Algoritmos evolutivos e modelo HP para predição de estruturas de proteínas

Predição de estruturas de proteínas (PSP) é um problema computacionalmente complexo. Modelos simplificados da molécula proteica (como o Modelo HP) e o uso de Algoritmos Evolutivos (AEs) estão entre as principais técnicas investigadas para PSP. Entretanto, a avaliação de uma estrutura representada pelo Modelo HP considera apenas o número de contatos hidrofóbicos, não possibilitando distinguir entre estruturas com o mesmo número de contatos hidrofóbicos. Neste trabalho, é apresentada uma nova formulação multiobjetivo para PSP em Modelo HP. Duas métricas são avaliadas: o número de contatos hidrofóbicos e a distância entre os aminoácidos hidrofóbicos, as quais são tratados pelo AE Multiobjetivo em Tabelas (AEMT). O algoritmo mostrou-se rápido e robusto.

Reposição volêmica com soluções salinas em pancreatite e perfil hepático de proteínas apoptóticas e de choque térmico

OBJETIVO: A falência hepática é uma consequência da inflamação sistêmica após pancreatite aguda. Avaliou-se o efeito da reposição volêmica com soluções salinas fisiológicas ou hipertônica na produção hepática de citocinas e na expressão de proteínas ativadas por choque térmico e proteínas ligadas à apoptose durante a pancreatite aguda. MÉTODOS: Ratos Wistar foram divididos em quatro grupos: C - animais controles não submetidos à lesão e nem ao tratamento; NT - animais submetidos à indução de pancreatite aguda e não tratados; SN - animais submetidos à indução de pancreatite aguda e tratados com solução salina normal (NaCl 0,9%); SH - animais submetidos à pancreatite aguda e tratados com solução salina hipertônica (NaCl 7,5%). A pancreatite aguda foi induzida por infusão retrógrada transduodenal de taurocolato de sódio 2,5% no ducto pancreático. Após 4, 12 e 24 horas da indução da pancreatite aguda, analisaram-se, no fígado, TNF-α, IL-1β, IL-6 e IL-10, caspase-2, caspase-7, APAF-1, AIF, HSP60 e HSP90. RESULTADOS: A caspase-2 diminuiu nos grupos SN e SH (p<0,05 versus C) após 12 horas. APAF-1, AIF e HSP90 permaneceram inalterados. Após 4 horas da indução, a capsase-7 aumentou no grupo NT (p<0,01 versus C), embora se mantendo em níveis basais nos grupos reperfundidos. A HSP60 aumentou em todos os grupos após 4 horas (p<0,001 versus C). No entanto, o grupo SH mostrou menor expressão de HSP60 que o grupo SN (p<0,05). A solução salina hipertônica manteve a produção de citocinas em níveis normais. A reperfusão com volume com solução salina normal ou hipertônica, modulou significativamente a expressão de caspase-7. CONCLUSÃO: A reposição volêmica com solução salina normal ou hipertônica foi efetiva em reduzir a caspase-7. Entretanto, somente a solução salina hipertônica foi capaz de regular a produção de citocinas e a expressão de HSP60 em todos os momentos analisados.

Algumas concepções de alunos do ensino médio a respeito das proteínas

O conceito de proteína e sua síntese são importantes para a compreensão de processos em biotecnologia, por exemplo, a produção de novos fármacos, área em avanço nas últimas décadas. Assim, o objetivo desse trabalho foi verificar, dentre alunos do Ensino Médio, quais tipos de concepções eles têm ou trazem sobre proteína e síntese proteica, e que tipo de influência pode ter contribuído para a formulação de tais concepções, através de um questionário diagnóstico, composto por questões abertas, aplicado a 133 alunos de uma escola pública e de uma particular. Os resultados analisados basearam-se em categorização de respostas. Concluímos que, mesmo os alunos já tendo estudado assuntos relativos a proteínas, ainda carregavam traços de concepções alternativas, o que forneceu informações valiosas sobre possíveis falhas no processo de aprendizagem. Assim, para que haja uma "ressignificação" desses conceitos, é necessário que as discussões desse tema sejam ampliadas, vinculando-os aos conteúdos correlatos previamente trabalhados.

Evaluación de las proteínas de fase aguda en perros infectados por "Dirofilaria immitis"

Programa de doctorado: Clínica e investigación terapéutica

Synthese, Tritierung, 99m Tc-Markierung und Evaluierung von Benzamid-Derivaten zur Visualisierung der D 2, D 3-Rezeptoren

Die Diagnose und Therapie von neurodegenerativen Krankheiten, wie beispielsweise Morbus Parkinson besitzt in der heutigen Gesellschaft eine immer größere Bedeutung. Über moderne, bild¬gebende nuklear¬medizinische Verfahren wie SPECT und PET ist es mit geeigneten Radioliganden möglich, Morbus Parkinson vor dem Auftreten von Symptomen zu diagnostizieren. Ein wichtiger Ansatzpunkt zur Diagnose von Morbus Parkinson ist die Visualisierung der postsynaptischen Dopamin-Rezeptoren über radioaktiv (11C, 18F, 123I) markierte Benz¬amid-Derivate. Auf Grundlage der (S)-Pyrolidin-2,3-dimethoxy-Benzamid-Struktur des 18F-Liganden Fallypride wurden verschiedene 99mTc-markierte Benzamid-Derivate als potentielle Radio¬liganden zur Parkinson-Diagnostik entwickelt. Um das Potential von Metall-konjugierten Benzamiden abschätzen zu können, wurden zunächst einfache Vergleichssubstanzen entwickelt. Diese sollten die Einführung eines Chelators simulieren und wurden hierfür hinsichtlich ihrer in vitro-Bindungsaffinitäten zu den Dopamin-, Serotonin- und adrenergen Rezeptoren evaluiert. Die zunächst entwickelten Derivate mit unterschiedlichen Kettenlängen zur Kopplung des Chelators zeigten für die Propylkette Affinitäten im nanomolaren Bereich. Im Anschluss sollten basierend auf diesen Ergebnissen vier verschiedene Chelatoren (Carbony-Cyclopentadienyl, Amido-Cyclopentadienyl, 2-Pyridyl-Imin und N2S2) über eine Propylkette an die 5-Position der Benzamidgrundstruktur gekoppelt werden. Die geplante Synthese des Carbonyl-Cyclopentadienyl-Derivates gelang jedoch nicht. Für die weiteren Chelatoren (Amido-Cyclopentadieny, 2-Pyridyl-Imin und N2S2) konnten die jeweiligen Markierungs¬vorläufer und Rhenium-Komplexe dargestellt werden, die ebenfalls hinsichtlich ihrer Bindungs¬affinitäten evaluiert wurden. Die erzielten Affinitäten zeigten, dass eine Über¬tragung der Affinitäten der einfachen Vergleichssubstanzen auf die komplexeren Metall-Benzamide nicht möglich war. Insbesondere der N2S2-Rhenium-Komplex besitzt nur noch geringe Affinität (490 - 900 nM) zu den D2- und D3-Rezeptoren. Die mittel-affinen 2-Pyridyl-Imin- und Amdio¬cyclopentadien-Komplexe wurden mit 99mTc markiert und die Markierungsausbeute hinsichtlich Reaktionstemperatur, Markierungs-vorläuferkonzentration und Heizmethoden optimiert. Dabei konnte der Imin-Komplex quantitativ mittels fac-[99mTc(CO)3(H2O)3]+ in 30 Minuten bei 45°C markiert werden. Der Amido-Cyclopentadien-Komplex konnte über die Umsetzung des Ferrocen-Markierungsvorläufer mit Mn(CO)5Br und [99mTcO4]- in Ausbeuten von bis zu 60 % markiert werden. Im Anschluss an die Markierungen wurden die 99mTc-Komplexe über HPLC isoliert und in in vitro-Auto¬radiographien von Rattenhirnschnitten weiter evaluiert. Die erhaltenen Ergebnisse bestätigten die für die Rhenium-Komplexe erzielten Affinitäten und zeigten keine spezifische Anreicherung in bestimmten Hirnarealen. Aus diesen Ergebnissen kann ge¬schlossen werden, dass die dargestellten 99mTc-Benzamide aufgrund mangelnder Affinitäten und einer hohen unspezifischen Bindung keine geeigneten Liganden zur Darstellung der D2- und D3- Rezeptoren sind. Um die dargestellten 99mTc-Benzamide mit [18F]Fallypride vergleichen zu können, wurde zusätzlich [3H]Fallypride dargestellt. Hierfür wurde zunächst der Nor-Markierungsvor¬läufer synthetisiert und die Markierungsausbeute optimiert. Die finale Umsetzung mit [3H]Methylnosylat ergab nach HPLC-Aufreinigung 15 mCi [3H]Fallypride mit einer radio¬chemischen Reinheit von >99,5 %. Erste Autoradiographien zeigten eine hohe Anreicherung des Liganden im Striatum, verbunden mit einer sehr niedrigen unspezifischen Bindung.

Studio di fattibilità della produzione diretta di tc-99m mediante ciclotrone

Le caratteristiche del 99mTc e la possibilità per gli ospedali di produrlo in loco quotidianamente grazie ai generatori, hanno reso questo radioisotopo il più utilizzato della fisica medica: è richiesto in circa l’80% delle procedure di medicina nucleare con circa 7 milioni di somministrazioni all’anno in Europa e 8 milioni negli USA. Inoltre il campo di applicabilità del 99mTc è molto vasto: viene infatti utilizzato per scintigrafie ossee, epatiche, renali, celebrali, tiroidee e per il controllo della funzionalità epatica. A causa del notevole incremento dell’insorgenza di patologie oncologiche e dell’aumento della popolazione, la richiesta di 99mTc è sempre cresciuta negli anni ed è ancora destinata a crescere nei prossimi; l’unico fattore attenuante è lo sviluppo di altre tecniche di diagnostica funzionale come la PET ( Positron Emission Tomography ). Nonostante la creazione del 99mTc da generatori di 99Mo sia ancora oggi il metodo di produzione più efficiente, si sta ponendo recentemente la necessità di ricercare nuove tecniche di produzione dell’isotopo per soddisfare le grandi quantità richieste dal mercato globale. Questo accade perché malgrado l’utilizzo del 99mTc sia in forte crescita, la produzione di 99Mo è destinata a diminuire in quanto necessita di reattori nucleari: gli ingenti costi delle moderne centrali e le elevate quantità di scorie prodotte, stanno guidando la politica mondiale verso una denuclearizzazione che renderà in pochi anni impossibile soddisfare la richiesta di 99Mo della medicina nucleare. Questo lavoro di tesi si colloca in questo contesto, cioè nella ricerca di un metodo alternativo per la produzione di 99mTc: l’irraggiamento con protoni di un target di 100Mo arricchito, in un ciclotrone ad uso medicale. L’obbiettivo che si vuole raggiungere è fornire una stima attendibile su tale produzione, valutare la qualità dell’isotopo e mettere in luce eventuali problematiche riscontrabili.

Tetraamine-derived bifunctional chelators for technetium-99m labelling: synthesis, bioconjugation and evaluation as targeted SPECT imaging probes for GRP-receptor-positive tumours

Owing to its optimal nuclear properties, ready availability, low cost and favourable dosimetry, (99m)Tc continues to be the ideal radioisotope for medical-imaging applications. Bifunctional chelators based on a tetraamine framework exhibit facile complexation with Tc(V)O(2) to form monocationic species with high in vivo stability and significant hydrophilicity, which leads to favourable pharmacokinetics. The synthesis of a series of 1,4,8,11-tetraazaundecane derivatives (01-06) containing different functional groups at the 6-position for the conjugation of biomolecules and subsequent labelling with (99m)Tc is described herein. The chelator 01 was used as a starting material for the facile synthesis of chelators functionalised with OH (02), N(3) (04) and O-succinyl ester (05) groups. A straightforward and easy synthesis of carboxyl-functionalised tetraamine-based chelator 06 was achieved by using inexpensive and commercially available starting materials. Conjugation of 06 to a potent bombesin-antagonist peptide and subsequent labelling with (99m)Tc afforded the radiotracer (99m)Tc-N4-BB-ANT, with radiolabelling yields of >97% at a specific activity of 37 GBq micromol(-1). An IC(50) value of (3.7+/-1.3) nM was obtained, which confirmed the high affinity of the conjugate to the gastrin-releasing-peptide receptor (GRPr). Immunofluorescence and calcium mobilisation assays confirmed the strong antagonist properties of the conjugate. In vivo pharmacokinetic studies of (99m)Tc-N4-BB-ANT showed high and specific uptake in PC3 xenografts and in other GRPr-positive organs. The tumour uptake was (22.5+/-2.6)% injected activity per gram (% IA g(-1)) at 1 h post injection (p.i.). and increased to (29.9+/-4.0)% IA g(-1) at 4 h p.i. The SPECT/computed tomography (CT) images showed high tumour uptake, clear background and negligible radioactivity in the abdomen. The promising preclinical results of (99m)Tc-N4-BB-ANT warrant its potential candidature for clinical translation.

(99m)Tc-DPD-SPECT/CT predicts the outcome of imaging-guided diagnostic anaesthetic injections: A prospective cohort study

We hypothesized that bone SPECT combined with multiplanar reconstructed CT can identify and target the pain-inducing focus in the foot and can be used to successfully guide anaesthetic infiltrations. Therefore we prospectively investigated feasibility and predictive value of bone SPECT/CT for image guided diagnostic infiltrations in patients with chronic foot pain.

[(99m)Tc]Demomedin C, a radioligand based on human gastrin releasing peptide(18-27): synthesis and preclinical evaluation in gastrin releasing peptide receptor-expressing models

The synthesis and preclinical evaluation of [(99m)Tc]Demomedin C in GRPR-expressing models are reported. Demomedin C resulted by coupling a Boc-protected N(4)-chelator to neuromedin C (human GRP(18-27)), which, after (99m)Tc-labeling, afforded [(99m)Tc]Demomedin C. Demomedin C showed high affinity and selectivity for the GRPR during receptor autoradiography on human cancer samples (IC(50) in nM: GRPR, 1.4 ± 0.2; NMBR, 106 ± 18; and BB(3)R, >1000). It triggered GRPR internalization in HEK-GRPR cells and Ca(2+) release in PC-3 cells (EC(50) = 1.3 nM). [(99m)Tc]Demomedin C rapidly and specifically internalized at 37 °C in PC-3 cells and was stable in mouse plasma. [(99m)Tc]Demomedin C efficiently and specifically localized in human PC-3 implants in mice (9.84 ± 0.81%ID/g at 1 h pi; 6.36 ± 0.85%ID/g at 4 h pi, and 0.41 ± 0.07%ID/g at 4 h pi block). Thus, human GRP-based radioligands, such as [(99m)Tc]Demomedin C, can successfully target GRPR-expressing human tumors in vivo while displaying attractive biological features--e.g. higher GRPR-selectivity--vs their frog-homologues.

Technetium-99m-HDP uptake characteristics in equine fractures: a retrospective study

Bone scintigraphy is a very sensitive diagnostic tool to detect elevated bone metabolism. In cases of fractures and fissure fractures, the radiopharmaceutical uptake in the bone is said to be increased within a few hours after the injury. In this retrospective study, the scintigraphic uptake characteristics at the fracture site of 36 horses with radiographically confirmed fractures or fissure fractures were evaluated. Uptake ratios between the fracture region and adjacent normal bone or soft tissue activity respectively were calculated and compared to different anamnestic and radiographic data. The overall sensitivity of bone scintigraphy was 94.4% (34 positive cases out of 36). In the 36 horses, no correlation between the age of the fracture and the radiopharmaceutical uptake was found. However, there seems to be a lack of sensitivity in early detection of equine pelvic fractures when a standing bone scintigraphy examination protocol is used.

[(99m)Tc]Demotate 2 in the detection of sst(2)-positive tumours: a preclinical comparison with [(111)In]DOTA-tate

PURPOSE: The aim of this study was to evaluate [(99m)Tc]Demotate 2 ([(99m)Tc-N(4) (0-1),Asp(0),Tyr(3)]octreotate) as a candidate for in vivo imaging of sst(2)-positive tumours and to compare it with [(111)In]DOTA-tate ([(111)In-DOTA(0),Tyr(3)]octreotate). METHODS: Labelling of Demotate 2 with (99m)Tc was performed at room temperature using SnCl(2) as reductant in the presence of citrate at alkaline pH. Radiochemical analysis involved ITLC and HPLC methods. Peptide conjugate affinities for sst(2) were determined by receptor autoradiography on rat brain cortex sections using [DOTA(0),(125)I-Tyr(3)]octreotate as the radioligand. The affinity profile of Demotate 2 for human sst(1)-sst(5) was studied by receptor autoradiography in cell preparations using the universal somatostatin radioligand [(125)I][Leu(8),(D: )Trp(22),Tyr(25)]somatostatin-28. The internalisation rates of [(99m)Tc]Demotate 2 and [(111)In]DOTA-tate were compared in sst(2)-positive and -negative control cell lines. Biodistribution of radiopeptides was studied in male Lewis rats bearing CA20948 tumours. RESULTS: Peptide conjugates showed selectivity and a high affinity binding for sst(2) (Demotate 2 IC(50)=3.2 nM and DOTA-tate IC(50)=5.4 nM). [(99m)Tc]Demotate 2, like [(111)In]DOTA-tate, internalised rapidly in all sst(2)-positive cells tested, but not in sst(2)-negative control cells. After injection in CA20948 tumour-bearing rats both radiopeptides showed high and specific uptake in the sst(2)-positive organs and in the implanted tumour and rapid excretion from non-target tissues via the kidneys. CONCLUSION: [(99m)Tc]Demotate 2, similarly to the known sst(2)-targeting agent [(111)In]DOTA-tate, showed promising biological qualities for application in the scintigraphy of sst(2)-positive tumours.

Cultivares de Pisum Sativum L. : caracterización e identificación por electroforesis de proteínas seminales totales

Se realizó el estudio electroforético de proteínas seminales totales de 13 cultivares de arveja (Pisum sativum L.) en geles de poliacrilamida con Sodio Dodecil Sulfato. Se logró fraccionar 53 bandas proteicas, de las cuales 36 mostraron diferencias en sus movilidades. De esta manera se obtuvieron modelos electroforéticos diferentes para cada cultivar y mediante análisis de conglomerados (método UPGMA) se obtuvo un dendrograma que mostró la distinción entre cultivares en dicho carácter, permitiendo expresar las diferencias entre ellos.

Entramar lectura, escritura y animaciones de youtube : Una secuencia didáctica sobre síntesis de proteínas

Enseñar biología molecular en el secundario puede resultar complejo si se propone facilitar el acceso -cada vez más autónomo- de los alumnos al discurso científico, desarrollar actividades que transformen genuinamente su sentido común, a la vez que integrar TICs -dada la presencia de las netbooks-. En este estudio analizamos didácticamente el desarrollo de una secuencia de enseñanza sobre Síntesis de Proteínas que pretende hacerse cargo de lo anterior a través de entramar situaciones de lectura, escritura e interpretación de imágenes -como las de YouTube-. La propuesta estuvo a cargo de un equipo integrado por un investigador y dos docentes, que la llevaron adelante en dos aulas cuyos contextos institucionales difieren respecto de las expectativas académicas sobre los alumnos. Para el análisis se consideran las entrevistas post secuencia a los docentes, sus diarios de campo, fragmentos de observación de clase y de las producciones de los alumnos. Como resultado observamos que ciertas condiciones didácticas, particularmente las relativas a la intervención docente, como repetir y detener las proyecciones, devolver preguntas y/o comentarios, negociar significados, orientar la escritura y su revisión mediante el uso de los textos de lectura, facilitaron en los alumnos el aprendizaje de estos contenidos de Biología