Characterization of molecular damage induced by UV photons and carbon ions on biomimetic heterostructures

The study of the effect of radiation on living tissues is a rather complex task to address mainly because they are made of a set of complex functional biological structures and interfaces. Particularly if one is looking for where damage is taking place in a first stage and what are the underlying reaction mechanisms. In this work a new approach is addressed to study the effect of radiation by making use of well identified molecular hetero-structures samples which mimic the biological environment. These were obtained by assembling onto a solid support deoxyribonucleic acid (DNA) and phospholipids together with a soft water-containing polyelectrolyte precursor in layered structures and by producing lipid layers at liquid/air interface with DNA as subphase. The effects of both ultraviolet (UV) radiation and carbon ions beams were systematically investigated in these heterostructures, namely damage on DNA by means vacuum ultraviolet (VUV), infrared (IR), X-Ray Photoelectron (XPS) and impedance spectroscopy. Experimental results revealed that UV affects furanose, PO2-, thymines, cytosines and adenines groups. The XPS spectrometry carried out on the samples allowed validate the VUV and IR results and to conclude that ionized phosphate groups, surrounded by the sodium counterions, congregate hydration water molecules which play a role of UV protection. The ac electrical conductivity measurements revealed that the DNA electrical conduction is arising from DNA chain electron hopping between base-pairs and phosphate groups, with the hopping distance equal to the distance between DNA base-pairs and is strongly dependent on UV radiation exposure, due loss of phosphate groups. Characterization of DNA samples exposed to a 4 keV C3+ ions beam revealed also carbon-oxygen bonds break, phosphate groups damage and formation of new species. Results from radiation induced damage carried out on biomimetic heterostructures having different compositions revealed that damage is dependent on sample composition, with respect to functional targeted groups and extent of damage. Conversely, LbL films of 1,2-dipalmitoyl-sn-Glycero-3-[Phospho-rac-(1-glycerol)] (Sodium Salt) (DPPG) liposomes, alternated with poly(allylamine hydrochloride) (PAH) revealed to be unaffected, even by prolonged UV irradiation exposure, in the absence of water molecules. However, DPPG molecules were damaged by the UV radiation in presence of water with cleavage of C-O, C=O and –PO2- bonds. Finally, the study of DNA interaction with the ionic lipids at liquid/air interfaces revealed that electrical charge of the lipid influences the interaction of phospholipid with DNA. In the presence of DNA in the subphase, the effects from UV irrladiation were seen to be smaller, which means that ionic products from biomolecules degradation stabilize the intact DPPG molecules. This mechanism may explain why UV irradiation does not cause immediate cell collapse, thus providing time for the cellular machinery to repair elements damaged by UV.

Return migration and entrepreneurship: An IV approach

Double Degree. A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Master’s Degree in Management from NOVA – School of Business and Economics and a Masters Degree in Economics from Louvain School of Management

A construção da figura da INANNA/IŠTAR na Mesopotâmia: IV-II milénios a.C.

A divindade sumero-acádica Inanna/Ištar afirma-se como uma das mais importantes figuras divinas do universo religioso mesopotâmico, tendo sido alvo de um trabalho constante por parte da historiografia moderna. O seu lugar de destaque é confirmado pela sua constante presença como protagonista nas composições mitopoéticas, assim como pela transversalidade do seu culto, atestado desde a segunda metade do IV milénio a.C. O seu carácter sincrético conheceu um primeiro e vinculativo momento, quando a deusa suméria Inanna se fundiu com a deusa semita Ištar. A partilha da mesma identidade astral, Vénus, permitiu que as características das duas divindades se misturassem, definindo o quadro comportamental arquetípico que encontramos na literatura, nos cultos e na iconografia, tanto em termos diacrónicos como sincrónicos. O presente trabalho tem como grande objectivo reavaliar o processo construtivo desta divindade, tentando descortinar os contributos de uma e outra matriz, cujo encontro se deu ainda durante o IV milénio a.C. Produto divino de uma civilização híbrida, Inanna/Ištar desenvolveu a sua múltipla personalidade, ao mesmo tempo que a Mesopotâmia procurava acomodar as tradições sumérias e semitas, numa articulação do binómio múltiplo/uno ímpar. O exame cruzado dos dados onde a deusa figura, desde os primórdios do seu culto, até aos primeiros séculos do II milénio a.C., época em que a literatura mesopotâmica conheceu a sua fase de ouro, permite-nos evidenciar a sua esfera de acção globalizante, que encontra o seu fio condutor nas relações de poder. Por outro lado, torna-se possível descortinar as suas origens, assim como sincretismos e dissociações divinas, prévias ao advento político de Sargão, que cristalizou a simbiose civilizacional e, como tal, religiosa, da Mesopotâmia, ao efectivar a primeira unificação do território compreendido entre os rios Tigre e Eufrates. Com esta tese pretendemos ainda conciliar expressões religiosas de tempos diferentes, centradas na figura de Inanna/Ištar, contrariando a tendência tradicional de confinar o comportamento e pensamento religiosos do homem mesopotâmico, numa moldura cronológica, definida por balizas políticas. A nossa intenção prende-se, sobretudo, com a identificação do grau de transformações que a identidade da deusa terá sofrido, a partir do entendimento que a mesma encontra a sua origem e, simultaneamente, reflecte-se na mentalidade dos mesopotâmios, cujo norte se encontra numa lógica de mudança em continuidade. Seguindo linhas historiográficas recentes, a nossa proposta afigura-se como um novo olhar sobre o desenvolvimento de uma das divindades mesopotâmicas mais marcante, cujos ecos ressoaram pelos quatro quadrantes da Antiguidade do Médio Oriente.