Caracterisation fonctionelle d'un facteur d'elongation mitochondrial leEF-Tsmt chez la tomate: approaches par transgenese et proteomique.

Esta tese é relacionada ao estudo funcional de um gene que codifica um fator de elongação LeEF-Tsmt em tomate. Este gene participa no processo de síntese de proteína em mitocôndrias e apresenta uma forte expressão durante o processo de maturação quando comparado a outros órgãos. Nós demonstramos que o mesmo se exprime fortemente durante as primeiras fases do processo maturação em paralelo com a crise respiratória climatérica e que sua expressão é estimulada pelo etileno, ferimento e altas temperaturas. Porém, os mutantes de tomate insensíveis ao etileno, exibem uma expressão normal. Frutos transgênicos foram gerados, nos quais o LeEF-Tsmt foi aumentado ou inibido de uma forma constitutiva. Porém, a alteração da expressão do gene através da transformação genética com construções sentido e antisense do gene LeEF-Tsmt não afeta o padrão de respiração e produção de etileno durante a maturação e após o ferimento. Além disso, a expressão do gene da alternativa oxidase, que é conhecida por apresentar um papel importante no climatério respiratório, não foi afetada. Todos estes dados indicam que apesar de sua forte regulação, o LeEF-Tsmt não é limitante da atividade respiratória mitocondrial. A expressão do gene de LeEF-Tsmt é estimulada pelo efeito do estresse oxidativo induzido nas partes vegetativas da planta pela seca e o paraquat. A sensibilidade ao estresse oxidativo avaliado em folhas pela presença de necrose e em calos através de crescimento celular, foi reduzido em plantas antisentido. Entre as enzimas conhecidas por apresentar um papel na detoxificação de espécies reativas de oxigênio, superóxido dismutase (SOD), catalases (CAT), peroxidase (PX) e glutation redutase (GR), nós demostramos que a GR e PX exibem atividade mais alta em linhas antisentido, explicando assim, pelo menos em parte, sua melhor tolerância ao estresse. O papel da proteína de LeEF-Tsmt na síntese de proteínas mitocondriais foi estudado pela análise do proteôma mitocondrial em linhas antisentido e sentido do gene LeEF-Tsmt. A comparação dos proteômas de linhas transformadas e selvagem foi tratado com a ajuda de uma técnica de dupla marcagem 14N/15N aplicadas à tecidos de tomate cultivados in vitro. A linha sentido super expressa fortemente a proteína, enquanto que as linhas antisentidos diminuem ligeiramente. Uma proteína do tipo ?heat-shock? segue as variações da proteína LeEF-Tsmt, sugerindo um possível papel chaperona. Uma análise global do proteôma mitocondrial foi executada, fornecendo novas informações sobre um conjunto de ao redor 500 proteínas mitocondriais de tomate.

Ação protetora do óxido nítrico em plantas de soja (Glycine max L. Merril) submetidas ao lactofen

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Cyclic nitroxides inhibit the toxicity of nitric oxide-derived oxidants: mechanisms and implications

The substantial therapeutic potential of tempol (4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy) and related cyclic nitroxides as antioxidants has stimulated innumerous studies of their reactions with reactive oxygen species. In comparison, reactions of nitroxides with nitric oxide-derived oxidants have been less frequently investigated. Nevertheless, this is relevant because tempol has also been shown to protect animals from injuries associated with inflammatory conditions, which are characterized by the increased production of nitric oxide and its derived oxidants. Here, we review recent studies addressing the mechanisms by which cyclic nitroxides attenuate the toxicity of nitric oxidederived oxidants. As an example, we present data showing that tempol protects mice from acetaminophen-induced hepatotoxicity and discuss the possible protection mechanism. In view of the summarized studies, it is proposed that nitroxides attenuate tissue injury under inflammatory conditions mainly because of their ability to react rapidly with nitrogen dioxide and carbonate radical. In the process the nitroxides are oxidized to the corresponding oxammonium cation, which, in turn, can be recycled back to the nitroxides by reacting with upstream species, such as peroxynitrite and hydrogen peroxide, or with cellular reductants. An auxiliary protection mechanism may be down-regulation of inducible nitric oxide synthase expression. The possible therapeutic implications of these mechanisms are addressed.

Avaliação do estresse oxidativo induzido por superfícies de titânio

Commercially pure Titanium (cp Ti) is a material largely used in orthopedic and dental implants due to its biocompatibility properties. Changes in the surface of cp Ti can determine the functional response of the cells such as facilitating implant fixation and stabilization, and increased roughness of the surface has been shown to improve adhesion and cellular proliferation. Various surface modification methods have been developed to increase roughness, such as mechanical, chemical, electrochemical and plasma treatment. An argon plasma treatment generates a surface that has good mechanical proprieties without chemical composition modification. Besides the topography, biological responses to the implant contribute significantly to its success. Oxidative stress induced by the biomaterials is considered one of the major causes of implant failure. For this reason the oxidative potential of titanium surfaces subjected to plasma treatment was evaluated on this work. CHO-k1 cells were cultivated on smooth or roughed Ti disks, and after three days, the redox balance was investigated measuring reactive oxygen species (ROS) generation, total antioxidant capacity and biomarkers of ROS attack. The results showed cells grown on titanium surfaces are subjected to intracellular oxidative stress due to hydrogen peroxide generation. Titanium discs subjected to the plasma treatment induced less oxidative stress than the untreated ones, which resulted in improved cellular ability. Our data suggest that plasma treated titanium may be a more biocompatible biomaterial.

Nitric oxide in plants: a brief discussion on this multifunctional molecule

Diversos estudos vêm sendo realizados com a finalidade de aumentar o conhecimento sobre a ocorrência e a atividade do óxido nítrico (ON) nas plantas. Nesse sentido, a presente revisão objetivou abordar alguns aspectos referentes ao on nas plantas, tais como propriedades químicas, vias de síntese, efeitos fisiológicos, ação antioxidante, transdução do sinal, interação com hormônios vegetais e expressão gênica. Nos últimos anos, muitos avanços têm sido obtidos em relação à síntese de on e seus efeitos fisiológicos nas plantas. Porém, os mecanismos moleculares que fundamentam seus efeitos permanecem pouco compreendidos. É sinalizada uma investigação em detalhes sobre as estreitas interações entre ON, Ca2+, ADP-ribose cíclica (cADPR) e proteínas quinases. Além disso, ainda não foi possível identificar uma enzima vegetal que apresente atividade semelhante à da óxido nítrico sintase (NOS). A elucidação de tais aspectos representa um desafio para futuros trabalhos.

Avaliação da capacidade antioxidante de extratos vegetais de plantas brasileiras e sua contribuição ao estudo de inibição da enzima mieloperoxidase

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Interação da cianotoxina microcistina e o nanomaterial de carbono fulereno (C60) em brânquias do peixe Cyprinus carpio (Teleostei: Cyprinidae) sob incidência de radiação UVA

A produção mundial de nanomateriais tem aumentado nos últimos anos, em função de suas variadas aplicações tecnológicas e, como consequência do seu crescente uso e demanda, poderão existir riscos ambientais sendo a água o ambiente onde muitas destas substâncias podem exercer efeitos deletérios. Um dos nanomaterias de carbono mais utilizados é o fulereno, um composto orgânico lipofílico que pode se comportar como carreador de moléculas tóxicas, potencializando a entrada de contaminantes ambientais em órgãos específicos, fenômeno conhecido como “cavalo de Troia”. As microcistinas (MC) são cianotoxinas produzidas por cianobactérias durante episódios de floração, afetando aos organismos aquáticos e ao ser humano. Diversos estudos demonstram que organismos expostos tanto às MCs quanto ao fulereno podem causar produção excessiva de espécies ativas de oxigênio e alterar os níveis de antioxidantes. Além disso, outro fator que pode vir a intensificar o potencial tóxico de ambos é a incidência de radiação UVA. Sendo assim, procurou-se avaliar os efeitos em parâmetros de estresse oxidativo da co-exposição ex vivo da cianotoxina microcistina-LR (MC-LR) e o nanomaterial de carbono fulereno em brânquias do peixe Cyprinus carpio sob incidência de radiação UVA. Os resultados mostraram que: (a) houve uma perda da capacidade antioxidante no tratamento com MC-LR (baixa concentração) quando coexposta com fulereno no UVA em relação com o tratamento realizado sem co-exposição com fulereno; (b) o fulereno no UV diminuiu a atividade da enzima glutationa-Stransferase (GST) quando comparado com o controle no UV; (c) a MC-LR (alta concentração) co-exposta com fulereno foi capaz de diminuir as concentrações do antioxidante glutationa (GSH) quando comparado com o mesmo tratamento tanto no UVA quanto no escuro sem a co-exposição ao fulereno; (d) o tratamento MC-LR (baixa concentração) com UVA aumentou o dano oxidativo lipídico quando comparado com o controle UVA; (e) o fulereno não causou uma maior bioacumulação da microcistina no tecido. Sendo assim, pode-se concluir que o fulereno não apresentou o potencial de carregador de moléculas nessas concentrações de microcistina, porém, a co-exposição dos compostos diminuem tanto capacidade antioxidante total, como a concentração da GSH, podendo gerar problemas a longo prazo na detoxificação da toxina.

Influência dos ácidos graxos do tipo ômega-3 ou ômega-6 e o nanomaterial de carbono fulereno (C60) no estado antioxidante em suspensões celulares de cérebro de Cyprinus carpio (Pisces, Cyprinidae)

Os nanomateriais de carbono como o fulereno (C60) apresenta comportamentos bioquímicos distintos, podendo atuar como antioxidante ou pró-oxidante em diferentes sistemas biológicos. Outra evidência ao C60 refere-se a sua característica lipofilica, na qual oferece ação mais direta a diferentes tipos de membranas celulares. Do mesmo modo ácidos graxos poliinsaturados (AGPs) como o ômega-3 (DHA) e o ômega-6 (LA) são importantes para funções celulares da membrana, sendo considerados antioxidantes clássicos. Dessa forma este estudo avaliou em suspensões celulares de cérebro da carpa (Cyprinus carpio, Cyprinidae), o efeito de C60 após um pré-tratamento com DHA ou LA. Para tal avaliação os ensaios consistiram em um pré-tratamento com AGPs (48h) e após exposição a C60 (2h). Como resultados observamos que a viabilidade celular e a capacidade antioxidante total não apresentaram diferença (p> 0.05) entre todos os grupos. Em relação a valores de espécies ativas de oxigênio e dano lipídico foi observado redução nos seus valores nos grupos expostos ao C60 pré – tratados com AGPs (p<0.05). Em termos de cisteína, ocorre uma redução da sua concentração em todos os grupos expostos ao C60. Porém para glutationa a exposição ao C60 provoca um aumento de sua concentração nos grupo controle (sem AGPs) e no grupo pré – tratado com DHA. Dessa forma consideramos que o pré – tratamento com AGPs é benéfico às células, uma vez que um aumento nos níveis de glutationa e uma diminuição na concentração de espécies ativas de oxigênio e peroxidação lipídica foram observados nos grupos expostos ao C60. Sendo assim um bom estado nutritivo em termos da concentração de AGPs foi considerado benéfico na exposição ao fulereno.

Avaliação do estresse oxidativo induzido por superfícies de titânio

Commercially pure Titanium (cp Ti) is a material largely used in orthopedic and dental implants due to its biocompatibility properties. Changes in the surface of cp Ti can determine the functional response of the cells such as facilitating implant fixation and stabilization, and increased roughness of the surface has been shown to improve adhesion and cellular proliferation. Various surface modification methods have been developed to increase roughness, such as mechanical, chemical, electrochemical and plasma treatment. An argon plasma treatment generates a surface that has good mechanical proprieties without chemical composition modification. Besides the topography, biological responses to the implant contribute significantly to its success. Oxidative stress induced by the biomaterials is considered one of the major causes of implant failure. For this reason the oxidative potential of titanium surfaces subjected to plasma treatment was evaluated on this work. CHO-k1 cells were cultivated on smooth or roughed Ti disks, and after three days, the redox balance was investigated measuring reactive oxygen species (ROS) generation, total antioxidant capacity and biomarkers of ROS attack. The results showed cells grown on titanium surfaces are subjected to intracellular oxidative stress due to hydrogen peroxide generation. Titanium discs subjected to the plasma treatment induced less oxidative stress than the untreated ones, which resulted in improved cellular ability. Our data suggest that plasma treated titanium may be a more biocompatible biomaterial.

Perfil proteico e metabolismo oxidativo de cordeiros experimentalmente infectados pelo Haemonchus contortus e suplementados com selênio e vitamina E

Para avaliar a influência da suplementação com selênio e vitamina E sobre o perfil proteico e metabolismo oxidativo de cordeiros infectados experimentalmente pelo Haemonchus contortus, trinta cordeiros fêmeas foram distribuídos em quatro grupos: G1 (n=10): animais infectados; G2 (n=10): infectados e suplementados; G3 (n=5): controle; e G4 (n=5): não infectados e suplementados. Os grupos 1 e 2 receberam 500 larvas de H. contortus (L3), via oral, por um período de 20 dias, com intervalo de dois dias entre as doses. A suplementação nos grupos 2 e 4 foi realizada no dia zero, com 0,1mg kg-1 de Selenito de sódio (1,67%) e com 2.000UI de vitamina E por via intramuscular (IM). Somente a vitamina E foi reaplicada no dia 30. As coletas de sangue para determinação do perfil proteico (proteína total, albumina, alfa, beta e gamaglobulina) e metabolismo oxidativo (espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico-TBARS e a enzima glutationa peroxidase (GSPX) foram realizadas nos dias zero, 20, 30, 45, 60 e 80. OPG foi quantificado nos dias 0, 20 ,45 e 80. Em relação aos valores de proteínas totais, albumina, betaglobulina e gamaglobulina, as principais diferenças foram observadas quando os grupos parasitados foram comparados com o grupo somente suplementado; e este manteve valores mais elevados. Conclui-se que não há influência da suplementação com selênio e vitamina E no perfil proteico e metabolismo oxidativo quando os cordeiros se encontram severamente parasitados por H.contortus.

Aquacultura: estudo das condições ambientais internas de uma instalação

A aquacultura desempenha, actualmente, um papel fundamental no abastecimento de proteína animal de elevada qualidade. Nesta dissertação foi elaborado um projecto de uma unidade de piscicultura semi-intensiva de enguia, robalo, dourada e linguado e em regime extensivo a ostra. A unidade está localizada na Ria de Aveiro, na propriedade Ilha do Poço, com uma área total de 54,3 hectares. A execução de um projecto de aquacultura é um trabalho multidisciplinar que necessita a mobilização de diferentes recursos e conhecimentos. Os projectos de aquicultura estão directamente relacionados com o local de instalação da unidade e podem ser negativamente afectados pela poluição, por factores económicos locais ou por factores sociais que coloquem em risco o sucesso desta actividade económica. O principal objectivo desta dissertação foi o estudo de crescimento das espécies, taxa de alimentação, qualidade da água à entrada e saída da aquicultura, o consumo de oxigénio pelas espécies e o oxigénio necessário para oxidar a amónia em nitrato, o estudo de arejamento pelo vento, a necessidade de arejamento mecânico nos tanques de engorda e por fim a análise de investimento do projecto. Os valores obtidos para o tempo de crescimento das espécies até atingir o peso comercial foram, para a enguia 2,25anos, para a dourada 1,5 anos, para o robalo 2 anos, para o linguado 2,25 anos e para a ostra 1ano. Os índices de conversão alimentar (ICA) obtidos para as espécies foram os seguintes: 1 para a enguia, 1,24 para o robalo, 1,2 para a dourada e 1,58 para o linguado. Relativamente à concentração de amónia nos tanques de engorda, a espécie robalo apresenta o maior valor (0,3mg/L) por tanque. O arejamento natural dos tanques apenas é conseguido se o vento tiver uma velocidade de 20m/s. Por essa razão, e para garantir o arejamento requerido, serão necessários pelo menos 46 arejadores mecânicos com potência de 6kW a funcionar 24/24 horas. Para a taxa ponderada obteve-se um valor de 11,80%. O valor obtido para o VAL foi de 2.036.862 € e para a TIR, de 27,95%. O tempo necessário para que o investidor efectue o reembolso do capital investido no projecto é de 5,5 anos. O índice de rentabilidade tem um valor de 1,83 o que significa que o projecto é rentável.

Caracterização do efeito anti-tumoral de complexos organometálicos contendo 1,10-fenantrolina-5,6-diona

Dissertação apresentada para a obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Estudo do efeito de radiação ionizante em metaloproteínas que ligam DNA

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Biotecnologia

Complexos de escorpionato: papel biológico como potenciais agentes anti-tumor

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina

Estudos estruturais de interacções proteína-ligando: aldeído oxidorredutase e tripsina

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Bioquímica Estrutural e Funcional