Teses em Biotecnologia (Doutorado) - PPGBIOTEC/ICB
URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/7377
O Doutorado em Biotecnologia teve início em 2011 e funciona no Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia (PPGBIOTEC) do Instituto de Ciências Biológicas (ICB) da Universidade Federal do Pará (UFPA).
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Tese Acesso aberto (Open Access) O uso de compostos fenólicos na prevenção da doença de parkinson: análise bibliométrica e crítica dos 100 artigos mais citados da Web of Science e avaliação neuroprotetora do açaí (euterpe oleracea) em ratos wistar(Universidade Federal do Pará, 2022-12) SANTOS JUNIOR, José Messias dos; LIMA, Rafael Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/3512648574555468; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0003-1486-4013; ROGEZ, Hervé Louis Ghislain; http://lattes.cnpq.br/5202118426597590; https://orcid.org/0000-0001-8925-8881A doença de Parkinson é caracterizada pela morte de neurônios dopaminérgicos com sintomas motores e não motores. O tratamento atual disponível não evita a progressão da doença e por isso tem se buscado novas alternativas para a sua prevenção. Os compostos fenólicos que estão presente em alimentos e bebidas de origem vegetal apresentam bioatividades incluindo atividade antioxidante e anti-inflamatória que podem contribuir para neuroproteção. O objetivo geral desta tese é avaliar parâmetros bibliométricos e os desenhos experimentais dos 100 artigos mais citados da WoS-CC sobre o uso de compostos fenólicos na doença de Parkinson e realizar um estudo laboratorial in vivo utilizando ratos Wistar expostos durante 15 dias a açaí antes da indução de sintomas semelhantes à doença de Parkinson através de 6-hidroxidopamina. Os 100 artigos mais citados da WoS-CC são predominantemente do continente asiático e da China, EGCG e o estresse oxidativo são o composto e alvo-terapêutico mais avaliado entre os 100 estudos. Os estudos laboratoriais in vitro e in vivo representam aproximadamente 70% da lista. Os resultados demonstrados entre os 100 artigos são decorrentes de concentrações e as vias de administração que não se assemelham ao consumo através da dieta. O pré-tratamento com açaí aumentou os níveis de GSH e diminuiu os níveis de MDA, além de prevenir danos a locomoção espontânea. Os resultados nos sugerem potencial neuroprotetor do açaí relacionado a sua composição de compostos fenólicos.Tese Acesso aberto (Open Access) Caracterização molecular in silico de uma mono-oxigenase lítica de polissacarídeo cianobacteriana(Universidade Federal do Pará, 2024-03) VIRGOLINO, Rodrigo Rodrigues; GONÇALVES, Evonnildo Costa; http://lattes.cnpq.br/8652560763793265; https://orcid.org/0000-0003-2221-1995 País de Nacionalidade BrasilAs mono-oxigenases líticas de polissacarídeos (LPMOs, do inglês Lytic polysccharide monooxygenases) são enzimas dependentes de cobre que catalisam a clivagem oxidativa de ligações glicosídicas β(1-4) e têm despertado grande atenção por se mostrarem importantes em aumentar a eficiência da degradação de substratos poliméricos recalcitrantes, em sinergismo com a ação de enzimas hidrolíticas, como uma função acessória. No entanto, as LPMOs atuam via clivagem oxidativa ao invés de hidrólise. Em aplicações industriais, LPMOs de origem fúngica são as mais frequentes, enquanto outros grupos taxonômicos têm sido descritos como possíveis fontes alternativas destas enzimas. No presente estudo, objetivou-se identificar e caracterizar in silico uma LPMO de origem cianobacteriana com funções putativas na despolimerização de quitina. A busca por similaridade de sequências e conservação de domínios com outras LPMOs já caracterizadas identificou uma proteína de 289 AAs da cianobactéria Mastigocoleus testarum da Ordem Nostocales, sendo uma provável LPMO da classe CAZy-AA10. Esta proteína é referida como MtLPMO10. A análise filogenética relevou que a MtLPMO10 é homóloga à proteína Tma12 da samambaia Tectaria macrodonta, com 52,11% de identidade, a qual foi a primeira LPMO caracterizada como proveniente do reino vegetal. A ocorrência de padrões estruturais e funcionais compartilhados com outras LPMOs da classe AA10, bem como a existência de variações nesses padrões estabelecidos, contribui para o entendimento das funções biológicas dessa classe de enzimas. A disposição terciária proteica predita pelo servidor AlphaFold apontou características estruturais comuns às LPMOs, em especial uma braçadeira de histidinas compostas pela His31 e His132 e um domínio similar à imunoglobulina composto de fitas beta antiparalelas. A simulação de dinâmica molecular (DM) permitiu avaliar a afinidade entre enzima e prováveis substratos, utilizando uma pose inicial baseada em dados obtidos da literatura. Houve estabilidade do complexo MtLPMO10-quitina durante 100ns de DM, enquanto o complexo MtLPMO10-celulose desfez-se em 30ns de DM. Também, houve uma menor distância Cu(I)-H4 no primeiro complexo, comparada à distância Cu(I)-H1 (médias 6,0 ± 0,7 Å e 7,9 ± 0,7 Å, respectivamente), sugerindo uma regioseletividade do tipo C4, como definido para a Tma12. Este estudo destaca a existência de mono-oxigenases líticas de polissacarídeos em cianobactérias, e abre caminho para novas investigações relacionadas a esta classe enigmática de enzimas e seu potencial uso em aplicações biotecnológicas.Tese Acesso aberto (Open Access) Biodiversidade bacteriana durante a fermentação espontânea de frutos de açaí (Euterpe oleracea)(Universidade Federal do Pará, 2015-06-22) MOURA, Fábio Gomes; ROGEZ, Hervé Louis Ghislain; http://lattes.cnpq.br/5202118426597590Frutos de açai (Euterpe oleracea) (FA) e uma gama de produtos derivados desse fruto são um exemplo de sucesso comercial de um produto regional genuinamente brasileiro no mercado global. Os FA sofrem fermentação espontânea durante o pós-colheita devido, principalmente, sua elevada carga microbiana e aos fatores intrínsecos e extrínsecos favoráveis. A biodiversidade da comunidade microbiana em FA e sua evolução em três origens geográficas e duas condições de fermentação foram estudadas. Métodos independente de cultivo baseados no gene 16S rRNA de quinze amostras revelaram que os filos Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria, Bacteroidetes e Acidobacteria foram os mais abundantes. Ao nível do gênero, foram identificados a Massilia (taxon com mais de 50% das sequências e constante durante as 30h de fermentação), Pantoea (taxon com o maior aumento durante a fermentação), Naxibacter, Enterobacter, Klebsiella e Raoultella, formando a microbiota bacteriana dos FA. Atributos relacionados à promoção de crescimento vegetal (sideróforos) e outros compostos como, por exemplo, o poli-3-hidroxibutirato (PHB) e a violaceína podem promover a preponderância de Massilia em resposta a condições de estresse do fruto. Análises de beta diversidade demonstraram que os parâmetros de qualidade dos FA (pH, sólidos solúveis, acidez titulável e lípidos) e de análise elementar (C, N, H e razão C/N) não foram capazes de correlacionar padrões de grupos taxonômicos em FA. Este trabalho oferece novos conhecimentos e perspectivas sobre a composição da comunidade bacteriana nativa nos FA em função de sua fermentação espontânea durante o período do pós-colheita.Tese Acesso aberto (Open Access) Avaliação do potencial biotecnológico de compostos isolados de Swietenia macrophylla no tratamento de câncer(Universidade Federal do Pará, 2015-11-30) BARRETO, Leilane de Holanda; MONTENEGRO, Raquel Carvalho; http://lattes.cnpq.br/0043828437326839Swietenia macrophylla (mogno) é uma espécie de planta amplamente conhecida pelo seu potencial terapêutico. Os principais constituintes de extratos isolados de partes dessa planta são estruturas conhecidas como limonoides. Os limonoides também apresentam várias atividades biológicas, dentre elas, ação antitumoral. O objetivo desse trabalho foi avaliar o potencial antitumoral do extrato e de limonoide obtido de folhas de S. macrophylla em linhagens tumorais. A avaliação da citotoxicidade frente a 5 linhagens tumorais e uma normal, revelou que o extrato teve ação citotóxica em linhagens de câncer coloretal (HCT-116 e HT-29), já os limonoides foram citotóxicos para câncer colorretal (HCT-116) e melanoma (SKMEL-19). Diante desses resultados, foram selecionados o limonoide L3 e a linhagem HCT-116 para avaliação do mecanismo de ação, assim como a linhagem HT-29, que possui o gene TP53 mutado para comparação do possível mecanismo de ação do composto, haja vista que foi menos sensível a L3. Além disso, L3 se mostrou mais seletiva para células tumorais. Nenhum dos compostos causou hemólise em eritrócitos de camundongos. Para avaliação da ação antiproliferativa de L3, foi realizado o ensaio clonogênico, onde nas duas linhagens houve significativa redução de colônias, no entanto essa redução foi mais expressiva em HCT-116. O composto L3 também causou morte por apoptose de maneira dose-dependente nas linhagens, onde o número de células em processo de apoptose foi maior na HCT-116. Para avaliação de dano ao DNA, foi realizado o ensaio do cometa, o qual demonstrou que L3 causa dano no DNA das duas linhagens, com índice de dano maior na HCT-116. A avaliação da distribuição de células pelo ciclo celular após tratamento com L3 mostrou que houve bloqueio do ciclo na fase G2/M, principalmente na HCT-116 (45% das células). A partir desses dados, foi realizado um estudo de genes implicados nessa fase do ciclo, a partir da análise de suas expressões por PCR-RT. O gene ATM, o qual é ativado mediante a danos no DNA, ativa o CHK-2 que por sua vez fosforila p53. p53 pode ativar a transcrição de p21, o qual desencadeia parado ciclo celular, ou ativar vias de morte celular. Neste trabalho, foi verificado aumento da expressão dos genes ATM, CHK-2, TP53, ARF de maneira dose dependente nas duas linhagens, sendo essa expressão foi maior em células da linhagem HCT-116. A expressão de p21 foi aumentada em HCT-116, ao passo que em HT-29 diminuiu, isso se deve ao fato que HT-29 possuir o gene TP53 mutante, logo sua proteína não funciona corretamente. Quanto a via da apoptose, foi avaliado o gene da caspase-3 e o gene antiapoptótico BCL-2. Houve aumento na expressão de caspase-3, principalmente em HCT-116, e diminuição de BCL-2. Esses resultados sugerem que L3 possa estar causando danos ao DNA das células, desencadeando uma via de sinalização celular dependente de p53. Para avaliação da toxicidade do extrato de S. macrophylla, foi realizado o teste de toxicologia aguda em camundongos, onde o extrato não causou nenhuma alteração nos parâmetros fisiológicos dos animais. Assim como, o teste de claustogenicidade (micronúcleo) também mostrou que o extrato não é mutagênico em células da medula óssea de camundongos.Tese Acesso aberto (Open Access) Correlação metabólica entre fungos endofíticos de amaryllidaceae e as plantas hospedeiras na busca por substâncias bioativas(Universidade Federal do Pará, 2016-06-30) SILVA, Suelen Mata da; SANTOS, Alberdan Silva; http://lattes.cnpq.br/5976702134131016Os fungos endofíticos são uma fonte promissora de metabólitos secundários com aplicações biotecnológicas. Esses micro-organismos habitam o interior dos tecidos vegetais sem causar nenhum dano ao hospedeiro e como fruto dessa interação podem produzir algumas das substâncias sintetizadas pelas plantas hospedeiras. Neste contexto o uso de fungos endofíticos como fonte de biomoléculas em substituição as de planta representa vantagens econômicas e ambientais. Espécies da família Amaryllidaceae produzem alcaloides e outros metabólitos com atividades biológicas. Entre estas espécies destacam-se Crinum americanum L. E Hymenocallis littoralis (Jacq.) Salisb. No entanto, não há dados sobre fungos endofíticos de espécies da família. Diante dos exposto o objetivo deste trabalho foi investigar o potencial biotecnológico de fungos endofíticos de C. americanum e H. littoralis em comparação com as plantas hospedeiras e estudar a interação entre endofíticos e a planta hospedeira. Como resultados foram isolados 94 fungos endofíticos das duas espécies de Amaryllidaceae investigadas, dos quais 49 foram identificados e pertencem aos gêneros Colettotrichum, Acremonium, Trichoderma e Fusarium. Constatou-se que do total das linhagens analisadas 56 apresentaram lipídios em seus extratos, 21 cumarinas, 29 anronas e 2 apresentaram alcaloides. Foram selecionadas 12 linhagens de fungos endofíticos que apresentaram os melhores resultados na detecção de classes de metabólitos e os extratos foram analisados por Cromatografia em Camada Delgada e por Cromatografia Gasosa acoplada a Espectrometria de Massas em comparação com os extratos metanólicos das plantas hospedeiras. Constatou-se a correlação ente as classes de metabólitos detectados nos extratos dos fungos endofíticos e das plantas hospedeiras, indicando que estes micro-organismos são capazes de produzir algumas das mesmas substâncias que as plantas hospedeiras e a avaliação da atividade antimicrobiana destacou alguns extratos com atividade contra Candida parapsilosis. O extrato metanólico das folhas de H. littoralis e do fungo endofítico MIBA 0796 apresentaram os resultados mais relevantes com percentual de inibição acima de 60% contra a levedura. Com o estudo da interação entre fungos endofíticos de C. americanum e a planta hospedeira pode-se constatar que os micro-organismos ocorrem no interior das células vegetais e em condições favoráveis se desenvolveram e ocuparam também os espaços intercelulares. Esta localização dos endofíticos nos tecidos vegetais pode facilitar a troca de material genético entre o vegetal e os micro-organismos o que explicaria a correlação metabólica constatada nesta pesquisa.Tese Acesso aberto (Open Access) Vitrificação de tecido ovariano de gata doméstica (Felis catus): um modelo para a preservação da fertilidade em felinos silvestres(Universidade Federal do Pará, 2016-09-06) BRITO, Danielle Cristina Calado de; SANTOS, Regiane Rodrigues dos; http://lattes.cnpq.br/0500967766886604; PIECZARKA, Julio Cesar; http://lattes.cnpq.br/6644368250823351Esta tese tem como principal objetivo desenvolver um protocolo eficiente de vitrificação de tecido ovariano de gata doméstica (Felis catus). O estudo foi dividido em: Fase I: Efeito de diferentes tipos de meios-base durante a vitrificação de tecido ovariano de gata; Fase II: Efeito de diferentes crioprotetores extracelulares e técnicas de vitrificação em tecido ovariano de gata; Na fase I, a morfologia de folículos pré-antrais foi similar ao controle fresco (p > 0,05), quando o RPMI-1640 foi utilizado como meio-base. RPMI-1640 não contém vermelho fenol que, adicionado ao meio, intensificou a toxicidade do crioprotetor etileno glicol durante a vitrificação. Na fase II, a percentagem de folículos morfologicamente normais foi similar ao controle, apenas quando o meio de vitrificação foi suplementado com 0,1 M ou 0,5 M de trealose (p > 0,05). Além disso, através dos parâmetros como a morfologia, proliferação celular e espessura de fibras colágenas pode-se dizer que a combinação de trealose com etilenoglicol (EG) sozinho ou adicionado de dimetilsufóxido (DMSO), aplicando os métodos Solid-surface vitrification (SSV) ou Ovarian Tissue cryosystem (OTC), apresentaram sucesso na preservação do tecido ovariano vitrificado. Apesar do OTC com EG não apresentar diferença significativa dos demais tratamentos, uma vez que este protocolo apresentou o maior percentual de folículos morfologicamente normais (56%), sendo similar ao controle (64%). Adicionalmente, nenhum efeito sobre a regulação de expressão gênica foi observada nos grupos testados, quando foram avaliados marcadores de apoptose (BAX - proteína X associada ao Bcl-2), de estresse do retículo endoplasmático (ERP29 – proteína do retículo endoplasmático 29), de canais de água como as aquaporinas 3 e 9 (AQP3 e AQP9), e os transportadores de membrana ABC (ABCB1 e ABCG2), com exceção do método SSV com EG que apresentaram, após 7 dias de cultivo in vitro, um aumento da expressão da ERP29 (indica estresse no reticulo endoplasmático) e a diminuição da expressão da AQP9 (afeta canais de transporte de agua). Com isso, para a manutenção da preservação do tecido ovariano de gata é necessário o uso de um protocolo de vitrificação contendo meio-base livre de vermelho fenol, suplementado com trealose, como crioprotetor extracelular, e EG sozinho ou associado com DMSO, como crioprotetores intracelulares. Ambos os sistemas abertos (SSV) e fechados (OTC) são equivalentes na eficiencia em manter a sobrevivência folicular durante o processo de vitrificacao.