Directed evolution of a (βα)8-barrel enzyme to catalyze related reactions in two different metabolic pathways

Enzymes participating in different metabolic pathways often have similar catalytic mechanisms and structures, suggesting their evolution from a common ancestral precursor enzyme. We sought to create a precursor-like enzyme for N′-[(5′-phosphoribosyl)formimino]-5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleotide (ProFAR) isomerase (HisA; EC 5.3.1.16) and phosphoribosylanthranilate (PRA) isomerase (TrpF; EC 5.3.1.24), which catalyze similar reactions in the biosynthesis of the amino acids histidine and tryptophan and have a similar (βα)8-barrel structure. Using random mutagenesis and selection, we generated several HisA variants that catalyze the TrpF reaction both in vivo and in vitro, and one of these variants retained significant HisA activity. A more detailed analysis revealed that a single amino acid exchange could establish TrpF activity on the HisA scaffold. These findings suggest that HisA and TrpF may have evolved from an ancestral enzyme of broader substrate specificity and underscore that (βα)8-barrel enzymes are very suitable for the design of new catalytic activities.

Indicadores para avaliação de efeitos de intervenções de saneamento básico: a questão da sustentabilidade

As intervenções de saneamento básico, ou seja, as obras para implantação ou ampliação de sistemas de abastecimento de água e de esgotamento sanitário têm sido relacionadas à redução das taxas de mortalidade infantil ocorrida no estado de São Paulo nas últimas décadas. De fato, a relação entre saneamento básico e saúde pública é antiga, principalmente no que se refere ao controle das doenças de veiculação hídrica. Entretanto, ela se mostra muito fraca, ou até nula, para regiões onde os índices de cobertura por redes de água e esgotos já se encontram em patamares acima da média nacional, como é o caso de grande parte dos municípios do estado de São Paulo. Uma abordagem do saneamento básico, sob o ponto de vista da complexidade de suas relações, considerando aspectos multidimensionais, faz-se necessária como forma de repensar o setor de forma mais ampla, fugindo do senso comum. O objetivo desta pesquisa foi identificar, analisar e descrever indicadores de sustentabilidade que pudessem estabelecer uma nova base para avaliação de efeitos de intervenções de saneamento básico, melhorando a determinação e acompanhamento dos impactos decorrentes, constituindo, então, uma matriz de indicadores específicos para a área, a partir da investigação dos conceitos de sustentabilidade e seus desdobramentos para o setor saneamento básico e o ambiente empresarial. Pesquisas em bases de dados públicas permitiram a identificação e seleção de indicadores multidimensionais para o saneamento, assim como a análise de correlação entre os indicadores selecionados possibilitou identificar possíveis benefícios de curto, médio e longo prazos, oriundos das intervenções de saneamento para os municípios do Vale do Ribeira. Utilizando modelos de organização de indicadores, como o Triple Bottom Line (TBL) e a matriz de indicadores FPSEEA, da Organização Mundial da Saúde (OMS), com algumas adaptações, foi possível agrupar os indicadores de forma a permitir uma visão integrada das dimensões da sustentabilidade e, dessa maneira, determinar que as intervenções de saneamento básico possuem relações sistêmicas com indicadores sociais, ambientais e econômicos, que possibilitem, a partir de sua execução, o estabelecimento de um círculo virtuoso para os municípios

Estudos de proteômica, estruturais e funcionais de proteínas envolvidas na degradação da biomassa lignocelulósica: expansinas microbianas e hidrolases de glicosídeos termofílicas

O Brasil possui uma posição privilegiada quando se refere à produção de etanol. Por questões históricas e geográficas o país é responsável por mais de 30 % da produção mundial de etanol, com uma produção nacional de mais de 28 bilhões de litros em 2014. Para maximizar o rendimento desse processo, está em desenvolvimento a tecnologia associada ao etanol de segunda geração ou etanol lignocelulósico. Os principais desafios desta tecnologia são: melhorar a eficiência de conversão do substrato em produto e a produção em grande escala utilizando substratos de baixo custo. Com o objetivo de melhorar a eficiência do processo de conversão foram estudadas proteínas auxiliares (expansinas) que, em conjunto com celulases, melhoram a despolimerização de biomassa lignocelulósica em açúcares fermentescíveis. Além disso, realizou-se também a caracterização de enzimas ativas de carboidratos (CAZymes) de origem termofílica do organismo Thermogemmatispora sp. T81, devido a capacidade que estas proteínas apresentam de manter a atividade e conformação estrutural em altas temperaturas por um prolongado período de tempo. A partir de análises utilizando bioinformática, os genes que codificam para expansinas de Xanthomonas campestris, Bacillus licheniformis e Trichoderma reesei foram clonados e expressos em E. coli, e seus produtos gênicos (as expansinas) tiveram seus índices de sinergismo (devido atuação conjunta com coquetéis comerciais) e atividade catalítica determinados. Adicionalmente, dispondo de alinhamentos estruturais, foi proposto um mecanismo hidrolítico para elas. Em relação à bactéria Thermogemmatispora sp. T81, foram realizadas análises genômicas e proteômicas, a fim de selecionar enzimas superexpressas em meio celulósico. Seus genes foram clonados heterologamente em E. coli e o produto de expressão caracterizado bioquimicamente (cromatografia, ensaios de atividade e perfil de hidrólise) e estruturalmente (SAXS e dicroísmo circular). Os índices de sinergismo determinados foram de 2,47; 1,96 e 2,44 para as expansinas de Xanthomonas campestris, Bacillus licheniformis e Trichoderma reesei, respectivamente. A partir dos alinhamentos estruturais foi proposto a díade Asp/Glu como sitio catalítico em expansinas. As análises de proteômica possibilitaram a seleção de quatro alvos de clonagem, por apresentarem alto índice de expressão quando a bactéria foi cultivada em meio celulósico. Estas proteínas foram caracterizadas quanto a atividade e apresentaram um perfil comum: temperatura ótima de ação (de 70 a 75 °C), pH ótimo de 5, e hidrolisam preferencialmente substratos hemicelulósicos (xilano). A porcentagem de estruturais secundárias das proteínas em estudo foram confirmadas com predições teóricas ao se utilizar a técnica de dicroísmo circular. Desta maneira, os objetivos iniciais propostos neste projeto foram concluídos com a determinação do grau de sinergismo das proteínas expansinas em estudo e a proposição de um mecanismo de hidrólise para as mesmas, considerando que tais proteínas por mais de 20 anos tiveram sua atividade definida exclusivamente como acessória. Além disso, este estudo contribui com a identificação e seleção de genes para CAZymes termofilícas com aplicação biotecnológica devido às propriedades termoestáveis apresentadas.

Proposta de modelo multicritérios para análise de investimentos em refinarias de petróleo no Brasil.

O processo de tomada de decisão que envolve a priorização e a seleção de projetos de investimentos na indústria do petróleo está longe de ser uma tarefa trivial. Ao mesmo tempo em que a empresa deve buscar relações favoráveis entre risco e retorno econômico-financeiro também deve se alinhar cada vez mais aos princípios do desenvolvimento sustentável em seus negócios. Em se tratando do caso da indústria petrolífera brasileira, formada essencialmente por um monopólio estatal, esta tarefa se torna ainda mais difícil, já que uma série de interesses públicos relacionados ao investimento também devem ser considerados. Sendo assim, o objetivo principal desta pesquisa foi o desenvolvimento e a aplicação de um modelo original de análise usando múltiplos critérios que auxiliasse na priorização e na seleção de projetos de investimentos nas refinarias de petróleo brasileiras. Utilizou-se uma metodologia de pesquisa quantitativa com o uso de diversos artefatos de matemática aplicada capazes de lidar adequadamente com as avaliações muitas vezes incompletas e subjetivas que caracterizam o problema da análise de investimentos em refinarias de petróleo. Ao final do trabalho, conseguiu-se obter um modelo suficientemente simples, ao ponto de ser facilmente implementado em uma planilha eletrônica, robusto, ao ser capaz de lidar de maneira bastante adequada com as principais peculiaridades que envolvem o setor do refino de petróleo no Brasil e flexível, de maneira que os critérios de análise e as alternativas de decisão pudessem ser facilmente adicionados, removidos ou alterados de acordo com as necessidades específicas exigidas para cada caso.

Hiring Manager Training for Strategically Selecting the Best Human Capital

The selection process is arguably the most important part of the employee life cycle in an organization, but a process often underdeveloped in many organizations. Successful selection processes can put the right people into critical positions, whereas failure to focus on selection can result in poor performance, turnover, and loss of productivity critical to the continuing success of organizations. This paper creates a model for a hiring manager training that focuses on a strategic selection process to maximize chances for successful hires. Utilizing leadership and selection models, human resources can engage hiring managers in a strategic applicant selection process as well as give tools for screening, interviewing, and selecting the best candidates for employment throughout all levels of their organization.

Single-cell derived clones from human adipose stem cells present different immunomodulatory properties

Human adipose mesenchymal stem cells are a heterogeneous population, where cell cultures derived from single cell-expanded clones present varying degrees of differential plasticity. This work focuses on the immunomodulatory/anti-inflammatory properties of these cells. To this end, 5 single cell clones were isolated (generally called 1.X and 3.X) from 2 volunteers. Regarding the expression level of the lineage-characteristic surface antigens, clones 1.10 and 1.22 expressed the lowest amounts, while clones 3.10 and 3.5 expressed more CD105 than the rest and clone 1.7 expressed higher amounts of CD73 and CD44. Regarding cytokine secretion, all clones were capable of spontaneously releasing high levels of IL-6 and low to moderate levels of IL-8. These differences can be explained in part by the distinct methylation profile exhibited by the clones. Furthermore and after lipopolysaccharide stimulation, clone 3.X produced the highest amounts of pro-inflammatory cytokines such as IL-1β, while clones 1.10 and 1.22 highly expressed IL-4 and IL-5. In co-culture experiments, clones 1.X are altogether more potent inhibitors than clones 3.X for proliferation of total, CD3+T, CD4+T and CD8+T lymphocytes and NK cells. The results of this work indicates that adipose stem cell population is heterogeneous in cytokine production profile, and that isolation, characterization and selection of the appropriate cell clone is a more exact method for the possible treatment of different patients or pathologies.

Tungsten coil atomic emission spectrometry combined with dispersive liquid–liquid microextraction: A synergistic association for chromium determination in water samples

A novel and environment friendly analytical method is reported for total chromium determination and chromium speciation in water samples, whereby tungsten coil atomic emission spectrometry (WCAES) is combined with in situ ionic liquid formation dispersive liquid–liquid microextraction (in situ IL-DLLME). A two stage multivariate optimization approach has been developed employing a Plackett–Burman design for screening and selection of the significant factor involved in the in situ IL-DLLME procedure, which was later optimized by means of a circumscribed central composite design. The optimum conditions were complexant concentration: 0.5% (or 0.1%); complexant type: DDTC; IL anion: View the MathML sourcePF6−; [Hmim][Cl] IL amount: 60 mg; ionic strength: 0% NaCl; pH: 5 (or 2); centrifugation time: 10 min; and centrifugation speed: 1000 rpm. Under the optimized experimental conditions the method was evaluated and proper linearity was obtained with a correlation coefficient of 0.991 (5 calibration standards). Limits of detection and quantification for both chromium species were 3 and 10 µg L−1, respectively. This is a 233-fold improvement when compared with chromium determination by WCAES without using preconcentration. The repeatability of the proposed method was evaluated at two different spiking levels (10 and 50 µg L−1) obtaining coefficients of variation of 11.4% and 3.6% (n=3), respectively. A certified reference material (SRM-1643e NIST) was analyzed in order to determine the accuracy of the method for total chromium determination and 112.3% and 2.5 µg L−1 were the recovery (trueness) and standard deviation values, respectively. Tap, bottled mineral and natural mineral water samples were analyzed at 60 µg L−1 spiking level of total Cr content at two Cr(VI)/Cr(III) ratios, and relative recovery values ranged between 88% and 112% showing that the matrix has a negligible effect. To our knowledge, this is the first time that combines in situ IL-DLLME and WCAES.

Benefits of management systems integration: a literature review

The purpose of this paper is to identify the benefits of integrated management systems by comparing them with the benefits obtained through the individual implementation of ISO 9001 and ISO 14001 standards. The methodology used is a literature review based on an electronic search in the Web of Science, ScienceDirect, Scopus and Emerald databases. Findings show that although some benefits are common regardless the system management type, the benefits obtained with integration are greater than considering management systems separately because of the wider scope considered in integration. This is one of the first papers, to the best of our knowledge, to compare benefits from the two management systems standards when implemented separately and when integrated. In addition, some ideas are proposed for consideration in future research on the internalization of management systems and selection effect.

O patrimônio invisível: arquitetura popular urbana de municípios do período colonial brasileiro

No Brasil, ações institucionais de preservação de bens imóveis tem foco principal na arquitetura erudita, colocando em segundo plano de importância a arquitetura produzida por indivíduos com formação escassa e empírica. Este trabalho contribui para o reconhecimento da arquitetura popular (vernácula) como patrimônio cultural. Trabalha-se na criação de acervo fotográfico de edificações e equipamentos urbanos produzidos durante o período colonial, nos municípios de Tiradentes, Mariana, Ouro Preto e Diamantina (Minas Gerais). São realizadas visitas in loco para reconhecimento e seleção de objetos a serem fotografados. O registro fotográfico é realizado com câmera digital reflex de objetiva simples, privilegiando-se objetos cuja deterioração permite a observação de materiais e técnicas construtivas. Como resultado parcial da pesquisa, foram produzidas 4.522 imagens, documentando o abandono de edificações residenciais e chafarizes setecentistas e oitocentistas, bem como a descaracterização de exemplares de edificações coloniais populares habitadas, cujas paredes de adobe e pau-a-pique são substituídas por alvenaria de tijolos pelos moradores. Tornam-se necessárias ações para o reconhecimento – no âmbito do Poder Público e das comunidades locais – da relevância histórica da arquitetura popular, entendida como produto articulado e coerente de contribuições das culturas distintas que formaram essa região do Brasil.

College Book 8, 1778-1803

This volume contains a fair copy of minutes from Corporation meetings held from May 5, 1778 through October 14, 1803. It begins with an alphabetical index and contains entries related to a wide range of topics, including changes in the College laws; lists of Harvard graduates; historical information about the College and its governance; memorials to the Massachusetts General Court about currency concerns, the West Boston Bridge, and other matters; the establishment of medical professorships and selection of professors to fill them; land and property belonging to Harvard; the settlement of accounts with former College Treasurer John Hancock; support of missionaries to several Indian tribes; the establishment of a student dress code; the Charlestown Ferry, and its revenue troubles following the construction of the West Boston Bridge; the purchase of a wooden sloop for transporting students' "fuel" (presumably firewood); the creation and distribution of library catalogs; the commission of a lucernal microscope for the College Apparatus; Oneida Indian Isaac Solegwaston and Harvard's financial support of his studies at the Hamilton Oneida Academy; transcriptions of a letter (October 23, 1789) from the Corporation to President George Washington and of Washington's response; a petition to the General Court for the establishment of a public infirmary to serve the indigent; individuals who were granted permission to instruct Harvard students in the French language outside the established curriculum; and Thomas Welsh's excused absence from his Harvard graduation, granted June 14, 1798, because of his imminent departure for Berlin to serve as Secretary to John Quincy Adams, then Minister Plenipotentiary to Berlin.

Characteristics of Expert Development in Rhythmic Gymnastics: A Retrospective Study

The development of expertise for two groups of rhythmic gymnasts was studied where a group of elite (Olympic) gymnasts was compared to a group of sub‐elite (International) gymnasts. Structured interviews were used to collect retrospective information about the gymnasts’ health, training resources, level and ranking, and hours spent in training activities. The gymnasts rated practice activities during the last period of their development (age 16 and older) with respect to their perceived physical effort, mental concentration, and fun. The Olympic gymnasts were involved in significantly fewer activities and sports throughout their development compared to the International gymnasts. All gymnasts reported engaging in five practice activities of warm‐up, ballet, technique training, routines, and conditioning in their rhythmic gymnastics training. Olympic gymnasts allocated substantially more time to the practice activities of ballet, technique, routines, and conditioning, compared to the International gymnasts. Olympic gymnasts also rated their health as lower than the International gymnasts. All gymnasts reported that the practice activities of technique and routine training required more physical effort and mental concentration than warm‐up, ballet, and conditioning. The Olympic gymnasts reported experiencing less fun in their participation overall. The findings of this study provide a comprehensive description of early activity involvement, training activities, training resources, and health and injury ratings of expert level rhythmic gymnasts and help to further the understanding of how to assess sport expertise development

Inference of binding affinity from neuronal receptors in humans

Tese de mestrado, Bioinformática e Biologia Computacional (Bioinformática), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2016

Insuficiência hepática aguda provocada por Amanita phalloides

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Determinantes de efetividade de intervenção clínica na obesidade : perspetiva de um painel de peritos

Tese de mestrado, Nutrição Clínica, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Compartment-dependent activities of Wnt3a/β-catenin signaling during vertebrate axial extension

Extension of the vertebrate body results from the concerted activity of many signals in the posterior embryonic end. Among them, Wnt3a has been shown to play relevant roles in the regulation of axial progenitor activity, mesoderm formation and somitogenesis. However, its impact on axial growth remains to be fully understood. Using a transgenic approach in the mouse, we found that the effect of Wnt3a signaling varies depending on the target tissue. High levels of Wnt3a in the epiblast prevented formation of neural tissues, but did not impair axial progenitors from producing different mesodermal lineages. These mesodermal tissues maintained a remarkable degree of organization, even within a severely malformed embryo. However, from the cells that failed to take a neural fate, only those that left the epithelial layer of the epiblast activated a mesodermal program. The remaining tissue accumulated as a folded epithelium that kept some epiblast-like characteristics. Together with previously published observations, our results suggest a dose-dependent role for Wnt3a in regulating the balance between renewal and selection of differentiation fates of axial progenitors in the epiblast. In the paraxial mesoderm, appropriate regulation of Wnt/β-catenin signaling was required not only for somitogenesis, but also for providing proper anterior-posterior polarity to the somites. Both processes seem to rely on mechanisms with different requirements for feedback modulation of Wnt/β-catenin signaling, once segmentation occurred in the presence of high levels of Wnt3a in the presomitic mesoderm, but not after permanent expression of a constitutively active form of β-catenin. Together, our findings suggest that Wnt3a/β-catenin signaling plays sequential roles during posterior extension, which are strongly dependent on the target tissue. This provides an additional example of how much the functional output of signaling systems depends on the competence of the responding cells.