Alanine is helix-stabilizing in both template-nucleated and standard peptide helices

Alanine-based peptides of defined sequence and length show measurable helix contents, allowing them to be used as a model system both for analyzing the mechanism of helix formation and for investigating the contributions of side-chain interactions to protein stability. Extensive characterization of many peptide sequences with varying amino acid contents indicates that the favorable helicity of alanine-based peptides can be attributed to the large helix-stabilizing propensity of alanine. Based on their analysis of alanine-rich sequences N-terminally linked to a synthetic helix-inducing template, Kemp and coworkers [Kemp, D. S., Boyd, J. G. & Muendel, C. C. (1991) Nature (London) 352, 451–454; Kemp, D. S., Oslick, S. L. & Allen, T. J. (1996) J. Am. Chem. Soc. 118, 4249–4255] argue that alanine is helix-indifferent, however, and that the favorable helix contents of alanine-based peptides must have some other explanation. Here, we show that the helix contents of template-nucleated sequences are influenced strongly by properties of the template–helix junction. A model in which the helix propensities of residues at the template–peptide junction are treated separately brings the results from alanine-based peptides and template-nucleated helices into agreement. The resulting model provides a physically plausible resolution of the discrepancies between the two systems and allows the helix contents of both template-nucleated and standard peptide helices to be predicted by using a single set of helix propensities. Helix formation in both standard peptides and template–peptide conjugates can be attributed to the large intrinsic helix-forming tendency of alanine.

Binding of RNA template to a complex of HIV-1 reverse transcriptase/primer/template

HIV-1 reverse transcriptase (RT) catalyzes the synthesis of DNA from DNA or RNA templates. During this process, it must transfer its primer from one template to another RNA or DNA template. Binary complexes made of RT and a primer/template bind an additional single-stranded RNA molecule of the same nucleotide sequence as that of the DNA or RNA template. The additional RNA strand leads to a 10-fold decrease of the off-rate constant, koff, of RT from a primer/DNA template. In a binary complex of RT and a primer/template, the primer can be cross-linked to both the p66 and p51 subunits. Depending on the location of the photoreactive group in the primer, the distribution of the cross-linked primers between subunits is dependent on the nature of the template and of the additional single-stranded molecule. Greater cross-linking of the primer to p51 occurs with DNA templates, whereas cross-linking to p66 predominates with RNA templates. Excess single-stranded DNA shifts the distribution of cross-linking from p66 to p51 with RNA templates, and excess single-stranded RNA shifts the cross-linking from p51 to p66 with DNA templates. RT thus uses two primer/template binding modes depending on the nature of the template.

Temperature, template topology, and factor requirements of archaeal transcription

Although Archaea are prokaryotic and resemble Bacteria morphologically, their transcription apparatus is remarkably similar to those of eukaryotic cell nuclei. Because some Archaea exist in environments with temperatures of around 100°C, they are likely to have evolved unique strategies for transcriptional control. Here, we investigate the effects of temperature and DNA template topology in a thermophilic archaeal transcription system. Significantly, and in marked contrast with characterized eucaryal systems, archaeal DNA template topology has negligible effect on transcription levels at physiological temperatures using highly purified polymerase and recombinant transcription factors. Furthermore, archaeal transcription does not require hydrolysis of the β-γ phosphoanhydride bond of ATP. However, at lower temperatures, negatively supercoiled templates are transcribed more highly than those that are positively supercoiled. Notably, the block to transcription on positively supercoiled templates at lowered temperatures is at the level of polymerase binding and promoter opening. These data imply that Archaea do not possess a functional homologue of transcription factor TFIIH, and that for the promoters studied, transcription is mediated by TATA box-binding protein, transcription factor TFB, and RNA polymerase alone. Furthermore, they suggest that the reduction of plasmid linking number by hyperthermophilic Archaea in vivo in response to cold shock is a mechanism to maintain gene expression under these adverse circumstances.

Double-level “orthogonal” dynamic combinatorial libraries on transition metal template

Dynamic combinatorial libraries are mixtures of compounds that exist in a dynamic equilibrium and can be driven to compositional self adaptation via selective binding of a specific assembly of certain components to a molecular target. We present here an extension of this initial concept to dynamic libraries that consists of two levels, the first formed by the coordination of terpyridine-based ligands to the transition metal template, and the second, by the imine formation with the aldehyde substituents on the terpyridine moieties. Dialdehyde 7 has been synthesized, converted into a variety of ligands, oxime ethers L11–L33 and acyl hydrazones L44–L77, and subsequently into corresponding cobalt complexes. A typical complex, Co(L22)22+ is shown to engage in rapid exchange with a competing ligand L11 and with another complex, Co(L22)22+ in 30% acetonitrile/water at pH 7.0 and 25°C. The exchange in the corresponding Co(III) complexes is shown to be much slower. Imine exchange in the acyl hydrazone complexes (L44–L77) is strongly controlled by pH and temperature. The two types of exchange, ligand and imine, can thus be used as independent equilibrium processes controlled by different types of external intervention, i.e., via oxidation/reduction of the metal template and/or change in the pH/temperature of the medium. The resulting double-level dynamic libraries are therefore named orthogonal, in similarity with the orthogonal protecting groups in organic synthesis. Sample libraries of this type have been synthesized and showed the complete expected set of components in electrospray ionization MS.

Kinetics of formation of hypoxanthine containing base pairs by HIV-RT: RNA template effects on the base substitution frequencies

Hypoxanthine (H), the deamination product of adenine, has been implicated in the high frequency of A to G transitions observed in retroviral and other RNA genomes. Although H·C base pairs are thermodynamically more stable than other H·N pairs, polymerase selection may be determined in part by kinetic factors. Therefore, the hypoxanthine induced substitution pattern resulting from replication by viral polymerases may be more complex than that predicted from thermodynamics. We have examined the steady-state kinetics of formation of base pairs opposite template H in RNA by HIV-RT, and for the incorporation of dITP during first- and second-strand synthesis. Hypoxanthine in an RNA template enhances the k2app for pairing with standard dNTPs by factors of 10–1000 relative to adenine at the same sequence position. The order of base pairing preferences for H in RNA was observed to be H·C >> H·T > H·A > H·G. Steady-state kinetics of insertion for all possible mispairs formed with dITP were examined on RNA and DNA templates of identical sequence. Insertion of dITP opposite all bases occurs 2–20 times more frequently on RNA templates. This bias for higher insertion frequencies on RNA relative to DNA templates is also observed for formation of mispairs at template A. This kinetic advantage afforded by RNA templates for mismatches and pairing involving H suggests a higher induction of mutations at adenines during first-strand synthesis by HIV-RT.

Factors regulating template switch in vitro by viral RNA-dependent RNA polymerases: Implications for RNA–RNA recombination

Copy-choice RNA recombination occurs during viral RNA synthesis when the viral transcription complex switches templates. We demonstrate that RNA-dependent RNA polymerase from bovine viral diarrhea virus and the replicases from three plant-infecting RNA viruses can produce easily detectable recombination products in vitro by switching templates during elongative RNA synthesis. Template sequence and/or structure, and NTP availability affected the frequency of template switch by the transcription complex. Our results provide biochemical support for copy-choice recombination and establish assays for mechanistic analyses of intermolecular RNA recombination in vitro.

A low threshold level of expression of mutant-template telomerase RNA inhibits human tumor cell proliferation

The ribonucleoprotein telomerase synthesizes telomeric DNA by copying an intrinsic RNA template. In most cancer cells, telomerase is highly activated. Here we report a telomerase-based antitumor strategy: expression of mutant-template telomerase RNAs in human cancer cells. We expressed mutant-template human telomerase RNAs in prostate (LNCaP) and breast (MCF-7) cancer cell lines. Even a low threshold level of expression of telomerase RNA gene constructs containing various mutant templates, but not the control wild-type template, decreased cellular viability and increased apoptosis. This occurred despite the retention of normal levels of the endogenous wild-type telomerase RNA and endogenous wild-type telomerase activity and unaltered stable telomere lengths. In vivo tumor xenografts of a breast cancer cell line expressing a mutant-template telomerase RNA also had decreased growth rates. Therefore, mutant-template telomerase RNAs exert a strongly dominant-negative effect on cell proliferation and tumor growth. These results support the potential use of mutant-template telomerase RNA expression as an antineoplastic strategy.

Translesional synthesis on a DNA template containing N2-methyl-2′-deoxyguanosine catalyzed by the Klenow fragment of Escherichia coli DNA polymerase I

Formaldehyde is produced in most living systems and is present in the environment. Evidence that formaldehyde causes cancer in experimental animals infers that it may be a carcinogenic hazard to humans. Formaldehyde reacts with the exocyclic amino group of deoxyguanosine, resulting in the formation of N2-methyl-2′-deoxyguanosine (N2-Me-dG) via reduction of the Schiff base. The same reaction is likely to occur in living cells, because cells contain endogenous reductants such as ascorbic acid and gluthathione. To explore the miscoding properties of formaldehyde-derived DNA adducts a site-specifically modified oligodeoxynucleotide containing a N2-Me-dG was prepared and used as the template in primer extension reactions catalyzed by the Klenow fragment of Escherichia coli DNA polymerase I. The primer extension reaction was slightly stalled one base before the N2-Me-dG lesion, but DNA synthesis past this lesion was readily completed. The fully extended products were analyzed to quantify the miscoding specificities of N2-Me-dG. Preferential incorporation of dCMP, the correct base, opposite the lesion was observed, along with small amounts of misincorporation of dTMP (9.4%). No deletions were detected. Steady-state kinetic studies indicated that the frequency of nucleotide insertion for dTMP was only 1.2 times lower than for dCMP and the frequency of chain extension from the 3′-terminus of a dT:N2-Me-dG pair was only 2.1 times lower than from a dC:N2-Me-dG pair. We conclude that N2-Me-dG is a miscoding lesion capable of generating G→A transition mutations.

Template-nucleated alanine-lysine helices are stabilized by position-dependent interactions between the lysine side chain and the helix barrel.

The helicity in water has been determined for several series of alanine-rich peptides that contain single lysine residues and that are N-terminally linked to a helix-inducing and reporting template termed Ac-Hel1. The helix-propagating constant for alanine (sAla value) that best fits the properties of these peptides lies in the range of 1.01-1.02, close to the value reported by Scheraga and coworkers [Wojcik, J., Altmann, K.-H. & Scheraga, H.A. (1990) Biopolymers 30, 121-134], but significantly lower than the value assigned by Baldwin and coworkers [Chakrabartty, A., Kortemme, T. & Baldwin, R.L. (1994) Protein Sci. 3,843-852]. From a study of conjugates Ac-Hel1-Ala(n)-Lys-Ala(m)-NH2 and analogs in which the methylene portion of the lysine side chain is truncated, we find that the unusual helical stability of Ala(n)Lys peptides is controlled primarily by interactions of the lysine side chain with the helix barrel, and only passively by the alanine matrix. Using 1H NMR spectroscopy, we observe nuclear Overhauser effect crosspeaks consistent with proton-proton contacts expected for these interactions.

Formation of chimeric DNA primer extension products by template switching onto an annealed downstream oligonucleotide.

Oligodeoxynucleotide sequences are described that anneal to a template downstream of a priming site. During polymerase-catalyzed extension of the primer, the extending primer shifts from the original template to a segment of the annealed oligonucleotide that acts as an alternative template. The resulting chimeric extended primer has one segment that is complementary to the template and a second segment that is complementary to the oligonucleotide. The influence of the sequence elements of the oligonucleotide and the reaction conditions on template switching have been explored. The sequence requirements for template switching are compared to those for transposon excision.

Estudo da cinética da tirosinase imobilizada em nanopartícula de sílica com obtenção de revestimento de eumelanina

Melanina é um polímero constituído por uma grande heterogeneidade de monômeros tendo como característica comum a presença de grupos indóis. Por outro lado, a eumelanina produzida pela oxidação enzimática da tirosina é um polímero mais simples constituído principalmente de monômeros 5,6-dihidroxindol (DHI) e de indol-5,6-quinona (IQ). Tirosinase é a enzima chave na produção de melanina, sendo que a sua atividade cinética é medida em função da formação do intermediário dopacroma. Nanopartículas (NPs) de sílica são partículas nanométricas compostas de oxido de silício e são obtidas pelo processo sol-gel desenvolvido por Stöber de hidrólise e condensação de tetraetilortosilicato (TEOS), usando etanol como solvente em meio alcalino. As NPs foram funcionalizadas com 3-Aminopropiltrietoxissilano (ATPES) e depois com glutaraldeído. Este último permitiu a imobilização da tirosinase na superfície da sílica. Caracterizamos as NPs antes e após a reação da enzima, a atividade catalítica da enzima ligada à NP e o mecanismos de formação de melanina na superfície da sílica. As NPs foram caracterizadas por espectrofotometria de absorção e de reflectância, termogravimetria e microscopia eletrônica. A síntese da NP de sílica retornou partículas esféricas com 55nm de diâmetro e a funcionalização da partícula mostrou modificar eficientemente a sua superfície. A imobilização da tirosinase por ligação covalente foi de 99,5% contra 0,5% da adsorção física. A atividade da tirosinase foi caracterizada pela formação de dopacroma. O Km da enzima imobilizada não sofreu alteração em comparação com a tirosinase livre, mas a eficiência catalítica - que considera a eficiência recuperada - foi de apenas 1/3 para a enzima ligada covalentemente, significando que 2/3 das enzimas ligadas não estão ativas. Obtivemos NPs revestidas com melanina a partir de oxidação de tirosina solubilizada em duas preparações: NP com tirosinase ligada covalentemente na superfície e NP funcionalizada com glutaraldeido dispersa em solução de DHI e IQ. O revestimento de melanina foi na forma de um filme fino com espessura ~1,9nm, conferindo perfil de absorção luminosa equivalente ao da própria melanina. Mostramos que o mecanismo de polimerização passa pela oxidação da tirosina pela tirosinase, que gera intermediários oxidados (principalmente DHI e IQ) que vão para solução (mesmo quando a tirosinase está ligada covalentemente na sílica). Estes intermediários ligam-se ao glutaraldeido e a superfície da sílica passa a funcionar como ambiente de polimerização da melanina.

Síntese, caracterização e modificação de superfícies de sílicas mesoporosas ordenadas para captura de CO2

Processos como a purificação do metano (CH4) e a produção de hidrogênio gasoso (H2) envolvem etapas de separação de CO2. Atualmente, etanolaminas como monoetanolamina (MEA), dietanolamina (DEA), metildietanolamina (MDEA) e trietanolamina (TEA) são as substâncias mais utilizadas no processo de separação/captura de CO2 em processos industriais. Entretanto, o uso destas substâncias apresenta alguns inconvenientes devido à alta volatilidade, dificuldade de se trabalhar com material líquido, também ao alto gasto energético envolvido das etapas de regeneração e à baixa estabilidade térmica e química. Com base nessa problemática, esse trabalho teve por objetivo a síntese de um tipo de sílica mesoporosa altamente ordenada (SBA-15) de modo a utilizá-la no processo de captura de CO2. O trabalho foi dividido em quatro etapas experimentais que envolveram a síntese da SBA-15, o estudo do comportamento térmico de algumas etanolaminas livres, síntese e caracterização de materiais adsorventes preparados a partir de incorporação de etanolaminas à SBA-15 e estudo da eficiência de captura de CO2 por esses materiais. Novas alternativas de síntese da SBA-15 foram estudadas neste trabalho, visando aperfeiçoar as propriedades texturais do material produzido. Tais alternativas são baseadas na remoção do surfatante, utilizado como molde na síntese da sílica mesoporosa, por meio da extração por Soxhlet, utilizando diferentes solventes. O processo contribuiu para melhorar as propriedades do material obtido, evitando o encolhimento da estrutura que pode ser ocasionado durante a etapa de calcinação. Por meio de técnicas como TG/DTG, DSC, FTIR e Análise Elementar de C, H e N foi realizada a caracterização físico-química e termoanalítica da MEA, DEA, MDEA e TEA, visando melhor conhecer as características destas substâncias. Estudos cinéticos baseados nos métodos termogravimétricos isotérmicos e não isotérmicos (Método de Ozawa) foram realizados, permitindo a determinação de parâmetros cinéticos envolvidos nas etapas de volatilização/decomposição térmica das etanolaminas. Além das técnicas acima mencionadas, MEV, MET, SAXS e Medidas de Adsorção de N2 foram utilizadas na caraterização da SBA-15 antes e após a incorporação das etanolaminas. Dentre as etanolaminas estudadas, a TEA apresentou maior estabilidade térmica, entretanto, devido ao seu maior impedimento estérico, é a etanolamina que apresenta menor afinidade com o CO2. Diferentemente das demais etanolaminas estudadas, a decomposição térmica da DEA envolve uma reação intramolecular, levando a formação de MEA e óxido de etileno. A incorporação destes materiais à SBA-15 aumentou a estabilidade térmica das etanolaminas, uma vez que parte do material permanece dentro dos poros da sílica. Os ensaios de adsorção de CO2 mostraram que a incorporação da MEA à SBA-15 catalisou o processo de decomposição térmica da mesma. A MDEA foi a etanolamina que apresentou maior poder de captura de CO2 e sua estabilidade térmica foi consideravelmente aumentada quando a mesma foi incorporada à SBA-15, aumentando também seu potencial de captura de CO2.

Caracterização vibracional e térmica de compósitos de LLDPES modificados e sílica (OU) Caracterização vibracional e térmica de compósitos de lldpe\'s funcionallzados e sílica de superfície modificada

Compósitos de polímeros de polietileno linear de baixa densidade (LLDPE) possuem baixo desempenho mecânico devido principalmente à sua fraca interação, intermolecular, entre a cadeia polimérica e a carga. Uma maneira de minimizar esse baixo desempenho mecânico se faz com a mudança da estrutura química da poliolefina com a inserção de um grupo polar a sua cadeia, ou seja, faz-se a funcionalização das poliolefinas. O sistema de funcionalização adotado foi o processamento reativo, no qual foi utilizado para este sistema de processamento o misturador de dupla rosca acoplado a um reâmetro de torque. Neste trabalho, os grupos polares inseridos à cadeia dos polímeros de LLDPE\'s de copolímeros 1-buteno e 1-octeno (LLDPE-but e LLDPE-oct) foram o anidrido maléico (AM) e o anidrido tetrahidroftálico (ATF). Para a confecção dos compósitos foram utilizadas as cargas de microesferas de sílica modificada, no qual foi inserido compostos silanados em sua superfície (3-aminopropilsilano - APS - e trimetoxiclorosilano TMCISi) para estudo de interação com as poliolefinas funcionalizadas. Neste trabalho foram realizados ensaios de caracterização térmica, vibracional além de análises de torque do polímero fundido, análises do grau de reticulação e ensaios mecânicos de tração por elongação. Na caracterização térmica foram utilizadas as técnicas: termogravimetria (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Na caracterização vibracional utilizou-se a espectroscopia fotoacústica no infravermelho (PAS-IR) e a espectroscopia de espalhamento Raman. Pela técnica PAS-IR foi possível comprovar a inserção dos anidridos à cadeia das poliolefinas assim como foi possível verificar a interação entre o polímero funcionalizado e a carga. Pelas técnicas térmicas de DSC e TG foi possível verificar mudanças das propriedades do compósito frente aos polímeros originais ou funcionalizados. Os ensaios mecânicos comprovaram que os compósitos de polímeros funcionalizados possuem maior elongação e tensão à ruptura comparada aos compósitos dos LLDPE\'s não funcionalizados

Síntese e caracterização de nanomateriais superparamagnéticos do tipo core-shell para aplicação em catálise e biomedicina

As diversas aplicações tecnológicas de nanopartículas magnéticas (NPM) vêm intensificando o interesse por materiais com propriedades magnéticas diferenciadas, como magnetização de saturação (MS) intensificada e comportamento superparamagnético. Embora MNP metálicas de Fe, Co e bimetálicas de FeCo e FePt possuam altos valores de MS, sua baixa estabilidade química dificulta aplicações em escala nanométrica. Neste trabalho foram sintetizadas NPM de Fe, Co, FeCo e FePt com alta estabilidade química e rigoroso controle morfológico. NPM de óxido metálicos (Fe e Co) também foram obtidas. Dois métodos de síntese foram empregados. Usando método baseado em sistemas nanoheterogêneos (sistemas micelares ou de microemulsão inversa), foram sintetizadas NPM de Fe3O4 e Co metálico. Foram empregados surfactantes cátion-substituídos: dodecil sulfato de ferro(III) (FeDS) e dodecil sulfato de cobalto(II) (CoDS). Para a síntese das NPM, foram estudados e determinados a concentração micelar crítica do FeDS em 1-octanol (cmc = 0,90 mmol L-1) e o diagrama de fases pseudoternário para o sistema n-heptano/CoDS/n-butanol/H2O. NPM esferoidais de magnetita com3,4 nm de diâmetro e comportamento quase-paramagnético foram obtidas usando sistemas micelares de FeDS em 1-octanol. Já as NPM de Co obtidas via microemulsão inversa, apesar da larga distribuição de tamanho e baixa MS, são quimicamente estáveis e superparamagnéticas. O segundo método é baseado na decomposição térmica de complexos metálicos, pelo qual foram preparadas NPM esféricas de FePt e de óxidos metálicos (Fe3O4, FeXO1-X, (Co,Fe)XO1-X e CoFe2O4) com morfologia controlada e estabilidade química. O método não mostrou a mesma efetividade na síntese de NPM de FeAg e FeCo: a liga FeAg não foi obtida enquanto que NPM de FeCo com estabilidade química foram obtidas sem controle morfológico. NPM de Fe e FeCo foram preparadas a partir da redução térmica de NPM de Fe3O4 e CoFe2O4, as quais foram previamente recobertas com sílica. A sílica previne a sinterização inter-partículas, além de proporcionar caráter hidrofílico e biocompatibilidade ao material. As amostras reduzidas apresentaram aumento dos valores de MS (entre 21,3 e 163,9%), o qual é diretamente proporcional às dimensões das NPM. O recobrimento com sílica foi realizado via hidrólise de tetraetilortosilicato (TEOS) em sistema de microemulsão inversa. A espessura da camada de sílica foi controlada variando-se o tempo de reação e as concentrações de TEOS e de NPM, sendo então proposto um mecanismo do processo de recobrimento. Algumas amostras receberam um recobrimento adicional de TiO2 na fase anatase, para o qual foi empregado etilenoglicol como solvente e ligante para formação de glicolato de Ti como precursor. A espessura da camada de TiO2 (2-12 nm) é controlada variando as quantidades relativas entre NPM e o precursor de Ti. Ensaios de hipertermia magnética foram realizados para as amostras recobertas com sílica. Ensaios de hipertermia magnéticas mostram grande aumento da taxa de aquecimento das amostras após a redução térmica, mesmo para dispersões diluídas de NPM (0,6 a 4,5 mg mL-1). Taxas de aquecimento entre 0,3 e 3,0oC min-1 e SAR entre 37,2 e 96,3 W g-1. foram obtidos. A atividade fotocatalítica das amostras recobertas foram próximas à da fase anatase pura, com a vantagem de possuir um núcleo magnético que permite a recuperação do catalisador pela simples aplicação de campos magnéticos externos. Os resultados preliminares dos ensaios de hipertermia magnética e fotocatálise indicam um forte potencial dos materiais aqui relatados para aplicações em biomedicina e em fotocatálise.

Otimização da inativação fotodinâmica de E. coli por fotossensibilizadores veiculados por nanopartículas de sílica

A nanotecnologia tem sido aplicada para o desenvolvimento de materiais para diversas aplicações inclusive na inativação de patógenos. As nanopartículas de sílica (npSi) destacam-se pela alta área superficial, facilidade na alteração da superfície para aumento da eficiência adsortiva, penetrabilidade e toxicidade para bactérias gram-negativas sendo biocompatíveis para células de mamíferos e mais foto-estáveis que a maioria dos compostos orgânicos. Devido as suas vantagens, as npSi podem ser usadas para veicular fotossensibilizadores (FSs) uma vez que permitem sua utilização em solução aquosa em que os FSs geralmente são insolúveis. Além disso, o uso de FSs em vez de antibióticos, permite a inativação microbiológica pela Terapia Fotodinâmica sem que as bactérias adquiram resistência por mecanismos genéticos. Esse processo ocorre pela interação entre um FS, luz e oxigênio molecular produzindo oxigênio singleto que é extremamente reativo danificando estruturas celulares. O objetivo desse estudo foi otimizar a fotoinativação dinâmica de E .coli utilizando Azul de Metileno (AM) e Azul de Toluidina O (ATO) veiculados por npSi. As npSi foram preparadas pela metodologia sol-gel, caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e submetidas à adsorção de AM e ATO em sua superfície. A presença de AM e ATO na superfície das npSi foram analisadas por espectroscopia no infravermelho; espectroscopia de fluorescência por raio-X e análise termogravimétrica. O planejamento experimental, iniciado pelo fatorial 23 e modelado ao composto central em busca das condições ótimas foi adotado pela primeira vez nessa aplicabilidade, visando a fotoinativação de E. coli empregando AM e ATO em solução e em seguida com npSi. AM e ATO veiculados por npSi permitem a fotoinativação em concentrações mais baixas de FS (20 e 51% respectivamente), causando desestruturação da integridade bacteriana demonstrada por MEV. Os resultados sugerem que a veiculação de AM e ATO por npSi é extremamente efetiva para a fotoinativação dinâmica de E. coli e que o planejamento composto central pode levar à completa inativação das bactérias.