Validação computacional de métodos compostos no estudo de propriedades moleculares

Composite methods using ONIOM and different basis sets have been used to calculate proton and electron affinities for a set of alcohols at QCISD(T)/6-311++G(2df,p) level of theory. The study was carried out considering HF, MP2 and DFT (25 exchange correlation functional) methods. The calculation performed at ONIOM2(QCISD(T)/6-311++G(2df,p):HF/6-31G(d))//ONIOM2(O3LYP/6-31G(d):HF/6-31G(d)) resulted in the smallest average absolute deviation for AP and AE, 4,75 kJ/mol e 0,43 eV, respectively.

Avaliação de métodos de preservação de amostras de plantas de savanas neotropicais para a obtenção de DNA de alta qualidade para estudos moleculares

Foram comparadas metodologias para preservação de amostras de folhas de plantas de savanas neotropicais, visando a posterior obtenção de DNA de alta qualidade para estudos moleculares. Foram também testadas diferentes metodologias para extração de DNA das amostras investigadas. A qualidade do DNA extraído foi avaliada através de dois métodos: por digestão, utilizando-se três enzimas de restrição e através da amplificação do gene mitocondrial cox3 (subunidade III da citocromo oxidase) por PCR. Os resultados revelaram que, para as plantas de savanas investigadas, a metodologia de preservação de amostras mais comumente empregada pelos botânicos (desidratação rápida usando sílica-gel) não é a mais eficiente. Os resultados obtidos demonstram a importância de testar diferentes métodos de preservação de amostras vegetais para estudos moleculares, para garantir a obtenção de DNA de alta qualidade. Para as plantas de savanas neotropicais, o método de preservação em sílica gel pode ser menos eficiente do que outros métodos igualmente simples de preservação de amostras.

Desenvolvimento e aplicação de métodos sorológicos e moleculares para o diagnóstico da doença de Newcastle em pombos comuns (Columba livia)

Pós-graduação em Microbiologia Agropecuária - FCAV

Prospecção de toxicidade de fungicidas por análises macroscópicas, microscópicas e moleculares em Allium cepa

Apesar dos benefícios econômicos dos agrotóxicos para a agricultura, os efeitos negativos à saúde humana e ao meio ambiente são questionados. Dentre os agroquímicos que são usados na agricultura, destacam-se os fungicidas, que são utilizados em grande quantidade nas lavouras para controle de doenças. Com intuito de verificar os danos ocasionados por esses compostos, diversos métodos de avaliação têm sido utilizados na análise de toxicidade e mutagenicidade dos agrotóxicos. As análises macroscópicas (germinação e crescimento radicular) e microscópicas (índice mitótico, aberrações cromossômicas e nucleares) são importantes na determinação da toxicidade de compostos lançados ao meio ambiente, porque permite averiguar danos na germinação, no desenvolvimento da plântula e no ciclo celular. No entanto, para melhor compreensão dos mecanismos moleculares da mutação e de seus efeitos sobre a população exposta à contaminação ambiental, os marcadores moleculares oferecem perspectivas, por medir o efeito direto da exposição sobre o DNA. O objetivo do trabalho foi avaliar o potencial tóxico dos fungicidas por análises macroscópicas, microscópicas e moleculares em Allium cepa. Os resultados indicam redução nos parâmetros de germinação, crescimento radicular e índice mitótico nas maiores concentrações para os princípios ativos difenoconazol, tebuconazol, procimidona e iprodiona, quando comparados ao controle negativo, mostrando que os princípios apresentaram efeito genotóxico, citotóxico, fitotóxico para as raízes de Allium cepa pela alta frequência de aberrações cromossômicas, nucleares e redução do índice mitótico. Os resultados moleculares indicaram mudança no perfil de amplificação dos primers SSR (Sequência Simples Repetitiva) e o ISSR (Inter Sequência Simples Repetitiva), após a exposição do Allium cepa aos princípios ativos, incluindo alterações na perda, ganho e mudança na intensidade de banda. A perda e o ganho de bandas aconteceram à medida que aumentou a concentração dos princípios ativos. O método de agrupamento e as distâncias e dissimilaridades mostraram relação de dose-dependência, pois conseguiu separar as maiores concentrações do controle negativo para os princípios ativos no ISSR e SSR, com exceção dos princípios procimidona e iprodiona no SSR. Esses dados indicam que possui relação entre as análises utilizadas, sendo indicadores confiáveis para detectar alterações por substâncias químicas. Os marcadores moleculares ISSR e SSR são ferramentas eficientes em avaliar alterações ocasionadas no DNA por fungicidas podendo ser utilizada em estudos de toxicidade.

Dispositivos moleculares fluorescentes contendo receptores poliamínicos

O objectivo desta tese é a caracterização global de algumas famílias de compostos poliamínicos com grupos aromáticos fluorescentes. Estes têm potencial deaplicação como dispositivos moleculares, incluindo quimiossensores, interruptores moleculares,máquinas moleculares ou sistemas de processamento de informação moleculares. Estes compostos possuem poliaminas que podem actuar como unidades receptoras de várias espécies químicas, como protões, iões metálicos ou aniões, e os tornam solúveis em água. Contêm também grupos aromáticos fluorescentes (naftaleno, antraceno, pireno), que actuam como unidades sinalizadoras do estado do receptor. No Capítulo 1 são apresentados métodos de síntese e purificação de compostos poliamínicos, juntamente com descrições pormenorizadas das sínteses. Nos Capítulos 2 a 8 são caracterizados diversos compostos, quando livres em solução aquosa, e na presença de iões de metais de transição e de ATP. São usadas técnicas de espectrofotometria no UV-visível, espectrofluorimetria no estado estacionário e de contagem de fotão único correlacionada no tempo, complementadas com dados potenciométricos e de RMN fornecidos pelo grupo do Prof. Enrique García-España da Universidade de Valência, Espanha. No Capítulo 2 estudam-se compostos com grupos antraceno. Verifica-se supressão de emissão a pH básico, comum a todos os compostos poliamínicos, e caracterizam-se factores que influenciam nesse fenómeno. No Capítulo 3 analisam-se compostos de naftaleno. Verificam-se excímeros intramoleculares em compostos com dois grupos naftaleno. Para os formar ocorre um movimento fotoinduzido de flexão, pelo que esses compostos podem ser considerados máquinas moleculares. No Capítulo 4 estudam-se compostos com grupos pireno. Observam-se excímeros intramoleculares nos compostos com dois fluoróforos. No Capítulo 5 caracterizam-se compostos com dois grupos aromáticos diferentes(vários compostos com naftaleno e antraceno, um com pireno e antraceno e um com pireno e naftaleno). Verifica-se transferência de energia do grupo naftaleno para o antraceno (que parece evoluir de acordo com a teoria de Förster), de pireno para antraceno e de naftaleno para pireno. No Capítulo 6 examinam-se dois compostos de antraceno na presença de iões metálicos. Verifica-se aumento de emissão presença de Zn(II) e Cd(II), e supressão de emissão na presença de Cu(II) e Ni(II). Caracteriza-se o comportamento de um deles do ponto de vista de operações lógicas ao nível molecular. No Capítulo 7 caracteriza-se um composto de naftaleno na presença de vários iões metálicos. Verifica-se supressão de emissão com iões de metais de transição do 3ºperíodo com níveis na presença de Zn(II), Cd(II) e Al(III). Não se verifica efeito na presença de iões alcalinos, alcalino-terrosos, lantanídeos, Sn(II) e Pb(II). No Capítulo 8 estuda-se a interacção de compostos poliamínicos com ATP. Verifica-se em qualquer pH a ocorrência de empilhamento aromáticos do ATP e composto poliamínico, e ancoragem do grupo polifosfato do ATP com a poliamina. Verifica-se supressão de emissão do composto poliamínico a pH ácido, principalmente por transferência electrónica fotoinduzida do seu grupo aromático para o grupo adenina protonado do ATP. Num composto com antraceno e naftaleno, continua-se a verificar transferência de energia d incompletamente preenchidos, e com Hg(II), e aumento de emissãoπ-π entre os grupos

Dispositivos moleculares com base em sistemas fotocrómicos

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Química,especialidade de Química-Física, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Caracterização e detecção moleculares de Mycoplasma mycoidessubsp. mycoidessc, agente etiológico da peripneumonia contagiosa bovina

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Biologia Especialidade Biologia Molecular pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia. A presente dissertação foi preparada no Departamento de Bacteriologia do Laboratório Nacional de Investigação Veterinária

Contribuição para o conhecimento da Leptospirose humana na região do Lobito (Angola): aplicação de métodos de diagnóstico serológico e molecular

A Leptospirose é um problema emergente na Saúde Pública, devido às suas proporções epidemiológicas e pelo aumento da incidência da doença em países industrializados e em desenvolvimento (Meites et al., 2004). A doença tem uma ampla distribuição geográfica e ocorre com maior frequência nas zonas tropicais, subtropicais e temperadas (Vijayachari et al., 2008). Contudo, em algumas regiões desconhece-se a verdadeira prevalência, sendo reportada através de surtos esporádicos (Pappas et al., 2007). As manifestações clínicas inespecíficas da infecção podem ser subdiagnosticadas nas regiões tropicais, onde as doenças febris são comuns e onde podem ser confundidas com doenças mais conhecidas como a Malária, Hepatite Viral, Dengue e outras. Em Angola, o diagnóstico é realizado apenas através da história do paciente e suspeita clínica, dando origem a diagnósticos pouco precisos. Deste modo, é importante o uso de métodos laboratoriais, especialmente testes serológicos específicos, para a confirmação do diagnóstico clínico (Levett, 2001). O objectivo principal deste estudo foi investigar a ocorrência de Leptospirose humana em Lobito (Província de Benguela) e identificar os serovares circulantes de Leptospira interrogans sensu lato (s.l.), utilizando técnicas serológicas e moleculares. Entre Abril e Junho de 2011, após o necessário consentimento informado, fez-se um inquérito clínico-epidemiológico a 141 pacientes (64 homens e 77 mulheres) assistidos no Hospital Geral do Lobito, por cefaleias e febre com diagnóstico desconhecido, dos quais se colheram 141 amostras séricas e 36 amostras de urina. A avaliação serológica foi inicialmente feita no laboratório local através da Técnica de Aglutinação Macroscópica sobre Lâmina (MACROLepto) – teste de rastreio - e, posteriormente confirmada pela Técnica de Aglutinação Microscópica (TAM) - teste de referência - realizado no Laboratório de Leptospirose (IHMT, em Lisboa). Para a detecção de DNA de Leptospira utilizou-se a Reacção da Polimerase em Cadeia (PCR) com primers baseados no gene hap 1. Procedeu-se ainda à sequenciação dos produtos da PCR. As principais manifestações clínicas foram: cefaleias (73,8%), febre (65,2%), mialgias (41,1%) e náuseas (33,3%). Dos dados epidemiológicos observou-se que 131 dos pacientes tiveram contacto com os principais reservatórios de leptospiras, os roedores, e 76 ingeriram água não potável. Os resultados serológicos revelaram no teste MACROLepto: 14 (10%) amostras positivas e 18 (13%) não-conclusivas, sendo os serogrupos Icterohaemorrhagiae (Copenhageni), Australis (Bratislava) e Sejroe os mais comuns. Destas amostras, cinco, foram confirmadas pela TAM (presença de aglutininas anti – L. interrogans s.l.). Paralelamente, o DNA de Leptospira foi detectado em 13+/81 (16%) das amostras séricas e numa amostra de urina. A sequenciação identificou os serovares Copenhageni e Lai, ambos pertencentes ao serogrupo Icterohaemorrhagiae da espécie genómica L. interrogans. Os resultados obtidos mostraram que a maioria dos pacientes, mesmo aqueles que praticavam actividades de menor risco epidemiológico, tiveram contacto com roedores e com águas não potáveis. O estudo também provou que a Leptospirose afectou sobretudo as mulheres adultas, admitindo-se que este achado possa ser comum noutras regiões do País. Por último, ficou demonstrada a existência de Leptospirose na região, o que poderá contribuir para a inclusão da doença na lista de doenças febris em Angola e noutros países tropicais.

Resonancia Magnética Nuclear en aleaciones moleculares y sistemas heterogéneos

La Resonancia Cuadrupolar Nuclear ha tratado desde siempre de resolver uno de los problemas de la Física del Sólido que es el estudio de cristales impuros, en particular, la naturaleza y concentración de moléculas de impurezas en cristales moleculares. Estos estudios han presentado problemas relacionados con los diagramas de estado de las soluciones sólidas y las condiciones asociadas al enfriamiento ya que se encontraban una variedad de soluciones con concentraciones diferentes a las del "melt". Las aleaciones de compuestos moleculares A(x)B(1-x) son materiales cuya originalidad y riqueza están en que variando la composición, la temperatura de fusión puede ser ajustada a condiciones óptimas de trabajo. Estas propiedades los convierte en tecnológicamente atractivos, particularmente como almacenadores de energía y protectores térmicos. Para comprender el proceso de formación de una aleación molecular es de fundamental importancia el conocimiento de las estructuras, las diferentes fases termodinámicas y la estabilidad de las mismas. (...) Los objetivos más inmediatos del estudio de las aleaciones por RCN son: a) Determinar la naturaleza física de las interacciones que se manifiestan en los espectros de RCN. b) Determinar las leyes estadísticas que describen la distribución de moléculas de "impurezas sustitucionales" en el cristal de la aleación. c) Determinar la influencia de factores de simetría en el espectro de RCN de las aleaciones. Por otra parte, dado lo laborioso y complejo de la determinación de los diagramas de fase y estabilidad de las mismas, se utilizan los métodos de la Mecánica Estadística para calcular los diagramas de fase de las aleaciones moleculares. Las simulaciones Montecarlo de hamiltonianos tipo Ising utilizadas para modelar estas aleaciones binarias permitirán además comprobar la validez de los potenciales transferibles átomo-átomo en los bencenos sustituidos al utilizarlos éstos para calcular las constantes de acoplamiento Jij.

Seguridad alimentaria en productos cárnicos: aplicación de sistemas emergentes de conservación y evaluación de patógenos mediante el desarrollo de nuevas técnicas moleculares

Durante el desarrollo del proyecto se ha podido constatar la relevancia de la utilización de métodos alternativos de conservación tales como la alta presión hidrostática; así como el efecto añadido de los bioconservantes naturales aplicados en masa o envasado activo en la seguridad alimentaria de los productos cárnicos curado cocidos. Asimismo el desarrollo y la identificación, cuantificación de los patógenos alimentarios a estudio (Listeria monocytogenes y Salmonella spp) mediante técnicas de biología molecular, PCR convencional, PCR cuantitativa y NASBA, además de suponer un importante logro científico, ha significado una enorme ventaja en los ensayos tipo “challenge test” tanto por rapidez en la analítica realizada como para la evaluación simultánea de un número elevado de muestras por ensayo. Cabe destacar la importancia del NASBA en la detección selectiva de células viables.

Comparação dos métodos de pesquisa de parasitas intestinais utilizados nos laboratórios clínicos em Cabo Verde com o método de Ritchie modificado – O caso de Rincão

Os parasitas intestinais constituem um problema médico-sanitário de grande importância, tanto pela frequência que ocorrem como causarem muitas vezes, distúrbios orgânicos capazes de incapacitarem os indivíduos infectados, reduzindo a resistência do organismo, predispondo-o inclusive a outras infecções ( MARCONDES et al., 2003 ) . Devido a estas incapacitações e maleficência que estes podem causar ao homem, tornase necessário que seja feito um diagnóstico fidedigno, através de técnicas sensíveis e específicas, pois o diagnóstico laboratorial constitui um processo importante e essencial no mecanismo de controlo e combate aos parasitas intestinais. Várias técnicas são usadas na identificação destes microrganismos, entre os quais o exame direto ou a fresco e vários métodos de concentração, como o método de Willis, Faust e Cols,Ritchie modificado, técnicas de sedimentação como Hoffmam, Pons e Janer, método de Baermann, método de Graham ( fita adesiva ) , métodos de coloração com a hematoxilina férrica, coloração tricrómica, assim como o uso de técnicas moleculares e testes rápidos ( DOLDMAN, 2009 ) . Utilizado na pesquisa sobretudo de ovos de helmintos, o método de concentração de Willis fundamenta-se na propriedade que determinados ovos têm em flutuarem na superfície de uma solução saturada com cloreto de sódio e ficarem na superfície, aderindo assim a uma lamela colocada a superfície e observada ao microscópio ( NEVES, 2005) . O método de concentração difásico de Ritchie modificado constitui uma das técnicas mais utilizadas na pesquisa de quistos de protozoários e helmintos. Esta baseia-se na sedimentação por centrifugação e lavagem do material com éter, um solvente orgânico que forma uma fase apolar, retendo os artefactos vegetais e lípidos contida na amostra, durante a centrifugação da suspensão de fezes ( REY, 2001) . Para um melhor diagnóstico, é importante associar aos métodos de pesquisa de parasitas intestinais, métodos indirectos, como a avaliação da eosinofilia sanguínea, esteatoreia e a pesquisa de cristais de Charcot-Leyden nas fezes, ou seja, métodos auxiliares na pesquisa e identificação de parasitas intestinais ( ENGELKIRK et ENGELKIRK, 2008 ) . O estudo teve como objetivo avaliar a sensibilidade e especificidades das técnicas utilizadas no diagnóstico de parasitas intestinais, comparando com as técnicas utilizadas nos laboratórios públicos de análises clínicas em Cabo Verde com o método de Ritchie modificado.

Comparação dos métodos de pesquisa de parasitas intestinais utilizados nos laboratórios clínicos em Cabo Verde com o método de Ritchie modificado.

As parasitoses intestinais constituem um grave problema de saúde pública, sendo o diagnóstico laboratorial essencial na sua identificação e controlo, tornando- se importante a escolha do método de eleição no processo, para que seja feito um diagnóstico fidedigno, através de técnicas sensíveis e específicas. Várias técnicas são usadas na identificação e pesquisas destes microrganismos, entre os quais o exame directo/ a fresco, métodos de concentração, como método de Willis, método de Faust e Cols, método bifásico de Ritchie modificado, técnicas de sedimentação como Hoffmam, Pons e Janer, método de Baermann, método de Graham (fita adesiva), métodos de coloração como hematoxilina férrica, coloração tricrômica, assim como uso de técnicas moleculares e testes rápidos (DOLDMAN, 2009). O presente estudo teve como objectivo avaliar a sensibilidade e especificidades das técnicas utilizadas no diagnóstico de parasitas intestinais nos laboratórios públicos de análises clínicas em Cabo Verde comparativamente ao método de Ritchie modificado. O estudo envolveu a análise de 251 amostras recolhidas em crianças dos 2 a 12 anos da comunidade de Rincão de Santa Catarina. Os métodos de diagnóstico laboratoriais utilizados foram os métodos de concentração de Willis, Ritchie modificado por Sales de Cunha e exame a fresco/directo. As amostras foram analisadas na Unidade Sanitária Base de Rincão e no Laboratório análises Clínica do Hospital Regional Santiago Norte. Para análise estatística, foram utilizadas Excel (2007), SPSS (versão 17). O método de Ritchie modificado mostrou ser mais sensível que o método de concentração de Willis. Também verificou-se a necessidade da realização de técnicas cada vez mais sensíveis no diagnóstico laboratorial dos parasitas intestinais nos laboratórios de análises clínicas estatais no Pais.

Seleção tradicional e associada a marcadores moleculares na avaliação genética animal

O objetivo deste trabalho foi comparar a seleção, utilizando valores genéticos preditos pelo BLUP clássico (BLUP), BLUP marcadores (BLUPM) e pela seleção individual (SI), usando simulação com o programa Genesys. Para obter a matriz de similaridade genética utilizada no BLUPM, foram simulados cem marcadores moleculares do tipo microssatélite (SSR - Simple Sequence Repeat), por meio de um coeficiente de similaridade correspondente à distância euclideana média para dados quantitativos. A fim de comparar os diferentes métodos, utilizaram-se populações com tamanho efetivo de 66,66 e média de 30 repetições, avaliando-se os valores fenotípicos médios. Os ganhos ao longo das 20 gerações de seleção foram maiores para o BLUP em relação ao BLUPM, e este foi superior à SI. Quanto ao ganho obtido nas cinco primeiras gerações, o BLUPM apresentou ganhos semelhantes ao BLUP e superiores à SI. Diferentes sistemas de acasalamento dos reprodutores selecionados não revelaram diferenças em ganho genético nos métodos baseados no BLUP.

Uso de marcadores moleculares na análise da variabilidade genética em acerola (Malpighia emarginata D.C.)

A acerola (Malpighia emarginata) é uma frutífera tropical encontrada nativa na América Central e no Norte da América do Sul, sendo de grande importância econômica e social devido ao seu alto conteúdo de vitamina C (ácido ascórbico). Pomares de acerola têm sido preferencialmente estabelecidos por métodos de propagação vegetiva. No entanto, a propagação sexuada por sementes é igualmente utilizada e permite revelar um alto grau de polimorfismo na cultura, possibilitando a identificação de genótipos portadores de características de interesse agronômico. Vinte e quatro acessos de acerola, pertencentes ao Banco Ativo de Germoplasma da Universidade Estadual de Londrina, foram analisados, usando marcadores RAPD (Random amplified Polymorphic DNA) e obtidos com iniciadores (primers) de seqüência simples repetidas (SSRs). Um total de 164 e 73 marcadores foram obtidos com primers de RAPD e SSR, respectivamente. Os marcadores obtidos foram analisados, usando o método de agrupamentos UPGMA. A análise comparativa dos dendrogramas gerados com os primers de RAPD e com os primers SSR mostrou que, enquanto alguns acessos se associaram em grupos diferentes, outros apresentaram a mesma associação. Entretanto, maior polimorfismo entre acessos foi detectado com os primers de RAPD. A análise dos resultados revelou a alta variabilidade contida na coleção, permitindo associar o grau de similaridade genética, obtido por marcadores de DNA, com caracteres morfológicos compartilhados entre os acessos.

Diversidade genética de aceroleiras (Malphigia emarginata D.C.), utilizando marcadores moleculares RAPD e características morfoagronômicas

O conhecimento da variabilidade genética e da relação entre diferentes acessos de aceroleira é importante para maximizar o uso dos recursos genéticos para futuros programas de melhoramento. O objetivo deste trabalho foi avaliar a divergência genética entre 48 acessos de aceroleira, por meio de marcadores moleculares RAPD e características morfoagronômicas. Foram utilizados 25 iniciadores, possibilitando obter 108 marcadores, sendo observadas 92 marcas polimórficas. Os marcadores obtidos foram analisados, usando os métodos de otimização de Tocher e hierárquico UPGMA, que gerou um dendrograma utilizando o índice de Jaccard. Os resultados mostraram uma concordância parcial entre os métodos de agrupamentos estudados, com a formação de 14 grupos. Os acessos ACE 023 e ACE 033 foram os mais distintos, apresentando distância genética de 0,58. A análise comparativa dos agrupamentos revelou que os marcadores RAPD, associados com características morfoagronômicas, foram eficientes para a discriminação dos acessos e que houve uma variabilidade genética potencial para o programa de melhoramento genético e informações úteis, como a indicação de acessos promissores para avaliação clonal.