Una práctica para biología de COU : actividad enzimática y temperatura. Estudio de los resultados.

Se presenta una práctica para biología de COU con la que se pretende: en primer lugar, demostrar la variación de la actividad de un enzima en función de la temperatura; y en segundo lugar, ilustrar de modo práctico la realización de medidas cuantitativas para el estudio de las características bioquímicas o fisiológicas de los seres vivos. Esta práctica se complementa con un estudio de los resultados obtenidos que ayudan a valorar el grado de precisión que se espera de la experimentación.

Calor y temperatura.

Se hacen algunas reflexiones sobre el significado de los términos calor y temperatura. Se describen y analizan los conceptos relativos al calor y la temperatura en una muestra de ocho libros de texto para la Segunda Etapa de EGB indicando, en cada caso, en qué consiste la incorrección de la expresión. Para tener una visión más global sobre los términos anteriormente expuestos se aportan unas notas sobre Termodinámica, ya que en la mayoría de los fenómenos mecánicos, se pierde energía, por rozamiento en forma de calor.

Estabilitat conformacional de variants de la ribonucleasa A: pressió i temperatura com a inductors dels desplegament proteic

A fi d'analitzar la contribució de la regió C-terminal proposada com a iniciadora del plegament (CFIS 106-118) a l'estabilitat de l'RNasa A, els residus alifàtics d'aquesta regió es van substituir, mitjançant mutagènesi dirigida, per altres residus en els quals la cadena lateral alifàtica era rogressivament escurçada. La major part de les substitucions projectades suposaven delecions no disruptives de grups metil(è). A més, es va reemplaçar la Tyr115 per un Trp, de manera que, potencialment, s'introduïa una única sonda fluorescent, no desestabilitzant, per tal de seguir els canvis conformacionals que es poguessin generar en la regió durant el procés de legament/desplegament de la proteïna. Tant els paràmetres cinètics, com els espectres d'FTIR i CD, determinats per cadascuna de les ribonucleases variants, indiquen que els reemplaçaments aminoacídics efectuats presenten, en general, poc o cap efecte en l'estructura nativa i en l'activitat de l'enzim. Es va emprar l'espectroscòpia d'absorció a l'ultraviolat de quarta derivada, la fluorescència (per la variant amb Trp) i l'espectroscòpia d'infraroig per transformada de Fourier, per tal de seguir i caracteritzar, en condicions d'equilibri, les transicions conformacionals de cada variant en funció de la pressió i de la temperatura. Els resultats es van comparar amb els que es van obtenir per la proteïna salvatge. Per determinar més a fons les característiques del procés de desplegament de la variant Y115W, les transicions de desnaturalització induïdes per urea d'aquesta variant i de la proteïna salvatge, van ésser examinades per mitjà d'electroforesi en gradient d'urea i espectroscòpia de fluorescència. Curiosament, els canvis conformacionals que resulten de la desnaturalització per pressió són molt semblants als que s'obtenen per temperatura. Enfront d'un augment gradual tant de pressió com de temperatura, l'estructura terciària i els elements d'estructura secundària de les proteïnes estudiades es perden de manera conjunta i reversible. Aquestes variacions estructurals que es promouen descriuen un procés de desplegament molt cooperatiu i en dos estats. Atès que ambdues tècniques (UV i FTIR) utilitzen cadascuna un règim de concentració proteica molt diferent, els resultats indiquen que el procés de desplegament per pressió i per temperatura és intramolecular. Els resultats obtinguts suggereixen que la hidrofobicitat i el volum de les cadenes laterals del CFIS, juntament amb les interaccions de van der Waals entre elements d'estructura secundària intervenen de manera molt notable en l'estabilització de la proteïna. Entre els diferents aminoàcids alifàtics que pertanyen al CFIS C-terminal, la Val108 és el residu més important per tal de preservar la integritat estructural de l'estat natiu. Els reemplaçaments en aquesta posició causen petites alteracions conformacionals i una gran desestabilització de la proteïna (per exemple, el punt mig de la transició de desnaturalització per pressió i per temperatura de la variant V108G disminueix uns 592 MPa i 25ºC, respectivament, respecte a la proteïna salvatge). D'acord amb els resultats obtinguts, la variant Y115W ofereix una sonda útil per tal de seguir la cinètica de plegament/desplegament de l'RNasa A.

Paper del nucli hidrofòbic principal de la RNasa A en el plegament i desplegament induïts per pressió i temperatura

Utilitzant temperatura i pressió com a agents desnaturalitzants s'ha explorat la contribució a l'estabilitat de diferents residus del principal nucli hidrofòbic de la RNasa A. Aquests resutats suggereixen que el principal nucli hidrofòbic d'aquest enzim, està fortament empaquetat i ha revelat l'existència de reordenacions en l'interior de la proteïna. El mètode dels valors , han permès estudiar el paper de les interaccions hidrofòbiques establertes pels residus del principal nucli hidrofòbic de la RNasa A en el seu estat de transició induït per pressió. En conjunt, aquests resultats suggereixen que l'estat de transició de la RNasa A, s'assemblaria a un glòbul col·lapsat amb una cadena estructurada però amb un debilitat nucli hidrofòbic. S'ha explorat també, el paisatge energètic del plegament/desplegament proteic de la variant Y115W de la RNasa A. L'estat de transició sembla interaccionar fortament amb la capa d'hidratació d'aquest estat, tal i com indiquen els resultats en presència de glicerol.

Avaliação do efeito da temperatura sobre a dinâmica da resposta microcirculatória cutânea

De há muito que se conhecem as influências da variação da temperatura da pele sobre a microcirculação embora os mecanismos e vias envolvidos nesta resposta reflexa não estejam totalmente identificados, pelo que os autores entenderam estudar a resposta da pele in vivo ao aquecimento local. O estudo foi realizado no antebraço de 10 voluntários saudáveis (mulheres, entre os 20 e 35 anos de idade média: 25 ± 3,7). Após aclimatação as voluntárias foram submetidas a um protocolo de aquecimento a duas temperaturas (42 e 44ºC) durante 40 minutos, sendo as variações seguidas por meios não invasivos (PTEA perda trans-epidérmica de água e LDF perfusão sanguínea por fluxometria de laser doppler).A resposta medida por LDF foi diferente nas temperaturas de 42 e de 44 ºC.A42ºC a resposta é bifásica (resposta típica) ao contrário do que sucede aquando do aquecimento a 44ºC. Neste caso, para além da intensidade ser maior é atingido de imediato um platô, sugerindo a presença de um outro mecanismo regulatório local. Relativamente à PTEAverificou-se um aumento semelhante em ambas as temperaturas, não tendo sido observadas diferenças estatisticamente significativas. O aquecimento a diferentes temperaturas parece colocar em evidência diferentes mecanismos de regulação da temperatura local.

Influência da variação gradual da temperatura na resposta microcirculatória cutânea a estímulos térmicos

O estudo dos mecanismos envolvidos na regulação da temperatura a nível local constituem modelos para o estudo da patologia vascular, especialmente quando existe envolvimento ou comprometimento endotelial. Neste estudo pretende-se sistematizar e comparar a resposta a diferentes variações locais de temperatura, entre 42 e 44ºC em indivíduos saudáveis, verificando a influência da velocidade de aquecimento na resposta local. Realizaram-se protocolos de aquecimento local da pele a 42 e 44ºC nos antebraços definidos aleatoriamente de 10 voluntários do género feminino, saudáveis e não fumadoras. Avaliou-se a resposta microcirculatória através de Fluxometria por Laser Doppler durante 30 minutos. Calculou-se um novo parâmetro “razão vale/pico” (V/P) para distinguir os tipos de resposta possíveis, a saber, bifásico quando V/P<1 e monofásico quando V/P>1. Verificou-se que a 42ºC se obtém um perfil de resposta bifásico, independentemente da velocidade de aquecimento, assim como a 44ºC se obteve sempre um perfil monofásico, indicando que a resposta ao aquecimento local depende da velocidade de aquecimento e, provavelmente, da activação das fibras nociceptoras.

Avaliação de duas técnicas de reação em cadeia da polimerase na detecção do Mycobacterium tuberculosis em diferentes amostras biológicas

A tuberculose (TB) é uma doença infecto-contagiosa causada pelo bacilo Mycobacterium tuberculosis e que permanece como um importante problema de saúde pública mundial, sendo a TB pulmonar a forma mais comum de apresentação da doença. O diagnóstico precoce e tratamento adequado são essenciais para a eficácia dos programas públicos de controle da TB. Novos metodologias mais rápidas, sensíveis e específicas, como a reação em cadeia da polimerase (PCR), vem sendo propostas no diagnóstico da doença. O objetivo desse estudo foi avaliar o desempenho de duas PCR, a PCR em tempo real (qPCR) e a Nested PCR em único tubo (STNPCR), em diferentes amostras biológicas, no diagnóstico da tuberculose pulmonar, além de compará-las com as metodologias convencionais (baciloscopia e cultura) e entre si. Para isso foram analisados 125 pacientes que tiveram amostras de sangue (125 amostras de plasma e 116 amostras de PBMC), urina (n=125) e escarro (n=125) coletadas, totalizando a análise de 491 amostras biológicas. Amostras de escarro e urina foram descontaminadas pelo método de Petroff NAOH 4 por cento modificado e semeadas em meio de cultura Lõwenstein-Jensen (LJ), enquanto as amostras de sangue eram separadas em plasma e PBMC. Após processamento, deu-se a extração de DNA através do kit comercial da Qiagen seguida de amplificação pelas duas metodologias de PCR. Para análise estatística calculou-se a sensibilidade, especificidade, valores preditivos positivo e negativo e índice kappa das técnicas. A STNPCR apresentou, em amostras de sangue, sensibilidade de 26,3 por cento e especificidade de 97,7 por cento. Em amostras de urina observou-se uma S = 7,9 por cento e E = 98,9 por cento e em escarro S = 21,1 por cento e E = 98,9 por cento. Quando analisadas as asmotras em paralelo, a sensibilidade da STNPCR foi igual a 44,7 por cento enquanto sua especificidade foi 97,7 por cento. Já a qPCR, em amostras de sangue, obteve sensibilidade igual a 26,3 por cento e especificidade de 95,4 por cento. Em amostras de urina a sensibilidade obtida foi 47,4 por cento e a especificidade 79,3 por cento e, em escarro, S = 36,8 por cento e E = 95,4 por cento. Quando analisada em paralelo, a sensibilidade da qPCR foi 65,8 por cento e a especificidade foi 79,3 por cento. A baciloscopia de escarro apresentou sensibilidade de 41,7 por cento e especificidade de 100 por cento, enquanto as culturas em urina e escarro apresentaram sensibilidade e especificidade, respectivamente, de 10,5 por cento e 100 por cento e 60,5 por cento e 96,6 por cento. Pode-se concluir que a qPCR apresentou melhor desempenho quando comparada à STNPCR e também bom desempenho quando comparada às metodologias convencionais, e que quando analisa-se mais de um tipo de amostras biológica, a eficácia das técnicas é aumentada. Espera-se que com a utilização dessa técnica molecular, seja possível a melhor elucidação dos casos de TB pulmonar, promovendo maior taxa de tratamento dos pacientes e menor risco de transmissão da doença

Influencia de variaveis ambientais sobre a temperatura do ar na area urbana de Porto Alegre, RS

Com o objetivo de verificar qual o controle mais importante das temperaturas no meio urbano, correlacionou-se a temperatura observada em seis estações meteorológicas com três índices representativos do ambiente em torno de cada abrigo meteorológico. Os dados de temperatura corresponderam às médias das temperaturas mínimas e às médias das temperaturas máximas do período abril 1985-março 1986. Também foram extraídos deste conjunto de dados, amostras sazonais de 2 dias consecutivos com tempo anticiclônico. O ambiente em torno dos abrigos meteorológicos foi caracterizado por três variáveis: ângulo de obstrução do horizonte (obstrução por edificações, por vegetação e máxima obstrução), cobertura, vegetal em 10.000 m2 e 40.000 m2 e superfície com edificações também em 10.000 m2 e 40.000 m2. A correlação da obstrução do horizonte por edificações com a média das temperaturas mínimas foi a mais significativa. Diferenças observadas entre a situação outono-inverno e primavera-verão, entretanto, sugerem controle significativo da circulação atmosférica regional.

Determinação dos parâmetros de fluidização do carvão de charqueadas a temperatura ambiente

Foi construído um equipamento que possibilitou a determinação dos parâmetros de fluidização de amostras de granulometrias simples e de misturas binárias, de carvão de Charqueadas com granulonetrias entre 9 e 28 malhas (mesh number), à temperatura ambiente, tendo-se obtido uma correlação para o cálculo da velocidade mínima de fluidização em função do diâmetro das partículas.

Estudo cinético da reação de formação de reticulados tridimensionais

Poli(butadieno) foi reticulado, em solução, com 4,4'-(4,4'-difenilmetileno)-bis-1 ,2,4-triazolina- 3, 5 - diona (BPMTD). Para monitoramento da reação foi medida a absorbância de uma transição n -> pi * do sistema 1,2,4-triazolina-3,5-diona. Segundo os estudos realizados, para baixas conversões a reação segue um esquema cinético de pseudo-primeira ordem e o processo não é controlado pela difusão, pois independe da viscosidade inicial do sistema. Para altas conversões, o processo torna-se dependente do peso molecular e da concentração do polímero inicial, devido à ocorrência de uma difusão impedida a nível de segmentos de cadeia. Estudos preliminares da reação de reticulação da borracha butílica com a BPMTD mostraram que, como o número de ligações duplas por cadeia polimérica é menor neste caso, ocorre formação de um menor número de ligações intramoleculares e a quantidade de BPMTD necessária para que ocorra gelificação é muito menor do que no caso do poli(butadieno).

Estabilização pozolânica de cinzas volante e pesada com cal dolomítica hidratada e areia, curadas pelos processos de autoclavagem e câmara a temperatura constante

Este trabalho tem como objetivo verificar o comportamento mecânico e físico de pozolanas artifíciais estabilizadas química e granulometricamente, curadas por dois processos de cura denominados de : autoclave(ATC), que utiliza temperaturas na faixa de 149 a 188°C e câmara à temperatura constante(CTC) que utiliza uma temperatura de ± 21°C. Também fez-se análises estatísticas com a finalidade de se determinar o efeito da energia de moldagem, temperatura e tempo de cura sobre os resultados dos ensaios, para cada processo de cura, além de se determinar modelos matemáticos para previsão de resultados de resistência através de regressões múltiplas e simples. As pozolanas artificiais empregadas foram as cinzas volante e pesada da Usina de Candiota, as quais foram estabilizadas com cal dolomítica hidratada e areia do Rio Guaíba. Os ensaios de resistência à compressão simples , absorção e perda de massa basearam-se nas normas da ABNT e DNER e para os estudos de análise estatística, fez-se anteriormente aos ensaios, dois planejamentos experimentais denominados de Split-Splot e Quadrado Latino, que foram utilizados nos processos de autoclavagem e câmara à temperatura constante, representativamente. Os Corpos-de-Prova curados na câmara à temperatura constante, até os 28 dias de cura, apresentaram resultados de resistências inferiores aqueles curados pelo processo de autoclave. Aos 60 dias de cura suas resistências ficaram na faixa dos valores de Corpos-de-Provas curados pela autoclave nas temperaturas de 149 a 188°C, excessão feita na mistura utilizando areia, onde em todos os períodos de cura estudados,os valores de resistência dos Corpos-de-Prova curados pelo câmara à temperatura constante foram inferiores. A proporção da quantidade de cal e cinza na mistura, bem como o valor da superfície específica da cinza influenciam nos resultados de ensaios, independentemente da variação dos fatores principais. Em termos de análise estatística verificou-se que a energia de moldagem e o tempo de cura são os fatores que apresentam os maiores efeitos sobre os resultados da resistência, para os processos de cura ATC e CTC, respectivamente.