Investindo no Futuro: O Programa Jovens Pesquisadores - Fapesp
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Genoma funcional do cancro cítrico: 129 estudo de interações patógeno-planta Júlio Cezar Franco de Oliveira Faculdade de Ciências Agrárias e veterinárias de Jaboticabal Universidade Estadual Paulista (Unesp) Processo 2004/02006-7 vigência: 1/9/2004 a 31/8/2009 Visa-se a utilização de abordagens experimentais complementares para o estudo do cancro cítrico, uma doença causada pela bactéria fitopatogênica Xanthomonas axonopodis pv. Citri (XAC). Utilizando tecnologia genômica, serão investigados os perfis de transcriptoma (análise por microarrays) e proteoma (eletroforese 2D e espectrometria de massa) da bactéria em condição não infectante, e durante o desenvolvimento da bactéria em planta hospedeira, para a bactéria selvagem e para mutantes comprometidos na indução de sintomas típicos de cancro. Genes considerados importantes para a patogenicidade terão as respectivas proteínas expressas em E. coli, cristalizadas e analisadas estruturalmente. A partir das proteínas expressas serão obtidos anticorpos úteis na investigação bioquímica. A interação planta-patógeno será ainda investigada por meio de microscopia óptica (luz visível e fluorescência), com o objetivo de estudarmos as respostas celulares da planta frente à bactéria selvagem, a mutantes e à X. a. aurantifolli estirpe C (XAA-C), que induz resposta de resistência (HR) em laranjeira. A resposta da planta será estudada ainda a partir de bibliotecas substrativas. Os dados obtidos para a XAC serão utilizados para a análise genômica comparativa entre XAC (genoma sequenciado) e XAA-B e XAA-C (em fase final de sequenciamento completo dos genomas). especificidade e mecanismo de catálise 130 das oligopeptidases neurolisina, timet oligopeptidase e neprilisina: estudos de cinética enzimática associados a mutações sítio-dirigidas vitor Marcelo Silveira Bueno Brandão de Oliveira Escola Paulista de Medicina Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) Processo 2003/13350-8 vigência: 1/9/2004 a 31/8/2008 A proteólise é vista atualmente como um mecanismo essencial nos processos biológicos, desde o desenvolvimento até o metabolismo. E o eventual desequilíbrio de vias proteolíticas tem clara implicação em doenças. As enzimas responsáveis pela proteólise são as peptidases (proteases ou proteinases), especializadas em catalisar a hidrólise de ligações peptídicas. Entre as peptidases, existem enzimas especializadas em degradar pequenos peptídeos (peptídeos contendo menos de 30 aminoácidos), denominadas oligopeptidases. 101 O presente projeto de pesquisa tem como tema central o estudo das oligopeptidases timet oligopeptidase (TOP, EC 3.4.24.15), neurolisina (EC 3.4.24.16) e neprilisina (NEP, EC 3.4.24.11). Há estudos realizados sobre a especificidade das oligopeptidases, TOP, neurolisina e neprilisina. Para esses estudos tem sido fundamental o uso de substratos sintéticos com supressão intramolecular da fluorescência. Pretende-se agora empregar mutação sítio-dirigida em associação com substratos sintéticos com supressão intramolecular da fluorescência para investigar detalhes do mecanismo pelo qual as oligopeptidases atuam sobre seus substratos – uma etapa fundamental para o entendimento de suas funções nos organismos vivos, bem como para a geração futura de inibidores e substratos específicos. Clonagem e caracterização de transportadores 131 de aminoácidos em Trypanosoma cruzi: uma abordagem pós-genômica Ariel Mariano Silber Instituto de Ciências Biomédicas Universidade de São Paulo (USP) Processo 2003/13257-8 vigência: 1/9/2004 a 28/2/2009 Ciências Biológicas As doenças causadas por tripanossomos constituem um problema de saúde relevante nas Américas, África e na região tropical e subtropical do planeta. Na maior parte dos casos, as terapias são ineficientes e as probabilidades de cura são baixas. Porém, a terapia é um elemento essencial para o controle dessas doenças infecciosas e a descoberta de novas drogas contra organismos dos gêneros Trypanosoma e Leishmania constituem objetivos de pesquisa considerados relevantes. Está demonstrada na literatura a participação dos aminoácidos na diferenciação e no metabolismo energético nesses parasitas. É importante destacar o fato de que os processos de transporte constituem um primeiro passo para o metabolismo dos aminoácidos e, portanto, tornam-se alvos alternativos importantes para o desenho de drogas. Nesse contexto, chama a atenção o fato de haver poucos estudos na literatura sobre transporte de aminoácidos. Até o presente, não foi caracterizada em nível molecular, nesses organismos, nenhum transportador de aminoácidos. No presente projeto, propõe-se caracterizar em níveis bioquímico e molecular os genes codificantes de transportadores de prolina e glutamato do Trypanosoma cruzi e procurar análogos de seus substratos com potencial terapêutico. Dependendo do andamento do projeto, a estratégia proposta será estendida a outro parasita importante, Leishmania spp. Plasmodium berghei como 132 modelo para o estudo da variação antigênica em malária
102 Programa Jovens Pesquisadores Lúcio Holanda gondim de Freitas Júnior Escola Paulista de Medicina Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) Processo 2003/12997-8 vigência: 1/7/2004 a 30/6/2008 Este projeto propõe-se identificar e estudar os mecanismos de virulência em Plasmodium berghei e estabelecer esta espécie como modelo para o estudo da variação antigênica em malária. Em um primeiro momento, serão identificados no banco de dados os genes candidatos a serem as proteínas teloméricas em P. berghei. Em seguida, será feito nocaute desses genes candidatos e teste da viabilidade desses parasitas ao longo da infecção. Outra estratégia será estudar a localização dessas moléculas fusionadas com GFP (Green Fluorescent Protein) em tempo real (in vivo). Como objetivos gerais pretende-se identificar as moléculas (proteínas teloméricas) que são importantes para o estabelecimento da infecção pelo parasita, assim como os mecanismos usados. Acredita-se que a utilização do P. berguei como modelo para o estudo da variação antigênica em malária dará uma importante contribuição nesse campo de estudo. estudo da atividade antioxidante 133 da astaxantina em lipossomos unilamelares: bloqueando radicais livres e afetando a permeabilidade das membranas Marcelo Paes de Barros Centro de Ciências Biológicas e da Saúde Universidade Cruzeiro do Sul (Unicsul) Processo 2002/09405-9 vigência: 1/9/2003 a 31/1/2009 A astaxantina é um carotenoide de coloração avermelhada e um dos principais antioxidantes presentes em organismos marinhos tais como algas, crustáceos e peixes. A destacada proteção antioxidante da astaxantina se processa especialmente na interceptação de radicais peroxil (ROO.) e alcoxil (RO.) e no quenching de oxigênio singlete [O 2 (1Ag)]. Contudo, resultados recentes sugerem que a proteção antioxidante da astaxantina em membranas biológicas também se processa por outro mecanismo coadjuvante. Carotenoides hidroxilados ou que dispõem de grupamentos cerônicos – por exemplo, zeaxantina, astaxantina, luteína – apresentam características menos hidrofóbicas e, em decorrência disso, assumem uma orientação perpendicular ao plano delimitado pela bicamada lipídica. Essa disposição vertical da astaxantina em membranas reduz significativamente a permeabilidade da bicamada lipídica a inúmeras substâncias difusíveis, incluindo agentes oxidantes como o peróxido de hidrogênio (H 2 O 2 ) e o óxido nítrico (NO). Consequentemente, podem ocorrer alterações substanciais na produção de espécies reativas de oxigênio/nitrogênio (EROs/ERNs) no espaço interno definido por aquela barreira biológica. O objetivo deste projeto é examinar essa hipótese, utilizando a astaxantina associada a lipossomos unilamelares carregados com moléculas-alvo de DNA plasmidial no ambiente aquoso interno. Dois agentes oxidantes permeáveis a membranas serão utilizados: o H 2 O 2 e o NO. No primeiro sistema, as espécies oxidativas serão geradas no ambiente aquoso interno por meio da reação de Fenton promovida por dois eventos sequenciais: 1) permeação do H 2 O 2 através da membrana lipossomal; e 2) reação com íons Fe 2 + complexados ao ácido nucleico ou a EDTA (grupo controle) compartimentalizados. Em outra etapa do projeto, o ácido peroxinitroso (HOONO) – efetiva ERN promotora da lipoperoxidação – será produzido no ambiente interno dos lipossomos pela decomposição térmica (a 37 o C) da 3morfolinosidnonimina (SIN-l), substância que gera quantidades equimolares de seus precursores superóxido (O 2 -) e NO nessas condições. Alterações na proporção 1: 1 entre O 2 - e NO notoriamente afetam os níveis de lesões oxidativas promovidas pelo HOONO. Dessa forma, pretende-se adicionar uma fonte externa de NO (por exemplo NO no ato de espermina) na tentativa de alterar a razão equimolar entre os precursores do HOONO e assim averiguar o efeito inibitório na permeabilidade de membranas promovido pela astaxantina. Essa hipótese será estudada por meio da dosagem de parâmetros de danos oxidativos sobre lipídios e DNA. As lesões oxidativas sobre o DNA plasmidial serão avaliadas em termos de quebras de simples e dupla-fita por eletroforese em gel de agarose e por dosagens de 8-hidróxi-2 ‘- desoxirriboguanosina (8-HOdGua) por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Para avaliar os graus de extensão de peroxidação nos lipossomos, quatro parâmetros foram selecionados: 1) a dosagem de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (Tbars); 2) dienos conjugados por espectrofotometria visível/UV e também determinações quantitativas de (3) malondialdeído (MDA) e (4) hidroperóxidos lipídicos (LOOH) por HPLC. Este estudo propiciará uma maior compreensão da ação antioxidante da astaxantina em animais e humanos, um cetocarotenoide que já vem sendo comercializado como suplemento alimentar para o aumento da performance atlética, na prevenção de câncer de próstata e de mama e na profilaxia de infecções bacterianas estomacais. isolamento e caracterização 134 de polipeptpídeos hormonais em cana-de-açúcar Daniel Scherer de Moura Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) Universidade de São Paulo (USP) Processo 2002/08661-1 vigência: 1/5/2003 a 31/7/2008
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Ge<strong>no</strong>ma funcional do cancro cítrico:<br />
129 estudo de interações patóge<strong>no</strong>-planta<br />
Júlio Cezar Franco de Oliveira<br />
Faculdade de Ciências Agrárias e veterinárias de Jaboticabal<br />
Universidade Estadual Paulista (Unesp)<br />
Processo 2004/02006-7<br />
vigência: 1/9/2004 a 31/8/2009<br />
Visa-se a utilização de abordagens experimentais<br />
complementares para o estudo do cancro cítrico, uma<br />
doença causada pela bactéria fitopatogênica Xanthomonas<br />
axo<strong>no</strong>podis pv. Citri (XAC). Utilizando tec<strong>no</strong>logia<br />
genômica, serão investigados os perfis de transcriptoma<br />
(análise por microarrays) e proteoma (eletroforese 2D e<br />
espectrometria de massa) da bactéria em condição não<br />
infectante, e durante o desenvolvimento da bactéria em<br />
planta hospedeira, para a bactéria selvagem e para mutantes<br />
comprometidos na indução de sintomas típicos de<br />
cancro. Genes considerados importantes para a patogenicidade<br />
terão as respectivas proteínas expressas em E. coli,<br />
cristalizadas e analisadas estruturalmente. A partir das<br />
proteínas expressas serão obtidos anticorpos úteis na investigação<br />
bioquímica. A interação planta-patóge<strong>no</strong> será<br />
ainda investigada por meio de microscopia óptica (luz<br />
visível e fluorescência), com o objetivo de estudarmos as<br />
respostas celulares da planta frente à bactéria selvagem,<br />
a mutantes e à X. a. aurantifolli estirpe C (XAA-C), que<br />
induz resposta de resistência (HR) em laranjeira. A resposta<br />
da planta será estudada ainda a partir de bibliotecas<br />
substrativas. Os dados obtidos para a XAC serão utilizados<br />
para a análise genômica comparativa entre XAC (ge<strong>no</strong>ma<br />
sequenciado) e XAA-B e XAA-C (em fase final de<br />
sequenciamento completo dos ge<strong>no</strong>mas).<br />
especificidade e mecanismo de catálise<br />
130 das oligopeptidases neurolisina,<br />
timet oligopeptidase e neprilisina:<br />
estudos de cinética enzimática associados<br />
a mutações sítio-dirigidas<br />
vitor Marcelo Silveira Bue<strong>no</strong> Brandão de Oliveira<br />
Escola Paulista de Medicina<br />
Universidade Federal de São Paulo (Unifesp)<br />
Processo 2003/13350-8<br />
vigência: 1/9/2004 a 31/8/2008<br />
A proteólise é vista atualmente como um mecanismo<br />
essencial <strong>no</strong>s processos biológicos, desde o desenvolvimento<br />
até o metabolismo. E o eventual desequilíbrio de vias proteolíticas<br />
tem clara implicação em doenças. As enzimas responsáveis<br />
pela proteólise são as peptidases (proteases ou proteinases),<br />
especializadas em catalisar a hidrólise de ligações<br />
peptídicas. Entre as peptidases, existem enzimas especializadas<br />
em degradar peque<strong>no</strong>s peptídeos (peptídeos contendo<br />
me<strong>no</strong>s de 30 ami<strong>no</strong>ácidos), de<strong>no</strong>minadas oligopeptidases.<br />
101<br />
O presente projeto de pesquisa tem como tema central o<br />
estudo das oligopeptidases timet oligopeptidase (TOP, EC<br />
3.4.24.15), neurolisina (EC 3.4.24.16) e neprilisina (NEP, EC<br />
3.4.24.11). Há estudos realizados sobre a especificidade das<br />
oligopeptidases, TOP, neurolisina e neprilisina. Para esses<br />
estudos tem sido fundamental o uso de substratos sintéticos<br />
com supressão intramolecular da fluorescência. Pretende-se<br />
agora empregar mutação sítio-dirigida em associação com<br />
substratos sintéticos com supressão intramolecular da fluorescência<br />
para investigar detalhes do mecanismo pelo qual<br />
as oligopeptidases atuam sobre seus substratos – uma etapa<br />
fundamental para o entendimento de suas funções <strong>no</strong>s organismos<br />
vivos, bem como para a geração futura de inibidores<br />
e substratos específicos.<br />
Clonagem e caracterização de transportadores<br />
131 de ami<strong>no</strong>ácidos em Trypa<strong>no</strong>soma cruzi:<br />
uma abordagem pós-genômica<br />
Ariel Maria<strong>no</strong> Silber<br />
Instituto de Ciências Biomédicas<br />
Universidade de São Paulo (USP)<br />
Processo 2003/13257-8<br />
vigência: 1/9/2004 a 28/2/2009<br />
Ciências Biológicas<br />
As doenças causadas por tripa<strong>no</strong>ssomos constituem<br />
um problema de saúde relevante nas Américas, África e na<br />
região tropical e subtropical do planeta. Na maior parte<br />
dos casos, as terapias são ineficientes e as probabilidades<br />
de cura são baixas. Porém, a terapia é um elemento essencial<br />
para o controle dessas doenças infecciosas e a descoberta<br />
de <strong>no</strong>vas drogas contra organismos dos gêneros<br />
Trypa<strong>no</strong>soma e Leishmania constituem objetivos de pesquisa<br />
considerados relevantes. Está demonstrada na literatura<br />
a participação dos ami<strong>no</strong>ácidos na diferenciação<br />
e <strong>no</strong> metabolismo energético nesses parasitas. É importante<br />
destacar o fato de que os processos de transporte<br />
constituem um primeiro passo para o metabolismo dos<br />
ami<strong>no</strong>ácidos e, portanto, tornam-se alvos alternativos<br />
importantes para o desenho de drogas. Nesse contexto,<br />
chama a atenção o fato de haver poucos estudos na literatura<br />
sobre transporte de ami<strong>no</strong>ácidos. Até o presente, não<br />
foi caracterizada em nível molecular, nesses organismos,<br />
nenhum transportador de ami<strong>no</strong>ácidos. No presente projeto,<br />
propõe-se caracterizar em níveis bioquímico e molecular<br />
os genes codificantes de transportadores de prolina<br />
e glutamato do Trypa<strong>no</strong>soma cruzi e procurar análogos de<br />
seus substratos com potencial terapêutico. Dependendo<br />
do andamento do projeto, a estratégia proposta será estendida<br />
a outro parasita importante, Leishmania spp.<br />
Plasmodium berghei como<br />
132 modelo para o estudo da variação<br />
antigênica em malária