called nucleotide excision repair (NER). Polymorphisms present in NER genes are related to the risk of developing varied types of cancer, including skin cancer. The objectives of the present study were: to carry out epidemiological data of patients with AC and LSCC as well as to evaluate their habits of solar exposure; to verify if genetic polymorphisms XPD (Asp312Asn) and XPD (Lys751Gln) are related to the risk of developing AC and to analyze the immunoexpression of XPC and XPF proteins and CPDs in LSCC and AC. Solar exposure habits and epidemiological data were collected through an interview survey, which was administered to 84 patients with prior diagnosis of AC, 6 patients with LSCC diagnosis and 63 individuals without injuries. Immunohistochemmical reactions were carried out on 38 cases of AC distributed into the different degrees of epithelial dysplasia, 9 cases of CEL and 7 cases without epithelium alterations. The polymorphisms analysis was performed with 41 individuals in control group and 63 in AC group, from which the DNA was extracted from buccal scraped samples. The survey provided information that is on agreement with those in international literature besides unpublished data about solar exposure habits of AC patients. The analysis of the genotypes showed that individuals with the AG genotype in the codon 312 of the XPD gene, present higher risk to AC. Rural residence and outdoor working were also associated to the development of AC. Immunohistochemical findings suggest that in AC, there is a deficiency in NER; therefore, this DNA repair system is important to the lip photocarcinogenesis development. Furthermore, the cases which show CPD accumulation associated with XPC and XPF absence are probably, more prone to undergo malignant changes, since not repaired CPDs may lead to mutations in DNA.

A comparação \"in silico\" das vias de reparo de DNA nos genomas de Caulobacter crescentus e E. coli mostra diferenças significativas entre estas duas bactérias, sugerindo diversidade biológica das respostas a danos no DNA entre as bactérias. Em busca de genes que possam proteger o genoma de C. crescentus contra mutações, foi feita uma varredura em uma biblioteca de cerca de 5.000 clones construída a partir de inserção aleatória do transposon TN5 no genoma dessa bactéria. A maioria destes genes não tinha sido, ainda, relacionada a fenótipo mutador, mas, como esperado, também identificamos genes já conhecidos como relacionados a fenótipos mutadores. Alguns clones candidatos foram investigados quanto ao tipo de mutação induzida, baseando-se na sequência do gene rpoB, com o objetivo de indicar o processo mutacional sob condições genéticas específicas. Análises baseadas na medida da atividade promotora em fusão de transcrição com lacZ, mostra que o sistema SOS está alterado em alguns clones, e pode justificar parte do fenótipo mutador em alguns deles. / The \"in silico\" comparison of the main DNA repair genes between C. crescentus and E. coli shows significant differences between these bacteria, suggesting biological diversity in bacterial responses to DNA damage. We further screened a C. crescentus library of 5,000 clones mutated by random insertion of the TN5 transposon in the genome, searching for clones with high levels of spontaneous rifampicin resistance mutations. Most of the genes identified have not been previously reported as related to mutator phenotype, but, as expected, we have also identified proteins already known as causing mutator phenotypes when mutated. As part of the functional characterization, some candidate clones were characterized based on rpoB gene sequences aiming at indicating the mutational process under specific genetic background conditions. Analysis of some candidate clones based on measurements of promoter activity with lacZ transcriptional fusions show that the system SOS is modified in some clones and this justify part of their mutator phenotype.

Orientador: Jörg Kobarg / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T14:15:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Basei_FernandaLuisa_D.pdf: 43645148 bytes, checksum: 4cb7da11417bc57aea32c2db81dddc18 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: As Neks são proteínas quinases similares a NIMA, proteína que é indispensável para a entrada em mitose de células de Aspergillus nidulans. Em humanos foram identificadas 11 Neks (1-11) e, estudos crescentes vêm demonstrando a participação destas em diversas funções celulares além do controle do ciclo e divisão celular. A Nek4 é um dos maiores membros dessa família e sua relação com a manutenção ciliar e resposta ao DNA danificado já foi demonstrada. Contudo, seus parceiros de interação e substratos são ainda desconhecidos. Para melhor compreender o papel da Nek4 foi realizado um estudo de interatoma para identificar novos processos biológicos com os quais a Nek4 está envolvida. Inicialmente foi identificada uma nova isoforma para a Nek4 e assim, realizou-se o estudo de interatoma para as duas isoformas com a finalidade de comparar o perfil de interação das duas proteínas. As duas isoformas da Nek4 foram expressas em células humanas e após imunoprecipitação seguida de identificação por espectrometria de massas, foram identificadas 474 proteínas que interagem com a isoforma 1 da Nek4, Nek4.1 e 149 para a isoforma 2, Nek4.2. Dentre as proteínas identificadas, 102 interagem com ambas isoformas da Nek4. Nossos resultados confirmam o envolvimento da Nek4 com a resposta ao DNA danificado, função ciliar, estabilização dos microtúbulos e ainda sugerem o envolvimento da Nek4 em funções completamente novas, como processamento de RNAm, resposta ao estresse, controle de qualidade das proteínas e apoptose. Entre os parceiros de interação encontramos importantes proteínas como TRAP-1, Whirlin, PCNA, 14-3-3?, Btf, PARP-1, SRSF1, PAI-RBP1 e KAP-1. As duas isoformas compartilham funções que não foram ainda descritas para os membros da família Nek e a isoforma 1 ainda apresenta funções que já foram descritas para outros membros da família. Aliado ao resultado da imunoprecipitação ainda foram realizadas imunofluorescências que permitiram verificar a localização da Nek4 em diferentes estruturas celulares, como os speckles nucleares e a mitocôndria, corroborando com a função no processamento de RNAm e apoptose. O experimento de imunoprecipitação seguido de identificação por espectrometria de massas também apontou para a possibilidade de autofosforilação e dimerização da Nek4. Além disso, foi possível observar diferenças entre o perfil de interação das duas isoformas da Nek4, sendo que a isoforma 1 interage com proteínas que mantém funções biológicas similares a outras Neks, que a isoforma 2 não apresenta / Abstract: Neks are serine-threonine kinases that are similar to NIMA, a protein found in Aspergillus nidulans which is essential for cell division. In humans there are eleven Neks (1-11) which are involved in different biological functions besides the cell cycle control. Nek4 is one of largest members of the Neks family and has been related to the primary cilia formation and in DNA damage response. However, its substrates and interaction partners are still unknown. Thus in an attempt to better understand the role of Nek4 we performed an interactomics study to find new biological processes in which Nek4 is involved. Besides, we described here a novel Nek4 isoform and compared the interactomics profile of these two Nek4 proteins. Isoform 1 and isoform 2 of Nek4 were expressed in human cells and after an immunoprecipitation followed by mass spectrometry, 474 interacting proteins were identified for isoform 1 and 149 for isoform 2 of Nek4. 102 proteins are common interactors between both isoforms. Our results confirm Nek4 involvement in the DNA damage response, cilia maintenance and microtubules stabilization, and raise the possibility of new functional contexts including mRNA processing, apoptosis signaling, stress response, translation and protein quality control. Among the interaction partners, we found important proteins such as TRAP-1, Whirlin, PCNA, 14-3-3?, Btf, PARP-1, SRSF1, PAI-RBP1 and KAP-1. We could observe that both isoforms share functions that are new to the Nek family, and isoform 1 apparently has also maintained functions which have already been established to other Nek family members. From our immunoprecipitation followed by mass spectrometry experiment a possible site for Nek4 autophosphorylation and dimerization was identified. This study provides new insights into Nek4 functions, identifying new interaction partners, localization to new cellular compartment and further suggests an interesting difference between isoform 1 and the novel isoform 2 of Nek4. Nek4 isoform 1 may have maintained similar roles compared to other Neks and these roles are not related to isoform 2 / Doutorado / Bioquimica / Doutora em Biologia Funcional e Molecular

mTOR (mammalian target of rapamycin) é uma proteína com papel central no crescimento, na proliferação e na manutenção das células, que participa da formação de dois complexos, mTORC1 e mTORC2. Diversos estudos associam menor atividade de mTOR, em especial o complexo 1, com efeitos protetores contra o envelhecimento e mesmo aumento da expectativa de vida máxima. Alterações no DNA têm sido propostas desde cedo na história dos estudos bioquímicos sobre o envelhecimento como um fator causar da perda de função dos organismos com a idade. Muitos estudos já foram realizados tentando analisar diversos aspectos do acúmulo de alterações no DNA e da capacidade de reparo com a idade. No entanto, a possível relação entre mTOR e reparo de DNA foi muito pouco explorada, em especial em relação ao DNA mitocondrial. Este estudo teve como objetivo avaliar o papel de mTOR na regulação dos níveis de reparo de DNA, em especial da via de reparo por excisão de bases (BER). Os resultados demonstraram que, aparentemente, mTOR surte algum efeito na regulação de duas enzimas da via BER (APE1 e Pol&#947;), além de TFAM, diminuído os níveis das três, tanto no núcleo quanto nas mitocôndrias. No entanto, a atividade de incisão de oligonucleotídeos de APE1 não demonstrou alteração, e indução de apoptose por indução de estresse oxidativo revelou que células com menor expressão de mTOR se encontravam mais resistentes. Adicionalmente, a inibição de mTOR pareceu não alterar o número decópias de DNA mitocondrial e a massa mitocondrial, sugerindo que as células com knockdown de mTOR possuem uma maior reserva respiratória. Em conjunto, os resultados sugerem um possível envolvimento de mTOR na regulação de BER, mesmo que indiretamente, embora não estaja claro por qual via, ou por qual complexo de mTOR / mTOR (mammalian target of rapamycin) is a central protein in the regulation of cell growth, proliferation and maintenance, that participates in the formation of two complexes, mTORC1 and mTORC2. Several studies associate a lower activity of mTOR, especially complex 1, with beneficial effects against aging, and even increased maximum lifespan. DNA alterations have been proposed since the beginnings of the history of the biochemical studies on aging to be a cause of the loss of function that in observed in organisms with age. Several studies have been carried out to analyze several aspects of DNA alterations and DNA repair with age. However, the possible relationship between mTOR and DNA repair has not been explored satisfactorily, especially in relation to mitochondrial DNA. This study had the objective of evaluating the role of mTOR in the regulation of the levels of DNA repair, especially the base excision repair (BER) pathway. The results showed that, apparently, mTOR has some effect in the regulation of two enzymes of the BER pathway (APE1 and Pol&#947;), as well as TFAM, decreasing their levels, both in the nucleus and in the mitochondria. However, APE1 oligonucleotide incision activity was not diminished, and apoptosis induction by methylene blue treatment revealed that cells with mTOR knockdown were more resistant. Addicionally, mTOR inhibition didnt seem to alter mitochondrial DNA copy number and mitochondrial mass, suggesting that mTOR knockdown cells have more respiratory reserve. Takentogether, these results suggest a possible role for mTOR in the regulation of BER, even if indirectly, although it is not clear through which pathway, or which mTOR complex

Neste trabalho estudamos o efeito da exposição de células humanas à radiação ionizante e em associação a campos elétricos exógenos estáticos. A linhagem T47D de células de carcinoma ductal mamário foi irradiada com gamas no intervalo 0 8 Gy. A viabilidade celular da linhagem T47D exposta à radiação gama e campo elétrico estático (CEE) de 1.250 V/cm foi cerca de 12% inferior à viabilidade observada apenas com irradiação. Quando aplicado isoladamente por 24 e 72 horas o CEE não induziu toxicidade. A imunofluorescência realizada na linhagem normal MRC5 (fibroblasto de pulmão humano normal) quantificou a expressão da histona -H2AX. A quantidade de histonas fosforiladas foi cerca de 40% maior após irradiação com 2 Gy mais CEE aplicado por 1h, indicando que o campo elétrico interferiu negativamente no processo de reparo das quebras duplas de DNA. A análise de citometria de fluxo (FACS) mostrou que em células T47D tratadas com 1 e 2 Gy por 24 horas o CEE também interferiu negativamente no processo de reparo do DNA, notadamente pelo maior acúmulo de células na fase S. / Our goal is the study in human cells of the effect resulting from the association of irradiation with exposure to exogenous static electric fields. The T47D cell line of breast cancer cells was irradiated with gammas in the 0 8 Gy doses range. The viability of this T47D cells exposed to both gamma radiation and 1.250 V/cm static electric field (SEF) was about 12% lower than when only irradiated. The sole exposure of the cells to SEF by 24 and 72 hours didnt induce toxicity. Immunofluorescence runs carried out in irradiated normal MRC5 cell line of human lung fibroblast have quantified the expression of the g-H2AX histone. The amount of phosphorylated histones was approximately 40% higher after irradiation with 2 Gy plus exposure to a SEF by 1 hour, showing that the electric field negatively interfered in the repairing process of the DNA double strand breaks. The flow cytometry analysis with FACS showed that in T47D cells treated with 1 and 2 Gy by 24 hours the SEF also negatively interfered in the DNA repairing process, as evidenced by the higher accumulation of cells in the S phase.

O diabetes mellitus (DM) é uma síndrome metabólica crônica, cuja característica principal é a hiperglicemia. O diabetes do tipo 2 (DM2) é a forma mais prevalente da doença, podendo ser iniciado com o desenvolvimento de resistência à insulina em tecidos periféricos e produção insuficiente desta frente à demanda do corpo. Os níveis elevados de glicose no sangue podem levar a uma série de alterações celulares e moleculares nas vias de sinalização da insulina, de inflamação, respostas ao estresse oxidativo e nos processos de reparo do DNA que podem levar ao ciclo vicioso de disfunção das células ? pancreáticas, à resistência insulínica e declínio metabólico. Visto o impacto que o sobrepeso e a obesidade têm em pacientes com DM2, intervenções nutricionais são sempre recomendadas nesses indivíduos. Além disso, foi relatado que restrições nutricionais têm efeitos positivos quanto à extensão da longevidade e redução da incidência de doenças associadas ao envelhecimento. Nesse contexto, os objetivos do presente estudo consistiram em avaliar os efeitos da hiperglicemia crônica em vias de sinalização molecular ligadas ao estresse oxidativo, reparo do DNA, resistência à insulina e inflamação, bem como análise do quadro de estresse oxidativo ao nível celular, mitocondrial e no pool de nucleotídeos, em pacientes com DM2 avaliados antes e após uma intervenção sob restrição proteica, e em pacientes DM2 portadores de hiperglicemia crônica comparados a um grupo de indivíduos sadios. Foi observado que em apenas 4 semanas a dieta com restrição proteica foi eficiente em reduzir significativamente os danos no DNA dos pacientes com DM2. Quanto aos genes avaliados, não foram observadas diferenças significativas nos níveis de expressão após a intervenção, sendo apenas observada uma leve tendência de indução dos genes PI3K, PRKAA1 e ATM. No entanto, foi possível observar em alguns pacientes a indução de genes (OGG1, MUTYH, SOD1, FOXO3, NUDT1) relacionados a reparo do DNA e resposta a danos. Adicionalmente, em relação aos níveis de bases oxidadas no pool de nucleotídeos, o período de intervenção não foi suficiente para demonstrar efeitos nesse sentido. Porém, foi observado que indivíduos com DM2 possuem níveis aumentados de basesoxidadas no pool de nucleotídeos quando comparados aos indivíduos sadios. Quanto às análises de estresse oxidativo a nível celular e mitocondrial, alterações significativas na quantificação de ROS, de potencial de membrana e massa mitocondrial não foram observadas quando comparados pacientes com DM2 e indivíduos sadios. Assim, foi observado que a hiperglicemia crônica promove um quadro de estresse oxidativo nos pacientes com DM2 e que a intervenção nutricional durante 4 semanas foi eficiente em reduzir significativamente os danos no DNA em pacientes com DM2, bem como melhorar o controle glicêmico desses indivíduos. Enquanto alterações na expressão transcricional de genes e nos níveis de bases oxidadas não foram observadas após o período de intervenção, é sugerido que um controle alimentar mais prolongado e um maior número amostral forneça informações relevantes acerca desta abordagem em pacientes com DM2 / Diabetes mellitus (DM) is a chronic metabolic syndrome, mainly characterized by hyperglycemia. Type 2 diabetes (T2D), the most prevalent form of diabetes, can be initiated with poor insulin secretion, lack of insulin sensitivity in target tissues or the combination of both. Elevated blood glucose levels can lead to a number of cellular and molecular changes in insulin signaling pathways, inflammation, oxidative stress responses, and DNA repair processes that can lead to pancreatic ?-cells dysfunction, insulin resistance and metabolic decline. Considering the impact of overweight and obesity on individuals with T2D, nutritional interventions are recommended for those individuals. In addition, it has been reported that dietary restrictions have a positive effect on longevity extension and reduction of age-related diseases. In this context, the purpose of the present study was to evaluate the effects of chronic hyperglycemia on molecular signaling pathways linked to oxidative stress, DNA repair, insulin resistance and inflammation, as well as analysis of oxidative stress at the mitochondrial level and nucleotide pool in T2D patients evaluated before and after an intervention under protein restriction. T2D patients with chronic hyperglycemia compared to a group of healthy individuals were also evaluated. It was observed that following a period of 4 weeks, the protein-restricted diet led to decreased levels of DNA damage in patients with T2D. Regarding the target genes, no significant differences were observed in the expression levels after the intervention. Only a slight tendency of induction was observed for PI3K, PRKAA1 and ATM genes. However, for some patients there was an induction of several genes (OGG1, MUTYH, SOD1, FOXO3, NUDT1) related to DNA repair and response to damage. In addition, in relation to the levels of oxidized bases in the nucleotide pool, the intervention period was not sufficient to exert alterations in those levels. However, it has been observed that individuals with T2D have increased levels of oxidized bases in the nucleotide pool when compared to healthy individuals. Regarding mitochondrial analysis, no significant alterations in the quantification of ROS, membrane potential and mitochondrial mass were observed when comparing T2D patients and healthy individuals. Thus, it was observed that chronichyperglycemia promotes an oxidative stress condition in T2D patients, and dietary restriction during 4 weeks was found efficient in significantly reducing DNA damage in patients with T2DM, as well as improving the glycemic control of these individuals. While changes in transcriptional gene expression and oxidized bases levels were not observed after the intervention period, thus suggesting that longer nutritional control and a larger sample number might provide relevant information about this approach in T2D patients

Leptospira is a basal genus in an ancient group of bacteria, the spirochetes. The pathogenic species are responsible for leptospirosis, a disease with worldwide distribution and of public health importance in developed tropical countries. L. interrogans serovar Copenhageni is the agent for the majority of human leptospirosis in Brazil. In this work, we used a great variety of experimental approaches to characterize the SOS system in this serovar, to identify its impact in general DNA damage response, as well as to assess the DNA repair toolbox owned by pathogenic and saprophytic leptospires. We identified an additional repressor LexA, acquired by lateral gene transfer, exclusively in serovar Copenhageni. We also observed that UV-C irradiation led to massive death of cells and blockage of cell division in the survivors. Both repressors were active and we identified the sequences responsible for binding to promoters. However, the LexA1 SOS box was redefined after a de novo motif search on LexA1 ChIP-seq enriched sequences. This regulator was able to bind to at least 25 loci in the genome. DNA damage also caused a massive rearrangement of metabolism: increase in expression was observed in transposon and prophage genes, in addition to DNA repair pathways and mutagenesis inducers; on the other hand, motility, general metabolism and almost all virulence genes were repressed. Two induced prophages provided several proteins with useful functions. We also assessed the DNA repair-related genes presented by the three species of Leptospira: the saprophytic L. biflexa, the facultative pathogen L. interrogans and the obligatory pathogen L. borgpetersenii. There are more diversity and redundancy of repair genes in L. interrogans in comparison with the other species. Lateral gene transfer seems to be an important supplier of DNA repair functions. In addition, leptospires share characteristics of both Gram-positives and Gram-negatives bacteria. Representative genes from several different pathways were induced during infection of susceptible mice kidneys, suggesting DNA repair genes are active while causing disease. All these data suggest mobile genetic elements are the major forces in leptospiral evolution. Moreover, during DNA damage response, several SOS-dependent and independent mechanisms are employed to decrease cell growth and virulence in favor of controlled induction of mechanisms involved in genetic variability. / Leptospira é um gênero basal em um grupo já considerado um dos mais ancestrais, as espiroquetas. As espécies patogênicas são responsáveis pela leptospirose, uma doença presente em todo o mundo e de principal importância em países tropicais em desenvolvimento. L. interrogans sorovar Copenhageni é o agente da maior parte dos casos no Brasil. Nesse trabalho, utilizamos diversas abordagens experimentais para caracterizar o sistema SOS nesse sorovar, identificar seu impacto na resposta geral a danos no DNA, assim como avaliar as funções de reparo de DNA disponíveis em leptospiras patogênicas e saprofíticas. Identificamos um repressor LexA adicional, adquirido por transferência horizontal e exclusivo do sorovar Copenhageni. Observamos também que irradiação por UV-C causou significativa morte celular e bloqueio da divisão celular dos sobreviventes. Ambos os repressores são ativos e identificamos as sequências que utilizam para se ligar aos promotores dos genes regulados. Entretanto, o SOS box de LexA1 foi redefinido após uma busca de novo por motivos enriquecidos nas sequências recuperadas por ChIP-seq. Esse regulador ligou-se ao menos a 25 locais do genoma. A maioria desses alvos teve aumento de expressão após UV-C. Danos no DNA também causaram um importante rearranjo metabólico: houve aumento de expressão em transposons e profagos, além de indutores de mutagênese e vias de reparo; por outro lado, mobilidade, crescimento celular e quase todos os fatores de virulência foram reprimidos. Dois profagos induzidos durante essa resposta, possivelmente proporcionam algumas proteínas de funções importantes. Nós também avaliamos a presença de genes envolvidos no reparo de DNA em três espécies de leptospira: L. biflexa, L. interrogans e L. borgpetersenii. L. interrogans é a espécie com maior diversidade e redundância de genes de reparo. Além disso, transferência horizontal parece ser um importante fornecedor de funções de reparo nesse gênero. Leptospiras também apresentam genes característicos tanto de bactérias Gram-positivas quanto Gram-negativas. Genes representando diferentes vias de reparo foram induzidos durante infecção em modelo animal, sugerindo que essas vias estão ativas no curso da doença. Todos esses dados, em conjunto, sugerem que elementos genéticos móveis são de extrema importância na evolução do gênero e das vias de reparo. Assim, durante a resposta a danos no DNA, diversos mecanismos dependentes e independentes de SOS são empregados para frear o crescimento celular e virulência em favor da indução controlada de mecanismos para aumentar variabilidade genética.