Kinetic parameters for thermal decomposition of supramolecular polymers derived from diclofenac-meglumine supramolecular adducts

Meglumine is an aminocarbohydrate able to form supramolecular adducts with organic acids. The recognition is based on hydrogen bonds and the structures resulting from the complexation have high solubility in water. This property has been exploited by the pharmaceutical industry in the improvement of existing drugs, and the successful example of this approach involves the poorly soluble non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs). Investigation of the thermal behavior of adduct obtained from meglumine and the NSAID diclofenac revealed that a polymer-like material is formed from the self-assembly of diclofenac-meglumine adducts in the melt. This polymer showed a high molecular weight around 2.0×105kDa. The kinetic parameters for the thermal decomposition step of the polymer were determined by the Capela-Ribeiro non-linear isoconversional method. From data for the TG curves in nitrogen atmosphere and heating rates of 5, 10, 15 and 20°Cmin-1, the Eα and Bα terms could be determined, and consequently the pre-exponential factor, Aα, as well as the kinetic model, g(α). © 2012 Elsevier B.V.

Cooperative RNA Polymerase Molecules Behavior on a Stochastic Sequence-Dependent Model for Transcription Elongation

The transcription process is crucial to life and the enzyme RNA polymerase (RNAP) is the major component of the transcription machinery. The development of single-molecule techniques, such as magnetic and optical tweezers, atomic-force microscopy and single-molecule fluorescence, increased our understanding of the transcription process and complements traditional biochemical studies. Based on these studies, theoretical models have been proposed to explain and predict the kinetics of the RNAP during the polymerization, highlighting the results achieved by models based on the thermodynamic stability of the transcription elongation complex. However, experiments showed that if more than one RNAP initiates from the same promoter, the transcription behavior slightly changes and new phenomenona are observed. We proposed and implemented a theoretical model that considers collisions between RNAPs and predicts their cooperative behavior during multi-round transcription generalizing the Bai et al. stochastic sequence-dependent model. In our approach, collisions between elongating enzymes modify their transcription rate values. We performed the simulations in Mathematica® and compared the results of the single and the multiple-molecule transcription with experimental results and other theoretical models. Our multi-round approach can recover several expected behaviors, showing that the transcription process for the studied sequences can be accelerated up to 48% when collisions are allowed: the dwell times on pause sites are reduced as well as the distance that the RNAPs backtracked from backtracking sites. © 2013 Costa et al.

Modelling polymers with side chains: MEH-PPV and P3HT

Modelling polymers with side chains is always a challenge once the degrees of freedom are very high. In this study, we present a successful methodology to model poly[2-methoxy-5-(2′-ethyl-hexyloxy)-p-phenylenevinylene] (MEH-PPV) and poly[3-hexylthiophene] (P3HT) in solutions, taking into account the influence of side chains on the polymer conformation. Molecular dynamics and semi-empirical quantum mechanical methods were used for structure optimisation and evaluation of optical properties. The methodology allows to describe structural and optical characteristics of the polymers in a satisfactory way, as well as to evaluate some usual simplifications adopted for modelling these systems. Effective conjugation lengths of 8-14.6 and 21 monomers were obtained for MEH-PPV and P3HT, respectively, in accordance with experimental findings. In addition, anti/syn conformations of these polymers could be predicted based on intrinsic interactions of the lateral branches. © 2013 Copyright Taylor and Francis Group, LLC.

Dynamics of DNA Methylation during Early Development of the Preimplantation Bovine Embryo

There is species divergence in control of DNA methylation during preimplantation development. The exact pattern of methylation in the bovine embryo has not been established nor has its regulation by gender or maternal signals that regulate development such as colony stimulating factor 2 (CSF2). Using immunofluorescent labeling with anti-5-methylcytosine and embryos produced with X-chromosome sorted sperm, it was demonstrated that methylation decreased from the 2-cell stage to the 6-8 cell stage and then increased thereafter up to the blastocyst stage. In a second experiment, embryos of specific genders were produced by fertilization with X- or Y-sorted sperm. The developmental pattern was similar to the first experiment, but there was stage × gender interaction. Methylation was greater for females at the 8-cell stage but greater for males at the blastocyst stage. Treatment with CSF2 had no effect on labeling for DNA methylation in blastocysts. Methylation was lower for inner cell mass cells (i.e., cells that did not label with anti-CDX2) than for trophectoderm (CDX2-positive). The possible role for DNMT3B in developmental changes in methylation was evaluated by determining gene expression and degree of methylation. Steady-state mRNA for DNMT3B decreased from the 2-cell stage to a nadir for D 5 embryos >16 cells and then increased at the blastocyst stage. High resolution melting analysis was used to assess methylation of a CpG rich region in an intronic region of DNMT3B. Methylation percent decreased between the 6-8 cell and the blastocyst stage but there was no difference in methylation between ICM and TE. Results indicate that DNA methylation undergoes dynamic changes during the preimplantation period in a manner that is dependent upon gender and cell lineage. Developmental changes in expression of DNMT3B are indicative of a possible role in changes in methylation. Moreover, DNMT3B itself appears to be under epigenetic control by methylation. © 2013 Dobbs et al.

Estudo por dinâmica molecular da estabilidade conformacional de dímeros do peptídeo Eumenine mastoparan-AF em água e mistura TFE-água

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise conformacional dos petídeos protonectina e protonectina (1-6), isolados e em associação, em mistura TFE-água

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Interação do peptídeo MP-I com micela de SDS em solução aquosa: um estudo por dinâmica molecular

Pós-graduação em Biofísica Molecular - IBILCE

Estudos conformacionais por dinâmica molecular de peptídeos antimicrobianos da família dos Mastoparanos em misturas de TFE-água

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Simulações por dinâmica molecular fine-e coarse-grained das interações intermoleculares entre peptídeos antimicrobianos da família Mastoparano e membranas modelo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Caracterização molecular de cepas do Vírus dengue 1 isoladas no Brasil entre os anos de 1994 a 2008

A febre do dengue é uma das mais importantes arboviroses distribuída por todas as áreas tropicais do mundo. O vírus dengue (VDEN) é transmitido principalmente pela picada do mosquito Aedes aegypti infectado. A dispersão do vetor e o aumento do fluxo migratório entre países possibilitaram a ocorrência de grandes epidemias e manifestações clínicas severas, como febre hemorrágica do dengue (FHD) e Síndrome do choque do dengue (SCD). O objetivo deste trabalho foi realizar a caracterização molecular de isolados do VDEN sorotipo 1 (VDEN-1) no Brasil ao nível dos genes estruturais C/prM/M/E de 29 cepas isoladas durante epidemias ocorridas no Brasil no período de 1994 a 2008. A identidade nucleotídica entre as cepas de VDEN-1 do estudo em relação às outras isoladas no Brasil variou de 96,1% a 100%, enquanto o percentual de identidade de aminoácidos foi determinado entre 98,4% a 100%. As diferenças de aminoácidos entre as cepas do estudo, quando comparadas com a cepa FGA/89 (Guiana Francesa), mostraram a presença de importantes substituições não-sinônimas com mudança de caráter bioquímico, tais como os resíduos E297 (Met Tre) e E338 (Ser Leu), sendo necessário estudos para verificar se essas alterações podem ou não estar relacionadas à virulência. A análise filogenética para a proteína E, realizada por meio do método de máxima verossimilhança para as cepas do estudo e outras cepas selecionadas do banco de dados do Genbank, mostraram que as cepas de VDEN-1 isoladas no Brasil desde 1982 pertencem ao genótipo V, corroborando com os resultados publicados anteriormente. O tempo de divergência do VDEN-1, estimado através da hipótese de relógio molecular, mostrou que este vírus teve sua origem a partir de uma linhagem ancestral, há aproximadamente, 113 anos e observou-se ainda que as cepas de VDEN-1 circulantes no Brasil e as provenientes da África possuem um ancestral comum, sendo necessário estudos de filogeografia que mostrem as possíveis rotas de entrada do VDEN-1 no Brasil.

Simulação computacional da adsorção dos poluentes benzeno, tolueno e p-xileno sobre carvão ativado

Os maiores problemas de contaminação de aquíferos e solos são atribuídos aos hidrocarbonetos monoaromáticos, que são os constituintes mais solúveis e mais móveis da fração de algumas substâncias, como por exemplo, da gasolina. Para a remoção destes contaminantes, a adsorção por carvão ativado é o método mais utilizado, pois o carvão apresenta uma habilidade significativa para adsorver componentes orgânicos de baixo peso molecular, como o benzeno, o tolueno e o p-xileno. Neste trabalho, verificou-se a adsorção dos mesmos sobre carvão ativado via simulação computacional. Como base, utilizou-se o modelo postulado de carvão preparado por Bourke et al. (2007). Várias etapas foram concluídas desde os modelos das estruturas do carvão e dos poluentes até as simulações de dinâmica molecular. Para a análise conformacional da estrutura do carvão, foi utilizado o método semi-empírico PM3 e para o processo de dinâmica, o campo de força AMBER FF99SB. A estrutura passou por um aquecimento, à pressão constante, até alcançar uma temperatura final de 298K (25ºC), sendo suas informações coletadas a cada 50ps. Posteriormente, a estrutura foi submetida a equilíbrio de sistema, à temperatura constante de 298K (25ºC), por 500ps para então suas informações serem analisadas. Por fim, o sistema foi então submetido à dinâmica molecular durante 15 ns. Após análise dos resultados, constatou-se que os grupos éter, lactona e carbonila (cetona) presentes na estrutura de carvão ativado conferem caráter ácido à mesma e devido a isto e à sua consequente carga superficial negativa, a adsorção tornou-se viável uma vez que os poluentes apresentavam carga superficial positiva, o que corrobora o entendimento que já se tem a respeito desse tipo de fenômeno.

Aspergillus niger beta-Glucosidase Has a Cellulase-like Tadpole Molecular Shape INSIGHTS INTO GLYCOSIDE HYDROLASE FAMILY 3 (GH3) beta-GLUCOSIDASE STRUCTURE AND FUNCTION

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Combining Experimental Evidence and Molecular Dynamic Simulations To Understand the Mechanism of Action of the Antimicrobial Octapeptide Jelleine-I

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Mechanical properties and fracture dynamics of silicene membranes

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)