Crystal structures and biophysical studies of phytocystatins

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2019.Fitocistatinas são inibidores de cisteíno-proteases encontrados em plantas, onde participam de vários processos fisiológicos, dos quais se destacam a deposição de proteínas de armazenamento, germinação de sementes e senescência de folhas. A expressão de fitocistatinas em plantas tem um papel importante na tolerância a fatores de estresse abióticos e resistência a herbivoria por insetos, o que torna essas proteínas valiosos alvos de estudo, devido a aplicações biotecnológicas no melhoramento de culturas. Neste trabalho, técnicas biofísicas foram empregadas para caracterizar fitocistatinas de organismos economicamente relevantes, como Hevea brasiliensis (seringueira), Theobroma cacao (cacaueiro), Humulus lupulus (lúpulo) e Cannabis sativa (cannabis). As proteínas foram obtidas por expressão heteróloga em E. coli Lemo21 (DE3), cultivadas em meio auto-indutor ZYM-5052, e purificadas por cromatografia de afinidade ao níquel (Ni2+) seguida de cromatografia de exclusão molecular S-75. A estabilidade térmica foi monitorada por dicroísmo circular em ensaios de desnaturação térmica em diferentes pHs, e a oligomerização das proteínas foi estudada por ultracentrifugação analítica. Screenings de cristalização das proteínas foram realizados com o robô mosquito®, as condições de cristalização foram refinadas manualmente e os cristais foram submetidos à coleta de dados de difração de raios-X no LNLS. Ensaios de desnaturação térmica mostraram que as proteínas apresentam elevadas temperaturas de desdobramento (Tm), indo de 61 °C a 84 °C, e ΔG25’s resultantes do desdobramento acima de 4 kcal/mol em todos os pHs estudados, indicando estabilidade térmica de moderada a alta. Nas condições experimentais (20°C e pH 7,6), conformações diméricas da maioria das proteínas foram favorecidas, embora monômeros e tetrâmeros também tenham sido observados. A estrutura cristalina de uma fitocistatina do lúpulo foi resolvida a partir de cristais dos grupos espaciais ortorrômbicos P 2 21 21 e C 2 2 21 a resoluções máximas de 1,80 Å e 1,68 Å, respectivamente, e a estrutura cristalina de uma fitocistatina da cannabis foi resolvida a 3,6 Å a partir de um cristal do grupo espacial hexagonal P 65 2 2. As três estruturas apresentaram dímeros domain-swapped, onde a principal diferença em relação à estrutura de fitocistatina de maior identidade depositada no PDB são o ângulo e a distância entre os lobos do dímero.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).Phytocystatins are cysteine-protease inhibitors found in plants, in which they take part in various physiological processes such as storage protein deposition, seed germination and leaf senescence. The expression of phytocystatins in plants has an important role in abiotic stress tolerance and resistance to herbivory by insects, which makes such proteins valuable study targets due to biotechnological applications in culture improvement. In this work, biophysical techniques were employed to characterize phytocystatins from organisms of economic relevance, like Hevea brasiliensis (rubber tree), Theobroma cacao (cocoa tree), Humulus lupulus (hop) and Cannabis sativa (cannabis). The proteins were obtained through heterologous expression in E. coli Lemo21 (DE3), cultivated in auto-inducing medium ZYM-5052, and purified by immobilized Ni2+ ion affinity chromatography followed by size exclusion chromatography S-75. Thermal stability was monitored by circular dichroism measurements in unfolding assays at different pHs, and protein oligomerization was studied by analytical ultracentrifugation. Protein crystallization screenings were performed with the mosquito® robot and the crystallization conditions were manually refined prior to sending the crystals for the collection of X-ray diffraction data at LNLS. Thermal denaturation assays showed that the proteins exhibited high melting temperatures ranging from 61 °C to 84 °C and unfolding ΔG25’s higher than 4 kcal/mol in the studied pHs, indicating moderate to high thermal stability. In the experimental conditions (20 °C and pH 7.6), dimeric conformations of most of the proteins seemed to be favored, though monomers and tetramers were also observed. The crystal structure of a phytocystatin from hop was solved from crystals of orthorhombic space groups P 2 21 21 and C 2 2 21 at maximum resolutions of 1.80 Å and 1.68 Å, respectively, and the crystal structure of a cannabis phytocystatin was solved at a 3.6 Å resolution from a hexagonal P 65 2 2 space group crystal. The three structures presented domain swapped dimers, where the main differences to the phytocystatin structure with the highest identity deposited in the PDB are the angle and the distance between the lobes of the dimers

Quantificação e gerenciamento de resíduos químicos em um hospital veterinário / Quantification and management of chemical waste in a veterinary hospital

As atividades desenvolvidas pelos centros que prestam serviços de atividades de suporte à vida e saúde humana e animal são responsaveis por gerarem consideraveis quantidade de residuos, alguns propriedades que podem representar riscos à saúde publica e ao meio ambiente. Esses produtos precisam de processos diferenciados em seu manejo, requisitando ou não por tratamento prévio ao seu destino final. Em 2004 a  Resolução da Diretoria Colegiada (RDC) nº 306 da ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária), que entrou em vigor em dezembro de 2004, determina que todos os estabelecimentos de saúde devem elaborar um plano de gerenciamento de resíduos e para tanto, o conhecimento dos sistemas de produção e a forma de manejo é indispensável para o sucesso desse plano. Neste sentido, objetivou-se com esse trabalho, quantificar e gerenciar os resíduos químicos laboratórias provenientes do hospital veterinário do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal da Paraíba. Assim, foram identificadas as fontes geradoras, os resíduos gerados, as características desses resíduos e a quantidade mensal gerada. Os dados coletados foram avaliados, plotando gráficos. Concluiu-se que grande quantidade de resíduos são descartados mensalmente pelos laboratórios do hospital veterinário, sobretudo, álcool etílico, xilol e eosina. O laboratório de histologia e histopatologia é responsável pelas maiores quantidades de resíduos descartadas/ou descartaveis. Quanto ao gerenciamento desses resíduos, três ações são indespensáveis, a primeira consiste em sua separação no momento e local da sua geração, de acordo com a característica química, estado físico e riscos envolvidos. A segunda consiste no acondicionamento dos resíduos já segregados em sacos ou recipientes que evitem vazamentos e resistam à ruptura. O terceiro passo é o tratamento, que consiste na aplicação do método, técnica ou processo que modifique as características dos riscos inerentes aos resíduos

ETSC News: uma proposta educativa através de sítios digitais / ETSC News: an educational proposal through digital sites

O projeto ETSC News teve por objetivo a ampliação dos meios de aprendizagem  e divulgação científica através da criação de um sítio eletrônico, no qual um  conteúdo diverso das Ciências exatas foi postado – o sitio foi desenvolvido pela  equipe do projeto, que era composta de alunos do Ensino Médio. O já citado site  abrangeu diversas maneiras de fazer com que o conteúdo chegue até o usuário, tais  como: exposição de curiosidades científicas, compartilhamento de links para  plataformas científicas; vídeo aulas de diversos conteúdos das Ciências Exatas,  divulgação de eventos científicos locais e assuntos relacionados à Escola Técnica  de Saúde de Cajazeiras (ETSC), instituição precursora do projeto, entre outras  formas de aumentar a aquisição de conhecimento e auxílio à pesquisa daqueles que  frequentam o sítio. Devido à natureza do projeto, o método utilizado foi pesquisas de  cunho documental, pesquisas em bancos de dados, livros didáticos, e demais meios  de divulgação científica que apoiaram a apresentação de investigações e  informações exatas. Em suma, esse projeto, realizado em um ano, desenvolveu nos  pesquisadores a base da criticidade e o cuidado na realização de pesquisas e na  veracidade das informações. Além disso, o projeto auxiliou o processo de  aprendizado dos estudantes que estavam envolvidos nele. Nesse sentido, o projeto  ETSC News foi de relevância social e contribuiu para com o sistema de divulgação  científica, já que incluiu a audiência do site ETSC News e das outras plataformas do  projeto em um universo de fatos e experimentos revelados pela ciência

Construindo hábitos alimentares na infância: um olhar para o futuro

Sabe-se que diversos fatores estão correlacionados no que se refere à promoção de uma melhor qualidade de vida e prevenção de doenças, incluindo a garantia de uma alimentação adequada desde os primeiros anos de vida de um indivíduo. Crianças que, durante seu desenvolvimento, mantêm uma alimentação adequada, baseada em alimentos do tipo in natura e/ou minimamente processados, apresentam maiores chances de se tornarem adultos saudáveis no futuro. Diante disso, este relato de experiência do Projeto de Extensão Universitário “NutriAção - Projeto de Incentivo a Nutrição e Alimentação Saudável nas Comunidades”, cujo propósito é baseado na alimentação saudável infantil, visa ilustrar a ação de práticas de educação alimentar e nutricional como estratégia na construção de hábitos alimentares saudáveis na infância a partir de atividades em instituições filantrópicas na cidade do Rio de Janeiro

Desarrollo de un sistema integral económico administrativo para la empresa “Cable Tv San Lorenzo”

Las empresas de televisión por cable han marcado presencia en nuestro entorno por la facilidad con la que pueden proporcionar su servicio, por tal motivo muchos propietarios de estas empresas trabajan mayormente en la parte técnica que en la administrativa; como es el caso de la empresa en estudio, que ha venido manejando el control económico-administrativo de una forma manual, por lo que se ha presentado la propuesta de Desarrollar un Sistema Integral Económico-Administrativo para la Empresa Cable Tv San Lorenzo, que facilite a gerencia a tomar decisiones oportunas, soportadas en reportes que actualmente carece la empresa. El método de investigación inductivo aplicado con la ayuda de una encuesta facilita la obtención de la información indispensable empleada para su posterior desarrollo, programación y diseño aplicando la metodología de desarrollo denominada programación extrema o XP. Luego de la implementación de la propuesta, se ha conseguido automatizar los procesos manuales, optimizar sus recursos, además, que se permite tener una visión clara de la situación económica de la empresa. Los reportes obtenidos del sistema informan sobre los movimientos económicos en relación a las ventas, cantidad de clientes, control de daños reportados por los usuarios, que es exigido por la ARCOTEL.Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Dirección de Investigación y PosgradosMagíster en Gerencia Informátic

Estado Contratual na Educação: o desenho de três experiências brasileiras

The article performs an analytical examination of government contracting of education results via Agency Theory and Policy Instruments approach. We starts from an empirical reconstruction of the education reports conceived by GO, MG and SP, in the period from 2003 to 2014. We adopt a variable depending on a group of actions such incentive structure, faculty absence rates and dispersion of offers for Social Organizations. This article assumes these actions can be explained based on two theoretical approaches. Document and bibliographic research was used. Evidence is provided that the use of both theoretical perspectives can contribute to the analysis of education policy choices designed based on the New Public Management.Explora-se analiticamente a contratualização de resultados na educação via abordagens da Teoria da Agência e Instrumentos de Ação Pública. Parte-se da reconstituição empírica de reformas educacionais empreendidas por GO, MG e SP, no período de 2003-2014. Toma-se como variável dependente um conjunto de ações como estrutura de incentivos, controle de absenteísmo docente e dispersão de oferta para Organizações Sociais (OS’s). Assume-se que essas ações podem ser explicadas a partir das duas abordagens teóricas. Empregaram-se pesquisa documental e bibliográfica. Fornecem-se evidências de que o uso de ambas as perspectivas teóricas pode contribuir para a análise de escolhas de políticas educacionais desenhadas a partir do gerencialismo

Estado Contratual na Educação: o desenho de três experiências brasileiras

The article performs an analytical examination of government contracting of education results via Agency Theory and Policy Instruments approach. We starts from an empirical reconstruction of the education reports conceived by GO, MG and SP, in the period from 2003 to 2014. We adopt a variable depending on a group of actions such incentive structure, faculty absence rates and dispersion of offers for Social Organizations. This article assumes these actions can be explained based on two theoretical approaches. Document and bibliographic research was used. Evidence is provided that the use of both theoretical perspectives can contribute to the analysis of education policy choices designed based on the New Public Management.Explora-se analiticamente a contratualização de resultados na educação via abordagens da Teoria da Agência e Instrumentos de Ação Pública. Parte-se da reconstituição empírica de reformas educacionais empreendidas por GO, MG e SP, no período de 2003-2014. Toma-se como variável dependente um conjunto de ações como estrutura de incentivos, controle de absenteísmo docente e dispersão de oferta para Organizações Sociais (OS’s). Assume-se que essas ações podem ser explicadas a partir das duas abordagens teóricas. Empregaram-se pesquisa documental e bibliográfica. Fornecem-se evidências de que o uso de ambas as perspectivas teóricas pode contribuir para a análise de escolhas de políticas educacionais desenhadas a partir do gerencialismo

Estado Contratual na Educação: o desenho de três experiências brasileiras

Explora-se analiticamente a contratualização de resultados na educação via abordagens da Teoria da Agência e Instrumentos de Ação Pública. Parte-se da reconstituição empírica de reformas educacionais empreendidas por GO, MG e SP, no período de 2003-2014. Toma-se como variável dependente um conjunto de ações como estrutura de incentivos, controle de absenteísmo docente e dispersão de oferta para Organizações Sociais (OS’s). Assume-se que essas ações podem ser explicadas a partir das duas abordagens teóricas. Empregaram-se pesquisa documental e bibliográfica. Fornecem-se evidências de que o uso de ambas as perspectivas teóricas pode contribuir para a análise de escolhas de políticas educacionais desenhadas a partir do gerencialismo

Composição centesimal e de minerais de casca e polpa de manga (Mangifera indica L.) cv. Tommy Atkins Mango rind and pulp (Mangifera indica L.) cv. Tommy Atkins centesimal composition and minerals contents

O Brasil produz cerca de 140 milhões de toneladas de alimento por ano; entretanto, a fome ainda é um dos maiores problemas enfrentados por grande parte da sua população. O aproveitamento integral de alimentos é uma alternativa para suprir as necessidades nutricionais e contribuir para reduzir o lixo orgânico. Nesse sentido, cascas, talos, sementes e outras partes, tradicionalmente não utilizadas como alimentos, podem ser incorporadas na dieta alimentar. Estudos revelam que cascas de muitas hortifrutícolas possuem mais nutrientes que determinadas polpas, a parte tradicionalmente consumida. No entanto, o conhecimento sobre a concentração de metais pesados nessas frações também é importante, uma vez que podem provocar intoxicações alimentares, se consumidos, mesmo em concentrações reduzidas. O Brasil é o sétimo produtor mundial de manga e dentre as cultivares de importância comercial, a cv. Tommy Atkins é a mais plantada e exportada pelo Brasil. A pesquisa teve como objetivo determinar a composição centesimal e o perfil de macro e microminerais, inclusive, os elementos-traço, da casca e da polpa de manga cv. Tommy Atkins. A maior fração da composição centesimal da casca estudada foi a umidade, seguida dos carboidratos totais, com destaque para o teor de fibra alimentar total (FAT), que representou cerca 11% dessa quantidade. Já os teores de proteína e de cinzas apresentaram cerca de 2,5%, enquanto a fração lipídica foi inferior aos demais componentes. O perfil de minerais da casca revelou que as concentrações desses elementos foram superiores aos encontrados na polpa, exceto para zinco e ferro. As concentrações de metais pesados presentes na casca, em função das concentrações menores que 0,1 mg/100g, possibilitam a sua utilização na alimentação humana. A composição centesimal e perfil mineral da casca da manga demonstraram a sua importância nutricional e a possibilidade da utilização dessa parte, até então considerada não comestível na dieta brasileira, visando a contribuir para a melhora do estado nutricional da população e a reduzir os resíduos do processo industrial.<br>Brazil produces about 140 million tons of food per year, however, the hunger is one of the biggest problems faced for great part of its population. The integral food exploitation is an alternative to supply the nutrition necessities of this population pursuing and to contribute to reduce the organic waste. In this direction, rind, stems, seeds and other parts traditionally not used as foods can be incorporated in the alimentary diet. Studies have verified that rind of many fruits and vegetable possess more nutrient than the pulp, the available part. However, the knowledge of the heavy metal concentration in these fractions also becomes important, as these can provoke alimentary poisonings, even when are consumed in low concentrations. Brazil is the seventh greater world-wide mango producer and the main planted and exported variety is Tommy Atkins. The objective of research was to determine the percent composition and the mineral profile of the macro and micro minerals, including heavy metals of the rind of Tommy Atkins mango. The biggest fraction of the percent composition of the rind was the moisture, followed of the total carbohydrates, with a proeminent level of total dietary fiber (TDF) that represented around 11% of this amount. The ashes and protein levels presented about 2,5%, while the lipid fraction was inferior in relation to other component. The mineral profile of the rind showed that the concentrations of these elements superior to the found in pulp, except for zinc and iron. The low heavy metal concentrations found in the rind make possible its use in the human dietary. The percent composition and mineral profile of the rind had showed its nutritional importance and the possibility of the use of this parts, not edible, in the brazilian diet could contribute for improvement of the nutrition situation of the population and to reduce the residues of the industry processing