Mirando al futuro: conexión directa con la investigación biomédica

Los estudios de Ciencias Biomédicas tienen una fuerte carga experimental y conexión con el mundo de la investigación que a muchos alumnos les cuesta reconocer, especialmente entre los de primer curso. Por ello, los autores hemos diseñado una actividad práctica integrada y evaluable para la asignatura Bioquímica II del Grado de Medicina, impartida en primer curso. Se pretendía conectar la asignatura con el mundo profesional de la investigación en Ciencias Biomédicas. El trabajo de los alumnos consistió en buscar la máxima información sobre el grupo que les hubiera correspondido, preparar una entrevista para realizar al investigador responsable del laboratorio y analizar su publicación más relevante, centrándose en la parte de su investigación que tiene que ver con nuestros estudios. El resultado ha sido satisfactorio a todos los niveles: los alumnos han obtenido buenas calificaciones y han valorado la actividad con un 3 sobre 4, los investigadores puntuaron mayoritariamente con la máxima calificación a los alumnos y los profesores estamos satisfechos con el aprovechamiento de los alumnos así como con la interacción con los investigadores y la integración con el resto de nuestros compañeros docentes. Entendemos que la actividad debe mejorarse de cara al futuro, sobre todo en relación al ítem peor valorado por los alumnos: la conexión entre lo explicado en clase y lo aprendido en el laboratorio.

Selección de un aislado del nucleopoliedrovirus de Helicoverpa armigera (HearNPV) para su uso como base de un bioinsecticida

Helicoverpa armigera (Lepidoptera; Noctuidae), conocida como el taladro del tomate, es una especie polífaga y de amplia distribución, responsable de grandes pérdidas económicas en más de 60 cultivos a lo largo de las regiones tropicales y subtropicales del mundo. Estas plagas se controlan mayoritariamente con plaguicidas químicos, aunque existe un gran interés por desarrollar otros agentes de control biológico. Entre estos, se encuentra el nucleopoliedrovirus de Helicoverpa armigera (HearNPV, Baculoviridae), que por sus características de seguridad y eficacia, sería útil para impulsar los programas de gestión integrada de plagas que se fomentan desde la Directiva 2009/128/CEE. El objetivo de este trabajo fue realizar una caracterización bioquímica y biológica de varios aislados de HearNPV : un aislado silvestre español (Badajoz) HearNPV-SP1, un aislado chino HearSNPV-G4, tres aislados sudafricanos (HearNPV-Whl, HearNPV-Kzn, HearNPV-Alb) y la materia activa de un producto comercial en uso en Europa (HearNPV-Hx). El análisis con las enzimas de restricción determinó que la enzima BglII generaba perfiles similares pero con fragmentos característicos en todos los casos a excepción de los aislados HearNPV-Kzn y HearNPVAlb, que no pudieron ser diferenciados entre sí con ninguna de las enzimas probadas. El análisis filogenético, basado en las secuencias parciales de los genes poliedrina (polh), lef-8 y lef-9, donde se incluyeron las secuencias correspondientes a 18 genomas mostró que el aislado HearNPV-Whl es filogenéticamente próximo a las cepas de origen ibérico, mientras que los aislados HearNPV-Hx y HearNPV-Alb comparten la misma rama que los aislados asiáticos y australiano. La caracterización insecticida de los aislados HearNPV-SP1, HearNPV-Hx y HearNPV-G4 reveló que la virulencia (TMM) del aislado HearNPV-SP1 (104 h) fue significativamente menor que la de los aislados HearNPV-G4 (109 h) y HearNPV-Hx (111 h). En este trabajo, se determinó que el tiempo de acción del HearNPV-SP1 es menor al de otros bioinsecticidas en uso en Europa, por lo que se confirma la posibilidad de mejorar los productos activos en uno de los aspectos más sensibles de cara a su comercialización como es su tiempo de actuación.

Crecimiento compensatorio en juveniles de la langosta de agua dulce pinzas rojas Cherax quadricarinatus (Decapoda, Parastacidae) y sus aplicaciones al cultivo

Un adecuado manejo alimenticio es determinante en el éxito en la acuicultura, dado que el consumo de alimentos influye directamente en el crecimiento y en la conversión alimenticia de los organismos. En una producción semi-intensiva e intensiva, los costos de alimentación representan hasta el 80 por ciento del total y por esta razón un manejo alimenticio alternativo al habitualmente empleado (alimentación diaria) puede ser una estrategia viable para reducir dichos costos. Explorar el crecimiento compensatorio en los organismos después de una reducción en la cantidad de alimento suministrado es una herramienta que puede ser utilizada para dicho fin. Los juveniles tempranos de la langosta de agua dulce Cherax quadricarinatus presentaron la capacidad de compensar tanto un moderado como prolongado periodo de restricción alimenticia (alimentación intermitente)y los mecanismos involucrados fueron la hiperfagia y la mayor conversión alimenticia. La recuperación del crecimiento fue total o parcial, dependiendo de la extensión del periodo de alimentación diaria post-restricción (periodo de recuperación). La aplicación de un período de recuperación fue imprescindible para inducir la capacidad compensatoria en esta especie. De los factores que modulan el crecimiento compensatorio, se observó que las dietas altamente proteicas no afectan dicha capacidad, así como las tres temperaturas ensayadas (inferior a la óptima, óptima y superior a la óptima, para el crecimiento de la especie). La talla tampoco afectó dicha capacidad, pero, influye en la severidad de la respuesta del periodo restricción y consecuentemente en el tiempo de recuperación. La restricción no causó severas alteraciones en la estructura, composición bioquímica y actividad de las enzimas digestivas de la glándula digestiva, lo que refleja que estos juveniles no presentarían deficiencias nutricionales. La alta supervivencia observada en los juveniles que compensan es otro indicador de que tanto la restricción alimenticia como la propia compensación no causan posteriores daños en el organismos.

Crecimiento compensatorio en juveniles de la langosta de agua dulce pinzas rojas Cherax quadricarinatus (Decapoda, Parastacidae) y sus aplicaciones al cultivo

Un adecuado manejo alimenticio es determinante en el éxito en la acuicultura, dado que el consumo de alimentos influye directamente en el crecimiento y en la conversión alimenticia de los organismos. En una producción semi-intensiva e intensiva, los costos de alimentación representan hasta el 80 por ciento del total y por esta razón un manejo alimenticio alternativo al habitualmente empleado (alimentación diaria) puede ser una estrategia viable para reducir dichos costos. Explorar el crecimiento compensatorio en los organismos después de una reducción en la cantidad de alimento suministrado es una herramienta que puede ser utilizada para dicho fin. Los juveniles tempranos de la langosta de agua dulce Cherax quadricarinatus presentaron la capacidad de compensar tanto un moderado como prolongado periodo de restricción alimenticia (alimentación intermitente)y los mecanismos involucrados fueron la hiperfagia y la mayor conversión alimenticia. La recuperación del crecimiento fue total o parcial, dependiendo de la extensión del periodo de alimentación diaria post-restricción (periodo de recuperación). La aplicación de un período de recuperación fue imprescindible para inducir la capacidad compensatoria en esta especie. De los factores que modulan el crecimiento compensatorio, se observó que las dietas altamente proteicas no afectan dicha capacidad, así como las tres temperaturas ensayadas (inferior a la óptima, óptima y superior a la óptima, para el crecimiento de la especie). La talla tampoco afectó dicha capacidad, pero, influye en la severidad de la respuesta del periodo restricción y consecuentemente en el tiempo de recuperación. La restricción no causó severas alteraciones en la estructura, composición bioquímica y actividad de las enzimas digestivas de la glándula digestiva, lo que refleja que estos juveniles no presentarían deficiencias nutricionales. La alta supervivencia observada en los juveniles que compensan es otro indicador de que tanto la restricción alimenticia como la propia compensación no causan posteriores daños en el organismos.

Las prácticas de modelación de los estudiantes ante la problemática de la contaminación del río de la sabana

En este artículo la problemática que abordamos es la que surge de la desvinculación de los contextos escolares y el entorno social, nuestra intención es investigar las prácticas de modelación que los estudiantes de nivel medio con bachillerato técnico clínico y estudiantes de nivel superior de la carrera de ingeniería bioquímica, ejercen al investigar un problema social: la contaminación del río de la sabana. Hacemos énfasis en observar cómo aprenden los estudiantes y las prácticas que ejercen al investigar una problemática social.

Levels of glucose and triglycerides in seminal plasma and spermatic motility in guinea pig fed with 10% more in digestible energy

The objective the study was to determine the levels of glucose and triglycerides in seminal plasma of 10 guinea pigs, which were fed for a period of 2 months with a diet containing 10% more ED. The level of glucose found in seminal plasma was 11.59 ± 0.5 mg/dL and triglyceride value was 55.95 ± 3.2 mg/dL, while the motility was 97% on average. We conclude that in guinea pigs the levels both glucose and triglycerides were increased by major level of ED in feed, but the spermatic motility was not.

Maus-tratos entre iguais e percepção de suporte social: um estudo com alunos dos 2º e 3º ciclos do ensino básico

O bullying e o suporte social, apesar de conceptualmente distintos, interagem entre si. O bullying é um subgrupo do comportamento agressivo, que ocorre intencional e repetidamente, numa relação assimétrica de poder entre pares. O suporte social envolve o apoio recebido pelas fontes de suporte da rede social. O principal objetivo deste estudo é analisar a relação entre bullying e perceção de suporte social. O mesmo realizou-se numa escola básica de Évora, com 335 alunos dos 2° e 3° ciclos do ensino básico, sendo utilizados o Questionário de Violência Escolar e Isolamento Social e o Questionário de Percepção de Suporte Social. Os resultados obtidos indicam baixos níveis de incidência de comportamentos de bullying. Verificou-se que uma fraca perceção de suporte social associa-se a um maior envolvimento no bullying, o que aponta para a perceção de suporte social como um fator protetor para o envolvimento em situações de vitimação e de agressão; ABSTRACT: Bullying and social support, although conceptually distinct, interact between itself. Bullying is a sub-group of the aggressive behavior that occurs repeatedly and intentionally, in an asymmetrical power relationship between peers. Social Support involves the support received by the sources of social support networks. The aim of this study is to analise the relationship between bullying and perceived social support. The aim was done in a basic school of Évora, with 335 students of 2nd and 3th cycles of basic education. The used questionnaires had been the Questionnaire for School Violence and Social isolation and the Questionnaire for Perceived Social Support. The results indicate low levels of incidence of bullying behavior. lt was found that a low perception of social support is associated with an increased involvement in bullying, which points to the social support as a protective for involvement in situations of victimization and agression.

Aß biology and its contribution to Alzheimer's disease

A doença de Alzheimer (DA) é uma desordem neurodegenerativa progressiva patologicamente caracterizada pela presença de placas de amilóide (placas senis) insolúveis e também pela presença de tranças neurofibrilhares,formadas pela proteína Tau hiperfosforiladada. O principal constituinte das placas senis é o peptídeo beta-amilóide (Ab), que deriva do processamento proteolítico da proteína precursora de amilóide de Alzheimer (APP). Embora Ab exista como um agregado pouco solúvel nas placas senis, ele é secretado pelas células como uma molécula solúvel. O Ab “per se” pode afectar o metabolismo da APP. Alguns autores sugerem que o Ab exerce o seu efeito alterando o processamento ou catabolismo da APP, outros sugerem que ele também induz a transcrição da APP, onde aumentando os níveis da APP pode estar a contribuir para a sua própria produção (mecanismo de “feedback” positivo). Assim sendo, torna-se difícil consolidar todas estas observações e identificar as potenciais funções fisiológicas do Ab “in vivo”, ou as consequências da sua produção. Neste trabalho caracterizaram-se os efeitos do Ab no metabolismo da APP. Os nossos estudos revelaram que um dos mecanismos induzidos pelo Ab é a acumulação intracelular do fragmento neuroprotector sAPP (isAPPa) em estruturas com características vesiculares associadas ao citosqueleto. Estudos adicionais em culturas primárias revelaram que o Ab estava a exercer o seu efeito ao nível da secreção vesicular, provavelmente interferindo com o transporte de APP/sAPP ao longo da rede do citosqueleto. Esta hipótese é sustentada pelo facto do Ab estar a afectar a estabilidade e a polimerização de proteínas envolvidas na dinâmica do citosqueleto. Contrariamente a publicações anteriores o Ab não induziu a transcrição da APP, na verdade em culturas primárias neuronais foi observado uma diminuição nos níveis de expressão da APP. Isto foi acompanhado por um aumento nos fragmentos C-terminais da APP (CTFs) e uma diminuição na localização nuclear do seu domínio intracelular (AICD), sugerindo alterações na sinalização nuclear da APP. O Ab pode afectar outras vias de sinalização, particularmente alterando o balanço entre as actividades das proteínas cinases e fosfatases, o que pode ter consequências para o desenvolvimento da doença. Os dados obtidos indicam que o Ab é capaz de inibir a actividade da proteína fosfatase1, a sua importância numa perspectiva de futuras terapias é discutida. Devido à relevância da agregação do Ab para a sua toxicidade, a formação de complexos com proteínas que promovem a sua desagregação/degradação e o seu efeito no processamento da APP foi avaliado. Na presença destes complexos observou-se uma reversão da acumulação isAPP, demonstrando o potencial terapêutico destas proteínas como moduladores do metabolismo da APP. Este trabalho permitiu compreender melhor os mecanismos envolvidos nos efeitos do Ab no processamento da APP e descobrir algumas moléculas que podem ser relevantes numa perspectiva de diagnóstico e terapia na DA.

Turismo desportivo no concelho de Évora

Na divulgação de qualquer destino turístico é necessário ter em conta diversos fatores. Esta dissertação teve como principal objetivo analisar a procura e a oferta ao nível do turismo desportivo no concelho de Évora. Foi estudado o turismo desportivo no município de Évora, que é um dos maiores destinos turísticos da região Alentejo. Aplicando questionários de maneira a saber qual a opinião dos turistas relativamente a atividades desportivas praticadas neste destino. Foram ainda realizadas duas entrevistas a responsáveis da Câmara Municipal de Évora e ao Diretor de uma empresa de Animação Turística. A falta de estratégia no sector é evidenciada pelo facto dos visitantes não apresentarem como motivação primária a prática de atividades desportivas. Sendo o Turismo e o Desporto sectores económicos de grande importância em termos globais e locais, verificou-se que no concelho de Évora o Turismo Desportivo pode ser um grande agente de desenvolvimento em diversas áreas; Abstract: Sports Tourism in Évora Municipality The disclosure of any tourist destination should be taken into account several factors. This work aimed to analise the demand and supply in terms of sports tourism in Évora municipality. An investigation was made to the city of Évora, which is one of the biggest tourist destinations in Alentejo region, applying questionnaire in order to know the opinion of tourists with regard to sports activities practiced in this destination. They were also carried out two interviews with officials of the Municipality of Évora, and the Director of a Tourism Entertainment company. The lack of strategy in the sector is demonstrated by the fact that visitors do not present as the primary motivation to practice sports activities. Tourism and Sports are sectors of great importance in global and local economy, it was found that in Évora county, Sports Tourism can be a major agent of development in several areas.

Contribuição para a melhoria da qualidade nutricional do sorgo

Este trabalho teve como principal objectivo sugerir uma forma de processamento de sorgo adaptável à escala industrial que, sendo culturalmente aceite e sensível aos hábitos alimentares, aos factores sociais e às limitações económicas e tecnológicas das populações Africanas de consumo, pudesse dar origem a um produto alimentar seguro e enriquecido em termos nutricionais. Numa primeira fase, efectuou-se um estudo comparativo entre os efeitos promovidos por diferentes formas de processamento: cozimento em água, aquecimento em banho-maria, pipocagem, germinação, fermentação e altapressão. Foram ainda determinadas as condições óptimas de aplicação do processo germinativo e da tecnologia de alta-pressão. Verificou-se que a fermentação, a germinação e a alta-pressão permitem uma melhoria significativa da digestibilidade proteica da farinha de sorgo. A pipocagem conduziu a uma redução da extractibilidade das proteínas não promovendo, contudo, alterações na sua digestibilidade. Comparativamente ao cozimento em água, que promove uma diminuição acentuada na digestibilidade proteica, o cozimento em banho-maria promove uma diminuição ténue e significativamente inferior. Deste estudo comparativo, foi possível concluir que a extractibilidade das proteínas não está correlacionada com a sua digestibilidade e que a água exerce um papel fundamental na diminuição da digestibilidade proteica com o aquecimento. Numa segunda fase, pretendeu-se desenvolver um processo fermentativo que conduzisse a um produto de sorgo com características nutricionais incrementadas. Para tal, foram testadas daiferentes espécies de bactérias lácticas isoladas e conjugadas entre si. Foi ainda testada a adição de malte de sorgo previamente à fermentação e a adição de leveduras ao inóculo. Com este estudo, foi possível concluir que a fermentação do sorgo com um inóculo constituído por culturas puras de Lactobacillus brevis, Lactobacillus fermentum e Streptococcus thermophilus permite a obtenção de uma preparação alimentar com características nutricionais melhoradas no que respeita ao balanço em aminoácidos essenciais, à digestibilidade da proteína e do amido e à viscosidade do produto final.

Structural characterization of Helicobacter Pylori cell-surface lipopolysaccharides and exopolysaccharides

Doutoramento em Bioquímica

Carbapenemases of Serratia fonticola UTAD54

As carbapenemases, serínicas e metalo-β-lactamases (MBLs), formam um grupo cada vez mais importante de β-lactamases capazes de tornar as bactérias resistentes a antibióticos β-lactâmicos, incluindo carbapenemos utilizados como antibióticos de último recurso no tratamento de infecções causadas por bactérias multirresistentes. De modo a compreender melhor a relação estrutura-função deste grupo de enzimas, prosseguimos com a caracterização bioquímica e estrutural das carbapenemases SFC-1 e Sfh-I específicas de Serratia fonticola UTAD54, uma estirpe ambiental isolada previamente de águas de consumo não tratadas no Nordeste de Portugal. Ambas as β-lactamases foram sobre-expressas em Escherichia coli e purificadas por cromatografia líquida. A SFC-1 recombinante, uma carbapenemase serínica, hidrolisa eficientemente antibióticos β-lactâmicos de todas as classes e exibe, comparativamente a enzimas relacionadas (ex. KPC), uma maior eficiência contra a ceftazidima e uma menor susceptibilidade aos inibidores convencionais das β-lactamases. As estruturas do cristal da SFC-1 nativa e de complexos de mutantes, obtidos por mutagénese dirigida, com o meropenemo não hidrolisado e na forma de acetilenzima foram determinados por substituição molecular utilizando cristalografia de raios-X. A estrutura da SFC-1 contém todas as características conservadas do centro activo das carbapenemases de classe A. Nas estruturas dos mutantes o meropenemo aparece orientado no centro activo por Thr236 e Thr238, posicionando-o próximo da Ser130 para a transferência do protão. Nas enzimas de classe A inibidas por carbapenemos, a interacção com a Arg244 impõe uma orientação diferente do meropenemo ligado, prejudicando a transferência do protão. Estas constituem as primeiras estruturas de uma carbapenemase de classe A com um carbapenemo no centro activo e revelam que estas enzimas alteram a orientação do meropenemo ligado para promover a catálise, sem alteração significativa da estrutura geral. A Sfh-I, tal como as outras MBLs da subclasse B2, apresenta um perfil de substratos reduzido, que inclui maioritariamente os carbapenemos. A Sfh-I hidrolisa imipenemo e meropenemo com um kcat de 51 e 109 s-1 e um KM de 79 e 215 μM, respectivamente. A Sfh-I liga um equivalente de zinco, como demonstrado por espectrometria de massa. Contrariamente a enzimas da subclasse B2 previamente caracterizadas, a Sfh-I hidrolisa a cefepima, mostrando que a Sfh-I é uma MBL da subclasse B2 com propriedades únicas. Por espectroscopia de fluorescência mostrou-se que a Sfh-I é capaz de ligar até 3 equivalentes de zinco (Kd2 = 95 μM; Kd3 = 2.3 mM). A estrutura do cristal da Sfh-I, determinada por substituição molecular utilizando a CphA como modelo, é a primeira para uma MBL da subclasse B2 não ligada. Esta estrutura revela a disposição das moléculas de água no centro activo corroborando um mecanismo catalítico para as MBLs da subclasse B2 no qual a His118, em vez do Asp120 proposto anteriormente, activa a molécula de água nucleofílica.

O papel das ferramentas didácticas nas práticas docentes de escrita: a análise do objecto ensinado numa sequência didáctica do texto de opinião no ensino básico

Acompanhando o crescente e recente interesse pela actividade do professor em sala de aula, esta investigação visa analisar, grosso modo, o papel assumido pelas ferramentas didácticas quer nas práticas docentes propriamente ditas quer no objecto efectivamente ensinado em sala de aula. Procuramos analisar, em síntese, de que forma a introdução de uma nova ferramenta de ensino – uma sequência didáctica – a mobilizar, in loco, pelo professor poderá gerar transformações não só nos próprios procedimentos de ensino do professor como também na própria forma como o objecto de ensino é (re)configurado no seio das interacções didácticas. Esta é, assim, a questãochave da nossa pesquisa, fundada em diferentes mas complementares correntes teóricas. De molde a procurar obter uma resposta a tal interrogação, desenhámos uma investigação em redor, concretamente, do ensino da escrita do texto de opinião, em turmas de sexto ano de escolaridade, que se desenrolou em duas grandes fases: i) numa primeira, cada professor ensina o objecto como lhe apraz; ii) numa segunda, cada professor procede, de novo, ao ensino desse objecto, mas, agora, com a nova ferramenta didáctica (a sequência didáctica) que a cada um é dada pela investigadora. A recolha dos dados efectuou-se mediante a gravação audiovisual das próprias aulas, realizando-se também entrevistas várias, com propósitos distintos, aos professores, antes e após cada uma das supracitadas fases. Os resultados demonstram a existência de uma série de transformações quer no plano das práticas dos professores quer no âmbito do objecto efectivamente ensinado. No entanto, foi também possível identificar aspectos vários em que a mudança não ocorreu ou, pelo menos, não foi significativa. Perante estes resultados, lançámo-nos ainda na formulação de determinadas perguntas, pistas para futuras investigações, cuja pertinência se nos afigura evidente, se se quiser reequacionar o papel das ferramentas didácticas no trabalho, em sala de aula, do professor.

Study of oxidation and non-enzymatic glycosylation posttranslational modifications using a proteomic approach

A glicosilação não-enzimática e o stress oxidativo representam dois processos importantes visto desempenharem um papel importante no que respeita às complicações de vários processos patofisiológicos. No presente, a associação entre a glicosilação não-enzimática e a oxidação de proteínas é reconhecida como sendo um dos principais responsáveis pela acumulação de proteínas não-funcionais que, por sua vez, promove uma contínua sensibilização para um aumento do stress oxidativo ao nível celular. Embora esteja disponível bastante informação no que respeita aos dois processos e suas consequências ao nível estrutural e funcional, permanecem questões por esclarecer acerca do que se desenvolve ao nível molecular. Com o objectivo de contribuir para uma melhor compreensão da relação entre a glicosilação não-enzimática e a oxidação, proteínas modelo (albumina, insulina e histonas H2B e H1) foram submetidas a sistemas in vitro de glicosilação não-enzimática e oxidação em condições controladas e durante um período de tempo específico. A identificação dos locais de glicosilação e oxidação foi realizada através de uma abordagem proteómica, na qual após digestão enzimática se procedeu à análise por cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massa tandem (MALDI-TOF/TOF). Esta abordagem permitiu a obtenção de elevadas taxas de cobertura das sequências proteicas, permitindo a identificação dos locais preferenciais de glicosilação e oxidação nas diferentes proteínas estudadas. Como esperado, os resíduos de lisina foram os preferencialmente glicosilados. No que respeita à oxidação, além das modificações envolvendo hidroxilações e adições de oxigénio, foram identificadas deamidações, carbamilações e conversões oxidativas específicas de vários aminoácidos. No geral, os resíduos mais afectados pela oxidação foram os resíduos de cisteína, metionina, triptofano, tirosina, prolina, lisina e fenilalanina. Ao longo do período de tempo estudado, os resultados indicaram que a oxidação teve início em zonas expostas da proteína e/ou localizadas na vizinhança de resíduos de cisteína e metionina, ao invés de exibir um comportamente aleatório, ocorrendo de uma forma nãolinear por sua vez dependente da estabilidade conformacional da proteína. O estudo ao longo do tempo mostrou igualmente que, no caso das proteínas préglicosiladas, a oxidação das mesmas ocorreu de forma mais rápida e acentuada, sugerindo que as alterações estruturais induzidas pela glicosilação promovem um estado pro-oxidativo. No caso das proteínas pré-glicosiladas e oxidadas, foi identificado um maior número de modificações oxidativas assim como de resíduos modificados na vizinhança de resíduos glicosilados. Com esta abordagem é realizada uma importante contribuição na investigação das consequências do dano ‘glico-oxidativo’ em proteínas ao nível molecular através da combinação da espectrometria de massa e da bioinformática.

Molecular reconstruction of a genetic code alteration

The genetic code establishes the rules that govern gene translation into proteins. It was established more than 3.5 billion years ago and it is one of the most conserved features of life. Despite this, several alterations to the standard genetic code have been discovered in both prokaryotes and eukaryotes, namely in the fungal CTG clade where a unique seryl transfer RNA (tRNACAG Ser) decodes leucine CUG codons as serine. This tRNACAG Ser appeared 272±25 million years ago through insertion of an adenosine in the middle position of the anticodon of a tRNACGA Ser gene, which changed its anticodon from 5´-CGA-3´ to 5´-CAG-3´. This most dramatic genetic event restructured the proteome of the CTG clade species, but it is not yet clear how and why such deleterious genetic event was selected and became fixed in those fungal genomes. In this study we have attempted to shed new light on the evolution of this fungal genetic code alteration by reconstructing its evolutionary pathway in vivo in the yeast Saccharomyces cerevisiae. For this, we have expressed wild type and mutant versions of the C. albicans tRNACGA Ser gene into S. cerevisiae and evaluated the impact of the mutant tRNACGA Ser on fitness, tRNA stability, translation efficiency and aminoacylation kinetics. Our data demonstrate that these mutants are expressed and misincorporate Ser at CUGs, but their expression is repressed through an unknown molecular mechanism. We further demonstrate, using in vivo forced evolution methodologies, that the tRNACAG Ser can be easily inactivated through natural mutations that prevent its recognition by the seryl-tRNA synthetase. The overall data show that repression of expression of the mistranslating tRNACAG Ser played a critical role on the evolution of CUG reassignment from Leu to Ser. In order to better understand the evolution of natural genetic code alterations, we have also engineered partial reassignment of various codons in yeast. The data confirmed that genetic code ambiguity affects fitness, induces protein aggregation, interferes with the cell cycle and results in nuclear and morphologic alterations, genome instability and gene expression deregulation. Interestingly, it also generates phenotypic variability and phenotypes that confer growth advantages in certain environmental conditions. This study provides strong evidence for direct and critical roles of the environment on the evolution of genetic code alterations.