Análise molecular da produção do ácido eicosapentaenoico (EPA) pela microalga Phaeodactylum tricornutum em um contexto ecofisiológico

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2017.Os ácidos graxos poli-insaturados de cadeia longa (PUFA), especialmente os ácidos Eicosapentaenoico (EPA) e Docosahexaenoico (DHA) da família ?-3 são reconhecidos como nutracêuticos e desempenham papéis importantes na sanidade animal e humana. Entretanto, existe uma crescente preocupação tanto em relação à possível contaminação, quanto à sustentabilidade no fornecimento da matéria-prima fonte desses ácidos graxos. Nesse cenário, as microalgas (produtoras naturais de PUFA) podem se tornar uma fonte alternativa à produção de ácidos graxos poli-insaturados. Uma espécie, Phaeodactylum tricornutum, naturalmente acumula elevadas concentrações de EPA, o que faz dessa diatomácea uma espécie promissora como fonte de PUFA ?-3. Contudo, ainda não é bem compreendido qual é a possível interação ambiental na biossíntese de EPA em um nível molecular. Em um primeiro estudo, foi avaliada a possível modulação nos níveis de transcrição de seis genes envolvidos na biossíntese de EPA ? as desaturases PTD15, PTD6, PTD5 alfa e beta e as elongases ELO6 b1 e b2 ? em diferentes razões N/P (21/1, 14/1 e 7/1) e em diferentes fases de cultivo. Todos os níveis de transcrição foram dependentes da fase de cultivo, enquanto somente dois genes (PTD6 e PTD5 alfa) foram modulados por uma razão N/P. O perfil de expressão gênica (PTD5 alfa) pode estar associado aos níveis de EPA em pelo menos em uma razão N/P (21/1). Com os dados dos níveis de transcritos, concentrações de EPA e a falta de alguns intermediários da via poderiam indicar algum tipo de regulação entre a transcrição gênica e a biossíntese de EPA. Já em um segundo trabalho, foi verificada a influência de três diferentes fotoperíodos (24:0, 16:8 e 12:12) na transcrição dos mesmos seis genes da via de síntese de EPA. Os níveis de transcrição foram distintos entre os três regimes de iluminação empregados, com um padrão de sobre-expressão no fotoperíodo 12:12 em relação aos outros dois tratamentos. No fotoperíodo 16:8, os perfis dos transcritos atingiram um pico de expressão ao final do período escuro. Já as culturas iluminadas continuamente não apresentaram mudanças nos perfis de expressão relativa dos genes associados. Por último, os genes PTD5 alfa e PTD6 apresentaram um padrão de coexpressão em todos o tratamentos, possivelmente indicando a importância de ambos na biossíntese de EPA.Abstract : The long chain polyunsaturated fatty acids (PUFA), notably the Eicosapentaenoic (EPA) and Docosahexaenoic (DHA) acids of the ?-3 family are acknowledged as nutraceuticals and play important roles in human and animal health. However, there is a crescent concern in a possible contamination, as well as the sustainability in the fatty acids natural sources supply. In this scenario, microalgae (natural PUFA producers) could become an alternative source at PUFA production and supply. One species, Phaeodactylum tricornutum, naturally accumulates high EPA contents, which makes this diatom a promising species as a ?-3 PUFA source. Nevertheless, it is still not well understood the possible environment interaction on EPA biosynthesis on a molecular level. In the first study, it was evaluated the possible modulation of six gene transcript levels involved in EPA biosynthesis ? desaturases PTD15, PTD6, PTD5 alfa, beta and elongases ELO6 b1, b2 ? in different N/P ratios (21/1, 14/1 and 7/1) and in different cultivation phases. All gene transcription levels were growth phase dependent, while only two genes (PTD6 and PTD5 alpha) were modulated by N/P ratios. At least in one N/P ratio (21/1), one gene expression profile (PTD5 alpha) might be associated with the EPA levels. Data from gene transcripts, EPA concentration, and the lack of some EPA intermediates might indicate some type of regulatory step between gene transcription and actual EPA biosynthesis. In the second work, it was verified the influence of three different photoperiods (24:0, 16:8 and 12:12) in the transcription levels of the same six genes involved in EPA biosynthesis. The transcription levels were distinct among the three illumination regimes employed, with a 12:12 photoperiod upregulation pattern in relation to the other two treatments. In the 16:8 photoperiod, the transcript profiles presented an upregulated expression peak at the end of the dark period. While the cultures with continuous illumination did not present changes at the relative associated gene expression levels. Lastly, the PTD5 alpha and PTD6 genes showed a co-expression pattern in all treatments, which possibly indicates the importance of both expression products in the EPA biosynthesis

Clonagem, expressão heteróloga e obtenção de mutantes da trealase ácida de Candida glabrata

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Florianópolis, 2010Candida glabrata é considerado um importante patógeno fúngico emergente devido principalmente ao incremento de pacientes imunossuprimidos, e ao uso indiscriminado de compostos azólicos, resultando em altas taxas de mortalidade pela resistência inata desta levedura aos antifúngicos normalmente utilizados. Estratégias que objetivam a pronta identificação deste patógeno são extremamente importantes já que permitem a pronta implementação de um tratamento medicamentoso apropriado. A utilização de trealose por C. glabrata é apontada como importante metodologia diagnóstica na pratica laboratorial, já que é característica marcante desta levedura a utilização de apenas glicose e trealose como fontes de carbono. Resultados prévios indicavam que esta levedura cresce em trealose graças à secreção no meio de cultura de uma trealase ácida que prontamente hidrolisa o dissacarídeo, permitindo a rápida fermentação da glicose liberada. No genoma de C. glabrata encontramos a ORF CAGL0K05137g, similar ao gene (ATH1) que codifica para a trealase ácida de S. cerevisiae. No intuito de verificar a identidade do gene postulado no genoma de C. glabrata como sendo da trealase ácida, utilizamos tanto estratégias de deleção da ORF do genoma, como subclonagem e expressão heteróloga dessa sequência gênica em S. cerevisiae. A deleção em C. glabrata confirmou a identidade do gene, não só pela ausência de crescimento em meios de cultura contendo trealose como fonte de carbono, como também pela perda da atividade trealase ácida periplasmática e/ou secretada pelas células. Além disso, nossos resultados indicam o envolvimento deste gene na manutenção da homeostase celular durante o estresse salino. A seqüência de DNA correspondente foi também subclonada de forma a sobrexpressar este gene em S. cerevisiae, confirmando o gene CgATH1 como sendo o responsável pela síntese de uma trealase ácida. A ORF clonada foi seqüenciada e comparada à ORF CAGL0K05137g, mostrando uma identidade de 98% entre as sequências. Acreditamos que a caracterização molecular da trealase ácida em C. glabrata permitirá melhorias no diagnóstico laboratorial, bem como uma melhor compreensão do papel desta enzima, e do metabolismo de trealose, na fisiopatologia deste importante patógeno oportunista e de outros fungos de interesse médico.Candida glabrata is considered an important and emergent fungal pathogen due mainly to an increase in immunosuppressive patients, and to the indiscriminate use of azolic compounds, resulting in high mortality rates by the innate resistance of this yeast towards the normally used antifungals. Strategies that objectify the fast identification of this pathogen are extremely important, because they will allow the immediate implementation of an appropriate medical treatment. The utilization of trehalose by C. glabrata is pointed out as an important diagnostic methodology in the laboratorial practice, since it is a striking feature of the yeast to use only glucose and trehalose as carbon sources. Previous results indicate that this yeast grows in trehalose thanks to the secretion of an acid trehalase in the culture media that promptly hydrolyses the disaccharide, allowing the fast fermentation of the released glucose. In the genome of C. glabrata we found the ORF CAGL0K05137g, similar to the gene (ATH1) encoding for the acid trehalase of S. cerevisiae. In order to verifying the identity of the postulated gene in the genome of C. glabrata as an acid trehalase, we thus utilized strategies for the deletion of the ORF from the genome, as well as cloning and heterologous expression of this genetic sequence in S. cerevisiae. The deletion in C. glabrata confirmed the identity of the gene, not only because of absence of growth in culture media containing trehalose as a carbon source, but also to the loss of periplasmic and/or secreted acid trehalase activity by the cells. Besides, our results indicate the involvement of this gene in the maintenance of cellular homeostasis during a saline stress. The corresponding DNA sequence was also subcloned so that the gene could be overexpressed in S. cerevisiae, confirming the CgATH1 gene as being responsible for the synthesis of an acid trehalase. The cloned ORF was sequenced and compared to the ORF CAGL0K05137g, showing 98% identity between the sequences. We believe that the molecular characterization of the acid trehalase in C. glabrata will allow improvements in the laboratorial diagnostic, as well as a better understanding of this enzyme#s role, and of trehalose metabolism, in the physiopathology of this important opportunistic pathogen and of other fungi of medical interest

A Filosofia do Renascimento e a fundação do pensamento moderno em Ernst Cassirer

O presente artigo tem como objetivo apresentar os elementos centrais da compreensão de Cassirer acerca do Renascimento como meio para a interpretação do desenvolvimento do pensamento moderno. Fundamental e presente ao longo de praticamente todos os períodos de produção intelectual do autor da Filosofia das formas simbólicas, o período do Renascimento fornece um ponto de vista privilegiado para a reconstrução das ideias e teorias que se estabelecem na modernidade, de modo que o retorno a elas é fundamental para compreender os desdobramentos deste período e explorar os potenciais de atualização destas ideias em face do cenário de crise que se apresenta nas primeiras décadas do século XX. Para levar a cabo essa tarefa, apresentaremos o legado programático que Cassirer encontra no pensamento Renascentista, destacando especialmente o papel atribuído à obra de Nicolau de Cusa

Identifying Design Problems in the Source Code:A Grounded Theory

The prevalence of design problems may cause re-engineering or even discontinuation of the system. Due to missing, informal or outdated design documentation, developers often have to rely on the source code to identify design problems. Therefore, developers have to analyze different symptoms that manifest in several code elements, which may quickly turn into a complex task. Although researchers have been investigating techniques to help developers in identifying design problems, there is little knowledge on how developers actually proceed to identify design problems. In order to tackle this problem, we conducted a multi-trial industrial experiment with professionals from 5 software companies to build a grounded theory. The resulting theory offers explanations on how developers identify design problems in practice. For instance, it reveals the characteristics of symptoms that developers consider helpful. Moreover, developers often combine different types of symptoms to identify a single design problem. This knowledge serves as a basis to further understand the phenomena and advance towards more effective identification techniques

Alguns apontamentos sobre arte e educação

Este trabalho tem por objetivo analisar a relevância do estudo da arte para os educadores, buscando uma definição do que é arte, analisando seus elementos constitutivos para, então, averiguar a sua importância para o homem, visto que a expressão artística existe desde os primórdios dos tempos com os primeiros registros nas cavernas. Num segundo momento, busca-se estabelecer a relação da arte com a educação, apresentando brevemente o histórico do ensino da arte no Brasil, o objetivo principal da educação – entendida como sendo a formação humana integral – e como pode ser alcançado por meio da arte. Por fim, analisam-se a expressividade infantil, o papel do professor como mediador e o lúdico como ponto de partida num ensino pela arte. Chega-se à conclusão de que o estudo da arte, como modo de expressão da percepção da realidade humana, é fundamental; assim, o professor deve conhecer esses pressupostos teóricos para embasar sua prática, de modo a não se restringir à reprodução de técnicas, mas, sim, abrir as portas à potência criadora presente no ser humano

Medicação antipânico e função pulmonar em pacientes com transtorno de pânico

BACKGROUND: Studies suggest an association between panic disorder (PD) and impairment of lung function. OBJECTIVES: To evaluate lung function in 11 asymptomatic PD patients and to investigate antipanic drug effects on respiratory function. METHOD: Lung function was evaluated on two different occasions (with antipanic drugs and after drug washout). It was comprised of a spirometric evaluation and a bronchodilation test (salbutamol inhalation). Subjective Units of Disturbance Scale (SUDS) was applied before and after each spirometric assessment. RESULTS: One patient showed mild obstructive airway impairment. Before bronchodilation test forced expiratory volume in 1 sec (FEV1) and forced expiratory flow between 25% and 75% of the forced vital capacity (FEF25-75) were significantly higher in patients on antipanic drugs than in those in the washout period. After salbutamol inhalation, only FEV1 was significantly higher in patients with antipanic drugs in comparison to the other group, whereas a significant increase in FEV1 and FEF25-75 after salbutamol inhalation was detected in patients without antipanic drugs. The subjective anxiety level was not different among PD patients in both test days. DISCUSSION: These results suggest a possible beneficial effect of the antipanic drug on lung function in PD patients.CONTEXTO: Estudos sugerem uma associação entre transtorno de pânico (TP) e prejuízos na função pulmonar. OBJETIVOS: Avaliar a função pulmonar em 11 pacientes com TP assintomáticos e investigar efeitos da medicação antipânico na função respiratória. MÉTODO: A função pulmonar foi avaliada em duas ocasiões diferentes (com medicação antipânico e após "washout"). Consistiu de uma avaliação espirométrica e do teste de broncodilatação (inalação de salbutamol). Subjective Units of Disturbance Scale (SUDS) foi aplicada antes e após cada teste espirométrico. RESULTADOS: Um paciente apresentou obstrução leve de vias aéreas. Antes do teste de broncodilatação, o volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1) e o fluxo expiratório forçado entre 25% e 75% da capacidade vital forçada (FEF25-75) foram significativamente maiores em pacientes com medicação antipânico do que no período de "washout". Após a inalação de salbutamol, apenas o VEF1 foi significativamente maior em pacientes com medicação antipânico em comparação ao outro grupo, embora tenha sido detectado aumento significativo em VEF1 e FEF25-75 em pacientes sem medicação antipânico depois da inalação de salbutamol. O nível de ansiedade subjetiva não foi diferente entre os pacientes em ambos os dias de testes. CONCLUSÃO: Os resultados sugerem uma possível ação benéfica da medicação antipânico na função pulmonar em pacientes com TP

Leucine-Rich Diet Modulates the Metabolomic and Proteomic Profile of Skeletal Muscle during Cancer Cachexia

Background: Cancer-cachexia induces a variety of metabolic disorders, including skeletal muscle imbalance. Alternative therapy, as nutritional supplementation with leucine, shows a modulatory effect over tumour damage in vivo and in vitro. Method: Adult rats distributed into Control (C), Walker tumour-bearing (W), control fed a leucine-rich diet (L), and tumour-bearing fed a leucine-rich diet (WL) groups had the gastrocnemius muscle metabolomic and proteomic assays performed in parallel to in vitro assays. Results: W group presented an affected muscle metabolomic and proteomic profile mainly related to energy generation and carbohydrates catabolic processes, but leucine-supplemented group (WL) recovered the energy production. In vitro assay showed that cell proliferation, mitochondria number and oxygen consumption were higher under leucine effect than the tumour influence. Muscle proteomics results showed that the main affected cell component was mitochondria, leading to an impacted energy generation, including impairment in proteins of the tricarboxylic cycle and carbohydrates catabolic processes, which were modulated and improved by leucine treatment. Conclusion: In summary, we showed a beneficial effect of leucine upon mitochondria, providing information about the muscle glycolytic pathways used by this amino acid, where it can be associated with the preservation of morphometric parameters and consequent protection against the effects of cachexia

An evaluation of the protective effect of an infusion of chilled glucosesolution on thermal injury of the bile ducts caused by radiofrequency ablation of the liver

PURPOSE: To evaluate the protective effects of chilling the bile ducts with cold (5°C) 5% glucose solution (GS) during radiofrequency (RF) administration. METHODS: Twenty male pigs (3 mos. old; 25-30 kg) were subjected to RF delivery with chilling (experimental group, N=10) or without chilling (control group, N=10). Half of the animals in each group were euthanized immediately after the operation, and half were euthanized one week later. The following histological variables in relation to the bile ducts were evaluated by a pathologist (blind examiner): degenerative changes to the epithelium; epithelial necrosis; ulceration, regenerative changes of the epithelium; polymorphonuclear neutrophil infiltration; and thermal effects. RESULTS: The experimental group (88 bile ducts examined) showed reduced thermal damage relative to the control group (86 bile ducts examined) as demonstrated by significant differences in the following histopathological parameters: epithelial detachment of biliary epithelium (84.1% vs. 59.3%; p<0.006); elongation/palisade arrangement of nuclei (65.1% vs. 87.5%; p<0.001); pseudo-goblet cells (32.9% vs. 56.8%; p<0.001). CONCLUSION: Infusion of 5% glucose solution (5°C) has a protective effect on bile duct subjected to heat (95-110°C, 12 min) from radiofrequency thermal ablation device.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Federal University of São PauloUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Department of PathologyUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Department of SurgeryAlbert Einstein Israelite Hospital Department of Image DiagnosticUNIFESP School of MedicineUNIFESP, Department of PathologyUNIFESP, Department of SurgeryUNIFESP, School of MedicineSciEL