Projetos de Pesquisa

 

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Viviane Castelo Branco Reis

Ciências Biológicas

Biotecnologia
  • controle optogenético da expressão gênica em komagataella phaffii
  • Komagataella phaffii é uma reconhecida plataforma para produção de proteínas heterólogas apresentando um futuro promissor como biofábrica de moléculas de interesse industrial, pois é capaz de atingir altas densidades celulares, realizar modificações pós-traducionais semelhantes a eucariotos mais complexos, secretar proteínas eficientemente além de possui um metabolismo preferencialmente respiratório. O sistema de expressão mais usado em K. phaffii se baseia no promotor PAOX1, que é induzido por metanol, um composto tóxico, inflamável sendo, portanto, evitado para a produção de moléculas nas indústrias farmacêutica e alimentícia. Por outro lado, a radiação luminosa pode ser considerada como indutor físico inócuo. No contexto da optogenética, foram identificadas várias moléculas responsivas à luz que inicialmente foram aplicadas em neurociência e, posteriormente, em circuitos genéticos. Considerando seu benefício como indutor, o presente trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema de expressão baseado na luz para K. phaffii que, além de não apresentar os problemas encontrados na regulação por metanol, não interfere no metabolismo da levedura, podendo ser também usado na montagem de circuitos genéticos para regular vias metabólicas. Para isso, serão analisados dois sistemas optogenéticos, um baseado em luz vermelha e outro em luz azul. Por fim, o sistema que apresentar o melhor resultado com o gene repórter eGFP será empregado na produção da monelina, uma proteína com capacidade adoçante superior ao açúcar comum, com a vantagem de não ser um carboidrato.
  • Universidade de Brasília - DF - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Viviane Glaser

Ciências Biológicas

Morfologia
  • citotoxicidade do cobre em astrócitos e neurônios: papel da readaptação do metabolismo energético celular em células do sistema nervoso central expostas a elevadas concentrações do metal
  • A doença de Wilson é caraterizada por um acúmulo nas concentrações de cobre, devido a mutações no gene ATP7B, que codifica uma proteína responsável pela excreção de cobre, em hepatócitos. Devido a excessiva quantidade de cobre no fígado e/ou devido a morte de hepatócitos, o excesso de cobre na corrente sanguínea pode afetar o sistema nervoso central (SNC). O acúmulo de cobre no cérebro está relacionado com alterações neurológicas, sendo que os pacientes com a doença de Wilson apresentam tremores, parkinsonismo, disartria e convulsões. Apesar do cobre ser importante para o funcionamento celular, um aumento na concentração deste metal resulta em citotoxicidade, principalmente por causar danos às mitocôndrias, como já observado em hepatócitos. O efeito de altas concentrações de cobre nestas células já é bem conhecido, no entanto, no sistema nervoso central (SNC) estes efeitos não são muito estudados. No cérebro, os astrócitos são células-chave no metabolismo do cobre, devido à sua localização e sua habilidade de captar, estocar e exportar o cobre para as demais células do SNC. No interior das células, o cobre pode ser encontrado no citoplasma e também no interior de organelas, sendo que a principal organela que compartimentaliza o cobre é a mitocôndria. A mitocôndria é a organela celular responsável pela maior produção líquida de energia nas células e, tendo em vista que este processo é responsável pela quase totalidade do ATP produzido no SNC, a regulação da respiração mitocondrial se torna essencial para o correto metabolismo energético neste tecido. Levando em consideração a importância do cobre para o correto funcionamento das células do tecido nervoso, que elevações nas concentrações de cobre são citotóxicas e que pacientes com a doença de Wilson apresentam alterações neurológicas, este projeto visa observar os efeitos deletérios do cobre em células do SNC que são mais susceptíveis ao cobre (neurônios) e em células mais resistentes a este metal (astrócitos), a fim de comparar os efeitos deste metal nestas células no que se refere às readaptações do metabolismo energético mitocondrial e atividade antioxidante em função da toxicidade do cobre. Assim, este projeto hipotetiza que elevadas concentrações de cobre no interior dos astrócitos causam disfunção mitocondrial, o que diminui a produção de ATP, aumentando a razão AMP/ATP. Desta forma, ocorre a ativação da AMPK, o que consequentemente aumenta a biogênese mitocondrial. Desta forma, o cobre em concentrações elevadas nos astrócitos desencadeia uma readaptação do metabolismo energético nestas células, devido a maior expressão e atividade de enzimas antioxidantes encontradas nos astrócitos, e isto está relacionado com a resistência destas células às elevadas concentrações de cobre que podem acumular. Compreendendo-se melhor a citotoxicidade do cobre, será possível futuramente encontrar um alvo terapêutico a fim de melhorar a qualidade de vida dos pacientes portadores da doença de Wilson ou de outras patologias neurodegenerativas associados ao excesso de cobre no SNC.
  • Universidade Federal de Santa Catarina - SC - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Viviane Khoury Asfora

Engenharias

Engenharia Nuclear
  • produção e caracterização de materiais com base em boratos para dosimetria das radiações ionizantes
  • As radiações ionizantes são amplamente utilizadas na medicina para diagnóstico e terapia de doenças, na área industrial, para medidas de espessura de chapas, para controle de processos químicos, esterilização de materiais, análises por técnicas não destrutivas de soldas, desgaste de materiais, etc. Além disso, são utilizadas para datação em estudos de arqueologia, para análises ambientais, e na agricultura. Todas estas aplicações baseiam-se na interação da radiação com a matéria e requerem a detecção da radiação ionizante. Ao mesmo tempo, a estimativa da dose recebida pelos trabalhadores que operam as instalações radiativas e pelos pacientes submetidos ao diagnóstico e tratamento com radiação ionizante requer o uso de sensores, chamados de dosímetros. Este amplo leque de aplicações médicas e industriais das radiações ionizantes no país torna imprescindível o desenvolvimento de pesquisas que visem o desenvolvimento de detectores de radiação. Os avanços tecnológicos e a produção de novos materiais têm feito com que cresçam as pesquisas em materiais dosimétricos, baseados em sistemas de detecção por termoluminescência (TL) e por Luminescência Opticamente Estimulada (OSL). A luminescência é um fenômeno caracterizado pela emissão de luz visível de um material, previamente submetido à radiação ionizante, em resposta a algum estímulo externo, tais como calor ou estímulo óptico. Quando a excitação é de natureza térmica, este processo é denominado de termoluminescência (TL); quando a excitação é através da luz, é denominado de luminescência opticamente estimulada (LOE ou OSL, do inglês Optically Stimulated Luminescence). A dosimetria das radiações ionizantes por técnicas luminescentes tem ampla aplicação na proteção radiológica de indivíduos ocupacionalmente expostos, pacientes submetidos a exames radiográficos, controle de qualidade em radioterapia, reatores nucleares etc. Dentre os materiais que que tem aplicação como dosímetros luminescentes destacam-se o tetraborato de lítio (Li2B4O7) e o tetraborato de magnésio (MgB4O7) que possuem a vantagem de apresentar o número atômico efetivo próximo do tecido humano, o que é importante para as aplicações dosimétricas. O Zeff do (Li2B4O7) é igual a 7,3., enquanto que o Zeff do MgB4O7 é de 8,4, muito próximos de 7,4 que é o valor do Zeff para a água e o tecido mole. Além disso, a presença dos átomos de 6Li e 10B em sua fórmula química possibilita a sua aplicação na área de dosimetria de neutrons. O nosso grupo de pesquisa vem há alguns anos desenvolvendo novos materiais dosimétricos através do método de combustão. Com base na experiência do nosso grupo de pesquisa, e das necessidades da área nuclear de desenvolvimento e domínio da tecnologia de detectores de radiação, estamos propondo neste projeto o desenvolvimento e caracterização de dosimetros com base em boratos, visando a sua aplicação na dosimetria de radiação X e gama, bem como de feixes de neutrons. Os sensores a serem desenvolvidos através desse projeto serão caracterizados para a dosimetria por emissão termoluminescente (TL) e por emissão opticamente estimulada - OSL . É objetivo deste projeto produzir e caracterizar de cristais de Li2B4O7 e MgB4O7 dopado com diferentes materiais tais como Tm, Dy, Ce, Ag, etc. , O projeto também terá um efeito multiplicador uma vez que resultará na capacitação de alunos de pós-graduação na área de Tecnologias Energéticas e Nucleares, além de possibilitar o desenvolvimento de dosímetros OSL para nêutrons, hoje ainda não disponíveis, contribuindo assim para o avanço tecnológico do país.
  • Universidade Federal de Pernambuco - PE - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022