Título:

DNA damage by singlet oxygen and cellular protective mechanisms.

Autores: Agnez-Lima LF, Melo JT, Silva AE, Oliveira AH, Timoteo AR, Lima-Bessa KM, Martinez GR, Medeiros MH, Di Mascio P, Galhardo RS, Menck CF.

Resumo:

Reactive oxygen species, as singlet oxygen ((1)O(2)) and hydrogen peroxide, are continuously generated by aerobic organisms, and react actively with biomolecules. At excessive amounts, (1)O(2) induces oxidative stress and shows carcinogenic and toxic effects due to oxidation of lipids, proteins and nucleic acids. Singlet oxygen is able to react with DNA molecule and may induce G to T transversions due to 8-oxodG generation. The nucleotide excision repair, base excision repair and mismatch repair have been implicated in the correction of DNA lesions induced by (1)O(2) both in prokaryotic and in eukaryotic cells. (1)O(2) is also able to induce the expression of genes involved with the cellular responses to oxidative stress, such as NF-κB, c-fos and c-jun, and genes involved with tissue damage and inflammation, as ICAM-1, interleukins 1 and 6. The studies outlined in this review reinforces the idea that (1)O(2) is one of the more dangerous reactive oxygen species to the cells, and deserves our attention.

Parabéns pela aprovação no vestibular! A equipe do laboratório está muito feliz por vocês!

O próximo Curso de Férias começa no próximo dia 30 de janeiro. Para mais informações, vejam o post anterior.

O curso é gratuito e voltado para professores e alunos do Ensino Médio da rede pública e para estudantes do últimos período de licenciatura em Ciências Biológicas.

Informações e inscrições pelo telefone (84) 3215-3346 ou pelo site http://www.sigaa.ufrn.br/sigaa/link/public/extensao/inscricoesonline.

Veja abaixo quais foram os projeto aprovados:

Título: Avaliação da genotoxicidade do material particulado oriundo da queima de biomassa utilizando biomarcadores de danos ao DNA, reparo e apoptose

Coordenadora: Prof. Dra. Silvia Regina Batistuzzo de Medeiro

Resumo: A poluição atmosférica tem sido alvo de preocupação em todo o mundo, sobretudo pelo fato das partículas inaláveis terem a capacidade de penetrar e depositar-se nas vias respiratórias, levando a inúmeros problemas de saúde pública. A presente proposta visa avaliar a citotoxicidade, genotoxicidade, estresse oxidativo e a expressão de proteínas associadas às principais vias de sinalização de danos ao DNA, apoptose e reparo, frente ao material particulado oriundo da queima de biomassa. Para tanto, serão usados sistemas in vitro (linhagem A549) ou in vivo (mucosa oral e linfócitos de indivíduos expostos). Será também realizada uma análise de polimorfismo em diferentes genes de detoxicação e reparo de DNA. Os resultados deste trabalho contribuirão na determinação dos tipos de danos ocasionados pela queima de biomassa e das condições de morte celular propiciando uma melhor compreensão sobre os efeitos do MP na saúde humana. É importante destacar que conhecer os mecanismos de sinalização de morte celular e seus pontos de regulação, bem como as relações com o reparo de DNA e o polimorfismo de diversos genes é essencial para a compreensão da patogenia de doenças que resultam na alteração de vias e para a busca de alternativas diagnosticas e terapêuticas mais eficientes.

Título: Interações entre proteínas das vias BER e NER no reparo de lesões de DNA induzidas por agentes oxidativos

Coordenadora: Prof. Dra. Lucymara Fassarella Agnez-Lima

Resumo: Dados anteriores obtidos em nosso laboratório somados aos dados de literatura indicam que proteínas da via de reparo por excisão de nucleotídeos (NER) possuem outras funções não diretamente associadas à excisão em si dos danos de DNA, que precisam ser melhor investigadas. No conjunto temos as primeiras evidências de que a deficiência em NER afeta a expressão e a localização de proteínas da via de reparo por excisão de base (BER), além disso, temos a primeira descrição por abordagem proteômica de redes protéicas diferencialmente expressas em células deficientes em NER.  Muito do conhecimento quanto às funções de proteínas NER é proveniente de estudos com ultravioleta. Porém os danos induzidos por este agente não justificam fenótipos como neurodegeneração e tumores internos observados em pacientes com síndrome de Cockayne (CS)  ou xeroderma pigmentoso (XP), o que coloca os danos induzidos por espécies reativas de oxigênio (EROs) como principais responsáveis por esses fenótipos. Por outro lado, o papel mutagênico de lesões como a 8-oxoG está bem documentado na literatura, porém seu papel no bloqueio da replicação ou transcrição, e conseqüentemente na indução de apoptose, ainda é alvo de controvérsia. Em adição, pouco é conhecido quanto ao papel biológico de outras lesões oxidadas como FapyG e guaninas heperoxidadas. Embora a parada do ciclo celular em G2, níveis reduzidos de apoptose, aumento de mutações e câncer em células deficientes em XPC, assim como a ausência de tumores e neurodegeneração devido a alta taxa de apoptose em pacientes CS, estejam reportados na literatura, as lesões e mecanismos relacionados a esses eventos são pouco compreendidos. Desta forma, o estudo de expressão, localização e atividade das proteínas da via BER em células deficientes em NER e a investigação de proteínas anti-apoptóticas e pró-apoptóticas que identificamos por abordagem proteômica nas linhagens XP-C e CS-B respectivamente, poderão contribuir para obtenção de respostas as questões acima citadas.

Título: Pacientes com fissuras orofaciais do Rio Grande do Norte: correlação entre polimorfismos e micronúcleos

Coordenadora: Prof. Dra. Viviane Souza do Amaral

Resumo: As fendas orofaciais é um dos mais comuns defeitos congênitos em humanos. Elas podem ocorrer como parte integral de uma síndrome complexa de má-formação ou como uma anomalia isolada. As fendas orofaciais não-sindrômicas são heterogêneas com uma grande variação em sua etiologia, onde se acredita que surja de uma combinação entre fatores genéticos e ambientais.Vários estudos mostram que a suplementação materna com ácido fólico no período pré-natal apresenta resultados importantes na prevenção das fendas orais. Assim, várias intervenções e estudos de caso-controle têm sido realizados e indicam que o uso pré-natal de multivitaminas contendo ácido fólico previne o aparecimento de fendas orais.Considerando-se que polimorfismos associados à via do ciclo do folato tem revelado alterações na disponibilidade do mesmo e conseqüente comprometimento no desempenho de funções essenciais, como a síntese de nucleotídeos e processos associados, culminando no desenvolvimento de vários distúrbios, o estudo da freqüência de polimorfismos e de micronúcleos nesse grupo de pacientes se torna relevante para que se possa contribuir na elucidação dos fatores de risco envolvidos em distúrbios associados ao metabolismo do acido fólico entre eles as fendas orais.

O texto, que será publicado em breve, tem o título: “Chromosomal characterization of cryopreserved mesenchymal stem cells from the human subendothelium umbilical cord vein”. Os autores são Denise Medeiros Duarte, Déborah Afonso Cornélio, Carolina Corado, Viviane Katielly Silva Medeiros, Luíza Araújo da Costa Xavier de Araújo, Geraldo Barroso Cavalvanti Junior e Silvia Regina Batistuzzo de Medeiros1.

Confira abaixo o Resumo:

The present study evaluated the mutagenic potential of surface water from the Lucrecia dam. The Tradescantia-micronucleus (Trad-MCN) test and CBMN assay in human peripheral blood lymphocytes were applied, corresponding to an in vivo and in vitro system, respectively. Heavy metals and some physicochemical properties were also measured. Water samples were collected in November 2009 (dry season) and May 2010 (rainy season) at three different points. Results of both assays for raw water showed positive responses for the points analyzed when compared to the negative control. The CBMN assay showed that diluted water was still able to induce a significant increase in micronucleus frequency. For both assays, the highest mean MN was observed in the dry season. Chemical analyses detected an increase in heavy metal levels at the sampling points and in the different seasons. These findings indicate the presence of genotoxins, such as heavy metals, in the water, which may be affecting the entire ecosystem, as well as human health. More prolonged monitoring is recommended in order to better characterize this public water supply.

A mestranda Jana Dara Freires de Queiroz defendeu a 140ª dissertação de Mestrado do Programa de Pós-graduação em Bioquímica da UFRN, sob a orientação da Profª. Drª. Sílvia Regina Batistuzzo de Medeiros. O título do trabalho é: “Avaliação do Estresse Oxidativo Induzido por Superfícies de Titânio”. Confira o resumo abaixo:

O Titânio comercialmente puro (cpTi) é amplamente utilizado em implantes ortopédicos e dentais graças às suas propriedades físico-químicas. Mudanças na superfície do cpTi podem determinar respostas funcionais nas células influenciando a fixação e estabilização do implante. Muitos métodos de modificação na superfície podem ser aplicados para aumentar a rugosidade como, por exemplo, tratamentos mecânicos, químicos, eletroquímicos e a plasma. Este último, quando realizado em atmosfera de argônio gera uma superfície rugosa com boas propriedades mecânicas sem alterar a composição química do material. Superfícies rugosas geralmente são mais biocompatíveis que as lisas, pois esse tipo de topografia facilita os processos de adesão e proliferação celular. Além da topografia, as reações biológicas desencadeadas em resposta ao implante contribuem de forma significativa para o sucesso do mesmo. Dentre estas reações, o estresse oxidativo tem sido apontado como um dos principais responsáveis por falhas na implantação. Diante do exposto, o potencial oxidativo das superfícies de titânio tratadas e não tratadas a plasma em atmosfera de argônio foi avaliado neste trabalho. Para tanto, células CHOk1 foram cultivadas sobre as superfícies de titânio (tratadas e não tratadas). Após três dias de cultivo o potencial oxidativo foi investigado por meio da quantificação de espécies reativas, análise da capacidade antioxidante e análise de biomarcadores de dano oxidativo (lipoperoxidação, carbonilação protéica e oxidação das bases do DNA). Os resultados obtidos indicam que ambas as superfícies de titânio induzem estresse oxidativo, sendo o peróxido de hidrogênio a principal espécie envolvida. O tratamento a plasma reduziu os danos oxidativos e promoveu melhora na habilidade celular em responder ao estresse oxidativo. Deste modo, a modificação da superfície de titânio através do tratamento a plasma pode ser uma alternativa para a obtenção de um material com melhor biocompatibilidade.

Já a doutoranda Viviane Katielly da Silva Medeiros defendeu a tese intitulada “Análise proteômica de Chromobacterium violaceum: expressão basal e diferencial após exposição à luz UVC”, pelo Programa de Pós-graduação em Biotecnologia, também sob a orientação da Profª. Drª. Sílvia Regina Batistuzzo de Medeiros. Confira abaixo o resumo:

Chromobacterium violaceum é um bacilo de vida-livre, Gram-negativo comumente encontrado no solo e nas águas de regiões tropicais e subtropicais. Uma das principais características deste organismo é sua capacidade de produzir o pigmento violaceína, o qual apresenta inúmeras atividades biológicas. Em 2003, o genoma deste organismo foi completamente sequenciado e revelou informações importantes sobre a fisiologia desta bactéria. Porém, poucos estudos pós-genômicos tem sido realizados. Este trabalho avaliou o perfil proteico de C. violaceum cultivada em meio LB a 28ºC, o que permitiu a identificação de proteínas relacionadas a um possível sistema de secreção ainda não identificado e caracterizado em C. violaceum, ao sistema quorum sensing, a processos regulatórios da transcrição e tradução, adaptação ao estresse e ao potencial biotecnológico. Além disso, a resposta desta bactéria à radiação UVC foi avaliada. A comparação do perfil protéico, analisado por eletroforese 2-D, do controle versus tratado possibilitou a
identificação de 52 proteínas que surgiram após a indução do estresse. Os resultados obtidos permitiram a elaboração de uma via de resposta de C. violaceum ao estresse gerado pela luz UVC. Esta via, que parece ser de resposta geral ao estresse, envolve a expressão de proteínas relacionada à divisão celular, metabolismo de purinas e pirimidinas, choque térmico ou chaperonas, fornecimento de energia, regulação da formação de biofilme, transporte, regulação do ciclo lítico de bacteriófagos, além de proteínas que ainda não apresentam função caracterizada. Apesar da reposta apresentar
similaridades com a SOS clássica de E. coli, ainda não podemos afirmar que C. violaceum apresenta uma resposta SOS-like, principalmente devido a ausência da caracterização de um proteína LexA-like neste organismo.

Parabéns às meninas!!

MARCADORES GENÉTICOS ASSOCIADOS COM A RESPOSTA INFLAMATÓRIA NA MENINGITE BACTERIANA E DESENVOLVIMENTO DE NOVA TERAPIA ADJUVANTE.

FONTES, Fabrícia Lima¹; SILVA, Thayse Azevedo da¹; de MELO, Julliane Tamara Araújo¹; PINHEIRO, Daniele Maria Lopes¹;  COUTINHO, Leonam Gomes¹; LEIB, Stephen2; AGNEZ-LIMA Lucymara Fassarella¹.

(1) Laboratório de Biologia Molecular e Genômica, DBG, UFRN-Natal, Brasil; (2) Institute for Infectious Diseases, University of Bern, Bern, Switzerland.

RESUMO

A meningite bacteriana (MB) é uma doença infecto-contagiosa que constitui um problema de saúde publica,  levando-nos a analizar SNPs em genes envolvidos  na fisiopatologia da doença, incluindo TNF -308G/A, TNF -857C/T, IL-8 -251A/T, AADAT+401C/T eMMP9-1562C/T,  APEX1 Asn148Glu, OGG1 Ser326Cys e PARP1 Val762Ala. Além disso, na tentativa de desenvolver uma estratégia terapêutica para redução do estresse oxidativo durante MB, foi testado em modelo celular o extrato de romã. Amostras sanguíneas foram coletadas e processadas e os genótipos foram investigados utilizando a técnica de PIRA-PCR ou PCR-RFLP. Os níveis de IgG e IgA foram dosadas no  plasma e cito/quimiocinas foram mensuradas no  líquor utilizando a metodologia xMAP (Bio-Plex 200). Células U937 foram submetidas a estresse inflamatório com LPS 1mg/ml e tratadas com o extrato de romã em diferentes concentrações. Cito/quimiocinas foram dosadas e o padrão de expressão de proteínas envolvidas no processo inflamatório foi analisada por Western Blotting. Para a análise individual de cada SNP houve uma maior incidência dos alelos polimórficos para os genes de APEX1 Asn148Glu, OGG1 Ser326Cys, PARP1 Val762Ala e AADAT+401C/T em pacientes com MB e foi observado que os portadores desses SNPs apresentaram baixos níveis de cito/quimiocinas pró-inflamatórias. Observou-se maior freqüência de alelos polimórficos de TNF -308G/A no grupo controle e aumento dos níveis de citocianas na presença do alelo polimórfico. Na combinação dos genótipos foi também observado alterações nos níveis de mediadores inflamatórios. O tratamento com os extratos da romã mostrou diminuição nos níveis de alguns moduladores inflamatórios e diminuição nos níveis da proteína de reparo de DNA APE1. Nossos dados indicam a influência da variabilidade desses genes na susceptibilidade à MB, além de evidenciar a viabilização de uma nova terapia adjuvante contra o estrees oxidativo, o que poderá diminuir as taxas de mortalidade e morbidade associadas à MB.

DATA: 18/10/2011
HORA: 14:30
LOCAL: Centro de Biociências

TÍTULO: Análise de cDNAs identificados em bibliotecas de cDNA subtrativas para floração de variedades de cana-de-açúcar cultivadas no RN: NAC, Calmodulina e Fosfatidiltransferase – SEC14.

ÁREA: Genética

RESUMO:

A floração é um processo fisiológico que demanda um alto gasto energético, e é vital para a planta, pois é dela que depende sua propagação genética. Este processo fisiológico tem sido bem estudado no modelo vegetal Arabidopsis, mas em cana-de-açúcar tal processo não é muito conhecido. A transição do meristema apical no processo de floração é um fator crítico no ciclo de desenvolvimento da planta. No nordeste brasileiro, a transição para a floração na cana-de-açúcar tem um efeito dramático, pois pode reduzir em até 60% a produção de açúcar ou etanol. Isso porque o florescimento da cana resulta na isoporização do colmo que é caracterizado pela translocação do açúcar presente no colmo para os ápices meristemáticos com a finalidade de suprir a necessidade energética durante o processo de floração. Portanto, o objetivo desse trabalho foi de prospectar e analisar cDNAs de cana-de-açúcar que possam estar associados à floração utilizando ferramentas de bioinformática e de transgênia. Os resultados mostraram os cDNAs em estudo apontaram perfil de expressão diferencial em variedades de cana-de-açúcar. As análises in silico sugeriram que os cDNAs estudados apresentam homologia para calmodulina, fator de transcrição NAC e fosfatidilinositol, uma SEC14, as quais foram descritas na literatura como tempo um papel no processo de desenvolvimento floral. Para entender melhor o papel do cDNA homólogo à calmodulina, plantas de tabaco foram transformadas com cassetes de superexpressão nas orientações senso e antissenso contendo o promotor 35S. Plantas superexpressando o cassete na orientação senso não floresceram, enquanto que plantas superexpressando o cassete na orientação antissenso apresentaram o desenvolvimento reprodutivo. Os dados obtidos nesse trabalho apontam para o possível papel de CAM, NAC e SEC14 na via de indução/desenvolvimento floral em cana-de-açúcar, sendo um dos primeiros trabalhos a estudar esses genes no processo de floração nesse organismo.

Área: Bioquímica
Data: 14/10/2011
Hora: 14h
Local: Sala Carl Peter von Dietrich- DBQ

Título:

AVALIAÇÃO DO POTENCIAL GENOTÓXICO E OXIDATIVO ASSOCIADO AOS ELEMENTOS ORIUNDOS DA QUEIMA DA CASTANHA DE CAJU NO MUNICÍPIO DE JOÃO CÂMARA-RN

Resumo:

O Brasil é o terceiro maior produtor mundial de castanha de caju. Apesar da importância social e econômica, sua produção ainda é realizada de forma artesal. Um dos maiores problemas da cadeia produtiva do caju são as condições na qual ocorre a queima da castanha para se obter a amêndoa (subproduto de maior valor). A fumaça gerada possui altas concentrações de poluentes, sendo inalada diariamente por grupos familiares que participam do beneficiamento artesanal num período que pode exceder a 9 horas. Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar os constituintes e o potencial genotóxico e oxidativo associado aos elementos oriundos da queima da castanha de caju. Para tal, foi realizado: a quantificação da concentração de material particulado (MP) e black carbon (BC), com o uso de amostradores ativos; análise da composição elementar do MP pela técnica de fluorescência de raio X; um biomonitoramento utilizando o bioensaio de micronúcleo em Tradescantia pallida; ensaios citotóxicos utilizando a linhagem celular MRC-5 e ensaio cometa utilizando a formamidopirimidina-DNA-glicosilase e dosagem de EROs. Foram definidos dois pontos testes: Comunidade do Amarelão (local de queima da castanha de caju) e Fazenda Santa Luzia (controle negativo). A concentração média de MP_2,5 para a comunidade do Amarelão foi de 2.051 µg/m³. Este resultado diferiu significativamente dos resultados obtidos na Fazenda (6 µg/m³) e excedeu o limite de exposição definido pela Organização Mundial de Saúde. Além disto, foi encontrado altas concentrações de MP_1,0 e MP₁₀ para o Amarelão, 1.002 µg/m³ e 1.745 µg/m³ respectivamente. Esta última, excedendo o limite de exposição definido pelo CONAMA como “estado de emergência”. A concentração média de BC no Amarelão foi de 363,6 µg/m³, 70,0 µg/m³ e 69,4 µg/m³, enquanto que na Fazenda de 0,4 µg/m³, 0,19 µg/m³ e 0,68 µg/m³ para os meses de janeiro, maio e setembro/2009, respectivamente. Foi encontrado a presença elevada de metais de transição (Cr, Fe, Ni, Cu, Zn) e demais elementos, como Pb, Cl, K, S e Si, para o Amarelão. A frequência de MN em Tradescantia pallida no Amarelão foi de 2 a 7 vezes maior que a encontrada para a Fazenda. Outros biomarcadores de danos no DNA, tais como pontes nucleoplasmáticas (PNPs) e fragmentos nucleares (FNs) apresentaram aumento em sua frequência para a comunidade do Amarelão, sendo verificada uma correlação negativa entre a frequência de MN, PNP e FN e a precipitação pluviométrica. As concentrações de 200 µg/mL e 400 µg/mL do MP_2,5 foram citotóxicas para as células MRC-5. O conjunto dos resultados indicou genotoxicidade e citotoxicidade para o Amarelão, sendo os altos índices de MP e BC um dos prováveis contribuintes para esse efeito. A elevada presença de metais de transição, sobretudo Fe, Ni, Cu, Cr e Zn, podem estar influenciando na genotoxicidade observada. Outras alterações nucleares, como PNPs e FNs podem ser utilizadas como biomarcadores efetivos de danos no DNA em tétrades de Tradescantia pallida. Os resultados possibilitaram a identificação de um problema ocupacional grave, com sérios riscos aos trabalhadores que exercem a atividade. Diante disto, a adoção de medidas preventivas e de melhores práticas é de fundamental importância para o desenvolvimento sustentável da atividade e melhoria na qualidade de vida dos trabalhadores.