Projetos de Pesquisa

 

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Wania Wolff

Ciências Exatas e da Terra

Física
  • multi-ionização de anéis de benzeno e derivados de interesse astroquímico, biológico e ambiental por colisões de íons pesados
  • Existe um grande interesse em se investigar a multi-ionização e fragmentação induzida por partículas, em especial por íons pesados, de moléculas mais complexas, cíclicas, em especial de anéis aromáticos e derivados e de anéis policíclicos relevantes na astroquímica, biologia celular e controle ambiental. Os resultados experimentais tem repercursão na evolução molecular no meio inter e circumestelar, nos danos por hadronterapia e pela exposição no espaço à raios cósmicos e na contaminação por especies nocivas e reativas no solo e na atmosfera sujeitas a incidência de raios cósmicos. O objetivo experimental é explorar a formação de mono- e di-cations de aneis de benzeno mono, hetero, policíclicos, e ligados à radicais substituintes ativantes e desativantes. Aneis de benzeno são em geral resistentes à fragmentação por agentes ionizantes e formam espécies transientes e complexas multicarregadas metaestaestáveis na faixa de µs. Os efeitos da substituição no anel do processo de fragmentação será avaliada a partir da espectroscopia de massa por tempo de voo. O projeto propõe o desenvolvimento e a construção de um espectrômetro de massa por tempo de voo segundo a condição de focalização de segunda ordem para a detecção de moléculas mais complexas de massa até 250 u incluindo a inserção de detectores adequados. Uma resolução temporal e espacial adequada é essencial para discriminação e identificação precisa de espécies de fragmentos iônicos hidrogenados e duplamente carregados e da molécula original com energias térmicas e de seus isótopos. A utilização de um detector de dinodo discreto para aplicação de até 10kV no processo de amplificação do sinal dos íons se torna indispensável. Para a detecção dos elétrons emitidos propomos o uso de um detector de placas multiplicadores de elétrons com dimensão de área adequada para uma maior coleta dos mesmos. Medidas de coincidência entre os produtos da colisão elétron-íons e projetil-íons determinam a necessidade de taxas de coleta de coincidência de eventos de algumas dezenas de Hz. Para a realização das medidas de seções de choque de ionização e fragmentação serão utilizados equipamentos já existentes, onde as modificações propostas irão ampliar e aprimorar a qualidade dos resultados. A proposta visa renovar a pesquisa na área de colisões de íons pesados e o padrão de excelência na área de ionização e fragmentação de moléculas no laboratório de colisões atômicas e moleculares do IF-UFRJ.
  • Universidade Federal do Rio de Janeiro - RJ - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Wanius José Garcia da Silva

Ciências Exatas e da Terra

Física
  • química bioinorgânica de monooxigenases líticas de polissacarídeos de insetos
  • As monooxigenases líticas de polissacarídeos (LPMOs) formam uma classe de metaloenzimas (dependentes de Cu+2) recentemente descobertas que se ligam a regiões cristalinas de polissacarídeos e realizam a sua clivagem através de mecanismo de oxidação. Quatro famílias dessas enzimas foram identificadas as quais podem oxidar diferentes polissacarídeos como celulose, quitina e amido. Essas metaloenzimas oxidativas atuam facilitando a ação de outras enzimas hidrolíticas aumentando a eficiência de degradação de diferentes polissacarídeos. Neste contexto, as LPMOs são enzimas com grande potencial para aplicações tecnológicas, especialmente como complementos em coquetéis lignocelulósicos para a degradação da biomassa e produção de etanol de segunda geração. Neste projeto de pesquisa, nós propomos estudar as LPMOs dos insetos Coptotermes gestroi, Drosophila yakuba e Bombyx mori. As metaloenzimas de insetos serão clonadas, produzidas em bactéria e purificadas através de métodos cromatográficos. As atividades enzimáticas (especificidades) serão estudadas em diferentes polissacarídeos. A termodinâmica de interação das LPMOs com íons metálicos será estudada por espectroscopia de fluorescência e calorimetria de titulação isotérmica (ITC). As estruturas secundária e terciária das LPMOs serão estudadas por espectroscopia de dicroísmo circular (CD), espalhamento dinâmico de luz (DLS) e espalhamento de raios X a baixos ângulos (SAXS). As estruturas tridimensionais das LPMOs serão determinadas por difração de raios X (XRD, cristalografia de proteínas). Os resultados oriundos deste projeto de pesquisa permitirão uma melhor compreensão do modo de ação das LPMOs de insetos e do papel de íons metálicos (química bioinorgânica) no mecanismo catalítico dessas enzimas. Essas LPMOs de insetos possuem grande potencial como suplementos em coquetéis lignocelulósicos comerciais.
  • Universidade Federal do ABC - SP - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022