Novel strategies to combat gram-negative bacterial pathogens using bacteriophage proteins

Dissertação de mestrado em Bioengenharia

Novas bio-estratégias para a destoxificação de ocratoxina A utilizando bactérias do ácido láctico

A ocorrência de bolores micotoxigénicos pertencentes aos géneros Aspergillus, Penicillium e Fusarium em alimentos para consumo Humano e animal, tem um impacto importante sobre a saúde pública e constitui também um importante problema económico. Isto é devido à síntese por este tipo de fungos filamentosos de metabolitos altamente tóxicos conhecidos como micotoxinas. A maioria das micotoxinas são substâncias cancerígenas, mutagénicas, neurotóxicas e imunossupressoras, sendo a ocratoxina A (OTA) uma das mais importantes. A OTA é uma micotoxina, tóxica para os animais e Humanos principalmente devido às suas propriedades nefrotóxicas. Alguns grupos de bactérias gram positivas nomeadamente as bactérias do ácido láctico (BAL) são capazes de controlar o crescimento de fungos, melhorando e aumentando a vida útil de muitos produtos fermentados e, assim, reduzir os riscos para a saúde provocados pela exposição às micotoxinas. Algumas BAL são, também, capazes de destoxificar certas micotoxinas. Em trabalhos anteriores do nosso grupo foi observada a biodegradação da OTA por estirpes de Pediococcus parvulus isoladas de vinhos do Douro. Assim, com este trabalho, pretendeu-se compreender com maior detalhe o processo de biodegradação da OTA pelas referidas estirpes e identificar quais as enzimas que estão associadas à sua biodegradação. Para atingir este objetivo utilizaram-se algumas ferramentas ioinformáticas (BLAST, CLUSTALX2, CLC Sequence Viewer 7, Finch TV), desenharam-se primers específicos e realizaram-se PCR específicos para os genes envolvidos. Através da utilização de ferramentas de bioinformática, foi possível identificar várias proteínas que pertencem à família das carboxipeptidases e que podem eventualmente participar no processo da degradação da OTA, tais como D-Ala-D-Ala carboxipeptidase serínica e carboxipeptidase membranar. Estas BAL podem desempenhar um papel importante na destoxificação da OTA, sendo as carboxipeptidases uma das enzimas envolvidas na sua biodegradação.

Evaluation of bioactivities of a propolis sample (Gerês) of Portuguese origin

Dissertação de mestrado em Genética Molecular

Trabalhar relacionamentos interpessoais e emoções como dimensões da educação sexual com crianças de 1.º CEB

Emoções e relacionamentos são tópicos incluídos nos Standards para a Educação Sexual na Europa (WHO, 2010) que estipulam uma abordagem adequada a cada faixa etária e ao longo de todo o sistema educativo. Em Portugal, a recente legislação sobre educação sexual (Lei n.º 60/2009) inclui esta temática no currículo escolar, obrigatoriamente, a partir do 1.ºCEB, privilegiando uma educação integral do indivíduo, considerando o seu desenvolvimento nos níveis cognitivo, físico, psicoafetivo, emocional e social. A necessidade de realização deste trabalho surgiu da observação de relações conflituosas e de competição, assim como de limitações na expressão de emoções, entre crianças, em contexto de estágio. O objetivo principal foi aprofundar o conhecimento sobre o desenvolvimento da inteligência emocional (IE) nas crianças e a sua relação com a educação sexual (ES), tentando compreender o impacto de algumas práticas de ES no desenvolvimento de competências inerentes à IE. Seguiu-se uma metodologia qualitativa, tendo-se realizado uma investigação-ação com uma turma de 20 alunos (12 de sexo feminino; 8 de sexo masculino) de 2.º ano de escolaridade, com idades compreendidas entre os 7 e os 8 anos. Implementou-se um conjunto de atividades com base nas orientações curriculares para a ES no 1.ºCEB, tentando estimular as competências emocionais e de relacionamento interpessoal das crianças. Também se aplicou um questionário na fase de diagnóstico e na fase de avaliação, para verificar a eficácia da intervenção. A análise e reflexão das práticas implementadas revelou o desenvolvimento da empatia e que os alunos foram demonstrando novas atitudes de resolução de conflitos. A comparação dos resultados obtidos nos dois momentos de aplicação do questionário revelou uma evolução ao nível da identificação de emoções em expressões faciais e de novas emoções, da distinção entre emoções positivas e emoções negativas e da identificação de situações que desencadeiem emoções de amor ou amizade.

Structural and enzymatic characterization of ABgp46, a novel phage endolysin with broad anti-Gram-negative bacterial activity

The present study demonstrates the antibacterial potential of a phage endolysin against Gram-negative pathogens, particularly against multidrug resistant strains of Acinetobacter baumannii. We have cloned, heterologously expressed and characterized a novel endolysin (ABgp46) from Acinetobacter phage vb_AbaP_CEB1 and tested its antibacterial activity against several multidrug-resistant A. baumannii strains. LC-MS revealed that ABgp46 is an N-acetylmuramidase, that is also active over a broad pH range (4.0-10.0) and temperatures up to 50°C. Interestingly, ABgp46 has intrinsic and specific anti-A. baumannii activity, reducing multidrug resistant strains by up to 2 logs within 2 hours. By combining ABgp46 with several organic acids that act as outer membrane permeabilizing agents, it is possible to increase and broaden antibacterial activity to include other Gram-negative bacterial pathogens. In the presence of citric and malic acid, ABgp46 reduces A. baumannii below the detection limit (> 5 log) and more than 4 logs P. aeruginosa and Salmonella Typhimurium strains. Overall, this globular endolysin exhibits a broad and high activity against Gram-negative pathogens, that can be enhanced in presence of citric and malic acid, and be used in human and veterinary medicine.

O Twitter como agente facilitador de recolha e interpretação de sentimentos: Exemplo na escolha da palavra do ano

Desde 2009 que a Porto Editora elege em “infopédia.pt” a palavra que melhor representa os anos que terminam. Este trabalho apresenta uma forma alternativa a essa eleição, substituindo a votação dos cidadãos pela recolha de dados da rede social Twitter ao longo do ano, e procedendo à análise dos mesmos em substituição da votação. Assim sendo, foram recolhidos dados associados às dez palavras finalistas incluídas no conjunto da palavra do ano 2014, os quais foram armazenados em ambiente Hadoop para seguidamente e recorrendo a dois lexicons ser possível a classificação dos tweets. Os lexicons utilizados incluem, por um lado, a lista de palavras positivas e negativas e, por outro, as polaridades associadas às palavras em conjugação com o top vinte e cinco de emoticons utilizados no Twitter. Os resultados obtidos permitem identificar a palavra mais referida e o sentimento, positivo ou negativo associado à mesma.

Transporte ativo entre casa e escola: estudo de uma escola urbana de 2º ciclo

Relatório de atividade profissional de mestrado em Ensino de Educação Física nos Ensinos Básico e Secundário

Prediction of drug targets in human pathogens

The identification of new and druggable targets in bacteria is a critical endeavour in pharmaceutical research of novel antibiotics to fight infectious agents. The rapid emergence of resistant bacteria makes today's antibiotics more and more ineffective, consequently increasing the need for new pharmacological targets and novel classes of antibacterial drugs. A new model that combines the singular value decomposition technique with biological filters comprised of a set of protein properties associated with bacterial drug targets and similarity to protein-coding essential genes of E. coli has been developed to predict potential drug targets in the Enterobacteriaceae family [1]. This model identified 99 potential target proteins amongst the studied bacterial family, exhibiting eight different functions that suggest that the disruption of the activities of these proteins is critical for cells. Out of these candidates, one was selected for target confirmation. To find target modulators, receptor-based pharmacophore hypotheses were built and used in the screening of a virtual library of compounds. Postscreening filters were based on physicochemical and topological similarity to known Gram-negative antibiotics and applied to the retrieved compounds. Screening hits passing all filters were docked into the proteins catalytic groove and 15 of the most promising compounds were purchased from their chemical vendors to be experimentally tested in vitro. To the best of our knowledge, this is the first attempt to rationalize the search of compounds to probe the relevance of this candidate as a new pharmacological target.

Strategies to combat infections of Acinetobacter baumannii biofilms

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Engenharia Clínica)

Development of elastin-like recombinamer films with antimicrobial activity

In the present work we explored the ABP-CM4 peptide properties from Bombyx mori for the creation of biopolymers with broad antimicrobial activity. An antimicrobial recombinant protein-based polymer (rPBP) was designed by cloning the DNA sequence coding for ABP-CM4 in frame with the N-terminus of the elastin-like recombinamer consisting of 200 repetitions of the pentamer VPAVG, here named A200. The new rPBP, named CM4-A200, was purified via a simplified nonchromatographic method, making use of the thermoresponsive behavior of the A200 polymer. ABP-CM4 peptide was also purified through the incorporation of a formic acid cleavage site between the peptide and the A200 sequence. In soluble state the antimicrobial activity of both CM4-A200 polymer and ABP-CM4 peptide was poorly effective. However, when the CM4-A200 polymer was processed into free-standing films high antimicrobial activity against Gram-positive and Gram-negative bacteria, yeasts and filamentous fungi was observed. The antimicrobial activity of CM4-A200 was dependent on the physical contact of cells with the film surface. Furthermore, CM4-A200 films did not reveal a cytotoxic effect against both normal human skin fibroblasts and human keratinocytes. Finally, we have developed an optimized ex vivo assay with pig skin demonstrating the antimicrobial properties of the CM4-A200 cast films for skin applications.

Dissolution enhancement of active pharmaceutical ingredients by therapeutic deep eutectic systems

A therapeutic deep eutectic system (THEDES) is here defined as a deep eutectic solvent (DES) having an active pharmaceutical ingredient (API) as one of the components. In this work, THEDESs are proposed as enhanced transporters and delivery vehicles for bioactive molecules. THEDESs based on choline chloride (ChCl) or menthol conjugated with three different APIs, namely acetylsalicylic acid (AA), benzoic acid (BA) and phenylacetic acid (PA), were synthesized and characterized for thermal behaviour, structural features, dissolution rate and antibacterial activity. Differential scanning calorimetry and polarized optical microscopy showed that ChCl:PA (1:1), ChCl:AA (1:1), menthol:AA (3:1), menthol:BA (3:1), menthol:PA (2:1) and menthol:PA (3:1) were liquid at room temperature. Dissolution studies in PBS led to increased dissolution rates for the APIs when in the form of THEDES, compared to the API alone. The increase in dissolution rate was particularly noticeable for menthol-based THEDES. Antibacterial activity was assessed using both Gram-positive and Gram-negative model organisms. The results show that all the THEDESs retain the antibacterial activity of the API. Overall, our results highlight the great potential of THEDES as dissolution enhancers in the development of novel and more effective drug delivery systems.

Formação e avaliação de desempenho: contributos para o desenvolvimento profissional

Tese de Doutoramento em Ciências da Educação (Especialidade em Desenvolvimento Curricular)

Análise do ciclo de vida usando Lourenço modelo: caso da cidade de Damasco (1960-2015)

Dissertação de mestrado Internacional em Ambiente Construído Sustentável

Incorporation of antimicrobial peptides on functionalized cotton gauzes for medical applications

A large group of low molecular weight natural compounds that exhibit antimicrobial activity has been isolated from animals and plants during the past two decades. Among them, peptides are the most widespread resulting in a new generation of antimicrobial agents with higher specific activity. In the present study we have developed a new strategy to obtain antimicrobial wound-dressings based on the incorporation of antimicrobial peptides into polyelectrolyte multilayer films built by the alternate deposition of polycation (chitosan) and polyanion (alginic acid sodium salt) over cotton gauzes. Energy dispersive X ray microanalysis technique was used to determine if antimicrobial peptides penetrated within the films. FTIR analysis was performed to assess the chemical linkages, and antimicrobial assays were performed with two strains: Staphylococcus aureus (Gram-positive bacterium) and Klebsiella pneumonia (Gram-negative bacterium). Results showed that all antimicrobial peptides used in this work have provided a higher antimicrobial effect (in the range of 4 log–6 log reduction) for both microorganisms, in comparison with the controls, and are non-cytotoxic to normal human dermal fibroblasts at the concentrations tested.

O papel do transporte público nos padrões de mobilidade no acesso a um campus universitário

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil