PPGB - Doutorado em Bioquímica

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Caracterização do material particulado e avaliação do risco ocupacional e mecanismos moleculares associados à queima artesanal da castanha de caju
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-04-05) Galvão, Marcos Felipe de Oliveira; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; ; http://lattes.cnpq.br/5882662534904226; ; http://lattes.cnpq.br/9187997484595348; Umbuzeiro, Gisela de Aragão; ; http://lattes.cnpq.br/9246879554920774; Menezes Filho, José Antônio; ; http://lattes.cnpq.br/5251747226701652; Moreira, Susana Margarida Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/7741233949116498; Amaral, Viviane Souza do; ; http://lattes.cnpq.br/4440806451383783
O Brasil configura entre os maiores produtores de castanha de caju do mundo. Contudo a queima da castanha ainda é realizada de forma artesanal, sobretudo no semiárido brasileiro. Diante disto, o objetivo deste estudo foi realizar uma caracterização físico-química do material particulado (MP) emitido pela queima artesanal da castanha de caju, assim como determinar o risco ocupacional e mecanismos moleculares associados. As características mais evidentes do MP foram a prevalência de partículas finas, morfologias típicas da queima de biomassa, como as "tar ball" e os elementos K, Cl, S, Ca e Fe. Além disso, análises de modelagem atmosférica sugerem que essas partículas podem atingir regiões distantes da fonte de emissão. Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) com potencial carcinogênico, tais como: benzo(a)pireno, dibenzo(a,h)antraceno, benzo(a)antraceno, benzo(b)fluoranteno, criseno, benzo(k)fluoranteno, indeno(1,2,3,-c,d)pireno e benzo(j)fluoranteno foram os mais abundantes nas duas campanhas de monitoramento do ar. Dentre os oxi-HPAs, a benzantrona (7H-benzo(d,e)antraceno-7-ona) teve a maior concentração e a avaliação do risco de câncer de pulmão indicou um aumento de 12 a 37 casos de câncer a cada 10.000 pessoas expostas. A análise química da casca torrada da castanha identificou os HPAs: fenantreno, benzo(g,h,i)perileno, pireno e benzo(a)pireno, além do alérgeno 3-pentadecilfenol, análogo do urushiol, como prevalecentes. A exposição ocupacional aos HPAs foi confirmada pelo aumento dos níveis urinários de 1-hidroxipireno, assim como a genotoxicidade foi evidenciada pelo aumento de micronúcleos e broto nuclear em células da mucosa oral, nos trabalhadores expostos. Outros biomarcadores de efeito, tais como cariólise, cariorréxis, picnose, e células binucleadas também tiveram a sua frequência aumentada quando comparado com um grupo controle não exposto. A investigação dos mecanismos moleculares associados ao extrato orgânico do MP mostrou citotoxicidade em células do pulmão humano (A549) em concentrações ≥ 4 nM BaPeq. Utilizando doses não citotóxicas o extrato foi capaz de ativar proteínas envolvidas na via de resposta ao dano no DNA (Chk1 e p53). Além disso, foi verificado a contribuição específica dos quatro HPAs mais representativos na amostra de queima da castanha de caju e o benzo(a)pireno foi o HPA mais eficiente na ativação de Chk1 e p53. Por fim, o extrato orgânico foi capaz de aumentar de forma persistente a expressão de mRNAs envolvidos na metabolização dos HPAs (CYP1A1 e CYP1B1), bem como resposta inflamatória (IL-8 e TNF-α) e parada no ciclo celular (CDKN1A) para reparo no DNA (DDB2). As altas concentrações de MP e os seus efeitos biológicos associados alertam para os graves efeitos nocivos da queima artesanal da castanha de caju e medidas urgentes devem ser tomadas para o desenvolvimento sustentável da atividade.
Estudo dos genomas dos principais vírus que acometem a carcinicultura no Brasil
(2019-03-15) Dantas, Márcia Danielle de Araújo; Lanza, Daniel Carlos Ferreira; Lima, João Paulo Matos Santos; ; ; ; Silva, Marcelo de Sousa da; ; Amaral, Viviane Souza do; ; Silveira, Raniere Fagundes de Melo; ; Feijó, Rubens Galdino;
A região Nordeste é uma das maiores produtoras de camarão no Brasil, com destaque para os estados do Rio Grande do Norte e Ceará. Um dos maiores problemas que a indústria da carcinicultura vem enfrentando nas últimas décadas é o aumento da incidência de doenças infecciosas, as quais causam grandes perdas econômicas para o setor. Dentre essas doenças destacam-se aquelas causadas pelo vírus da síndrome da mancha branca (WSSV), o Penaeus stylirostris densovirus (PstDNV) e o vírus da mionecrose infecciosa (IMNV). O estudo dos genomas desses vírus é de fundamental importância para entender mecanismos essenciais à sobrevivência dos mesmos e, assim, desenvolver ferramentas eficazes para detecção e controle. Nesse contexto, o objetivo geral deste trabalho foi caracterizar os genomas de variantes do IMNV, WSSV e PstDNV, contribuindo com novas informações sobre as características do genoma e taxonomia desses patógenos. O capítulo 1 descreve o estudo de sequências de membros da família Totiviridae. Os resultados mostram que o IMNV e outros vírus da família que infectam artrópodes apresentam características que os classificam em um novo grupo denominado preliminarmente como Artivirus. O alinhamento de aminoácidos da ORF1 indica que os artivírus são os únicos membros da família Totiviridae que apresentam os sítios de clivagem 2A-like e duas proteínas previamente preditas para o IMNV. Um possível sítio de clivagem upstream à proteína do capsídeo também foi identificado nesses genomas. Modelos proteicos revelaram estruturas conservadas para as duas proteínas, indicando que, provavelmente, elas estão envolvidas na formação das protrusões virais e empacotamento do RNA. O capítulo 2 aborda o sequenciamento e análise do genoma de um isolado brasileiro do WSSV (WSSV-BR). O genoma foi sequenciado utilizando a plataforma Ion Torrent e montado usando um pipeline alternativo no qual um genoma quimera do WSSV foi utilizado como sequência referência. O genoma do WSSV-BR apresentou um tamanho de 292.912 pb, 184 possíveis ORFs e nove regiões homólogas. Análises de identidade e de filogenia mostraram que o WSSV-BR é mais próximo aos isolados da Tailândia e México e que, provavelmente, esses três vírus compartilham uma origem evolutiva comum. Além disso, foi observado que a história evolutiva do WSSV pode estar relacionada a eventos de recombinação e que esses eventos, de algum modo, podem ser traçados analisando as regiões homólogas do WSSV. O capítulo 3 traz o sequenciamento e análise do genoma de um novo isolado brasileiro do PstDNV (PstDNV-BR17). A comparação de identidade e a filogenia mostraram que o novo isolado faz parte de uma linhagem infecciosa do PstDNV. Análises de variabilidade genética mostraram que existem poucos sítios polimórficos entre os isolados brasileiros e que essas alterações não afetam a estrutura das proteínas. A investigação da região 5’UTR revelou a presença de uma deleção no PstDNV-BR17 que altera estruturas secundárias presentes nessa região, as quais são importantes para a replicação viral. As informações obtidas a partir do estudo dos genomas poderão ser utilizadas para subsidiar a orientação de medidas de manejo e controle eficazes no combate aos problemas causados por vírus que afetam a carcinicultura.
Identificação e caracterização molecular de mutações germinativas em indivíduos com síndrome de câncer de mama e ovário hereditário
(2016-12-12) Timoteo, Ana Rafaela de Souza; Lajus, Tirzah Braz Petta; ; http://lattes.cnpq.br/9979644969955564; ; http://lattes.cnpq.br/5643969576865120; Salha, Daniella Regina Arantes Martins; ; Calcagno, Danielle Queiroz; ; http://lattes.cnpq.br/1326603355062154; Santos, Edilmar de Moura; ; http://lattes.cnpq.br/2983900163351156; Amaral, Viviane Souza do; ; http://lattes.cnpq.br/4440806451383783
A Síndrome de câncer de mama e ovário hereditário corresponde a 10-15% de todos os casos diagnosticados de câncer de mama no mundo. A maioria das mutações germinativas são identificadas nos genes BRCA1 e BRCA2, contudo, a aplicação de painéis multigênicos tem aumentado o número de variantes patogênicas detectadas em outros genes supressores de tumor. De acordo com a versão atual do protocolo americano NCCN (National Comprehensive Cancer Network), as mutações em BRCA1 e BRCA2, TP53 e PTEN conferem alto risco de desenvolver câncer de mama, e mutações em CDH1, CHEK2, PALB2, ATM e BRIP podem aumentar em 20% o risco para o desenvolvimento desta doença. Neste estudo foram analisados 157 indivíduos com histórico pessoal e/ou familiar de câncer de mama. O DNA genômico foi isolado a partir de sangue periférico por meio de extração à base de solução salina e as amostras foram analisadas usando o sequenciamento de nova geração (NGS). Foram identificadas 15 variantes patogênicas e 4 VUS (Variants of Uncertain Significance) em 27 indivíduos (27/157; 17%), dos quais três são assintomáticos. Foram identificadas sete novas variantes em 4 genes: BRCA1_c.3409A>G; BRCA2_g.26826_30318del, BRCA2_c.5800C>T; BRCA2_c.5228G>A; BRCA2_c.5305delG; ATM_c.634delT e ATR_c.3043C>T. Sessenta e oito por cento (13/19; 68%) de variantes foi detectada nos genes BRCA1 e BRCA2, enquanto 32% (6/19) foram identificados nos genes de risco moderado ATM (2/19); ATR (1/19); CDH1 (1/19); MLH1 (1/19) e MSH6 (1/19). Os indivíduos foram separados em dois grupos para a análise comparativa: portadores de mutação nos genes de alto risco e nos genes de risco moderado. Entre os três indivíduos assintomáticos, duas variantes estão presentes nos genes de risco moderado ATM e MLH1. Entre os indivíduos com câncer de mama, dezoito pacientes (18/24; 75%) apresentaram mutações em genes de alto risco, enquanto seis (6/24; 25%) são portadores de mutações em genes de risco moderado. Ambos os grupos apresentaram alta incidência de câncer de mama precocemente (83% dos indivíduos). O grupo de portadores de mutação nos genes de alto risco apresentaram maior ocorrência de tumores de alto grau (83% vs 67%, P = 0,0090). No grupo de indivíduos com mutações em genes de risco moderado, os tumores apresentaram um fenótipo mais agressivo com câncer bilateral (33% versus 11%, P = 0,0002), ocorrência de metástases (33% vs 5,6%, P <0,0001) e óbito (33% vs 5,6%, P <0,0001). Ao todo, 1/3 de variantes foram identificadas em genes de risco moderado em pacientes com câncer mais agressivo. Estes resultados reforçam a importância da aplicação de análise multigênica em indivíduos em situação de risco para câncer de mama, especialmente em uma população heterogênea como brasileira.
Prospecção de microrganismos e genes envolvidos na biodegradação de petróleo e derivados
(2019-01-31) Carlos, Aline Cardoso; Lima, Lucymara Fassarella Agnez; ; ; Amaral, Viviane Souza do; ; Santos, Everaldo Silvino dos; ; Porto, Ana Lúcia Figueiredo; ; Araújo, Demetrius Antonio Machado de;
Atividades industriais realizadas pela exploração de petróleo tem gerado uma grande quantidade de resíduos. Os resíduos formados representam um passivo ambiental de grandes proporções, os quais carecem de tratamento adequado. Desta forma, tem sido crescente nos últimos anos o desenvolvimento de estratégias de biorremediação ambiental. Nesse contexto, a abordagem metagenômica foi utilizada no presente trabalho com objetivo de identificar microrganismos e genes associados à biodegradação de hidrocarbonetos e síntese de biossurfactantes, a partir da triagem funcional de biblioteca metagenômica e do isolamento de bactérias. Uma biblioteca metagenômica utilizando DNA ambiental do resíduo de fluido de perfuração de poço de petróleo, foi construída e os clones obtidos em plasmídeo (pBC) e expressos em E. coli (DH10B). Os clones foram selecionados funcionalmente. Para isto, foram utilizados testes qualitativos e quantitativos, como o teste colorimétrico baseado na redução do DCPIP (2,6- diclorofenol indofenol), que permite detectar degradação de hidrocarbonetos. O teste DCPIP revelou 60 clones positivos para atividade de degradação, dos quais 25 foram sequenciados. A predição de ORFs permitiu a identificação de genes envolvidos nas vias de degradação de hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos. Além disso, o crescimento dos clones na presença de petróleo, corroboraram com os resultados obtidos no teste DCPIP, revelando habilidade de degradação pelos clones. Seis clones apresentaram estimativa de degradação entre 50 a 80% quando comparado a E.coli DH10BØ (cepa hospedeira com o vetor vazio). Estes seis clones foram selecionados para montagem de dois consórcios (consórcio C e consórcio C + I) os quais foram utilizados para biorremediação do resíduo de fluido de perfuração. No ensaio que avaliou a atividade desidrogenásica foi observada elevada atividade metabólica durante o período de 28 dias. As taxas de degradação foram de 14 e 42% de n-alcanos para os consórcios C e C+ I, respectivamente, sugerindo potencial de aplicação dos consórcios em processos de biorremediação. O sequenciamento dos clones formadores do consórcio, mostrou a presença de genes envolvidos em diferentes vias, além de genes chaves envolvidos na degradação de hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos. Bactérias isoladas a partir do resíduo, foram identificadas por meio do sequenciamento do RNAr 16S e apresentaram elevada identidade com representantes dos gêneros Brevibacillus e Bacillus. A abordagem funcional de bibliotecas metagenômicas utilizada no presente trabalho, se mostrou uma excelente estratégia para a prospecção de enzimas atuantes na degradação de hidrocarbonetos do petróleo.

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