Neste trabalho foram realizadas as sínteses dos complexos [Ru(NH3)5(t-bpe)](PF6)2, [Ru(NH3)5(t-bpe)](PF6)3, trans-[Ru(SO4)(NH3)4(t-bpe)]Cl•nH2O, trans-[Ru(NH3)4(H2O)(t-bpeH)](PF6)3, trans-[Ru(NH3)4(H2O)(t-bpe)](PF6)3, trans-[Ru(SO4)(4-acpy)(NH3)4]Cl•nH2O, trans-[Ru(NH3)4(H2O)(4-acpy)](PF6)2, trans-[Ru(4-acpy)(NH3)4(t-bpe)](PF6)2, trans-[Ru(NO)(NH3)4(t-bpe)](PF6)3•H2O, [trans-Ru(4-acpy)(NH3)4(mu-t-bpe)trans-Ru(SO4)(NH3)4](PF6)5•nH2O e [trans-Ru(4-acpy)(NH3)4(mu-t-bpe)trans-Ru(NO)(NH3)4]Cl5•2H2O. Os compostos foram analisados e caracterizados por espectroscopia na região do UV-visível e do infravermelho, espectroscopia de ressonância magnética nuclear, análise elementar e técnicas eletroquímicas. O espectro de absorção na região do infravermelho mostrou para o composto trans-[Ru(NO)(NH3)4(t-bpe)](PF6)3•H2O uma banda em 1935 cm-1 e para o [trans-Ru(4-acpy)(NH3)4(mu-t-bpe)trans-Ru(NO)(NH3)4]Cl5•2H2O uma banda em 1925 cm-1. Estas bandas foram atribuídas à freqüência de estiramento NO indicando a coordenação deste ao centro metálico e que este possui um caráter de nitrosônio. Os espectros eletrônicos dos complexos [Ru(NH3)5(t-bpe)](PF6)2, trans-[Ru(NH3)4(H2O)(t-bpeH)](PF6)3, trans-[Ru(NH3)4(H2O)(4-acpy)](PF6)2 e trans-[Ru(4-acpy)(NH3)4(t-bpe)](PF6)2 apresentaram, na região do visível, bandas de transição de transferência de carga metal-ligante (TCML) e, na região do ultravioleta, bandas de transição interna do ligante (IL). Os compostos [Ru(NH3)5(t-bpe)](PF6)3, trans-[Ru(SO4)(NH3)4(t-bpe)]Cl•nH2O, trans-[Ru(SO4)(4-acpy)(NH3)4]Cl•nH2O, trans-[Ru(NH3)4(H2O)(t-bpe)](PF6)3 e [trans-Ru(4-acpy)(NH3)4(mu-t-bpe)trans-Ru(SO4)(NH3)4](PF6)5•nH2O apresentaram, na região de 300 a 400 nm, bandas de transição de transferência de carga ligante-metal (TCLM) e, abaixo de 300 nm, bandas de transição interna do ligante (IL). Os espectros dos complexos trans-[Ru(NO)(NH3)4(t-bpe)](PF6)3•H2O e [trans-Ru(4-acpy)(NH3)4(mu-t-bpe)trans-Ru(NO)(NH3)4]Cl5•2H2O apresentaram bandas na região de 320 nm com absortividades molares de, aproximadamente, 2,8.10-4 L mol-1 cm-1, atribuídas a uma mistura de transições, sendo elas: campo ligante (CL), transferência de carga ligante-ligante (TCLL), interna do ligante (IL) e transferência de carga metal-ligante (TCML). Os valores de pKas referentes à desprotonação do t-bpe nos compostos [RuII(NH3)5(t-bpeH)]3+ (pKa 5,1), [RuIII(NH3)5(t-bpeH)]4+ (pKa 3,6), trans-[RuII(NH3)5(H2O)(t-bpeH)]3+ (pKa 4,5), trans-[RuIII(NH3)4(H2O)(t-bpeH)]4+ (pKa 2,8) e trans-[Ru(NO)(NH3)4(t-bpeH)]4+ (pKa 2,3) foram determinados e pode-se perceber a influência do estado de oxidação do rutênio no pKa destes compostos. Nos complexos [RuIII(NH3)5(t-bpeH)]4+ e trans-[RuIII(NH3)5(H2O)(t-bpeH)]4+, que apresentam o rutênio no estado de oxidação (III), os pKas determinados foram menores do que os dos complexos com o rutênio no estado de oxidação (II) ([RuII(NH3)5(t-bpeH)]3+ e trans-[RuII(NH3)5(H2O)(t-bpeH)]3+). Já no complexo trans-[Ru(NO)(NH3)4(t-bpeH)]4+ o pKa foi menor do que todos eles, indicando que o rutênio neste complexo se assemelha a um Ru(III). O espectro de ressonância magnética nuclear de hidrogênio do composto [Ru(NH3)5(t-bpe)](PF6)2 apresentou 3 sinais, de 8,6 a 7,6 ppm, com integração de 4:4:2, referente aos hidrogênios aromáticos e etilênicos do ligante t-bpe. Para o trans-[Ru(NO)(NH3)4(t-bpe)](PF6)3•H2O 5 sinais na região de 8,7 e 7,6 ppm são observados devido à influência do NO, sendo que um deles é um duplo dubleto referente aos hidrogênios etilênicos. O espectro do [trans-Ru(4-acpy)(NH3)4(mu-t-bpe)trans-Ru(NO)(NH3)4]Cl5•2H2O, apresentou 6 sinais na região de 8,8 e 7,2 ppm, com integração de 2:2:4:2:2:2 referentes aos hidrogênios aromáticos e etilênicos do t-bpe e aromáticos do 4-acpy. Apenas processos de oxidação/redução Ru2+/3+ foram verificados nos voltamogramas cíclicos dos complexos [Ru(NH3)5(t-bpe)](PF6)2 (E1/2’ = +116 mV vs Ag/AgCl), trans-[Ru(NH3)4(H2O)(t-bpeH)](PF6)3 (E1/2’ = +165 mV vs Ag/AgCl), trans-[Ru(4-acpy)(NH3)4(H2O)](PF6)2 (E1/2’ = +247 mV vs Ag/AgCl) e trans-[Ru(4-acpy)(NH3)4(t-bpe)](PF6)2 (E1/2’ = +405 mV vs Ag/AgCl). Nos trans-[Ru(NO)(NH3)4(t-bpe)](PF6)3•H2O e [trans-Ru(4-acpy)(NH3)4(-t-bpe)trans-Ru(NO)(NH3)4]Cl5•2H2O foram observados processos {RuNO}3+/{RuNO}2+ (Ec = -170 mV vs Ag/AgCl e Ec = -188 mV vs Ag/AgCl, respectivamente) além de picos catódicos que indicam processos {RuNO}2+/{RuNO}+ (Ec = -640 mV vs Ag/AgCl e Ec = -650 mV vs Ag/AgCl, respectivamente). O composto trans-[Ru(NO)(NH3)4(t-bpe)](PF6)3•H2O foi irradiado em 313 e em 366 nm em pHs 1,2 e 7,0. Estas irradiações foram acompanhadas por espectroscopia de absorção na região do Uv-visível e o aumento da banda em 374 nm indicou a formação do complexo trans-[Ru(NH3)4(H2O)(t-bpe)]3+. Além disso, a liberação de NO foi acompanhada por espectroscopia na região do infravermelho, ocorrendo a diminuição da banda de estiramento NO do complexo trans-[Ru(NO)(NH3)4(t-bpe)](PF6)3•H2O, confirmando a saída de NO. Os rendimentos quânticos para a saída de NO do complexo para irradiações em 313 nm em pH 1,2 e 7,0 (0,10 e 0,12, respectivamente) e em 366nm em pH 1,2 e 7,0 (0,04 e 0,04, respectivamente) estão próximos aos de outros trans-[Ru(NO)(NH3)4(L)]3+ em que L é um derivado piridínico. Testes fotoquímicos preliminares foram realizados com o complexo [trans-Ru(4-acpy)(NH3)4(mu-t-bpe)trans-Ru(NO)(NH3)4]Cl5•2H2O mostrando-se bastante promissores, visto que além da liberação de NO quando a irradiação é feita com luz ultravioleta, ela também ocorre com luz visível. Os dados obtidos mostraram uma fraca comunicação eletrônica entre as extremidades do t-bpe e que a liberação de NO com irradiação com luz visível no [trans-Ru(4-acpy)(NH3)4(mu-t-bpe)trans-Ru(NO)(NH3)4]Cl5•2H2O é fruto desta fraca comunicação que faz com que o complexo binuclear absorva no visível. Isto torna essa classe de complexos bastante promissora para o desenvolvimento de doadores de NO para aplicações biológicas, como terapia fotodinâmica. / In this work, the synthesis of the complexes [Ru(NH3)5(t-bpe)](PF6)2, [Ru(NH3)5(t-bpe)](PF6)3, trans-[Ru(SO4)(NH3)4(t-bpe)]Cl•nH2O, trans-[Ru(NH3)4(H2O)(t-bpeH)](PF6)3, trans-[Ru(NH3)4(H2O)(t-bpe)](PF6)3, trans-[Ru(SO4)(4-acpy)(NH3)4]Cl•nH2O, trans-[Ru(NH3)4(H2O)(4-acpy)](PF6)2, trans-[Ru(4-acpy)(NH3)4(t-bpe)](PF6)2, trans-[Ru(NO)(NH3)4(t-bpe)](PF6)3•H2O, [trans-Ru(4-acpy)(NH3)4(t-bpe)trans-Ru(SO4)(NH3)4](PF6)5•nH2O and [trans-Ru(4-acpy)(NH3)4(mu-t-bpe)trans-Ru(NO)(NH3)4]Cl5•2H2O are reported. The compounds were analyzed and characterized by UV-visible and IR spectroscopy, NMR, elemental analysis and electrochemical techniques. The infrared spectra of trans-[Ru(NO)(NH3)4(t-bpe)](PF6)3•H2O showed an absorption band at 1935 cm-1 and that of [trans-Ru(4-acpy)(NH3)4(mu-t-bpe)trans-Ru(NO)(NH3)4]Cl5•2H2O a band at 1925 cm-1. These bands were assigned to the stretching frequency of NO indicating its coordination to the metallic center, and a nitrosonium character. In the electronic spectra of the [Ru(NH3)5(t-bpe)](PF6)2, trans-[Ru(NH3)4(H2O)(t-bpeH)](PF6)3, trans-[Ru(NH3)4(H2O)(4-acpy)](PF6)2 and trans-[Ru(4-acpy)(NH3)4(t-bpe)](PF6)2 a metal-ligand charge transfer (MLCT) transition, in the visible region, and IL transitions in the ultraviolet region, appear. The spectra of [Ru(NH3)5(t-bpe)](PF6)3, trans-[Ru(SO4)(NH3)4(t-bpe)]Cl•nH2O, trans-[Ru(SO4)(4-acpy)(NH3)4]Cl•nH2O, trans-[Ru(NH3)4(H2O)(t-bpe)](PF6)3 and [trans-Ru(4-acpy)(NH3)4(mu-t-bpe)trans-Ru(SO4)(NH3)4](PF6)5•nH2O displayed a ligand-metal charge transfer (LMCT) transition in the region from 300 to 400 nm and, IL transitions below 300 nm. The spectra of the compounds trans-[Ru(NO)(NH3)4(t-bpe)](PF6)3•H2O and [trans-Ru(4-acpy)(NH3)4(mu-t-bpe)trans-Ru(NO)(NH3)4]Cl5•2H2O showed absorption bands in the 320 nm region with molar absorptivity around 2.8,10-4 L mol-1 cm-1, assigned to several transitions such as ligand field (LF), ligand-ligand charge transfer (LLCT), IL and metal-ligand charge transfer. The pKa values for the desprotonation of t-bpeH+ in [RuII(NH3)5(t-bpeH)]3+ (pKa 5,1), [RuIII(NH3)5(t-bpeH)]4+ (pKa 3,6), trans-[RuII(NH3)5(H2O)(t-bpeH)]3+ (pKa 4,5), trans-[RuIII(NH3)4(H2O)(t-bpeH)]4+ (pKa 2,8) and trans-[Ru(NO)(NH3)4(t-bpeH)]4+ (pKa 2,3) were determined. For the ruthenium(III) complexes, [RuIII(NH3)5(t-bpeH)]4+ and trans-[RuIII(NH3)5(H2O)(t-bpeH)]4+, the pKa values were smaller than in the ruthenium(II) complexes, [RuII(NH3)5(t-bpeH)]3+ and trans-[RuII(NH3)5(H2O)(t-bpeH)]3+. The pKa for trans-[Ru(NO)(NH3)4(t-bpeH)]4+ was the smallest one indicating a Ru(III) character for ruthenium. The 1H NMR spectrum of [Ru(NH3)5(t-bpe)](PF6)2 showed 3 signals from 8,6 to 7,6 ppm, with 4:4:2 integration, assigned to aromatic and ethylenic protons of the t-bpe ligand. For trans-[Ru(NO)(NH3)4(t-bpe)](PF6)3•H2O there are 5 signals with chemical shifts from 8,7 to 7,6 ppm due to the NO influence. One of them is a doubled doublet assigned to ethylenic protons. The spectrum of [trans-Ru(4-acpy)(NH3)4(mu-t-bpe)trans-Ru(NO)(NH3)4]Cl5•2H2O, has 6 signal located from 8,8 to 7,2 ppm, with 2:2:4:2:2:2 integration. These are assigned to aromatic and ethylenic protons of the t-bpe and aromatic of the 4-acpy. Only Ru2+/3+ processes were observed in the cyclic voltammograms of [Ru(NH3)5(t-bpe)](PF6)2 (E1/2’ = +116 mV vs Ag/AgCl), trans-[Ru(NH3)4(H2O)(t-bpeH)](PF6)3 (E1/2’ = +165 mV vs Ag/AgCl), trans-[Ru(4-acpy)(NH3)4(H2O)](PF6)2 (E1/2’ = +247 mV vs Ag/AgCl) and trans-[Ru(4-acpy)(NH3)4(t-bpe)](PF6)2 (E1/2’ = +405 mV vs Ag/AgCl). The cyclic voltammograms trans-[Ru(NO)(NH3)4(t-bpe)](PF6)3•H2O and [trans-Ru(4-acpy)(NH3)4(-t-bpe)trans-Ru(NO)(NH3)4]Cl5•2H2O displayed {RuNO}3+/{RuNO}2+ processes (Ec = -170 mV vs Ag/AgCl and Ec = -188 mV vs Ag/AgCl, respectively) and cathodic peaks indicating {RuNO}2+/{RuNO}+ processes (Ec = -640 mV vs Ag/AgCl and Ec = -650 mV vs Ag/AgCl, respectively). The compound trans-[Ru(NO)(NH3)4(t-bpe)](PF6)3•H2O was irradiated at 313 and 366 nm, at pHs 1,2 and 7,0. Uv-vis and infrared spectrophotometries were used to analyze the product of the photochemical reaction. The decrease of the absorption band, NO, indicated the NO released. The quantum yields were determined for irradiations in 313 nm at pH 1,2 and 7,0 (0,10 and 0,12, respectively) and irradiations in 366nm at pH 1,2 and 7,0 (0,04 and 0,04, respectively) and are in agreement with those of other trans-[Ru(NO)(NH3)4(L)]3+ (L = py-X) complexes. Very promising preliminary photochemical results showed that irradiation of [trans-Ru(4-acpy)(NH3)4(mu-t-bpe)trans-Ru(NO)(NH3)4]Cl5•2H2O with ultraviolet or visible light result in NO release. The data set showed a weak electronic communication between the extremities of t-bpe and that the NO release from [trans-Ru(4-acpy)(NH3)4(mu-t-bpe)trans-Ru(NO)(NH3)4]Cl5•2H2O with visible light is a result of that weak communication which causes visible light absorption by the binuclear complex. Thus, this class of complexes is very promising for the development of NO donors directed for biological applications, such as photochemical therapy.

Células pluripotentes são aquelas que possuem a capacidade de dar origem às células dos três folhetos embrionários (ectoderma, mesoderma e endoderma), bem como também às células germinativas. As células-tronco embrionárias (CTE) são as células pluripotentes mais conhecidas, as quais apresentam uma elevada capacidade de diferenciação celular e autorenovação. Estas propriedades tornam as CTE potenciais ferramentas para a medicina regenerativa, porém seu uso na prática clínica enfrenta várias barreiras. Neste sentido, o acúmulo de conhecimento a respeito dos mecanismos envolvidos na manutenção da pluripotência, levou ao desenvolvimento de técnicas capazes de induzir a pluripotência em células somáticas adultas. Na maioria das abordagens, isto se dá pela expressão ectópica de fatores de transcrição envolvidos na pluripotência (como Oct4 e Nanog). Com isto em vista, torna-se evidente que estudos que levem a um melhor entendimento destas propriedades biológicas, podem levar ao desenvolvimento desta importante área. Apesar destas inovações, os mecanismos responsáveis pela manutenção ou indução da pluripotência e da autorenovação, continuam largamente inexplorados. Neste sentido, o conjunto de técnicas referidas como High Content Screening (HCS) apresenta características fundamentais que permitiriam a interrogação sistemática e em larga-escala de fatores que possam estar influenciando nestes processos. A técnica de HCS se baseia no uso de microscopia de fluorescência em placas de 96 ou mais poços, permitindo a aquisição e a análise automatizada das imagens, de forma a quantificar alterações fenotípicas nas células. O presente trabalho teve como objetivo estabelecer um modelo experimental para a avaliação funcional e em larga escala de fatores que possam influenciar a diferenciação celular. Tendo em vista a facilidade de cultivo e manuseio, a linhagem humana de células pluripotentes de carcinoma embrionário (CCE) NTera-2, foi utilizada. Para a padronização do modelo, o processo de diferenciação foi avaliado ao longo do tempo (em 2, 4 e 8 dias) na presença ou ausência de ácido transretinóico (atRA), utilizado como indutor de diferenciação celular. Para isso, os níveis transcricionais de Oct4, Nanog (marcadores da pluripotência) e de N-Caderina foram avaliados por PCR em tempo real. Finalmente, a expressão e a distribuição celular de Oct4, Nanog e da alfa-actina foi avaliada por meio de microscopia de fluorescência automatizada, com o uso de anticorpos ou faloidina marcada, utilizando um sistema de HCS (Operetta, Perkin Elmer) para a análise dos resultados. A proliferação celular das células submetidas à diferenciação foi avaliada pelo ensaio do XTT. O atRA inibiu a proliferação e induziu a diferenciação; como demonstrado, respectivamente, pelos resultados do ensaio do XTT, decaimento dos níveis de Oct4 e Nanog e, concomitante aumento de N-Caderina, ao longo do tempo. Também foi observada a diferenciação espontânea da linhagem, na ausência de atRA, porém, de forma reduzida. Finalmente, as avaliações de HCS evidenciaram que, durante o processo de diferenciação, a perda da expressão nuclear de Oct4 e Nanog está associada à alteração do fenótipo celular, com a redistribuição da actina cortical e a formação das stress fibers, caracterizando o processo de transição epitélio-mesenquima (EMT), um importante mecanismo envolvido na diferenciação celular. Os resultados obtidos neste trabalho demonstram a viabilidade do uso da linhagem NTera-2 como modelo para estudos futuros de HCS visando a identificação de moléculas que atuem na modulação de propriedades fundamentais das células tronco pluripotentes. / Pluripotent stem cells are those that possess the ability to generate cells from the three germ layers (ectoderm, mesoderm and endoderm), as well as the germ cells. The embryonic stem cells (ESC) are the best known pluripotent cells that present a high capacity of cell differentiation and self renewal. These properties of the ESC make them potential tools for the regenerative medicine, but their use in clinical practice faces several barriers. In this sense, the accumulation of knowledge about the mechanisms involved in the maintenance of pluripotency led to the development of techniques capable of inducing pluripotency in adult somatic cells. In most approaches, this is achieved by the ectopic expression of transcription factors involved in pluripotency (such as Oct4 and Nanog). With this in mind, it becomes clear that studies that provide a better understanding of these biological properties can lead to the development of this important area. Despite these innovations, the mechanisms responsible for the maintenance or induction of pluripotency and self-renewal remain largely unexplored. In this sense, the set of techniques such as High Content Screening (HCS) has fundamental characteristics that allow systematic and large-scale interrogation of factors that may be influencing these processes. The HCS technique is based on the use of fluorescence microscopy in 96-well or larger plates, allowing the automated acquisition and analysis of images, so as to measure phenotypic changes in the cells. This study aimed to establish an experimental model for functional and large-scale assessment of factors that may influence cellular differentiation. Due its simple cultivation and handling characteristics, a human lineage of pluripotent embryonal carcinoma cell (ECC) NTERA-2 was used. To standardize the model, the process of differentiation was evaluated over time (at 2, 4 and 8 days) in the presence or absence of all-trans retinoic acid (atRA), used as an inducer of cellular differentiation. The transcriptional levels of Oct4, Nanog (pluripotency markers) and Ncadherin were assessed by real time PCR. Finally, the expression and cellular distribution of Oct4, Nanog and alpha-actin was assessed by fluorescence microscopy, using antibodies or labelled phalloidin, using a HCS platform (Operetta, Perkin Elmer) for the analysis of the results. The proliferation of cells undergoing differentiation was assessed by XTT assay. atRA inhibited proliferation and induced differentiation, as shown by the XTT assay results, and the decay of Oct4 and Nanog, and concomitant increase of N-cadherin levels over time, respectively. It was also observed spontaneous differentiation in the absence of atRA although in less extent. Finally, the HCS results showed that during the differentiation process, the loss of nuclear expression of Oct4 and Nanog is associated with alteration of cell phenotype, with redistribution of cortical actin and formation of stress fibers, characterizing the epithelialmesenchymal transition (EMT), an important mechanism involved in cell differentiation. The results of this study therefore demonstrate the feasibility of using the NTERA-2 cell line as a model for future HCS studies aiming identification of molecules that act in the modulation of fundamental properties of pluripotent stem cells.

A doença de Chagas, causada pelo parasita protozoário Trypanosoma cruzi, afeta milhões de pessoas, a maioria delas vivendo na América latina. Apesar dos avanços da medicina e da biotecnologia, ainda existem poucas opções de tratamento para indivíduos com a doença. Assim, é importante compreendermos os detalhes moleculares da infecção parasitária, para que novas alternativas terapêuticas e de diagnóstico possam ser desenvolvidas para esses pacientes. Neste trabalho estudamos esta doença em duas frentes, uma do ponto de vista do parasita, e a outra, da resposta do hospedeiro. Utilizando bioinformática, identifcamos um peptídeo conservado (denominado TS9) presente nas proteínas de superfície gp85/transsialidases do parasita. Este peptídeo é capaz de promover adesão celular e, na sua forma sintética, inibe a entrada do T. cruzi na célula hospedeira. Análise da estrutura proteica revelou que o peptídeo TS9 encontra-se num domínio do tipo laminina-G, lado-a-lado com o peptídeo FLY, outro peptídeo conservado desta grande família, previamente descrito pelo nosso grupo. Juntos, eles formam um sítio de adesão a citoqueratinas e proteínas de flamento intermediário. Na segunda parte, investigamos os antígenos e epítopos reconhecidos pelas imunoglobulinas de pacientes portadores da doença nas suas diferentes formas clínicas: assintomática e cardiomiopatias, leve ou grave. Criamos uma biblioteca de phage display contendo, virtualmente, todos os fragmentos proteicos existentes no T. cruzi, que foi varrida contra imunoglobulinas para a construção de um mapa da resposta humoral dos pacientes com a doença de Chagas. Nossos resultados mostram que a resposta dos pacientes é complexa, e mais de dois mil epítopos foram mapeados. Muitos deles, como os antígenos B13, SAPA e FRA já foram previamente descritos, validando nosso método. Porém, um grande número de novos epítopos, inclusive contra proteína descritas como hipotéticas ou sem função conhecida, também foram encontrados. Seus papéis na infecção e resposta imune da doença merecem, portanto, atenção. Em resumo, as abordagens e técnicas utilizadas nesta tese são inovadoras, e permitiram a identifcação de peptídeos e moléculas que poderão ser úteis para o desenvolvimento de novos métodos diagnósticos e terapêuticos para a doença de Chagas. / Chagas disease, caused by the protozoan parasite Trypanosoma cruzi, afects millions of people, most of them living in Latin America. Despite advances in medicine and biotechnology, there are still few treatment options for individuals with the disease. Thus, it is important to understand the molecular details of the parasitic infection, so that new therapeutic and diagnostic alternatives can be developed for these patients. In this work, we study this disease in two fronts, one from the point of view of the parasite, and the other, of the response of the host. Using bioinformatics, we identifed a conserved peptide (called TS9) present in the surface proteins gp85 / trans-sialidases of the parasite. This peptide is capable of promoting cell adhesion and, in its synthetic form, inhibits the entry of T. cruzi into the host cell. Analysis of the protein structure revealed that the TS9 peptide is in a laminin-G-like domain, side-by-side with the peptide FLY, another conserved peptide of this large family, previously described by our group. Together, they form an adhesion site to cytokeratins and intermediate flament proteins. In the second part, we investigated the antigens and epitopes recognized by the immunoglobulins of patients with the disease in their diferent clinical forms: asymptomatic and cardiomyopathies, mild or severe. We created a phage display library containing virtually all existing protein fragments in T. cruzi. This library was screened against immunoglobulins for the construction of a humoral response map of patients with Chagas disease. Our results show that the response of the patients is complex, and more than 2,000 epitopes have been mapped. Many of them, such as the B13, SAPA and FRA antigens have been previously described, validating our method. However, a large number of new epitopes, including many against proteins described as hypothetical or with no known function, were also found. Their roles in infection and immune response of the disease deserve, therefore, attention. In summary, the approaches and techniques used in this thesis are innovative and have allowed the identifcation of new peptides and molecules that may be useful for the development of new diagnostic and therapeutic methods for Chagas disease.

O gene do Retardo Mental do X Frágil (FMR1) possui 17 éxons e seu transcrito primário pode sofrer splicing alternativo, havendo, entre outros eventos, possibilidade de exclusão ou inclusão do éxon 12. O produto da expressão do FMR1, a proteína do retardo mental do X frágil (FMRP), possui papéis importantes no sistema nervoso central, atuando como repressora da tradução de RNAm em espinhas dendríticas e controlando a síntese de proteínas envolvidas na função sináptica. Entre dois domínios centrais do tipo KH presentes na FMRP, o segundo (KH-2) é responsável pela interação da proteína aos polissomos. O domínio KH-2 é codificado pelos éxons 9 a 13 do FMR1 e possui a alça variável mais longa já observada entre proteínas humanas, que é codificada pelos éxons 11 e 12. A inclusão do éxon 12 no RNAm do FMR1 causa uma extensão em fase dessa alça variável do KH-2 da FMRP. Estas isoformas apresentam expressão significativa em neurônios cortico-cerebrais e cerebelares do rato, no primeiro mês pós-natal. Este trabalho baseia-se em resultados prévios do grupo de pesquisa, em que se identificaram sequências curtas no íntron 12 do FMR1, com potencial para agir como acentuadores de splicing. Baseando-nos na hipótese de que essas sequências constituem elementos transcritos que se ligam a fatores proteicos do núcleo celular, potencialmente reguladores do splicing do pré-RNAm do FMR1, realizamos ensaios de precipitação por afinidade com extratos nucleares de córtex cerebral de rato e transcritos do loco, biotinilados. Análises por espectrometria de massas revelaram enriquecimento de proteínas nucleares, contendo domínios de ligação a RNA, principalmente aquelas relacionadas à regulação e processamento de pré-RNAm, sobretudo o splicing / Fragile X Mental Retardation 1 gene (FMR1) comprises 17 exons. Its primary transcript is subject to alternative splicing, allowing for the possibility of exon 12 inclusion or skipping, among other events. The product of FMR1 gene expression, fragile X mental retardation protein (FMRP), has important roles in the central nervous system, acting as a translational repressor in dendritic spines, thus controlling the synthesis of proteins involved in synaptic function. FMRP has two central KH domains. One of them (KH-2) is responsible for its interaction with polysomes. The KH-2 domain is encoded by FMR1 exons 9 to 13. It contains the longest variable loop ever observed among human KH-containing proteins, which is encoded by FMR1 exons 11 and 12. Exon-12 inclusion in FMR1 mRNA causes an in-frame extension of FMRP KH-2 domain variable loop. These isoforms appear significantly expressed in cortico-cerebral and cerebellar neurons of the rat in the first month after birth. We have previously identified short sequences within FMR1 intron 12 that may potentially act as splicing enhancers. Our study is based on the hypothesis that those sequences when transcribed should bind to nuclear protein factors that may function as FMR1 exon 12 pre-mRNA splicing regulators. To initiate an experimental approach to test that hypothesis, we conducted affinity precipitation assays with rat cerebral cortex nuclear extracts and biotinylated transcripts. Mass spectrometry analyses disclosed proteins that have been described to be enriched in the cell nucleus, contain RNA-binding domains, and be functionally related to pre-mRNA processing, notably splicing

As leishmanioses são antropozoonoses com amplo problema de saúde pública, que acometem aproximadamente 12 milhões de indivíduos em todo o mundo e causam cerca de 60 mil mortes por ano. No Brasil, a leishmaniose tegumentar (LT) apresenta coeficiente médio de detecção de 16 casos por 100 mil habitantes, onde em notificações no estado do Maranhão apresenta um dos maiores índices de incidência. Os fármacos utilizados atualmente apresentam eficácia limitada e algumas vezes significante toxicidade e efeitos adversos, sendo necessária a busca por novos tratamentos. Um dos meios para obtenção deste propósito é obter extratos vegetais que proporcionem a inativação da enzima arginase presente no parasito e responsável pela produção de poliaminas essenciais a sua sobrevivência. A escolha do material vegetal foi baseada através de práticas medicinais de populações onde a planta Stachytarpheta cayennensis é utilizada como analgésica, antiinflamatória e no tratamento de úlceras causadas por Leishmania. A planta foi coletada e feita a identificação botânica, e a droga foi utilizada para preparo de dois extratos por decocção e maceração em etanol 50%. Ambos foram fracionados com n-butanol e utilizados em testes de inibição da arginase. A fração butanólica do chá (BUF) foi a que apresentou menor número de constituintes. A análise do BUF por ressonância magnética nuclear indicou a presença de uma mistura de 7:3 de verbascosídeo/isoverbascosideo. Em seguida foi realizado o teste de inibição enzimática com a mesma fração e com os compostos estruturalmente relacionado com o verbascosídeo: ácido cafeico (IC50 = 1.5 µM), ácido clorogênico (IC50 = 3.4 µM), e ácido rosmarínico (IC50 = 1.5 µM). O teste de inibição na forma promastigota do parasito com a fração (BUF-CHÁ) em 72h de tratamento apresentou EC50 de 51 µg/mL. A partir dos resultados encontrados faz-se necessário mais experimentos com a planta, como a realização de ensaios com amastigotas de Leishmania e teste de toxicidade celular. Conclusão: S. cayennensis pode ser uma promissora fonte de novos fármacos para leishmaniose. / Stachytarpheta cayennensis is a plant traditionally used to treat tegumentary Leishmaniasis and as an anti-inflammatory. The aim of this study was to evaluate the mechanisms of action of extracts from S. cayennensis on the arginase enzyme of the trypanosome parasite Leishmania (Leishmania) amazonensis. S. cayennensis was collected in Formosa da Serra do Maranhão, Brazil. Crude water extract was fractionated with n-butanol and fractions were tested against arginase enzymes collected from L. (L.) amazonensis. The most potent arginase inhibitor fraction was then tested against L. (L.) amazonensis promastigotes in axenic culture. To verify arginase inhibition in L. (L.) amazonensis, promastigote cultures were supplemented with L-arginine (substrate) and L-ornithine, a product of hydrolysis of L-arginine by the arginase enzyme. Butanolic fraction (BUF) is a potent L. (L.) amazonensis arginase inhibitor (IC50 = 5 ± 1 µg/mL). BUF showed an IC50 of 51 µg/mL against L. (L.) amazonensis promastigotas. In addition, caffeic acid and two acids containing caffeoyl moiety were tested against arginase showing IC50 1.5-3.4 µM. The inhibition of arginase by BUF in the promastigote cultures was demonstrated by adding L-ornithine, which enhances parasite growth. In conclusion, verbascoside present in S. cayennensis extracts (BUF) target the arginase enzyme of L. (L.) amazonensis, resulting in the death of the parasites.

As transições eletrônicas que apresenta as energias mais baixas no retinal e em quatro retinais sintéticos foram analisadas em dois diferentes ambientes: no vácuo e ligados à proteína bacterioopsina por uma base de Schiff protonada, utilizando diversos métodos de química teórica. Os resultados aqui apresentados fornecem indicativos de que três estados eletrônicos estão envolvidos na formação da primeira banda de absorção dos aldeídos, enquanto que, no caso dos compostos ligados à proteína apenas dois estados estariam envolvidos. As análises discutidas neste trabalho também sugerem uma possível explicação para o envolvimento de dois estados eletrônicos excitados no processo de fotoisomerização do retinal ligado à bacterioopsina. / Low-lying electronic transitions of retinal and of four synthetic retinals were analyzed in two different environments: in vacuum and linked to bacterioopsin through a protonated Schiff base, employing several methods of theoretical chemistry. The results here reported suggest that the first absorption band of the aldehydes involves three electronic states, while for the case of protein linked compounds, two states would be embraced. Our discussions also provided a possible explanation about the involvement of two electronic excited states in the photoisomerization process of retinal linked to bacterioopsin.

Der humane Stammzellfaktor (SCF) ist ein zentraler Wachstumsfaktor für Mastzellen in der Dermis und für Melanozyten in den Basalzellschichten der Epidermis. Er wird u. a. von Keratinozyten produziert. In dieser Arbeit wurde die mögliche Regulation der Expression von SCF aus Keratinozyten durch All-Trans-Retinsäure (RA) und Dexamethason in vitro an Hand der HaCaT-Zelllinie untersucht. Die HaCaT-Zellen wurden mit den beiden o. g. Substanzen (10 hoch -5 M bis 10 hoch -9 M) über 24 Stunden und 11 Tage inkubiert. Die Auswertung der HaCaT-Zellzahl, des Gesamt-Proteins SCF, dessen Splicevarianten (mSCF, sSCF) und der Rezeptoren von RA (RAR-alpha, -beta, -gamma) und von Dexamethason (GR-alpha, -beta) erfolgte mittels ELISA und RT-PCR. Dabei ergaben sich folgende Resultate: RA bewirkt einen Anstieg von SCF, Dexamethason bewirkt bei Kurzinkubation eine deutliche Zunahme von SCF, bei Dauerinkubation einen starken Abfall. Die RA-Rezeptoren RA-alpha und -gamma waren nach Inkubation mit RA verstärkt nachzuweisen; die Glukokortikoid-Rezeptoren GR-alpha und -beta zeigten nach Inkubation mit Dexamethason ebenfalls eine vermehrte Expression. Die Expression des Mastzellwachstumsfaktors SCF könnte deshalb unter physiologischen, pathologischen und therapeutischen Bedingungen durch Retinoide und Glukokortikoide reguliert sein. / The human stem cell factor (SCF) is a crucial growth factor for mast cells in the dermis and for the melanocytes in the basal layers of the epidermis. SCF is produced, among others, by keratinocytes. This study examines the possible regulation of the expression of SCF from keratinocytes by all-trans retinoic acid (RA) and dexamethasone in vitro by the keratinocyte cell line HaCaT. The HaCaT-cells were incubated for 24 hours or 11 days, respectively, with one of the above mentioned substances (10 to the power of -5 M to 10 to the power of -9 M). The analysis of the number of HaCaT-cells, of the total SCF protein, its splice variants (mSCF, sSCF), the receptors of RA (RAR-alpha, -beta, -gamma), and of the dexamethasone (GR-alpha, -beta) was done by ELISA and RT-PCR. The following results were found: RA induces an increase of SCF, dexamethasone at a short incubation period a considerable increase of SCF, and at long-term incubation a strong decrease. The RA-receptors RA-alpha und -gamma expression is increased after incubation with RA, and the glucocorticoid-receptors GR-alpha and -beta after the incubation with dexamethasone. Therefore, it is probable that the increase of the mast cell growth factor SCF under physiological, pathological and therapeutic conditions could be regulated by retinoic acid and glucocorticoids.

In dieser Arbeit wird unter Verwendung des Su-Schrieffer-Heeger-Modells die Dynamik des einfachsten konjugierten Polymers Trans-Polyacetylen in Mean-Field-Approximation untersucht. Dazu wird erstmalig von einer dimerisierten Peierls-Kette im Grundzustand ausgegangen, die durch einen gaußförmigen Laserpuls angeregt wird. Sowohl bei subresonanter Anregung als auch bei Anregungen hoch im Band bilden sich geladene Solitonpaare mit gemischten Gap-Zuständen, für die ein Phasendiagramm in Abhängigkeit vom Mischungsparameter abgeleitet wird. Diese Zustände werden im Rahmen des Takayama-Lin-Liu-Maki-Modells erfolgreich beschrieben.Um einen Ladungstransfer zwischen benachbarten Ketten zu untersuchen, werden die Rechnungen auf zwei gekoppelte Peierls-Ketten ausgedehnt. In Abhängigkeit von der Kopplungsstärke und der Kettenlänge ergibt sich eine Reihe von Grundzustandskonfigurationen. Bei einer Anregung mit einem transversalen Laserpuls findet ein Ladungstransfer zwischen den beiden Ketten mit einer Frequenz statt, die der doppelten Kopplungsstärke entspricht. Zur Einbeziehung der Coulomb-Wechselwirkung der Pi-Elektronen wird das Pariser-Parr-Pople-Modell verwendet. Durch Anpassung an möglichst viele experimentelle Größen wird ein geeigneter Satz von Modell-Parametern berechnet. Die von der Kette aufgenommene Energie und deren Dynamik werden diskutiert. / In the framework of the Su-Schrieffer-Heeger model the dynamics of the most simple conjugated polymer trans-polyacetylene is investigated in mean field approximation. Starting with a dimerized Peierls chain in the ground state, a femtosecond laser pulse with a gaussian enveloppe is applied. For subresonant and high band excitation charged soliton pairs are created and are related to mixed gap states. For different values of the mixing strength a phase diagram can be drawn. The creation of the mixed gap states can be also explained within the continuum approximation with the Takayama-Lin-Liu-Maki model. In order to investigate charge transfer between two Peierls chains, the calculations are extended to a system with two coupled chains. Different ground state configurations occur, depending on the coupling stength and the chain length. In the case of an excitation perpendicular to the chain axis, a strong charge transfer between the chains is observed. Furthermore the Pariser-Parr-Pople model is used to take into account the Coulomb interaction between the Pi-electrons. A model parameter set can be determined by fitting the experimental values. The energy absorbed by the chain and the soliton dynamics are discussed in this model.

A gordura é responsável por diversas características do sorvete e a formação de sua estrutura depende dos processos de produção. A substituição da base gordurosa deve ser feita com conhecimento das transformações que esta sofre durante o processamento. A adição de ingredientes funcionais pode agregar benefícios ao alimento. O fruto tropical longan é muito conhecido por países asiáticos, sendo sua polpa doce e suculenta possuindo muitos minerais, vitaminas e substâncias benéficas à saúde. Este projeto sugere o desenvolvimento de formulações de sorvete alterando a base gordurosa e adicionando o fruto do longan como ingrediente funcional. A reologia oscilatória foi escolhida como principal instrumento para estudar as mudanças que ocorrem na estrutura das misturas dos sorvetes devido à variação do tipo de gordura utilizado, e avaliar a gordura low trans, de palma e gordura de cupuaçu como substitutos da gordura hidrogenada. A formulação com gordura de palma apresentou as maiores diferenças entre as gorduras utilizadas ao processo de maturação e a estrutura mais fraca segundo as análises reológicas. Também obteve uma textura mais firme e menor overrun que a gordura hidrogenada e de cupuaçu, provavelmente pelo seu perfil de cristalização e por sofrer menor desestabilização dos glóbulos de gordura por parte do emulsificante. A formulação com gordura de cupuaçu apresentou uma resposta semelhante ao processo de maturação da formulação com gordura hidrogenada, assim como a textura e o overrun sugerindo que elas tenham formado as melhores redes de gordura. Também obteve a maior resistência ao derretimento, oposto à formulação com gordura de palma. Sensorialmente as formulações com gordura de cupuaçu e hidrogenada não apresentaram diferenças significativas. O fruto longan apresentou uma alta concentração de açúcares, permitindo o desenvolvimento de uma formulação com redução de 25% na adição de sacarose e boa aceitação pela análise sensorial. / Fat is responsible for several characteristics of ice cream and the formation and its structure depends on the production process. Replacing the fat base should be made with knowledge of the transformations that it undergoes during processing. The addition of functional ingredients may add benefits to the food. The tropical fruit longan is well known in Asian countries, with their sweet and juicy pulp containing many minerals, vitamins and substances beneficial to health. This project suggests the development of ice cream formulations varying the fat base and the addition of longan fruit as a functional ingredient. The oscillatory rheology was chosen as the main tool to study the changes occurring in the structure of ice cream mixtures due to variation of the type of fat used, and evaluate low trans fat, palm fat and cupuassu fat as substitutes for the hydrogenated fat. The formulation with palm fat showed the greatest differences among the fats used in the process of ageing and weaker structure according to the rheology analysis. It also showed a firmer texture and a lower overrun than the hydrogenated and cupuassu fat, probably for its crystallization profile and for suffering less destabilization of fat globules by the emulsifier. The formulation with cupuassu fat showed a similar response to the ageing process with the formulation of hydrogenated fat, as well as the texture and overrun suggesting that they had formed the best fat network. It also had the highest melting resistance, opposite to the formulation with palm fat. Sensorially, formulations with cupuassu fat and hydrogenated fat showed no significant differences. The longan fruit showed a high concentration of sugars, allowing the development of a formulation with a 25% reduction in the addition of sucrose, and good acceptance by sensory analysis.

A gordura é responsável por diversas características do sorvete e a formação de sua estrutura depende dos processos de produção. A substituição da base gordurosa deve ser feita com conhecimento das transformações que esta sofre durante o processamento. A adição de ingredientes funcionais pode agregar benefícios ao alimento. O fruto tropical longan é muito conhecido por países asiáticos, sendo sua polpa doce e suculenta possuindo muitos minerais, vitaminas e substâncias benéficas à saúde. Este projeto sugere o desenvolvimento de formulações de sorvete alterando a base gordurosa e adicionando o fruto do longan como ingrediente funcional. A reologia oscilatória foi escolhida como principal instrumento para estudar as mudanças que ocorrem na estrutura das misturas dos sorvetes devido à variação do tipo de gordura utilizado, e avaliar a gordura low trans, de palma e gordura de cupuaçu como substitutos da gordura hidrogenada. A formulação com gordura de palma apresentou as maiores diferenças entre as gorduras utilizadas ao processo de maturação e a estrutura mais fraca segundo as análises reológicas. Também obteve uma textura mais firme e menor overrun que a gordura hidrogenada e de cupuaçu, provavelmente pelo seu perfil de cristalização e por sofrer menor desestabilização dos glóbulos de gordura por parte do emulsificante. A formulação com gordura de cupuaçu apresentou uma resposta semelhante ao processo de maturação da formulação com gordura hidrogenada, assim como a textura e o overrun sugerindo que elas tenham formado as melhores redes de gordura. Também obteve a maior resistência ao derretimento, oposto à formulação com gordura de palma. Sensorialmente as formulações com gordura de cupuaçu e hidrogenada não apresentaram diferenças significativas. O fruto longan apresentou uma alta concentração de açúcares, permitindo o desenvolvimento de uma formulação com redução de 25% na adição de sacarose e boa aceitação pela análise sensorial. / Fat is responsible for several characteristics of ice cream and the formation and its structure depends on the production process. Replacing the fat base should be made with knowledge of the transformations that it undergoes during processing. The addition of functional ingredients may add benefits to the food. The tropical fruit longan is well known in Asian countries, with their sweet and juicy pulp containing many minerals, vitamins and substances beneficial to health. This project suggests the development of ice cream formulations varying the fat base and the addition of longan fruit as a functional ingredient. The oscillatory rheology was chosen as the main tool to study the changes occurring in the structure of ice cream mixtures due to variation of the type of fat used, and evaluate low trans fat, palm fat and cupuassu fat as substitutes for the hydrogenated fat. The formulation with palm fat showed the greatest differences among the fats used in the process of ageing and weaker structure according to the rheology analysis. It also showed a firmer texture and a lower overrun than the hydrogenated and cupuassu fat, probably for its crystallization profile and for suffering less destabilization of fat globules by the emulsifier. The formulation with cupuassu fat showed a similar response to the ageing process with the formulation of hydrogenated fat, as well as the texture and overrun suggesting that they had formed the best fat network. It also had the highest melting resistance, opposite to the formulation with palm fat. Sensorially, formulations with cupuassu fat and hydrogenated fat showed no significant differences. The longan fruit showed a high concentration of sugars, allowing the development of a formulation with a 25% reduction in the addition of sucrose, and good acceptance by sensory analysis.