Multiplexed DNA-mediated electrochemistry

The aromatic core of double helical DNA possesses the unique and remarkable ability to form a conduit for electrons to travel over exceptionally long molecular distances. This core of π-stacked nucleobases creates an efficient pathway for charge transfer to proceed that is exquisitely sensitive to even subtle perturbations. Ground state electrochemistry of DNA-modified electrodes has been one of the major techniques used both to investigate and to harness the property of DNA-mediated charge transfer. DNA-modified electrodes have been an essential tool for both gaining insights into the fundamental properties of DNA and, due to the exquisite specificity of DNA-mediated charge transfer for the integrity of the π-stack, for use in next generation diagnostic sensing. Here, multiplexed DNA-modified electrodes are used to (i) gain new insights on the electrochemical coupling of metalloproteins to the DNA π-stack with relevance to the fundaments of in vivo DNA-mediated charge transfer and (ii) enhance the overall sensitivity of DNA-mediated reduction for use in the detection of low abundance diagnostic targets.

First, Methylene Blue (MB′) was covalently attached to DNA through a flexible C12 alkyl linker to yield a new redox reporter for DNA electrochemistry measurements with enhanced sensitivity. Tethered, intercalated MB′ was reduced through DNA-mediated charge transport. The redox signal intensity for MB′-dT-C12-DNA was found to be at least 3 fold larger than that of previously used Nile Blue (NB)-dT-DNA, which is coupled to the base stack via direct conjugation. The signal attenuation, due to an intervening mismatch, and therefore the degree of DNA-mediated reduction, does, however, depend on the DNA film morphology and the backfilling agent used to passivate the surface. These results highlight two possible mechanisms for the reduction of MB′ on the DNA-modified electrode that are distinguishable by their kinetics: reduction mediated by the DNA base pair stack and direct surface reduction of MB′ at the electrode. The extent of direct reduction at the surface can be minimized by overall DNA assembly conditions.

Next, a series of intercalation-based DNA-mediated electrochemical reporters were developed, using a flexible alkane linkage to validate and explore their DNA-mediated reduction. The general mechanism for the reduction of distally bound redox active species, covalently tethered to DNA through flexible alkyl linkages, was established to be an intraduplex DNA-mediated pathway. MB, NB, and anthraquinone were covalently tethered to DNA with three different covalent linkages. The extent of electronic coupling of the reporter was shown to correlate with the DNA binding affinity of the redox active species, supporting an intercalative mechanism. These electrochemical signals were shown to be exceptionally sensitive to a single intervening π-stack perturbation, an AC mismatch, in a densely packed DNA monolayer, which further supports that the reduction is DNA-mediated. Finally, this DNA-mediated reduction of MB occurs primarily via intra- rather than inter duplex intercalation, as probed through varying the proximity and integrity of the neighboring duplex DNA. Further gains to electrochemical sensitivity of our DNA-modified devices were then achieved through the application of electrocatalytic signal amplification using these solvent accessible intercalative reporters, MB-dT-C8, and hemoglobin as a novel electron sink. Electrocatalysis offers an excellent means of electrochemical signal amplification, yet in DNA based sensors, its application has been limited due to strict assembly conditions. We describe the use of hemoglobin as a robust and effective electron sink for electrocatalysis in DNA sensing on low density DNA films. Protein shielding of the heme redox center minimizes direct reduction at the electrode surface and permits assays on low density DNA films. Electrocatalysis of MB that is covalently tethered to the DNA by a flexible alkyl linkage allows for efficient interactions with both the base stack and hemoglobin. Consistent suppression of the redox signal upon incorporation of single CA mismatch in the DNA oligomer demonstrates that both the unamplified and the electrocatalytically amplified redox signals are generated through DNA-mediated charge transport. Electrocatalysis with hemoglobin is robust: it is stable to pH and temperature variations. The utility and applicability of electrocatalysis with hemoglobin is demonstrated through restriction enzyme detection, and an enhancement in sensitivity permits femtomole DNA sampling.

Finally, we expanded the application of our multiplexed DNA-modified electrodes to the electrochemical characterization of DNA-bound proteins containing [4Fe-4S] clusters. DNA-modified electrodes have become an essential tool for the characterization of the redox chemistry of DNA repair proteins that contain redox cofactors. Multiplexed analysis of EndonucleaseIII (EndoIII), a DNA repair protein containing a [4Fe-4S] cluster known to be accessible via DNA-mediated charge transport, elucidated subtle differences in the electrochemical behavior as a function of DNA morphology. DNA-bound EndoIII is seen to have two different electron transfer pathways for reduction, either through the DNA base stack or through direct surface reduction. Closely packed DNA films, where the protein has limited surface accessibility, produce electrochemical signals reflecting electron transfer that is DNA-mediated. The electrochemical comparison of EndoIII mutants, including a new family of mutations altering the electrostatics surrounding the [4Fe-4S] cluster, was able to be quantitatively performed. While little change in the midpoint potential was found for this family of mutants, significant variations in the efficiency of DNA-mediated electron transfer were apparent. Based on the stability of these proteins, examined by circular dichroism, we propose that the electron transfer pathway can be perturbed not only by the removal of aromatic residues, but also through changes in solvation near the cluster.

Electron transfer in chemically and genetically modified myoglobins

The temperature dependences of the reduction potentials (E^o') of wildtype human myoglobin (Mb) and three site-directed mutants have been measured by using thin-layer spectroelectrochemistry. Residue Val68, which is in van der Waals contact with the heme in Mb, has been replaced by Glu, Asp, and Asn. At pH 7.0, reduction of the heme iron (III) in the former two proteins is accompanied by uptake of a proton by the protein. The changes in E^o', and the standard entropy (ΔS^o') and enthalpy (ΔH^o') of reduction in the mutant proteins were determined relative to values for wild-type; the change in E^o' at 25°C was about -200 millivolts for the Glu and Asp mutants, and about -80 millivolts for the Asn mutant. Reduction of Fe(III) to Fe(II) in the Glu and Asp mutants is accompanied by uptake of a proton. These studies demonstrate that Mb can tolerate substitution of a buried hydrophobic group by potentially charged and polar residues, and that such amino acid replacements can lead to substantial changes in the redox thermodynamics of the protein.

Through analysis of the temperature dependence and shapes of NMR dispersion signals, it is determined that a water molecule is bound to the sixth coordination site of the ferric heme in the Val68Asp and in the Val68Asn recombinant proteins while the carboxyl group of the sidechain of Glu68 occupies this position in Val68Glu. The relative rhombic distortions in the ESR spectra of these mutant proteins combined with H₂¹⁷O and spin interconversion experiments performed on them confirm the conclusions of the NMRD study.

The rates of intramolecular electron transfer (ET) of (NH₃)₅Ru-His48 (Val68Asp, His81GIn, Cys110AIa)Mb and (NH₃)₅Ru-His48 (Val68GIu,His81GIn,Cys110Ala)Mb were measured to be .85(3)s^-1 and .30(2)s^-1, respectively. This data supports the hypothesis that entropy of 111 reduction and reorganization energy of ET are inversely related. The rates of forward and reverse ET for (NH₃)₅ Ru-His48 (Val68GIu, His81 GIn, Cys110AIa)ZnMb -7.2(5)•10⁴s^-1and 1.4(2)•10⁵s^-1, respectively- demonstrate that the placement of a highly polar residue nearby does not significantly change the reorganization energy of the photoactive Zn porphyrin.

The distal histidine imidazoles of (NH₃)₄isnRu-His48 SWMb and (NH₃)₅Ru-His48 SWMb were cyanated with BrCN. The intramolecular ET rates of these BrCN-modified Mb derivatives are 5.5(6)s^-1 and 3.2(5)s^-1, respectively. These respective rates are 20 and 10 times faster than those of their noncyanated counterparts after the differences in ET rate from driving force are scaled according to the Marcus equation. This increase in ET rate of the cyanated Mb derivatives is attributed to lower reorganization energy since the cyanated Mb heme is pentacoordinate in both oxidation states; whereas, the native Mb heme loses a water molecule upon reduction so that it changes from six to five coordinate. The reorganization energy from Fe-OH₂ dissociation is estimated to be .2eV. This conclusion is used to reconcile data from previous experiments in our lab. ET in photoactive porphyrin-substituted myoglobins proceed faster than predicted by Marcus Theory when it is assumed that the only difference in ET parameters between photoactive porphyrins and native heme systems is driving force. However, the data can be consistently fit to Marcus Theory if one corrects for the smaller reorganization in the photoactive porphyrin systems since they do not undergo a coordination change upon ET.

Finally, the intramolecular ET rate of (NH₃)₄isnRu-His48 SWMb was measured to be 3.0(4)s^-1. This rate is within experimental error of that for (NH₃)₄pyrRu-His48 SWMb even though the former has 80mV more driving force. One likely possibility for this observation is that the tetraamminepyridineruthenium group undergoes less reorganization upon ET than the tetraammineisonicotinamideruthenium group. Moreover, analysis of the (NH₃)₄isnRu-His48 SWMb experimental system gives a likely explanation of why ET was not observed previously in (NH₃)₄isnRu-Cytochrome C.

Dynamics of the East Asian Summer Monsoon in Present and Future Climates

This thesis aims at enhancing our fundamental understanding of the East Asian summer monsoon (EASM), and mechanisms implicated in its climatology in present-day and warmer climates. We focus on the most prominent feature of the EASM, i.e., the so-called Meiyu-Baiu (MB), which is characterized by a well-defined, southwest to northeast elongated quasi-stationary rainfall band, spanning from eastern China to Japan and into the northwestern Pacific Ocean in June and July.

We begin with an observational study of the energetics of the MB front in present-day climate. Analyses of the moist static energy (MSE) budget of the MB front indicate that horizontal advection of moist enthalpy, primarily of dry enthalpy, sustains the front in a region of otherwise negative net energy input into the atmospheric column. A decomposition of the horizontal dry enthalpy advection into mean, transient, and stationary eddy fluxes identifies the longitudinal thermal gradient due to zonal asymmetries and the meridional stationary eddy velocity as the most influential factors determining the pattern of horizontal moist enthalpy advection. Numerical simulations in which the Tibetan Plateau (TP) is either retained or removed show that the TP influences the stationary enthalpy flux, and hence the MB front, primarily by changing the meridional stationary eddy velocity, with reinforced southerly wind on the northwestern flank of the north Pacific subtropical high (NPSH) over the MB region and northerly wind to its north. Changes in the longitudinal thermal gradient are mainly confined to the near downstream of the TP, with the resulting changes in zonal warm air advection having a lesser impact on the rainfall in the extended MB region.

Similar mechanisms are shown to be implicated in present climate simulations in the Couple Model Intercomparison Project - Phase 5 (CMIP5) models. We find that the spatial distribution of the EASM precipitation simulated by different models is highly correlated with the meridional stationary eddy velocity. The correlation becomes more robust when energy fluxes into the atmospheric column are considered, consistent with the observational analyses. The spread in the area-averaged rainfall amount can be partially explained by the spread in the simulated globally-averaged precipitation, with the rest primarily due to the lower-level meridional wind convergence. Clear relationships between precipitation and zonal and meridional eddy velocities are observed.

Finally, the response of the EASM to greenhouse gas forcing is investigated at different time scales in CMIP5 model simulations. The reduction of radiative cooling and the increase in continental surface temperature occur much more rapidly than changes in sea surface temperatures (SSTs). Without changes in SSTs, the rainfall in the monsoon region decreases (increases) over ocean (land) in most models. On longer time scales, as SSTs increase, rainfall changes are opposite. The total response to atmospheric CO^2 forcing and subsequent SST warming is a large (modest) increase in rainfall over ocean (land) in the EASM region. Dynamic changes, in spite of significant contributions from the thermodynamic component, play an important role in setting up the spatial pattern of precipitation changes. Rainfall anomalies over East China are a direct consequence of local land-sea contrast, while changes in the larger-scale oceanic rainfall band are closely associated with the displacement of the larger-scale NPSH. Numerical simulations show that topography and SST patterns play an important role in rainfall changes in the EASM region.

Part I: Total yield measurements for the ^(21)Ne(α,n)^)(24)Mg reaction. Part II: A study of the ^(12)C(He,p)^(14)N reaction

PART I

The total cross-section for the reaction ²¹Ne(α, n)²⁴Mg has been measured in the energy range 1.49 Mev ≤ E_cm ≤ 2.6 Mev. The cross-section factor, S(O), for this reaction has been determined, by means of an optical model calculation, to be in the range 1.52 x 10¹² mb-Mev to 2.67 x 10¹² mb-Mev, for interaction radii in the range 5.0 fm to 6.6 fm. With S(O) ≈ 2 x 10¹² mb-Mev, the reaction ²¹Ne(α, n)²⁴Mg can produce a large enough neutron flux to be a significant astrophysical source of neutrons.

PART II

The reaction¹²C(³He, p)¹⁴N has been studied over the energy range 12 Mev ≤ E_lab ≤ 18 Mev. Angular distributions of the proton groups leading to the lowest seven levels in ¹⁴N were obtained.

Distorted wave calculations, based on two-nucleon transfer theory, were performed, and were found to be reliable for obtaining the value of the orbital angular momentum transferred. The present work shows that such calculations do not yield unambiguous values for the spectroscopic factors.

A wideband sensitive holographic photopolymer

A novel wideband sensitive dry holographic photopolymer sensitized by rose bengal (RB) and methylene blue (MB) is fabricated, the holographic storage characteristics of which are investigated under different exposure wavelengths. The result shows that the sensitive spectral band exceeds 200 nm in visible light range, the maximum diffraction efficiency under different exposure wavelengths is more than 40% and decreases with the decrease of exposure wavelength, the exposure sensitivity is not change with the exposure wavelength. This photopolymer is appropriate for wavelength multiplexing or multi-wavelength recording in digital holographic storage.

Sistemas deposicionais aptianos da margem sudeste da Bacia Potiguar

A deposição aptiana da margem continental brasileira é caracterizada por dois elementos principais: 1) a presença de evaporitos (halita e/ou anidrita) num ambiente definido como lago-mar (de acordo com HSÜ, 1987); e 2) uma configuração tectonossedimentar do tipo sag. A chegada do mar às bacias, antes puramente continentais, é um evento que afeta toda a margem continental do Brasil, bem como tem ocorrência global. A sua presença nas bacias da margem equatorial , em particular, na Bacia Potiguar, possui um forte relacionamento com a existência de petróleo e gás (Bertani et al., 1989). A margem sudeste da Bacia Potiguar possui um razoável cobertura sísimica tanto 2D como 3D. As unidades estratigráficas compõe esta porção da bacia são a Formação Pendência, na base, a Formação Alagamar, a Formação Açu e no topo, a Formação Jandaíra. A Formação Pendência, na realidade mais um grupo do que formação, engloba as rochas depositadas na fase riftee da bacia (Della Favera et al., 1994). A Formação Alagamar envolve os sedimentos depositados no Aptiano, os quais estarão no foco deste trabalho; é formada por três membros: Upanema, Camadas Ponta de Tubarão e Galinhos (Della Favera, 1990). A Formação Açu, do Cretáceo Superior, separa-se discordantemente da seção da Formação Alagamar e é formada principalmente por arenitos fluviais. Esta formação transiciona para a Formação Jandaíra, denatureza carbonática, que constitui o topo da sequência sedimentar. Neste trabalho serão definidos os sistemas deposicionais e respectivos controles da sequência aptiana ao longo da borda sudeste da Bacia Potiguar a partir da identificação de eletrofácies e sismofácies. Sendo assim, nesta dissertação são mostradas as sequências de 3 e 4 ordem que representam, em conjunto, a Fm. Alagamar. Foram identificadas, em perfis elétricos de diferentes poços na área de estudo pelo menos 6 sequências de 4 ordem e 3 sequências de 3 ordem, que também foram identificadas em seções sísmicas arbitrária de direção SW-NE e SE-NW interligando os poços de etudo. A partir da análise dos dados e sequências identificadas, a reconstituiçãopaleoambiental apontou para ambiente de borda de lago (lago-mar) próxima a escarpa de falha, com depósitos de leques aluviais a delta de rios entrelaçados, praias com tempestitosareno-calcíferos, laguna salgada com formação de estromatólitos e eventuais solos carbonáticos. Sendo assim, as sequências de 3 ordem identificadas representariam cada um dos membros da Fm. Alagamar (Mb. Upanema, Mb. Ponta de Tubarão e Mb. Galinhos, da base para o topo). A correlação das sequências de 4 ordem identificadas pode ser aplicada no rastreamento de corpos arenosos, reservatórios de petróleo nessa porção da bacia.

Distribuição do material particulado em suspensão na plataforma continental e talude superior entre Ubatuba (SP) e o cabo Búzios (RJ)

A pesquisa aqui apresentada amostrou a plataforma continental e talude superior entre Ubatuba (SP) e o cabo Búzios (RJ), em dois projetos de escala local e de meso-escala. A campanha entre Ubatuba e o cabo Frio foi realizada no âmbito do projeto Oceano-Rio: levantamentos oceanográficos integrados ao largo do Estado do Rio de Janeiro, realizado em colaboração com o Ministério de Ciência e Tecnologia (MCT) e com a cooperação da Marinha do Brasil (MB), a bordo do Navio Hidro-oceanográfico Cruzeiro do Sul. Dos dados coletados nesta campanha oceanográfica, foram analisados os dados de CTD, concentração de oxigênio dissolvido, fluorescência, transmissividade, atenuação, retro-espalhamento além de amostras de água para a determinação direta da concentração de material particulado em suspensão (MPS). No experimento de menor escala, entre o cabo Frio e o cabo Búzios, além destes dados, foi realizado um fundeio entre 02 e 30 de julho de 2011, que amostrou a intensidade do eco, as correntes e as ondas. As análises realizadas permitiram observar uma grande abrangência da massa dágua característica da Ressurgência sobre a plataforma continental entre Ubatuba (SP) e cabo Búzios (RJ), inclusive em regiões muito rasas. A ressurgência nem sempre ocorreu associada aos ventos NE, sugerindo que a ocorrência de vórtices tem grande influência sobre o Sistema de Ressurgência de Cabo Frio. O padrão de distribuição de MPS na região é muito influenciado pela ressuspensão dos sedimentos de fundo (aumentada durante as tempestades, quando a coluna dágua passa a apresentar maiores concentrações de MPS), produção fitoplanctônica e aporte das baías costeiras. Outros processos que parecem influenciar este padrão são os vórtices e as ondas internas no talude. A complexidade da interação destas diferentes fontes de MPS e processos associados à sua distribuição ficou evidenciada no processo de conversão dos sinais óticos do transmissômetro e nefelômetro em concentração de MPS. Apesar desta dificuldade associada à grande variabilidade das características do MPS, as análises dos testes de conversão do sinal ótico em concentração de MPS permitem concluir que as melhores conversões podem ser obtidas após a inspeção visual das concentrações de MPS medidos (filtração) e remoção das amostras que não seguem a tendência geral esperada de dispersão sinal ótico versus concentração de MPS.

Práticas e representações sociais do trabalho em equipe na Marinha do Brasil

A presente dissertação teve como objetivo investigar as representações sociais do trabalho em equipe na Marinha do Brasil. A fundamentação teórica do trabalho foi proporcionada pela perspectiva psicossocial das representações sociais de S. Moscovici, com ênfase sobre a abordagem estrutural complementar devida a J-C. Abric. Quanto à parte empírica, aplicou-se numa etapa exploratória a técnica do grupo focal. Numa etapa seguinte, aplicou-se conjuntamente um questionário com perguntas abertas e fechadas e uma técnica de evocação livre a cento e trinta e nove militares, pertencentes aos círculos de Suboficiais e Sargentos, de Oficiais Intermediários e Subalternos e de Oficiais Superiores, oriundos da Força de Superfície e da Força de Submarinos. Os resultados revelaram a presença de diferentes representações sociais do trabalho em equipe entre Oficiais e Praças, e também entre as Forças Operativas pesquisadas. Foi evidenciado que, pelo fato da liderança ser o conteúdo central das representações sociais de equipe na MB, existe uma resistência por parte de todos os grupos pesquisados em formar equipes mais autônomas, apesar de as condutas de lideranças estarem voltadas para o incentivo de opiniões e valorização das participações dos integrantes da equipe.

Mecanismos celulares e moleculares envolvidos com alterações na expressão de glicanos durante a progressão do câncer colorretal

O câncer colorretal representa uma das maiores causas de morbidade e mortalidade relacionadas ao câncer. No Brasil, é o terceiro tipo de câncer mais frequente em homens e mulheres. Muitos estudos estão sendo desenvolvidos no sentido de esclarecer os diversos aspectos moleculares que regulam as alterações fenotípicas exibidas pelas células que constituem o câncer colorretal, no entanto, comparativamente, ainda são poucos os que são dedicados a investigar o papel de modificações co- e pós-traducionais neste processo. Entre os vários tipos destas modificações que ocorrem em proteínas, a glicosilação é a mais comum. Cogita-se que aproximadamente cinquenta por cento de todas as proteínas são glicosiladas. Durante a transformação maligna, mudanças no perfil de expressão de glicanos (carboidratos covalentemente ligados a proteínas ou lipídios) estão envolvidas em uma variedade de mecanismos celulares, tais como: perda da adesão célula-célula e célula matriz, migração, invasão e evasão da apoptose. Neste estudo, foi investigada a atividade antitumoral de inibidores da biossíntese de N-glicanos, swainsonina e tunicamicina, em células derivadas de câncer colorretal (Caco-2, HCT-116 e HT-29). Os resultados obtidos mostram que o tratamento das células HCT-116 com tunicamicina inibe mecanismos celulares relacionados ao fenótipo maligno, como formação de colônia dependente e independente de ancoragem, migração e invasão. Estes resultados sugerem que modulação da biossíntese de N-glicanos parece ser uma potencial ferramenta terapêutica para o tratamento do câncer colorretal. Em outra etapa do trabalho, foram avaliados também o impacto da estimulação com insulina e IGF-1 na expressão N-glicanos bissectados em células tumorais MDA-MB-435. Os resultados obtidos confirmaram também a existência de uma relação entre a estimulação dos receptores de insulina e IGF-1 e a regulação da expressão de N-glicanos bissectados em células tumorais MDA-MB-435, fornecendo assim informações relevantes sobre o papel desempenhado pela sinalização de insulina e IGF-1 durante a progressão de carcinomas.

Análise da citotoxicidade do extrato do fruto de juçara (Euterpe oleracea Mart.) do Maranhão em células malignas humanas

A juçara, Euterpe oleracea Mart., fruta indígena da Amazônia Legal, é rica em fitoquímicos com atividades anti-oxidante, antiinflamatória e anti-câncer. Este estudo tem por objetivo analisar os efeitos do extrato hidroalcoólico da casca, caroço e fruto total da juçara em diferentes linhagens de células malignas humana. Os frutos foram coletados no Parque da Juçara, localizado no Maracanã, município de São Luís, seguida da confecção da excicata que se mantém registrada no Herbário Rosa Mochel do Núcleo de Estudos Biológicos da Universidade Estadual do Maranhão. Os extratos hidroalcoólicos da casca, caroço e fruto total foram extraidos no Laboratório de Farmacologia e Psicobiologia da UERJ. As linhagens celulares utilizadas nos ensaios foram MCF-7 (adenocarcinoma de mama), CACO-2 e HT-20 (adenocarcinoma colo retal) e adenocarcinoma na mama (MDA-MB-468). As linhagens foram tratadas com 10, 20 e 40g/mL dos extratos por 24 e 48 horas e feitas às análises. Células MCF-7 controle apresentaram núcleo proeminente com nucléolos evidentes. Após tratamento com o extrato hidroalcoólico da casca da juçara, as células mostraram morfologia arredondada com retração do citoplasma. O ensaio de viabilidade com MTT ((3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide)) demonstrou uma redução na viabilidade das células. Após 48 horas, o tratamento das células com 20g/mL do extrato da casca reduziu a viabilidade sendo que o efeito citotóxico do tratamento com 40g/mL do extrato da casca foi potencializado. Células tratadas com 10g/mL do extrato do caroço de juçara apresentavam-se arredondadas com consequente redução no volume celular. A concentração 20g/mL de extrato hidroalcoólico do caroço, causou severa redução no volume das células e ocasionou o surgimento de vacúolos intracelulares. O mesmo foi observado após tratamento com 40g/mL. O tratamento com 40g/mL do extrato hidroalcoólico do fruto total, modificou drasticamente a morfologia das células MCF-7 causando vacuolização e aparente lise com perda do conteúdo citoplasmático e o ensaio da viabilidade com MTT demonstrou redução na viabilidade das células MCF-7 tratadas com 20 e 40g/mL após 24 horas de tratamento. Análises por MET (Microscopia Eletrônica de Transmissão) demonstraram o surgimento de vesículas autofágicas, cuja comprovação deu-se com a identificação da expressão da proteína LC3BII na membrana do autofagossoma pela técnica de Western Blotting. Mediante o demonstrado pelos experimentos, com as linhagens MCF-7 e MDA-MB-468, confirma-se que as frações isoladas do extrato do caroço da juçara, promove modificações celulares indicativas de autofagia a partir de 10g/mL, em 24 horas. O núcleo permaneceu íntegro, não apresentando características de núcleo apoptótico. Os dados são conclusivos para ocorrência de morte celular por autofagia em linhagem celulares de carcinoma de mama MCF-7 quando tratadas com extrato hidroalcoólico da casca, caroço e fruto total da juçara do Maranhão, agente quimiopreventivo no câncer de mama estrogênio-dependente.

Identification of treatments targeting PMLexpressing breast cancers

The main aim of this project is to find a suitable ATO concentration to combine with already approved chemotherapeutic agents to find that synergistic effect in triple negative breast cancer MDA-MB 231 cell line, as a new strategy to treat the disease.

Comparação entre o Complexo Juiz de fora e a Unidade Granulítica Ponte de Zinco: geocronologia U-Pb em zircão (LA-ICPMS), geoquímica isotópica e composição das fontes geradoras

A comparação entre o Complexo Juiz de Fora e a Unidade Granulítica Ponte de Zinco (Mangaratiba - RJ) revelou que existem diferenças significativas entre essas unidades. Na Unidade Granulítica Ponte de Zinco, são encontrados ortogranulitos de composição granítica e granodiorítica, que representam o embasamento da Unidade, denominada aqui de Ortogranulitos Ribeirão das Lajes. Dois outros litotipos ortoderivados também foram encontrados: (i) um ortognaisse com granada (MAN-JEF-03a), sendo que a granada ocorre de forma subordinada; (ii) ortognaisse leucocrático (MAN-JEF-04), com características miloníticas. Além dessas, rochas metassedimentares também afloram na Unidade Granulítica Ponte de Zinco. Foi interpretado que um ortogranulito (MAN-JEF-01a) de alto-K, com composição monzogranítica, cristalizou em ca. 2653 37 Ma (U-Pb em zircão por LA-ICPMS), afetado por um evento no Neoproterozóico, que gerou os minerais máficos hidratados, observados na análise petrográfica e como mostram as borda de sobrecrescimento em zircão. Sua idade modelo de Nd de 2,7 Ga e seu εNd positivo de +2,1, apontam para uma gênese mantélica, tendo assimilado rochas crustais, pois são encontrados grãos de zircão herdados de aproximadamente 2996 17 Ma e 3343 3.8 Ma. Os dados de litogeoquímica e sua razão 87Sr/86 Sr(t) (0,70529), são compatíveis com uma geração em um arco continental. O ortognaisses com granada do ponto MAN-JEF-03 possui composição granodiorítica. A idade de cristalização interpretada pela análise geocronológica U-Pb em zircão (LA-ICPMS), foi ca. 2117 15 Ma. Esse litotipo foi metamorfizado no Neoproterozóico, sendo a idade obtida pelo intercepto inferior de 631 40 Ma. Seus dados isotópicos apontam para uma rocha juvenil gerada a partir do manto (TDM ≈ de 2,1 Ga e εNd = +3,4). Sua alta razão 87Sr/86 Sr(t) (0,710 ) juntamente com os grãos de zircão herdados (2,6 Ga) e a presença de enclaves, indicam assimilação de rochas crustais. O ortognaisse leucocrático (MAN-JEF-04) classificado como alto-K, possui composição monzogranítica, idade 2132 9,4 Ma U-Pb em zircão (LA-ICPMS). Um único grão relíquiar de ortopiroxênio encontrado em lâmina, , indica que a rocha já foi submetida a metamorfismo de fácies granulito, porém esse evento não deixou registro nos grãos analisados. O retrometamorfismo pode ter ocorrido em dois momentos, 647 11 Ma e 595 38 Ma, calculados através da concordia age, em sobrecrescimentos homogêneos e, pelo intercepto inferior, respectivamente. Sua baixa razão 87Sr/86 Sr(t) (≈ 0,703) associada com εNd positivo (+2,3) e sua idade modelo de aproximadamente 2,1 Ga, revelam que a rocha foi formada por um material mantélico juvenil. Já as análises geocronológicas em U-Pb em zircão (LA-ICPMS) na região de Juiz de Fora (MG), revelaram a existência de dois litotipos Arqueanos: um ortogranulito granodiorítico (MB-JEF-01b), de baixo-K com idade de 2849 11 Ma e com herança de 2975 10 Ma. Seu εNd positivo (+5,9) aponta para uma gênese a partir do manto depletado, já sua alta razão 87Sr/86Sr(t) (≈0,709) indica contaminação de Rb de fontes externas, talvez causada pela assimilação da crosta, como revelam os zircões herdados e/ou fluidos retrometamorficos. Outro litotipo é uma rocha gabróica do tipo E-MORB, cuja idade foi calculada em 2691 14 Ma, com retrometamorfismo ocorrido no intervalo de 604 67 Ma, obtida pelo intercepto inferior. Seu εNd igual a +3,4 e sua razão 87Sr/86 Sr(t) (≈0,701) mostram extração a partir do manto depletado. Novos dados isotópicos do CJF na região de Três Rios (RJ) e Juiz de Fora (MG), sugerem que os ortogranulitos calcioalcalinos podem representar grupos distintos. Rochas com εNd positivos são consequentemente associadas ao manto depletado, porém rochas com εNd negativos devem ter sido geradas por fusão crustal, que podem ser fusão de crosta inferior, devido a razão 87Sr/86 Sr(t) (0,70514) encontrada no amostra MB-JEF-02a (ortogranulito de alto-K) ou tendo a crosta contribuição nas gênese dessas rochas. Os ortogranulitos básicos possuem εNd positivos com baixas razões 87Sr/86 Sr(t) , o que indica extração a partir do manto depletado, porém sua razões La/YbN e La/NbN maiores que 1, revelam alguma contribuição de uma fonte enriquecida, assim também mostram suas razões Pb/Pb, que são maiores do que as razões calculadas para evolução de Pb na Terra. Essas interpretações ainda podem ser estendidas para um ortoanfibolito da série alcalina, encontrado na região de Três Rios (RJ).

Avaliação da microestrutura, microdureza e resistência à corrosão de juntas soldadas de uma liga de Ni-Cr obtidas através de diferentes processos de soldagem

Este trabalho avaliou o comportamento eletroquímico do metal de base (MB) de uma liga a base de níquel-cromo em relação a juntas soldadas desta liga obtidas pelos processos de brasagem (BRA) e Tungsten Inert Gas (TIG), imersos em saliva artificial com pH 2,5 e 5,5. Foram também realizados ensaios de microdureza e caracterização microestrutural, por meio de microscopia óptica e eletrônica de varredura e análise química semi-quantitativa por EDS, nos grupos MB, TIG, BRA e no cordão de solda a laser (LAS). O MB apresentou uma matriz rica em níquel e cromo, distribuída em um arranjo dendrítico típico, apresentando inclusões metálicas de silício e titânio, além de porosidades. As soldas TIG e LAS revelaram uma microestrutura mais refinada que o MB, mostrando, entretanto, uma mesma composição química e distribuição de seus elementos. A solda BRA apresentou diferenças marcantes em sua microestrutura, composição química e distribuição de seus elementos em relação ao MB. Os dados de microdureza Vickers (HV), potencial de corrosão (Ecorr) e densidade de corrente de corrosão (jcorr) foram analisados com ANOVA e teste de Tukey (p<0,05). Para determinação da influência do pH quanto a resistência à corrosão dos grupos MB, TIG e BRA, empregou-se o teste t de Student (p<0,05). O MB apresentou menor média de microdureza (256,13 9,39 HV), seguido pelos grupos TIG (271,53 8,07 HV), LAS (303,73 13,93 HV) e BRA (551,99 37,73 HV). Em pH 2,5 as médias do Ecorr (mV) para o MB, TIG e BRA foram, respectivamente, -67,9 8,43, -52,78 16,74, e -284,33 19,04; e em pH 5,5, médias de -54,03 21,15, -62,08 20,16 e -278,8 28,96. Os valores médios de jcorr (A.cm-2) para o MB, TIG e BRA em pH 2,5 foram, respectivamente, 2,49 0,95, 5,584 1,64 e 27,45 4,9; e em pH 5,5, médias de 1,929 0,83, 4,267 1,51 e 54,2 11,96. Os grupos MB e TIG apresentaram boa resistência à corrosão, com maior módulo de impedância em relação ao grupo BRA. As diferenças no pH da saliva artificial não alteraram o comportamento corrosivo dos grupos MB e TIG. Entretanto, observou-se uma redução marcante na jcorr e no módulo de impedância nas soldas obtidas pelo processo de brasagem. O grupo BRA apresentou corrosão galvânica ao ser analisado formando par com o MB, mostrando uma jcorr de 5,3 A.cm-2. Entretanto, o mesmo não foi observado quando o MB foi associado à solda TIG, onde a jcorr foi cerca de 150 vezes menor. O grupo BRA, além de apresentar um comportamento eletroquímico muito diferente do MB, revelou diferenças marcantes quanto a composição química, aspecto microestrutural e microdureza. As juntas TIG e LAS mostraram semelhanças químicas e microestruturais em relação ao MB, sendo que na solda TIG esta semelhança foi ainda mais evidente. Além disto, a solda TIG apresentou um comportamento eletroquímico muito semelhante ao MB e, portanto, parecendo ser mais recomendável para soldar ligas odontológicas de níquel-cromo em relação aos demais processos de soldagem aqui avaliados.