Integrated functional genomics for improved manufacture of recombinant enveloped virus

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Engineering and Technology Sciences-Biotechnology

Development of a "green process" for the isolation of natural functional extracts with anti-cancer activity - Application of high-pressure technology

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

O processo de envelhecimento numa população adulta com défice intelectual e desenvolvimental, DID: "perfil de funcionalidade"

RESUMO: O envelhecimento demográfico da população associado aos avanços científicos fezcom que esse fenómeno se estendesse à população com dificuldade intelectual e desenvolvimental. O processo de envelhecimento na população com DID acarreta novas formas de dependência, carências e perdas que, associadas à deficiência assumem contornos de dupla vulnerabilidade: ser idoso e ser deficiente. Objetivos, deste estudo foram caraterizar o perfil de funcionalidade numa população adulta com DID e apurar de que forma é que os aspectos sociodemográficos, condição de saúde, estado nutricional e redes socias de apoio interferem nesse perfil. Metodologia, aplicou-se a Escala de Comportamento Adaptativo versão Portuguesa a uma amostra de 40 indivíduos com DID, procedeu-se ao estudo da relação entre os vários domínios da escala e os diferentes aspetos anteriormente mencionados. Resultados, apontam para o facto, de tal como na população em geral, o processo de envelhecimento desta população variar em função do estado de saúde, das limitações da própria deficiência e da existência de sistema de apoios mais do que a idade cronológica. Conclusão, o envelhecimento da população com DID é um fenómeno recente sendo por isso importante ter um conhecimento mais aprofundado das suas caraterísticas e necessidades. A ECAP revelou ser um instrumento que permite avaliar o desempenho funcional desta população distinguindo-a da restante população idosa contribuindo assim, para o desenvolvimento de planos e programas de intervenção mais adequados.-------------ABSTRACT: The aging of the population associated with scientific advances made this phenomenon extend to the population with intellectual and developmental difficulties. The aging process in people with DID entails new forms of dependence, shortages and losses, associated with disability take contours of double vulnerability: being elderly and being disabled. Objectives, in this study were to characterize the profile functionality in an adult population with DID and determine how it is that their sociodemographic characteristics, health status, nutritional status and members support networks affect this listing. Methodology, was applied the adaptive behavior scale Portuguese version to a sample of 40 individuals with DID, we proceeded to study the relationship between the various domains of the scale and the different aspects mentioned above. Results, point to the fact, such as in the general population, the aging of the population vary depending on the state of health, of the limitations of the disability itself and the existence of support rather than chronological age system. Conclusion, an aging population with DID is a recent phenomenon and is therefore important to have a broader knowledge of their characteristics and needs. ECAP has proved to be a tool to evaluate the functional performance of this population distinguished from the remaining elderly population, thus contributing to the development of plans and most appropriate intervention programs. aging, adaptive behavior scale.

Functional and structural studies of a mini-ferritin protein

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Bioquímica

Exposição profissional ao chumbo : análise da indução de efeitos genotóxicos

RESUMO - A exposição contínua a substâncias químicas tem consequências para a saúde humana, algumas das quais não estão ainda totalmente estabelecidas. A toxicologia ocupacional é uma área interdisciplinar que envolve conhecimentos de higiene e de medicina ocupacional, de epidemiologia e de toxicologia e que tem por principal objectivo prevenir a ocorrência de efeitos adversos decorrentes do ambiente ocupacional sendo um dos seus principais papéis fornecer o máximo de dados que possam contribuir para o conhecimento dos potenciais efeitos na saúde. O chumbo é um tóxico de características cumulativas que provoca na saúde efeitos principalmente sistémicos, ou seja, o efeito tóxico manifesta-se em locais afastados do contacto inicial que resultam essencialmente de exposições crónicas, resultantes de períodos de exposição mais ou menos longos ao metal (entre meses e anos). Pode interagir com diferentes órgãos e tecidos, ligando-se a moléculas e constituintes celulares. Uma vez que não possui qualquer função fisiológica, a presença do chumbo no organismo humano resulta numa série de efeitos prejudiciais que afectam diversos órgãos e sistemas. A toxicidade do chumbo manifesta-se em diversos órgãos e tecidos, nomeadamente no sistema hematopoiético, no sistema nervoso, no rim, no aparelho reprodutor, no sistema cardiovascular, no sistema endócrino e no sistema imunitário. Da interferência do chumbo com o funcionamento de alguns sistemas biológicos resultam um conjunto de alterações fundamentais ao nível dos processos de transporte através das membranas, da integridade estrutural e funcional das enzimas e de várias vias metabólicas, em especial da fosforilação oxidativa e da síntese do heme sendo os primeiros efeitos bioquímicos do chumbo detectados a partir de valores de plumbémia inferiores a 10 μg/dL. As medidas de higiene e segurança actualmente em vigor nos países desenvolvidos asseguram que os casos de intoxicação grave são cada vez menos frequentes. No entanto, o risco de exposição a nível ocupacional existe em todas as actividades que envolvem materiais que o contenham como as explorações mineiras, as fundições primária e secundária, a produção de baterias de chumbo ácido, a produção de vidro com pigmentos de chumbo, as soldaduras de reparação automóvel e a instrução de tiro. Desde 2006 o chumbo é considerado pela International Agency for Research on Cancer (IARC) uma substância carcinogénica do grupo 2A (provável carcinogénio para o ser humano). Considera-se, assim, que o chumbo tem, inequivocamente, capacidade de induzir cancro em animais experimentais mas que, embora haja fortes indícios de que os mecanismos que medeiam a carcinogénese desses compostos ocorrem no ser humano, os dados disponíveis ainda não podem assegurar essa relação. Com este estudo pretendeu-se contribuir para o conhecimento da toxicidade do chumbo através do estudo da exposição ao chumbo e da influência da susceptibilidade individual (em industrias sem co-exposição significativa a outros agentes conhecidos ou suspeitos de serem carcinogénicos). Pretendeu-se estudar o caso através de uma abordagem múltipla que permitisse relacionar diferentes tipos de marcadores biológicos uma vez que a monitorização biológica integra todas as possíveis vias de entrada no organismo (para além da via respiratória), eventuais exposições fora do contexto estritamente profissional assim como uma série de factores intrínsecos individuais (relacionados com modos de via, de natureza fisiológica e comportamentais). Sendo a co-exposição a outros compostos com propriedades genotóxicas e carcinogénicas uma questão difícil de tornear quando se quer avaliar o potencial genotóxico do chumbo em populações expostas, ocupacional ou ambientalmente este estudo tem a vantagem de ter sido efectuado em populações sem co-exposição conhecida a outras substâncias deste tipo, permitindo concluir sobre os efeitos resultantes apenas da exposição a chumbo na população humana, contribuindo para explicar algumas das aparentes inconsistências e contradições entre diferentes estudos sobre este tema. Os indicadores de exposição usados foram: indicadores de dose interna (doseamento de chumbo e de PPZ no sangue), indicadores de efeitos adversos no heme e genotóxicos (actividade da ALAD, teste do cometa e mutação em TCR) e indicadores de susceptibilidade (polimorfismos genéticos de ALAD e VDR) através de uma abordagem estatística de comparação directa de sub-grupos previamente definidos na população e da aplicação de um modelo de regressão múltipla. Este estudo revelou que os níveis de plumbémia na população portuguesa baixaram significativamente nos últimos 10 anos, tanto na população ocupacionalmente exposta como na população em geral e que a presença do genótipo B-B (do gene VDR) é preditiva das variações de plumbémia, quando comparada com o genótipo mais frequente na população, B-b; ao contrário, o genótipo b-b não aparenta ter influência em nenhum dos marcadores estudados. No que diz respeito a efeitos genotóxicos concluiu-se que estes não se manifestaram na população estudada, levando a concluir que nos níveis de exposição estudados, o chumbo não tem capacidade de induzir este tipo de efeitos per si levando ao reforço da hipótese, já levantada por outros autores, de que o mecanismo de genotoxicidade do chumbo seja essencialmente de promoção de processos de genotoxicidade desencadeados por outros agentes. A realização de estudos de efeitos genotóxicos e de stress oxidativo desenhados de forma a comparar grupos de trabalhadores expostos apenas a chumbo com grupos de trabalhadores com o mesmo nível de exposição a chumbo, mas com co-exposição a outros agentes reconhecidamente carcinogénicos poderá ajudar a aumentar o conhecimento deste efeito do chumbo na saúde humana.

Structural and functional characterization of ModA and TupA proteins belonging to the molybdate and tungstate transport system from desulfovibrio alaskensis G20

Fundação para a Ciência e Tecnologia - EXPL/BBB-BEP/0274/2012

Genetic and functional analysis of the bacillus subtilis BSP1 gam cluster

Mannans (linear mannan, glucomannan, galactomannan and galactoglucomannan) are the major constituents of the hemicellulose fraction in softwoods and show great importance as a renewable resource for fuel or feedstock applications. As complex polysaccharides, mannans can only be degraded through a synergistic action of different mannan-degrading enzymes, mannanases. Microbial mannanases are mainly extracellular enzymes that can act in wide range of pH and temperature, contributing to pulp and paper, pharmaceutical, food and feed, oil and textile successful industrial applications. Knowing and controlling these microbial mannan-degrading enzymes are essential to take advantage of their great biotechnological potential. The genome of the laboratory 168 strain of Bacillus subtilis carries genes gmuA-G dedicated to the degradation and utilization of glucomannan, including an extracellular -mannanase. Recently, the genome sequence of an undomesticated strain of B. subtilis, BSP1, was determined. In BSP1, the gmuA-G operon is maintained, interestingly, however, a second cluster of genes was found (gam cluster), which comprise a second putative extracellular β-mannanase, and most likely specify a system for the degradation and utilization of a different mannan polymer, galactoglucomannan. The genetic organization and function of the gam cluster, and whether its presence in BSP1 strain results in new hemicellulolytic capabilities, compared to those of the laboratory strain, was address in this work. In silico and in vivo mRNA analyses performed in this study revealed that the gam cluster, comprising nine genes, is organized and expressed in at least six different transcriptional units. Furthermore, cloning, expression, and production of Bbsp2923 in Escherichia coli was achieved and preliminary characterization shows that the enzyme is indeed a β-mannanase. Finally, the high hemicellulolytic capacity of the undomesticated B. subtilis BSP1, demonstrated in this work by qualitative analyses, suggests potential to be used in the food and feed industries.

Amyotrophic Lateral Sclerosis:Mammalian Cell Models,Copper-Zinc Superoxide Dismutaseand Biological Characteristics

"Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is the most severe and common adult onset disorder that affects motor neurons in the spinal cord, brainstem and cortex, resulting in progressive weakness and death from respiratory failure within two to five years of symptoms onset(...)

Structural and functional studies of a high activity NiFeSe Hydrogenase

Theawareness that fossil fuels exist in limited quantities has stimulated research into energy production from renewable sources. Future energy sources! should! be! plentiful! with! negligible! impact! on! the! environment.! Hydrogen!has!the!potential!to!satisfy!these!requirements.!Nevertheless,!current! methods! of! H2! production! rely! on! nonOrenewable! resources.! Biological! H2! production! from! sunlight! or! biomass! is! an! appealing! alternative! to! current! production!methods.!!(...)

Fisioterapia e ganhos em Saúde numa Unidade de Cuidados Continuados

RESUMO: Atualmente, toda a envolvência do envelhecimento, desencadeada por um aumento crescente do número de pessoas idosas, incapazes de satisfazer as exigências do autocuidado e de viver autonomamente na comunidade, torna relevante o papel da fisioterapia no suporte ao idoso. O objetivo geral deste trabalho é caracterizar a evolução do nível de independência nas atividades da vida diária (AVD’s), dos indivíduos que realizam fisioterapia numa unidade de cuidados continuados integrados (UCCI). Trata-se de uma abordagem quantitativa, observacional, longitudinal e descritiva. A população do estudo incide nos indivíduos admitidos na UCCI do Hospital do Mar (HM). Da presente população é retirada uma amostra por conveniência, num período de quatro meses, de acordo com critérios de inclusão e exclusão. Os instrumentos utilizados para a recolha de informação foram: um inquérito por questionário para o levantamento das características sócio-demográficas, de saúde e hábitos de vida; o Método de Avaliação Biopsicossocial (MAB - Classificação) para a avaliação do nível de independência nas AVD’s; e o Timed Up and Go (TUG) para a avaliação da mobilidade funcional. Os principais resultados mostraram, segundo o MAB - Classificação, diferenças significativas, entre os dois momentos de avaliação (antes da fisioterapia e no momento da alta da fisioterapia), resultando num maior nível de independência funcional nas AVD’s no momento da alta da fisioterapia. Em relação ao TUG, a média da duração do teste diminuiu no momento da alta da fisioterapia, em relação ao momento antes da fisioterapia, traduzindo-se num aumento da mobilidade funcional. Concluindo, conseguiu-se evidenciar que os indivíduos submetidos a tratamentos de fisioterapia numa UCCI, obtêm um nível de independência funcional mais elevada no momento da alta da fisioterapia, do que antes de serem objetos desta intervenção; o mesmo sucedendo, em relação à mobilidade funcional.---------------ABSTRACT: Currently, the issue aging, triggered by an increasing number of elderly people, unable to meet the demands of self-care and live independently in the community, makes relevant the role of physiotherapy in support to the elderly. The aim of this work is to characterize the evolution of the level of independence in activities of daily living (ADLs), of individuals who perform physiotherapy in long term care hospital. This is a quantitative, observational, longitudinal and descriptive approach.The population of the study focuses on individuals admitted in long-term care in Hospital do Mar. Of this population is withdrawn a convenience sample within a period of four months, according to the inclusion and exclusion criteria. The instruments used for collecting data were a questionnaire to survey the socio-demographic, health and lifestyle characteristics; Método de Avaliação Biopsicossocial (MAB - Classificação) to assess the level of independence in activities of daily living (ADLs); and the Timed Up and Go (TUG) to assess functional mobility. The main results showed, according to the MAB - Classificação, significant differences between the two time points (before physiotherapy and at discharge from physiotherapy), resulting in a higher level of functional independence in ADLs at discharge from physiotherapy. Regarding the TUG, the average duration of the test decreased at discharge from physiotherapy, relative to the time before physiotherapy, translating into an increase of functional mobility. In conclusion, we were able to show that individuals undergoing physiotherapy treatments in long-term care hospital, obtaining a higher level of functional independence at discharge from physiotherapy than before objects of this intervention; the same applies with respect to functional mobility.

Sobrecarga e qualidade de vida em cuidadores informais de pessoas com demência

RESUMO: Introdução: A sobrecarga do cuidador informal de pessoas com demência está associada à sua qualidade de vida. Objetivo: Analisar as associações entre qualidade de vida e sobrecarga familiar nestes cuidadores informais, assim como as relações entre estas variáveis e outros fatores. Materiais e métodos: Trata-se de um estudo transversal (descritivo e analítico). A amostra de conveniência foi composta de 33 cuidadores. O estudo foi realizado nos serviços de consultas externas de dois centros do Instituto das Irmãs Hospitaleiras do Sagrado Coração de Jesus. Os dados foram obtidos através da aplicação das escalas: Entrevista de Sobrecarga de Zarit, WHOQOL-Bref, Escala de Atividades Instrumentais de Vida Diária de Lawton e Brody e Índice de Barthel. Na análise dos dados foram empregues estatísticas descritivas e testes não paramétricos. Os testes empregues consistiram no teste de Mann-Whitney e teste de Kruskal-Wallis. O nível de significância considerado em todas as análises foi de 5%. Todos os dados obtidos foram analisados com recurso ao programa estatístico SPSS 21.0. Resultados: Os cuidadores com menores índices de sobrecarga evidenciaram uma correlação negativa com todos os domínios da qualidade de vida (p≤0.002). Os cuidadores homens revelaram-se menos sobrecarregados enquanto cuidadores principais (p=0.023). A existência de um cuidador secundário foi indicador de uma melhor qualidade de vida dos cuidadores, nos domínios das relações sociais (p=0.034) e do meio ambiente (p=0.034). Quanto mais prolongado o tempo de cuidados para os cuidadores avaliados, menor a sua qualidade de vida, ao nível físico (p=0.003) e do meio ambiente (p=0.000). A situação de sobrecarga foi tanto maior quanto menor a idade do cuidador (p=0.003). A independência da pessoa com demência ao nível instrumental também se traduziu numa melhor qualidade de vida dos cuidadores, em todos os domínios desta variável e, numa menor situação de sobrecarga dos cuidadores (p=0.017). Conclusões: Uma maior sobrecarga dos cuidadores informais de pessoas com demência está associada a indicadores mais baixos de qualidade de vida, em todos domínios desta variável. No presente estudo, os principais fatores a ter em conta na avaliação dos cuidadores de pessoas com demência foram: o género, a existência de um cuidador secundário e a independência da pessoa cuidada nas atividades instrumentais da vida diária. Foi também possível analisar que as variáveis sobrecarga e qualidade de vida não se relacionam apenas entre si mas, concomitantemente, com diferentes situações da vida do cuidador. Uma intervenção mais atenta às características de cada cuidador poderia vir a repercutir-se numa menor sobrecarga e numa melhor qualidade de vida, quer do cuidador como, eventualmente, da pessoa cuidada.------------ ABSTRACT: Introduction and objectives: The overload of informal caregivers of people with dementia tends to be inversely associated with their life quality. This study aims to analyze the associations between the family overload and the life quality of these informal caregivers, as well as the relationships between these variables and other sociodemographic and functional factors. Population and methods: It’s a cross-sectional study (descriptive and analytical). The convenience sample was composed of 33 informal caregivers. The study was carried out in the external services consultations of two centers of the Institute of the Hospitable Sisters of the Sacred Heart of Jesus. The data were obtained by applying the following scales: Overload Interview of Zarit, WHOQOL-Bref, Scale of Instrumental Activities of Daily Living of Lawton and Brody, and Barthel Index. Results: We found a negative correlation between the family overload and every domains of life quality (p ≤ 0.002). The men caregivers proved to be less burdened than the main caregivers (p = 0.023). The existence of a secondary caregiver was an indicator of a better life quality in the fields of social relations (p = 0.034) and in the environment (p = 0.034). The evaluated caregivers, more prolonged time occupy to care, lower was their life quality on the physical level (p = 0.003) and on the environment (p = 0.000). The overload levels were bigger whereas the lower age of the caregiver (p = 0.003). The independence of the person with dementia on the instrumental level rendered a better life quality for caregivers in all domains of this variable and also provided a minor burden for the caregivers (p = 0.017). Conclusions: In this small sample, the higher burden to the informal caregivers of people with dementia is associated with lower indicators of life quality, in every domains of this variable. In this study, the main factors to keep in count in the evaluation to the caregivers of people with dementia were: the gender, the existence of a secondary caregiver and the independence of the person to be cared in his instrumental activities of daily living. We also observed that the overload and life quality variables do not relate only to each other but at the same time with different situations of the life of the caregiver. A closer intervention to the characteristics of each caregiver could reflect a lower overload and a better life quality of the caregiver and eventually as well as the person to be cared of.

Novel ready-to-eat mango product using gellan gum as gelling agent: physico-chemical, microbial and sensory characteristics

Este trabalho foi efectuado com o apoio da Universidade de Lisboa, Instituto Superior de Agronomia com o Centro de Engenharia dos Biossistemas (CEER

Functional genomic analysis of heat stress in Vitis vinifera

Grapevine (Vitis vinifera) is one of most agro-economically important fruit crops worldwide, with a special relevance in Portugal where over 300 varieties are used for wine production. Due to global warming, temperature stress is currently a serious issue affecting crop production especially in temperate climates. Mobile genetic elements such as retrotransposons have been shown to be involved in environmental stress induced genetic and epigenetic modifications. In this study, sequences related to Grapevine Retrotransposon 1 (Gret1) were utilized to determine heat induced genomic and transcriptomic modifications in Touriga Nacional, a traditional Portuguese grapevine variety. For this purpose, growing canes were treated to 42 oC for four hours and leaf genomic DNA and RNA was utilized for various techniques to observe possible genomic alterations and variation in transcription levels of coding and non-coding sequences between non-treated plants and treated plants immediately after heat stress (HS-0 h) or after a 24 hour recovery period (HS-24 h). Heat stress was found to induce a significant decrease in Gret1 related sequences in HS-24 h leaves, indicating an effect of heat stress on genomic structure. In order to identify putative heat induced DNA modifications, genome wide approaches such as Amplified Fragment Length Polymorphism were utilized. This resulted in the identification of a polymorphic DNA fragment in HS-0 h and HS-24 h leaves whose sequence mapped to a genomic region flanking a house keeping gene (NADH) that is represented in multiple copies in the Vitis vinifera genome. Heat stress was also found to affect the transcript levels of various non-coding and gene coding sequences. Accordingly, quantitative real time PCR results established that Gret1 related sequences are up regulated immediately after heat stress whereas the level of transcript of genes involved in identification and repair of double strand breaks are significantly down regulated in HS-0 h plants. Taken together, the results of this work demonstrated heat stress affects both genomic integrity and transcription levels.

Functional characterization and directed engineering of redox proteins for a rational improvement of Bioelectrochemical systems

In recent years, new methods of clean and environmentally friendly energy production have been the focus of intense research efforts. Microbial fuel cells (MFCs) are devices that utilize naturally occurring microorganisms that feed on organic matter, like waste water, while producing electrical energy. The natural habitats of bacteria thriving in microbial fuel cells are usually marine and freshwater sediments. These microorganisms are called dissimilatory metal reducing bacteria (DMRB), but in addition to metals like iron and manganese, they can use organic compounds like DMSO or TMAO, radionuclides and electrodes as terminal electron acceptors in their metabolic pathways.(...)

Portuguese business groups at the beginning of the 21st century: Trends, characteristics and configurations

This study considers the literature on the persistence of business groups in developed economies and analyzes the Portuguese case. The reconstruction of the largest business groups assembles information relevant to define characteristics that enable them to thrive. Increasing internationalization, more specialization in core activities and family control define these types of big businesses. New sectors also emerge as a characteristic of these business groups when compared to the ones existing 40 years ago.