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Análise de expressão de fatores envolvidos na síntese de proteínas durante o ciclo de vida de Leishmania sp.de Oliveira Rocha, Pollyanna January 2006 (has links)
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Previous issue date: 2006 / Em eucariotos, a etapa crítica de iniciação da síntese protéica é aquela mais sujeita a mecanismos de de regulação. Esta etapa requer a participação de um conjunto de fatores de iniciação de tradução (eIFs), além de subunidades ribossomais. Entre os eIFs se destaca o complexo eIF4F, composto pelas subunidades eIF4FA, eIF4FE e eIF4FG. Em Leishmania, o controle da síntese das proteínas é essencial para a regulação da expressão gênica, mas tem sido pouco estudada. Neste patógeno, múltiplos homólogos para a subunidade do complexo eIF4FEforam identificados e tiveram sua expressão quantificada na forma promastigota (pm) do seu ciclo de vida. Neste trabalho, iniciou-se o estudo em Leishmania de um homólogo da proteína ribossomal P0, componente da subunidade 60S. A partir da clonagem de seu gene, expressão em Escherichia coli e produção de soro policlonal específico partiu-se para a quantificação de seus níveis intracelulares na forma pm, que se mostraram elevados (6,6x10e5 moléculas/células) e superiores para os observados para os homólogos de eIF4F. Em seguida, visando a analisar sua expressão durante o ciclo de vida do parasita, otimizou-se as condições de crescimentode espécies representativas de Leishmania nas suas formas promastigos metacíclica (pm-mt) e amastigota (am). Buscou-se então a detecção de proteínas de expressão estágio-específicas (A2 - am; META1 - pm-mt) para validar as curvas de crescimento, mas apenas a expressão de META1 foi confirmada, embora a forma Am tenha sido confirmada por microscopia. A expressão da proteína P0 mostrou-se constante nessas várias formas celulares. Em comparação, a expressão de um homólogo da proteína eIF4G, LmeIF4G3, também se mostrou contante, enquanto que um segundo homólogo, LmeIF4G1, só foi detectado nas formas am e pmdo parasita. Ensaios com outors homólogos de eIF4F estão sendo realizados, esperando-se caracterizar melhor os processos que envolvem a iniciação da tradução em Leishmania e o controle de sua diferenciação celular
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Efeitos de extrato aquoso de folhas de Solanum lycocarpum St. Hil. no desenvolvimento inicial e na síntese protéica de plântulas de Sesamum indicum LJeronimo, Camila Alves 03 1900 (has links)
Dissertação (mestrado)-Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, 2006. / Submitted by Érika Rayanne Carvalho (carvalho.erika@ymail.com) on 2009-10-01T03:53:25Z
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Previous issue date: 2006-03 / Solanum lycocarpum St. Hil., conhecida popularmente como lobeira, é uma espécie arbustiva do bioma Cerrado cujo potencial alelopático já foi identificado em suas folhas e frutos. Extratos aquosos de suas folhas a 1% (p/v) inibem o crescimento e a diferenciação radicular em plântulas de gergelim (Sesamum indicum L.). Sabendo-se que alterações morfológicas decorrem de interferências no metabolismo celular, os objetivos desse trabalho foram verificar: (1) a ação alelopática de extratos aquosos de folhas de lobeira no desenvolvimento inicial, na morfologia e na incorporação de matéria seca em plântulas de gergelim; (2) se o efeito alelopático causado pelo extrato aquoso de folhas de lobeira é reversível morfologicamente nas plântulas de gergelim; (3) as alterações no padrão de síntese protéica de plântulas de gergelim que estão sobre o efeito dos aleloquímicos dos extratos aquosos de folhas de lobeira. O extrato aquoso das folhas de lobeira causou inibição do crescimento das plântulas de gergelim, principalmente nas radículas e na maior concentração do extrato, onde provocaram alterações como necroses, inibição do aparecimento de raízes laterais e de pêlos absorventes. A interferência no conteúdo de água das plântulas por parte dos aleloquímicos foi pequena ou insignificante em todos os tratamentos e nas diferentes partes da plântula, entretanto houve menor incorporação de massa seca nas radículas tratadas. Os efeitos causados pelos aleloquímicos das folhas de lobeira no desenvolvimento e na morfologia das plântulas de gergelim são reversíveis, tendo em vista que as mesmas retomaram seu crescimento e suas características morfológicas normais. A incorporação isotópica de 35S- metionina foi maior nas plântulas tratadas com os aleloquímicos das folhas de lobeira e o perfil protéico das radículas apresentou mais diferenças na expressão do que o perfil dos hipocótilos. No geral, houve um aumento da síntese protéica nas plântulas tratadas. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Wolf Apple St. Hil., Popularly known as lobeira, is a shrubby species of the Cerrado whose allelopathic potential has been identified in their leaves and fruit. Aqueous extracts of leaves to 1% (w / v) inhibit the growth and differentiation in seedling roots of sesame (Sesamum indicum L.). Given that morphological changes resulting from interference with cell metabolism, the objectives of this study were that: (1) the allelopathic action of aqueous extracts of leaves lobeira the initial development, morphology and incorporation of dry matter in seedlings of sesame; (2) whether the allelopathic effects caused by the aqueous extract of leaves of lobeira is morphologically reversible in sesame seedlings, (3) changes in the pattern of protein synthesis in seedlings of sesame that are under the effect of allelochemicals of aqueous extracts of leaves lobeira. The aqueous extract of leaves of lobeira caused inhibition of seedling growth of sesame, particularly in the rootlet and the highest concentration of the extract, which led to changes such as necrosis, inhibition of emergence of lateral roots and hair roots. Interfering in the water content of the seedlings by the allelochemicals was small or negligible in all treatments and in different parts of seedlings, however there was less incorporation of dry rootlets treated. The effects caused by allelochemicals from leaves of lobeira development and morphology of seedlings of sesame are reversible, given that they have resumed its growth and normal morphology. The incorporation of isotopes 35S-methionine was higher in seedlings treated with allelochemicals from leaves of lobeira and protein profile of rootlets showed more differences in the expression profile of the hypocotyls. Overall, there was an increase in protein synthesis in the seedlings treated.
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"Efeitos da variação do peso corporal e da suplementação com L-leucina e L-fenilalanina na composição corporal e em parâmetros metabólicos em ratos"Donato Júnior, José 28 June 2005 (has links)
O presente trabalho estudou o efeito de seguidos episódios de emagrecimento e recuperação do peso corporal (efeito sanfona) ou da restrição alimentar crônica (seis semanas consumindo metade da ração habitual), com ou sem suplementação na ração com os aminoácidos L-leucina e L-fenilalanina (dosagem de 50 ou 100%), na composição corporal e em alguns parâmetros metabólicos, em ratos adultos. Observou-se que os animais submetidos ao efeito sanfona apresentaram tendência de aumento de peso, maior acúmulo de gordura na carcaça e aumento da eficiência metabólica. A suplementação com os aminoácidos causou acréscimo no ganho de peso, devido ao acúmulo de massa magra e de proteína corporal, e tendência de redução da gordura corporal. Na restrição alimentar crônica, a suplementação apenas com L-leucina (dosagem de 50%) foi capaz de reduzir significantemente a gordura corporal, além de melhorar alguns parâmetros relacionados ao estado nutricional protéico hepático e muscular dos animais.
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Efeito da suplementação de creatina associada ou não á cafeína em ratos submetidos a exercício anaeróbico intermitente / Effects of creatine supplementation associated or not with caffeine in rats submitted to intermittent anaerobic exerciseFranco, Frederico Souzalima Caldoncelli 15 December 2004 (has links)
Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-10-18T15:22:44Z
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Previous issue date: 2004-12-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os objetivos deste estudo foram: 1) verificar se a suplementação de creatina associada ou não à cafeína afetaria o peso e a composição corporal de ratos exercitados com saltos verticais intermitentes; 2) verificar se os protocolos de suplementação aguda ou crônica influenciariam a excreção de creatinina urinária dos animais exercitados e sedentários; 3) verificar se os protocolos de suplementação afetariam a performance do exercício e a resistência óssea; e 4) verificar se os protocolos de suplementação aguda ou crônica influenciariam a excreção de cálcio urinário dos ratos exercitados e sedentários. Os resultados foram apresentados em dois capítulos. Os resultados apresentados no capítulo 1 mostraram que o ganho de peso corporal apresentou-se reduzido (p<0,05) nos animais exercitados, independentes da suplementação. Os protocolos de suplementação não interferiram nos percentuais de água, gordura e proteína das vísceras e carcaça vazia, contudo, o programa de exercício reduziu a porcentagem de gordura da carcaça vazia. A excreção de creatinina urinária absoluta elevou-se após a ingestão aguda e crônica de creatina, independente do exercício, no entanto, a suplementação de creatina-cafeína não causou tal efeito (p>0,05). Ao contrário do esperado, o programa de exercício reduziu a excreção de creatinina absoluta na sexta semana. Ao normalizar os conteúdos de creatinina pelo peso corporal, observou-se aumento após a suplementação aguda nos grupos sedentário creatina (SC) e exercício sem suplemento (ESS), comparados ao grupo sedentário sem suplemento (SSS). Entretanto, após suplementação crônica, na sexta semana, a creatinina urinária relativa do grupo SSS foi maior que a do grupo ESS. Ao comparar os resultados após suplementação crônica com os após suplementação aguda observou-se que o conteúdo de creatinina urinária relativa do grupo SSS foi maior na sexta semana e o do grupo ESS foi maior na segunda semana. Os resultados apresentados no capítulo 2 mostraram que o tempo de execução das séries de exercício não foi afetado pelos diferentes protocolos de suplementação, no entanto, a ingestão de creatina-cafeína elevou a concentração de lactato sangüíneo após a quarta série de saltos em relação ao grupo sem suplemento. Contrariando a expectativa, os diferentes tipos de suplementação não afetaram os parâmetros ósseos analisados, todavia, o programa de exercício aumentou o comprimento, a espessura, o peso e a força de resistência à fratura óssea. A excreção de cálcio urinário aumentou (p<0,05) somente após a ingestão crônica de creatina-cafeína em relação aos grupos sem suplementos e creatina, independente do exercício. Concluiu-se que a suplementação de creatina, assim como a sua combinação com a cafeína, não interferiram no ganho de peso corporal e na composição de água, proteína e gordura da carcaça e vísceras dos animais, independentes do exercício. O programa de exercício, por sua vez, independente da suplementação, reduziu o ganho de peso corporal e o percentual de gordura na carcaça, mas não alterou o conteúdo de proteína e a retenção de água. As ingestões aguda e crônica de creatina elevaram os conteúdos de creatinina urinária absoluta, independentes do exercício; enquanto que o programa de exercício, independente da suplementação, reduziu a creatinina urinária absoluta na sexta semana. A suplementação de creatina não interferiu no conteúdo de creatinina urinária relativa na segunda e sexta semanas, independente do exercício; ao passo que o programa de exercício elevou a creatinina relativa na segunda semana e reduziu na sexta semana, independente da suplementação. A administração de creatina adicionada à cafeína não alterou a excreção de creatinina absoluta e relativa, independente do exercício. Animais suplementados com creatina-cafeína apresentaram maior concentração de lactato sangüíneo ao final da execução do esforço físico, em comparação à dos animais sem suplemento, apesar da performance não ter sido afetada pela suplementação. A suplementação crônica, mas não a aguda, de creatina-cafeína, independente do exercício, elevou a excreção de cálcio urinário. Nenhum protocolo de suplementação, independente do exercício, interferiu nos parâmetros ósseos analisados. No entanto, o programa de exercício empregado aumentou a força relativa de resistência à fratura óssea, assim como o comprimento, espessura e peso relativos do fêmur. A força de resistência à fratura óssea parece estar associada às alterações no comprimento, espessura e peso ósseo. / The aims of this study were: 1) to verify whether creatine supplementation associated or not with caffeine would affect the body weight and body composition of rats exercised with intermittent vertical jumps; 2) to verify whether the acute and chronic supplementation protocols would influence the urinary creatinine excretion of exercised and sedentary animals; 3) to verify whether the supplementation protocols would affect exercise performance and bone resistance; and 4) to verify whether the acute and chronic supplementation protocols would influence the urinary calcium excretion of exercised and sedentary animals. The results were presented in two chapters. The results exhibited in chapter 1 showed that body weight gain was reduc ed (p<0,05) in exercised animals, independent of supplementation. The supplementation protocols did not affect the composition of viscera and carcass, however, the exercise program reduced the percentage of fat in the carcass. The absolute creatinine excretion increased after acute and chronic ingestion of creatine, independent of exercise, however, creatine and caffeine supplementation did not cause such effect (p>0,05). The exercise program reduced absolute creatinine excretion at week six. When the content of urinary creatinine was normalized by body weight it was observed an increase after acute supplementation, week two, in animals from sedentary creatine (SC) and exercise without supplement (ESS) groups compared with that of sedentary without supplement (SSS). Nevertheless, after chronic supplementation, week two, the relative urinary creatinine from SSS was greater than that of ESS group. When the results of chronic supplementation were compared with those of acute supplementation, it was observed that the content of relative urinary creatinine of the SSS group was greater at week six and that of ESS group was greater at week two. The results presented in chapter 2 showed that the excretion of urinary calcium increased (p <0,05) just after the chronic ingestion of creatine -caffeine as compared to that of the groups without supplementation and creatine, independent of exercise. The time to perform the sets of jumps was not affected by the different supplementation protocols, however, creatine - caffeine ingestion elevated the concentration of blood lactate after the fourth set as compared to that of the groups without supplementation. The supplementation protocols did not affect bone parameters, nevertheless, the exercise program increased femur length, thickness, weight and resistance force to fracture. It was concluded that creatine supplementation as well as its association with caffeine did not affect body weight and the percentage of water, protein and fat in the carcass and viscera, independent of exercise. The exercise program, however, decreased body weight and the percentage of fat in the carcass, but no effect was observed in the percentage of protein and water. Acute and chronic creatine supplementation increased the absolute urinary creatinine content, independent of exercise and the exercise program decreased absolute urinary creatinine at week six, independent of supplementation. Creatine supplementation did not affect the content of relative urinary creatinine at weeks two and six, independent of exercise, however, the exercise regime increased relative urinary creatinine at week two and decreased at week six, independent of supplementation. Creatine supplementation associated with caffeine did not alter absolute and relative creatinine excretion, independent of exercise. Animals supplemented with creatine and caffeine exhibited a greater blood lactate concentration at the end of exercise performance compared with that of animals without supplement, although the performance was not affected by supplementation. The chronic creatine and caffeine supplementation enhanced the urinary calcium excretion, independent of exercise. None of the supplementation protocols affected the analyzed bone parameters, independent of exercise. However, the exercise regime increased the relative bone resistance to fracture as well as femur relative length, thickness and weight. The bone resistance to fracture appears to be associated with alterations in bone length, thickness and weight.
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"Efeitos da variação do peso corporal e da suplementação com L-leucina e L-fenilalanina na composição corporal e em parâmetros metabólicos em ratos"José Donato Júnior 28 June 2005 (has links)
O presente trabalho estudou o efeito de seguidos episódios de emagrecimento e recuperação do peso corporal (efeito sanfona) ou da restrição alimentar crônica (seis semanas consumindo metade da ração habitual), com ou sem suplementação na ração com os aminoácidos L-leucina e L-fenilalanina (dosagem de 50 ou 100%), na composição corporal e em alguns parâmetros metabólicos, em ratos adultos. Observou-se que os animais submetidos ao efeito sanfona apresentaram tendência de aumento de peso, maior acúmulo de gordura na carcaça e aumento da eficiência metabólica. A suplementação com os aminoácidos causou acréscimo no ganho de peso, devido ao acúmulo de massa magra e de proteína corporal, e tendência de redução da gordura corporal. Na restrição alimentar crônica, a suplementação apenas com L-leucina (dosagem de 50%) foi capaz de reduzir significantemente a gordura corporal, além de melhorar alguns parâmetros relacionados ao estado nutricional protéico hepático e muscular dos animais.
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Efeito agudo da hipóxia intermitente no metabolismo de proteínas em músculos esqueléticos de ratos: papel dos glicocorticóides / Acute effect of intermitente hypoxia on protein metabolismo in skeletal muscle of rats: role os glucocorticoidsPrzygodda, Franciele 12 April 2012 (has links)
O processo adaptativo a hipóxia implica em modificações nas funções endócrinas e metabólicas. Embora seja bem estabelecido que o metabolismo de carboidratos é profundamente alterado pela hipóxia, muito pouco se sabe acerca dos efeitos in vivo do estresse hipóxico no metabolismo de proteínas na musculatura esquelética. Portanto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos agudos da hipóxia intermitente nos processos de síntese e degradação protéica em músculos esqueléticos de ratos e a possível participação dos glicocorticóides na resposta induzida pela hipóxia. Para isso, ratos jovens (~80g) foram expostos à hipóxia intermitente aguda (HIA) por 8 horas (6% O2 durante 40 segundos em intervalos de 9 minutos). Os resultados mostram que a HIA é uma situação catabólica que resulta no aumento da glicose e insulina plasmática, na redução do conteúdo do glicogênio hepático (97%), oxidação de glicose muscular (40%) e massa do tecido adiposo branco retroperitoneal e epididimal (30%), sem alterações na massa muscular. No metabolismo protéico, os animais hipóxicos apresentaram aumento da proteólise total em músculos soleus e EDL acompanhada por uma hiperativação dos sistemas proteolíticos dependente de ubiquitina (Ub)-proteassoma e dependente de cálcio, sem que houvesse alterações na síntese protéica. Essa resposta foi associada ao maior conteúdo de proteínas miofibrilares conjugadas à Ub e à ativação da expressão de genes relacionados à atrofia (atrogina-1 e MuRF1) e autofagia (LC3 e GABARAP ). Adicionalmente, em músculos soleus, observou-se redução da fosforilação da Akt (Ser473), uma proteína chave no controle do metabolismo protéico. Verificou-se ainda que a adrenalectomia em animais hipóxicos preveniu a ativação dos sistemas proteolíticos e a transcrição do RNAm dos \"atrogenes\" sem alterar a autofagia. Esses dados mostram que a HIA, durante 8 horas, age como um gatilho catabólico no processo de degradação de proteínas dependente de Ub-proteassoma e cálcio assim como na hiperexpressão de genes relacionados à atrofia e autofagia. A ativação do programa atrófico induzido pela HIA parece ser mediada pelos glicocorticóides sendo esta resposta provavelmente importante para o fornecimento de aminoácidos do músculo para o fígado e manutenção da hiperglicemia. Portanto, essa resposta catabólica se sustentada pode levar à perda de massa muscular esquelética em situações de exposição prolongada à hipóxia intermitente. / The adaptive process to hypoxia involves changes in endocrine and metabolic functions. Although it is well established that the carbohydrate metabolism is profoundly altered by hypoxia, the in vivo effects of hypoxic stress on protein metabolism in skeletal muscle is still poorly understood. Thus, the main goal of the present work was to investigate the acute effects of intermittent hypoxia on the processes of synthesis and protein degradation in rat skeletal muscles and the possible role of glucocorticoids in the responses induced by hypoxia. For this, young rats (~80g) were exposed to acute intermittent hypoxia (AIH) for 8 hours (6% O2 for 40 seconds at 9 minutes intervals). The data show that AIH is a catabolic situation that increases plasma levels of glucose and insulin, reduces the content of liver glycogen (97%), the muscle glucose oxidation (40%) and the retroperitoneal and epididymal white adipose tissue mass (30%), without changing muscle mass. With respect to the protein metabolism, AIH rats showed an increase in the rates of overall proteolysis in soleus and EDL muscle, which were accompanied by a hyperactivity of the ubiquitin (Ub)-proteasome and calcium-dependent proteolytic systems, without changes in rates of protein synthesis. This response was associated with a high content of myofibrillar proteins Ub-conjugates and mRNA levels of atrophy-related genes (atrogin-1 and MuRF1) and autophagic genes (LC3 and GABARAP). Furthermore, in soleus muscle, we observed reduction of Akt phosphorylation (Ser473), a key protein in the control of protein metabolism. It was also found that adrenalectomy prevented activation of proteolytic systems and gene transcription of \"atrogenes\" in hypoxic rats, while the autophagic genes were not affected. The data suggest that the AIH, during 8 hours, acts as a catabolic trigger activating the Ub-proteassome and calcium-dependent proteolytic processes, as well as the expression of atrophy-related genes and autophagy. The activation of atrophy program induced by hypoxia seems to be mediated by glucocorticoids, and is probably important for the provision of amino acids from muscle to the liver which maintains the hyperglycemia. Therefore, this catabolic response, if sustained, can lead to the loss of skeletal muscle mass in situations of prolonged exposure to intermittent hypoxia.
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Implementação em hardware de um acelerador hibrido viterbi-plan7/algoritmo das divergências para comparação de proteinas / Hardware implementation of a hybrid viterbi plan7/divergence protein comparisson accelerator in vhdlGiraldo, Juan Fernando Eusse 19 November 2009 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2009. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-06-06T14:24:38Z
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2009_JuanFernandoEusseGiraldo.pdf: 4745967 bytes, checksum: 76224827c593ebb7c15bc3993fa53665 (MD5) / Os Modelos Ocultos de Markov (HMM - Hidden Markov Models) constituem uma poderosa ferramenta para mapeamento e organização de proteínas, uma vez que permitem reconhecer estruturas altamente representativas e unidades funcionais dentro das cadeias de aminoácidos que as conformam. O Viterbi é um dos principais algoritmos para comparação e identificação de proteínas (sequências de aminoácidos) baseados em HMM, e é implementado dentro do software livre HMMER [1][2], muito utilizado na comunidade científica. Nos últimos anos, devido ao crescimento exponencial das bases de dados que armazenam proteínas, surge a necessidade de acelerar a execução do software para reduzir os tempos de processamento dos algoritmos de comparação. Neste trabalho de mestrado, é realizada a aceleração do software HMMER para alinhamento de sequências biológicas através da implementação de um acelerador em hardware. O acelerador proposto utiliza um novo algoritmo chamado de Algoritmo das Divergências, o qual permite ao sistema completo (Hardware+Software) economizar uma grande quantidade de cálculos para gerar os alinhamentos de proteínas. O Hardware produz a medida de similaridade da proteína com o modelo HMM e os índices inicial e final da porção de interesse da sequência de aminoácidos como uma primeira etapa de filtragem. Isto, quando gerado pelo acelerador, significa uma economia de processamento adicional para o software, o qual tem que reprocessar dita região para gerar o alinhamento da sequência com o profileHMM, e contribui com a aceleração da execução do algoritmo. O Acelerador atinge ganhos de até 182x quando comparado com o software não acelerado. Além disso, o trabalho propõe uma nova medida para a comparação do desempenho e realiza medições exatas acerca da aceleração atingida ao integrar o acelerador ao fluxo de execução do software. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Hidden Markov Models are a powerful tool for protein organization and identification because they allow identifying and classifying highly representative structures and functional units inside the amino acid chains that form them. The Viterbi algorithm is one of the most used algorithms in protein comparison and identification using Hidden Markov Models, and is implemented inside the open source software HMMER [1][2], which is widely used among the scientific community. Due to the exponential growth in the size of protein databases in the past years, the necessity to accelerate software execution to reduce comparison and search times rose. In this master thesis, a hardware accelerator is implemented in VHDL in order to reduce those processing times in the protein comparison and search processes. The implemented accelerator uses a new algorithm which enables the system (Hardware+Software) to economize processing time by reducing the number of calculations needed to perform a comparison. The accelerator not only produces the similarity score for a sequence when compared against a profileHMM but also produces the parameters to limit the region of the Dynamic Programming Matrices that must be reprocessed to generate the alignment. The implemented accelerator produces a maximum gain of up to 182 times when compared to unaccelerated software. A new performance measurement strategy is introduced in this work, which not only takes into account the acceleration achieved by the hardware, but also the post-processing stages that follows hardware made comparisons.
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Efeito agudo da hipóxia intermitente no metabolismo de proteínas em músculos esqueléticos de ratos: papel dos glicocorticóides / Acute effect of intermitente hypoxia on protein metabolismo in skeletal muscle of rats: role os glucocorticoidsFranciele Przygodda 12 April 2012 (has links)
O processo adaptativo a hipóxia implica em modificações nas funções endócrinas e metabólicas. Embora seja bem estabelecido que o metabolismo de carboidratos é profundamente alterado pela hipóxia, muito pouco se sabe acerca dos efeitos in vivo do estresse hipóxico no metabolismo de proteínas na musculatura esquelética. Portanto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos agudos da hipóxia intermitente nos processos de síntese e degradação protéica em músculos esqueléticos de ratos e a possível participação dos glicocorticóides na resposta induzida pela hipóxia. Para isso, ratos jovens (~80g) foram expostos à hipóxia intermitente aguda (HIA) por 8 horas (6% O2 durante 40 segundos em intervalos de 9 minutos). Os resultados mostram que a HIA é uma situação catabólica que resulta no aumento da glicose e insulina plasmática, na redução do conteúdo do glicogênio hepático (97%), oxidação de glicose muscular (40%) e massa do tecido adiposo branco retroperitoneal e epididimal (30%), sem alterações na massa muscular. No metabolismo protéico, os animais hipóxicos apresentaram aumento da proteólise total em músculos soleus e EDL acompanhada por uma hiperativação dos sistemas proteolíticos dependente de ubiquitina (Ub)-proteassoma e dependente de cálcio, sem que houvesse alterações na síntese protéica. Essa resposta foi associada ao maior conteúdo de proteínas miofibrilares conjugadas à Ub e à ativação da expressão de genes relacionados à atrofia (atrogina-1 e MuRF1) e autofagia (LC3 e GABARAP ). Adicionalmente, em músculos soleus, observou-se redução da fosforilação da Akt (Ser473), uma proteína chave no controle do metabolismo protéico. Verificou-se ainda que a adrenalectomia em animais hipóxicos preveniu a ativação dos sistemas proteolíticos e a transcrição do RNAm dos \"atrogenes\" sem alterar a autofagia. Esses dados mostram que a HIA, durante 8 horas, age como um gatilho catabólico no processo de degradação de proteínas dependente de Ub-proteassoma e cálcio assim como na hiperexpressão de genes relacionados à atrofia e autofagia. A ativação do programa atrófico induzido pela HIA parece ser mediada pelos glicocorticóides sendo esta resposta provavelmente importante para o fornecimento de aminoácidos do músculo para o fígado e manutenção da hiperglicemia. Portanto, essa resposta catabólica se sustentada pode levar à perda de massa muscular esquelética em situações de exposição prolongada à hipóxia intermitente. / The adaptive process to hypoxia involves changes in endocrine and metabolic functions. Although it is well established that the carbohydrate metabolism is profoundly altered by hypoxia, the in vivo effects of hypoxic stress on protein metabolism in skeletal muscle is still poorly understood. Thus, the main goal of the present work was to investigate the acute effects of intermittent hypoxia on the processes of synthesis and protein degradation in rat skeletal muscles and the possible role of glucocorticoids in the responses induced by hypoxia. For this, young rats (~80g) were exposed to acute intermittent hypoxia (AIH) for 8 hours (6% O2 for 40 seconds at 9 minutes intervals). The data show that AIH is a catabolic situation that increases plasma levels of glucose and insulin, reduces the content of liver glycogen (97%), the muscle glucose oxidation (40%) and the retroperitoneal and epididymal white adipose tissue mass (30%), without changing muscle mass. With respect to the protein metabolism, AIH rats showed an increase in the rates of overall proteolysis in soleus and EDL muscle, which were accompanied by a hyperactivity of the ubiquitin (Ub)-proteasome and calcium-dependent proteolytic systems, without changes in rates of protein synthesis. This response was associated with a high content of myofibrillar proteins Ub-conjugates and mRNA levels of atrophy-related genes (atrogin-1 and MuRF1) and autophagic genes (LC3 and GABARAP). Furthermore, in soleus muscle, we observed reduction of Akt phosphorylation (Ser473), a key protein in the control of protein metabolism. It was also found that adrenalectomy prevented activation of proteolytic systems and gene transcription of \"atrogenes\" in hypoxic rats, while the autophagic genes were not affected. The data suggest that the AIH, during 8 hours, acts as a catabolic trigger activating the Ub-proteassome and calcium-dependent proteolytic processes, as well as the expression of atrophy-related genes and autophagy. The activation of atrophy program induced by hypoxia seems to be mediated by glucocorticoids, and is probably important for the provision of amino acids from muscle to the liver which maintains the hyperglycemia. Therefore, this catabolic response, if sustained, can lead to the loss of skeletal muscle mass in situations of prolonged exposure to intermittent hypoxia.
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Efeitos da suplementação crônica de L-arginina sobre a expressão de proteínas envolvidas na regulação da síntese proteica muscular em ratos treinados em exercícios de alta intensidade / Effects of chronic supplementation of L-arginine on the expression of proteins involved in the regulation of muscle protein synthesis in muscle of trained rats in high-intense Exercise.Gomes, Mariana de Rezende 12 April 2013 (has links)
A arginina é um aminoácido condicionalmente essencial que participa de inúmeras reações metabólicas no organismo como, por exemplo, o ciclo da uréia, a síntese de creatina e a geração de óxido nítrico (NO). Além dessas funções a arginina é associada, com a sensibilidade à insulina, a secreção de GH e mais recentemente com a síntese protéica muscular. O objetivo deste trabalho foi investigar o efeito da suplementação via oral crônica de L-arginina sobre a síntese protéica muscular, pela via da mTOR, a fim de contribuir com as novas discussões científicas acerca deste aminoácido de ampla atuação. Métodos: Foram utilizados ratos wistar machos adultos com cerca de 200g de peso corporal divididos em quatro grupos de quatorze animais denominados na seguinte forma: Arginina Treinado (AT), Arginina Sedentário (AS), Dieta-Controle Treinado (CT) e Dieta-Controle Sedentário (CS). Ambas as dietas foram elaboradas com base das recomendações da AIN-93, sendo que a dieta enriquecida com arginina recebeu acréscimo de 2% deste aminoácido e a dieta controle recebeu um mix de aminoácidos não essenciais para garantir que ambas fossem isonitrogenadas e isocalóricas e as proporções de aminoácidos presente nas rações foi conferida por aminograma. O treinamento dos animais consistiu em exercício anaeróbio com sessões que eram compostas de 4 séries de 10 saltos com um minuto de descanso entre estas em tanque de água. Os saltos eram desempenhados com carga de 50% do peso corporal acoplado ao tórax dos animais na freqüência de 5 dias por semana por 6 semanas. A evolução da massa corporal dos animais bem como o consumo de ração foram avaliadas três vezes por semana e estimada uma média semanal. Foram realizados testes de tolerância oral à glicose (OGTT) e tolerância à insulina (ITT) no início e ao final do experimento em todos os animais para avaliar alterações na sensibilidade à insulina. Após 72hs da última sessão de treinamento os animais foram anestesiados para infusão de insulina, coleta dos músculos gastrocnêmio e plantar, fígado, sangue e eutanasiados conforme protocolo aprovado pelo CEA-USP. As análises bioquímicas foram determinações séricas de insulina, GH, IGF-1 e a proteína transportadora de IGF-1 (IGFBP-3), glicose plasmática, uréia e creatinina séricas, IGF-1 muscular e hepático por kits comerciais de tecnologia multiplex Luminex e aminograma sérico por cromatografia. As análises moleculares foram realizadas para as proteínas chaves envolvidas na via de síntese protéica muscular em sua forma total e fosforilada, sendo estas: IRS-1, Akt, mTOR, 4E-BP1 e p70S6K determinadas por método de western blotting. Resultados: Não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas nos parâmetros avaliados com exceção da creatinina que se mostrou mais elevada nos grupos suplementados com arginina. A suplementação de arginina, nas concentrações administradas, bem como o exercício de alta intensidade pelo período determinado não foram capazes de alterar a expressão das proteínas envolvidas na regulação de síntese protéica muscular de ratos nem a sensibilidade celular à insulina. Conclusão: não houve aumento da síntese protéica muscular com a suplementação de arginina, nestas condições experimentais. / The arginine is an amino acid conditionally essential that participates in innumerous metabolic reactions in the body like, for instance, the urea cycle, the synthesis of creatine and production of nitric oxide (NO). Besides those functions the arginine is associated, with the insulin sensitivity, GH secretion and most recently with muscle protein synthesis. The aim of this work was to investigate the effect of L-arginine chronic oral supplementation on the muscle protein synthesis, through mTOR pathway, in order to contribute with new scientific discussions about this broad action amino acid. Methods: Wistar male adult rats were used with about 200g body weight distribute into four groups of fourteen animals named this way: Trained Arginine (TA), sedentary Arginine (SA), Trained Diet-Control (TC) and Sedentary Diet-control (SC). Both diets were elaborated based on the AIN-93 recommendations, considering that the enriched diet with arginine was added 2% of this amino acid and the control diet received a mix of non-essential amino acid in order to ensure that both were isonitrogenous and isocaloric and the proportions of present amino acids in the rations have been checked through aminogram. The animals training consisted of anaerobic exercise with sections composed by four jump series, with one minute rest among these in a PVC cube water. The jumps were performed with a load of 50% of their body weight attached in the animal\'s trunk, five days a week over six weeks. The animals\' body weight evolution as well as the food intake were evaluated three times a week in order to figure a weekly average. Oral glucose test tolerance (OGTT) and insulin test tolerance (ITT) have been done in the beginning and in the end of the experiment in all animals to evaluate insulin sensitive changes. The animals were anesthetized to insulin infusion, gastrocnemic and plantaris muscles, liver and blood collects 72 hrs after the last training section and afterwards sacrificed according to CEA-USP approved protocol. The biochemical analysis were blood determination of insulin, GH, IGF-1 and its binding protein 3 (IGFBP-3), glucose, urea and creatinine, and muscle and liver IGF-1 through commercial kits of multiplex Luminex technology and seric aminogram through chromatography. The molecular analysis were performed for the key proteins of the muscle protein synthesis pathway in its total and phosphorylated form: IRS-1, Akt-1, mTOR, 4E-BP1 and p70S6K determined by western blotting method. Results: Significant statistical differences were not found to all evaluated biomarkers in this experiment except for creatinine which was more elevated in groups supplemented with arginine. The arginine supplementation, in these given doses, as well as the high-intense exercise, failed in stimulate both the expression of the proteins involved in the muscle protein synthesis regulation and the insulin sensitivity in the rats in this condition. Conclusion: There hasn\'t been any increase in the muscle protein synthesis with arginine supplementation, in these experimental conditions.
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Avaliação do impacto do jogo \"Sintetizando Proteínas\" no processo de ensino-aprendizagem de alunos do ensino médio / Evaluation of the impact of the game \"Protein Synthesizing\" in the teaching-learning process of high school studentsCarvalho, Julio Cesar Queiroz de 11 February 2009 (has links)
Esse trabalho compreendeu a avaliação do impacto do jogo Sintetizando Proteínas sobre o processo de ensino-aprendizagem de alunos do ensino médio e sua compreensão conceitual a respeito do tema proteínas, fundamentados na teoria sócio-interacionista de Vygotsky. Os conceitos formulados pelos alunos foram coletados em três etapas diferentes: a primeira, anterior à aplicação do jogo, por meio de um questionário diagnóstico e uma pré-entrevista; a segunda, durante o jogo, por meio de gravações áudio-visuais; a terceira, posterior à aplicação do jogo, por meio de uma pós-entrevista. Os dados levantados pelo questionário diagnóstico permitiram detectar algumas tendências do pensar dos alunos com relação ao conceito de proteína: a) tendência em definir genericamente o papel das proteínas; b) tendência dos alunos em associar proteínas aos alimentos de origem animal; c) tendência em entenderem as proteínas apenas como construtoras de tecidos, portanto uma função prioritariamente estrutural. A análise e interpretação dos dados referentes às pré e pós-entrevistas e das transcrições das gravações áudio-visuais nos mostraram que as interações ocorridas durante o jogo tiveram um importante papel na evolução de alguns conceitos antes incompreendidos pelos alunos. Dessa forma o jogo, enquanto um modelo que simula o processo de síntese protéica dentro da célula, proporcionou aos alunos experiências que os permitiram vivenciar esse processo, estabelecendo uma ponte entre o abstrato e o concreto, possibilitando aos mesmos o alcance de níveis de desenvolvimento mais elevados e a evolução de conceitos antes incompreendidos. / The main goal of this study was evaluating the impact of the game Synthesizing Proteins on the teaching-learning process of high school students and their conceptual understanding on the subject proteins, based on Vygotskys sociointeractionist theory. The concepts of the students were collected in three different stages: before the application of the game, using a diagnostic questionnaire and a pre-interview; during the game, by means of audio-visual recordings; after the application of the game, by a post-interview. The data raised from the diagnostic questionnaire had allowed to detect some trends of students thinking with regard to the protein concept: a) the trend in generically defining the role of proteins to the organism (human) b) students trend in only associating proteins to foods of animal origin c) trend in only understanding proteins as tissue constructors, so a function primarily structural. The analysis and interpretation of data collected by pre- and post-interviews and the transcripts of the audio-visual recordings showed that the interactions occurred during the game had an important role in the evolution of some concepts that were previously misunderstood by students. Thus, the game as a model that simulates the process of protein synthesis inside the cell, allowed the students experience this process, establishing a bridge between the abstract and concrete and allowing them to achieve high levels of development.
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