Identificação de motivos relevantes para a função do fator de iniciação da tradução EIF4E3 de Leishmania sp

Os tripanossomatídeos são organismos caracterizados pelo controle póstranscricional da expressão gênica, principalmente em nível de tradução. Na tradução em eucariotos, tem grande destaque o complexo eIF4F, sendo um de seus principais componentes o fator de iniciação da tradução eIF4E. Já foram descritos em tripanossomatídeos seis homólogos para o eIF4E, nomeados EIF4E1 a 6. Em um estudo com Leishmania amazonensis, focado no EIF4E3, percebeu-se que seu perfil de expressão se alterava rapidamente numa curva de crescimento, com este apresentando ao menos duas bandas. As mudanças observadas sugeriam modificações pós-traducionais do tipo fosforilação, algo posteriormente confirmado. Analisando-se a sequência do EIF4E3 de Leishmania, foi possível identificar a presença de possíveis sítios de fosforilação e de ligação a parceiros funcionais como homólogos do eIF4G, outro componente do complexo eIF4F, e da proteína de ligação á cauda poli-A (PABP). No presente estudo foi analisado o perfil de expressão e a capacidade de ligação a parceiros funcionais do EIF4E3 de Leishmania superexpresso em células transfectadas e no qual foram introduzidas mutações em motivos específicos. Os resultados mostraram um perfil de expressão de ao menos três bandas para o EIF4E3 de L. amazonensis e duas para L. infantum, com o sítio S75, presente apenas na primeira, sendo o responsável por esta diferença. Em ensaios de imunoprecipitação, foi identificado um motivo que, quando mutado, aboliu a ligação do EIF4E3 com a PABP3, sugerindo este como o sítio de interação entre os fatores. Com a análise do efeito de mutações no EIF4E3 de L. amazonensis, foi percebido que ao se mutar três motivos implicados na à PABP e o possível sítio de ligação ao EIF4G, sua fosforilação diminuiu drasticamente, sugerindo a necessidade destas interações para que a fosforilação ocorra. Estes resultados indicam um complexo mecanismo de modificações pós-traducionais responsáveis pela regulação do EIF4E3 e contribuem a para a caracterização da sua função em Leishmania

Avaliação da expressão das isoformas da molécula HLA-G e do perfil da resposta imune em pacientes com lúpus eritematoso sistêmico juvenil (LESJ)

O lúpus eritematoso sistêmico juvenil (LESJ) é uma doença inflamatória crônica causada pela produção de autoanticorpos, que reconhecem como estranhos antígenos próprios do organismo, e possuem alta morbidade e mortalidade em relação à doença no adulto. Em sua patogênese estão envolvidos fatores ambientais, hormonais, imunológicos e genéticos. Estudos de associação genética demonstraram que a susceptibilidade ao lúpus é poligênica, e entre os genes envolvidos está o HLA-G que é responsável pela regulação da resposta imune. No estudo, foi analisada a expressão de isoforma da molécula HLA-G e observamos o perfil de resposta imune em pacientes com lúpus eritematoso sistêmico juvenil. Os pacientes que participaram do estudo foram selecionados no serviço de Reumatologia do Hospital das Clínicas e foi coletado sangue periférico de 10 pacientes no momento ativo e inativo do LESJ. O estudo comparou a expressão do mRNA do HLA-G5, IL-10 e TNF, os níveis plasmáticos de sHLA-G e citocinas Th1, Th2 e Th17 entre os grupos com a doença ativa, inativa e o grupo de crianças saudáveis aplicando os testes de Mann-Whitney U e Kruskal-Wallis. Os resultados mostraram que pacientes com LESJ ativo apresentaram níveis elevados das citocinas IL-10 (p=0,004) e IL-6 (p=0,011), além de apresentarem expressão de mRNA do TNF mais elevada em relação ao grupo inativo (p0,05). Mesmo com número reduzido, foi possível caracterizar que houve mudança do perfil de citocinas durante a ativação do LESJ, e a relação dessa ativação com a expressão de HLA-G solúvel, além de servir como base para proposta de um modelo de regulação imunológica, que poderá ser validado em futuros experimentos

Selectivity in the mechanism of action of antimicrobial mastoparan peptide Polybia-MP1

Many potent antimicrobial peptides also present hemolytic activity, an undesired collateral effect for the therapeutic application. Unlike other mastoparan peptides, Polybia-MP1 (IDWKKLLDAAKQIL), obtained from the venom of the social wasp Polybia paulista, is highly selective of bacterial cells. The study of its mechanism of action demonstrated that it permeates vesicles at a greater rate of leakage on the anionic over the zwitterionic, impaired by the presence of cholesterol or cardiolipin; its lytic activity is characterized by a threshold peptide to lipid molar ratio that depends on the phospholipid composition of the vesicles. At these particular threshold concentrations, the apparent average pore number is distinctive between anionic and zwitterionic vesicles, suggesting that pores are similarly formed depending on the ionic character of the bilayer. To prospect the molecular reasons for the strengthened selectivity in Polybia-MP1 and its absence in Mastoparan-X, MD simulations were carried out. Both peptides presented amphipathic alpha-helical structures, as previously observed in Circular Dichroism spectra, with important differences in the extension and stability of the helix; their backbone solvation analysis also indicate a different profile, suggesting that the selectivity of Polybia-MP1 is a consequence of the distribution of the charged and polar residues along the peptide helix, and on how the solvent molecules orient themselves according to these electrostatic interactions. We suggest that the lack of hemolytic activity of Polybia-MP1 is due to the presence and position of Asp residues that enable the equilibrium of electrostatic interactions and favor the preference for the more hydrophilic environment.

Study of the mechanism of action of anoplin, a helical antimicrobial decapeptide with ion channel-like activity, and the role of the amidated C-terminus

Anoplin, an antimicrobial, helical decapeptide from wasp venom, looses its biological activities by mere deamidation of its C-terminus. Secondary structure determination, by circular dichroism spectroscopy in amphipathic environments, and lytic activity in zwitterionic and anionic vesicles showed quite similar results for the amidated and the carboxylated forms of the peptide. The deamidation of the C-terminus introduced a negative charge at an all-positive charged peptide, causing a loss of amphipathicity, as indicated by molecular dynamics simulations in TFE/water mixtures and this subtle modification in a peptide`s primary structure disturbed the interaction with bilayers and biological membranes. Although being poorly lytic, the amidated form, but not the carboxylated, presented ion channel-like activity on anionic bilayers with a well-defined conductance step; at approximately the same concentration it showed antimicrobial activity. The pores remain open at trans-negative potentials, preferentially conducting cations, and this situation is equivalent to the interaction of the peptide with bacterial membranes that also maintain a high negative potential inside. Copyright (C) 2007 European Peptide Society and John Wiley & Sons, Ltd.

Visual analysis of image collections

Multidimensional Visualization techniques are invaluable tools for analysis of structured and unstructured data with variable dimensionality. This paper introduces PEx-Image-Projection Explorer for Images-a tool aimed at supporting analysis of image collections. The tool supports a methodology that employs interactive visualizations to aid user-driven feature detection and classification tasks, thus offering improved analysis and exploration capabilities. The visual mappings employ similarity-based multidimensional projections and point placement to layout the data on a plane for visual exploration. In addition to its application to image databases, we also illustrate how the proposed approach can be successfully employed in simultaneous analysis of different data types, such as text and images, offering a common visual representation for data expressed in different modalities.

Structural studies of prephenate dehydratase from Mycobacterium tuberculosis H37Rv by SAXS, ultracentrifugation, and computational analysis

Tuberculosis (TB) is one of the most common infectious diseases known to man and responsible for millions of human deaths in the world. The increasing incidence of TB in developing countries, the proliferation of multidrug resistant strains, and the absence of resources for treatment have highlighted the need of developing new drugs against TB. The shikimate pathway leads to the biosynthesis of chorismate, a precursor of aromatic amino acids. This pathway is absent from mammals and shown to be essential for the survival of Mycobacterium tuberculosis, the causative agent of TB. Accordingly, enzymes of aromatic amino acid biosynthesis pathway represent promising targets for structure-based drug design. The first reaction in phenylalanine biosynthesis involves the conversion of chorismate to prephenate, catalyzed by chorismate mutase. The second reaction is catalyzed by prephenate dehydratase (PDT) and involves decarboxylation and dehydratation of prephenate to form phenylpyruvate, the precursor of phenylalanine. Here, we describe utilization of different techniques to infer the structure of M. tuberculosis PDT (MtbPDT) in solution. Small angle X-ray scattering and ultracentrifugation analysis showed that the protein oligomeric state is a tetramer and MtbPDT is a flat disk protein. Bioinformatics tools were used to infer the structure of MtbPDT A molecular model for MtbPDT is presented and molecular dynamics simulations indicate that MtbPDT i.s stable. Experimental and molecular modeling results were in agreement and provide evidence for a tetrameric state of MtbPDT in solution.

Aspectos do projeto e implementação de ambientes multiparadigmas de programação

O desenvolvimento de software complexo de grande porte é muitas vezes dificultado pela carência de ferramentas adequadas para a clara expressão das idéias dos programadores em todos os aspectos técnicos do projeto. Isto é particularmente verdadeiro quando se lida com o poder de expressão de linguagens de programação. Como os grandes programas se compõem usualmente de segmentos com características técnicas diversificadas, parece natural disponibilizar ferramentas específicas para os programadores, de forma que uma boa expressividade seja obtida no código correspondente. As técnicas multiparadigma e multilinguagem são discutidas como formas alternativas de satisfazer essas necessidades, e a implementação de um ambiente de desenvolvimento multilinguagem (multiparadigma) é proposta e discutida em seus aspectos diversos. O artigo finaliza com uma bibliografia significativa sobre o tema, orientando os leitores interessados tanto nos aspectos de projeto como nos de caráter filosófico da técnica proposta.

Uma ferramenta para a construção de aplicações multilinguagens de programação

O artigo apresenta uma ferramenta que auxilia na implementação de aplicações que empregam mais de uma linguagem de programação. Tais aplicações são ditas multilinguagens e quando as linguagens que as compõem representam diferentes paradigmas de programação, também são denominadas multiparadigmas. A técnica de programação multilinguagem permite que se utilize a linguagem de programação mais adequada à cada parte da aplicação. Em caso de equipes híbridas de programação podemos aproveitar o conhecimento de cada uma das equipes no uso das linguagens que irão compor a aplicação. A ferramenta descrita no artigo, implementada através de um conjunto de processos Win32, monitora e executa serviços de transferência de dados e controle entre os processos que compõem a aplicação. Através de uma interface gráfica o programador pode operá-la por meio de dois modos: desenvolvimento e execução. Dentre as áreas que poderiam se beneficiar com a a ferramenta, podemos citar a aplicação pedagógica relacionada ao ensino de paradigmas de programação, aplicações já existentes que necessitam estender-se com o emprego de outras linguagens de programação e aplicações cujos problemas envolvidos se constituem em diferentes paradigmas de programação.

Aspectos da implementação de um ambiente multilinguagem de programação

O desenvolvimento de software complexo de grande porte é muitas vezes dificultado pela carência de ferramentas adequadas para a clara expressão das idéias dos programadores em todos os aspectos técnicos do projeto. Isto é particularmente verdadeiro quando se lida com o poder de expressão de linguagens de programação. Como os grandes programas se compõem usualmente de segmentos com características técnicas diversificadas, parece natural disponibilizar ferramentas específicas para os programadores, de forma que uma boa expressividade seja obtida no código correspondente. Para que a interface entre estes diferentes segmentos seja efetivada, torna-se viável o emprego de esquemas que facilitem a interação entre os mesmos. O artigo apresenta uma proposta de implementação de um mecanismo de troca de dados entre módulos de linguagens que compõem uma aplicação multilinguagem. O mecanismo pode também ser aplicado a linguagens oriundas de diferentes paradigmas de programação. O artigo também apresenta um pequeno exemplo completo de implementação que exercita parcialmente o ambiente proposto.

Adaptivity in programming languages

A programming style can be seen as a particular model of shaping thought or a special way of codifying language to solve a problem. An adaptive device is made up of an underlying formalism, for instance, an automaton, a grammar, a decision tree, etc., and an adaptive mechanism, responsible for providing features for self-modification. Adaptive languages are obtained by using some programming language as the device’s underlying formalism. The conception of such languages calls for a new programming style, since the application of adaptive technology in the field of programming languages suggests a new way of thinking. Adaptive languages have the basic feature of allowing the expression of programs which self-modifying through adaptive actions at runtime. With the adaptive style, programming language codes can be structured in such a way that the codified program therein modifies or adapts itself towards the needs of the problem. The adaptive programming style may be a feasible alternate way to obtain self-modifying consistent codes, which allow its use in modern applications for self-modifying code.

Adaptive device with underlying mechanism defined by a programming language

An adaptive device is made up of an underlying mechanism, for instance, an automaton, a grammar, a decision tree, etc., to which is added an adaptive mechanism, responsible for allowing a dynamic modification in the structure of the underlying mechanism. This article aims to investigate if a programming language can be used as an underlying mechanism of an adaptive device, resulting in an adaptive language.

Conception of adaptive programming languages

Adaptive devices show the characteristic of dynamically change themselves in response to input stimuli with no interference of external agents. Occasional changes in behaviour are immediately detected by the devices, which right away react spontaneously to them. Chronologically such devices derived from researches in the field of formal languages and automata. However, formalism spurred applications in several other fields. Based on the operation of adaptive automata, the elementary ideas generanting programming adaptive languages are presented.

Adaptive languages and a new programming style

A programming style can be seen as a particular model of shaping thought or a special way of codifying language to solve a problem. Adaptive languages have the basic feature of allowing the expression of programs which self-modifying through adaptive actions at runtime. The conception of such languages calls for a new programming style, since the application of adaptive technology in the field of programming languages suggests a new way of thinking. With the adaptive style, programming language codes can be structured in such a way that the codified program therein modifies or adapts itself towards the needs of the problem. The adaptive programming style may be a feasible alternate way to obtain self-modifying consistent codes, which allow its use in modern applications for self-modifying code.

Um ambiente para o processamento de linguagens adaptativas de programação

Dispositivos adaptativos apresentam a característica de se modificarem dinamicamente em resposta a estímulos de entrada, sem interferência de agentes externos. Eventuais necessidades de modificação de comportamento são automaticamente detectadas por estes dispositivos para, em seguida, reagirem a elas de forma espontânea. Historicamente tais dispositivos emergiram das pesquisas na área de linguagens formais e autômatos. No entanto, o formalismo suscitou aplicações em diversas outras áreas. Programas com código auto-modificável, que perderam terreno em conseqüência do advento da Engenharia de Software nos anos 70, voltaram à vida recentemente em aplicações diversas. Uma das formas de programação de código auto-modificável é a utilização de linguagens de programação especificamente projetadas para isso. Linguagens adaptativas de programação são dispositivos adaptativos que empregam uma linguagem de programação convencional como mecanismo subjacente. Com o correr de sua execução, um programa escrito em uma linguagem adaptativa exibirá um comportamento auto-modificável em decorrência da ativação de suas ações adaptativas. O artigo apresenta aspectos do projeto e implementação de um ambiente para gerenciar a execução de uma linguagem adaptativa. Com o emprego de linguagem adaptiva, um novo estilo de programação é concebido, uma vez que o seu comportamento está diretamente associado ao conjunto de regras que o define, o qual se altera à medida que o código é executado.

Linguagens de programação aderentes ao paradigma adaptativo

An adaptive device is made up of an underlying mechanism, for instance, an automaton, a grammar, etc., to which is added an adaptive mechanism that is responsible for allowing a dynamic modification in the structure of the underlying mechanism. Adaptive languages have the basic feature of allowing the development of programs that self-modify through adaptive actions at runtime. The conception of such languages calls for a new programming style, since the application of adaptive technology suggests a new way of thinking. The adaptive programming style may be a feasible alternate way to obtain selfmodifying consistent codes, which allow its use in modern applications for self-modifying.