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Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Molecular, 2022. Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Musa spp. (Banana) são consumidas ao redor do mundo e com grande importância econômica, principalmente na Ásia e nas Américas, seus maiores produtores. O Brasil foi, em 2018, o 4° maior produtor de tal cultura no mundo, com 6,7 milhões de toneladas. Tal produção encontra entraves na sua cultura devido a problemas fitossanitários, dentre eles, os fungos destacam-se. O gênero Pseudocercospora, agente etiológico da Sigatoka Negra e Sigatoka Amarela, causadas, respectivamente, pelos patógenos P. fijiensis e P. musae, é um dos principais agentes prejudiciais ao cultivo de bananeiras no Brasil, provocando redução de até 50% da produção. Fatores abióticos também possuem um grande impacto na produção anual de banana, podendo causar reduções de mais de 50%. A seca se destaca por afetar um terço de toda terra agricultável, sendo um dos maiores obstáculos para a agricultura global. Melhoramento genético de Musa é apropriado para o desenvolvimento tanto de genótipos resistentes a estresses bióticos como de genótipos tolerantes a estresses abióticos. A reprodução convencional de Musa é limitada pelo fato de a cultura ser estéril. Contudo, técnicas moleculares possibilitam um rápido acesso a informações genéticas quanto a resistência contra patógenos ou tolerância à seca presentes em genótipos selvagens, facilitando o entendimento dos mecanismos que podem depois ser integrados aos genomas de cultivares comerciais. O objetivo geral deste trabalho foi prospectar e caracterizar genes e moléculas envolvidas na resistência a P. musae e tolerância à seca em genótipo híbrido de Musa BRS Princesa. Para tanto, foram sequenciadas amostras de RNA total foliar de tratamentos controle não estressado, déficit hídrico, infecção por P. musae e coestresse para obter-se os transcriptomas globais e os genes diferencialmente expressos (DEGs) durante cada condição. O RNA-seq de BRS Princesa foi realizado via Illumina Novaseq 6000, com uma média de 25.400 genes mapeados ao genoma de referência de M. acuminata ssp. malaccensis var. DH-Pahang. Analisando com técnicas de bioinformática, 2.397 genes diferencialmente expressos (DEGs) foram identificados em relação ao controle não estressado, sendo 933 DEGs referentes ao estresse abiótico, 901 DEGs referentes ao estresse biótico e 563 DEGs referentes ao coestresse. Dentre os DEGs mais importantes pode-se listar, como principais, genes ligados a fotossíntese e estresse osmótico no estresse abiótico; genes ligados a fitormônios, PTI e ETI no estresse biótico e genes ligados a fitormônios, controle osmótico e controle de ferro no coestresse. Com isso, este estudo contribui para a elucidação dos mecanismos de resistência a estresses bióticos e abióticos em Musa e beneficiará futuros programas de melhoramento da espécie para a geração de novos genótipos. Musa spp. is an important fruit crop globally, with considerable socio-economic impact, especially in Asia and the Americas, which are the greatest producers. In 2018, Brazil was the fourth greatest producer globally, reaching 6.7 million tons annually. Production is severely affected by certain phytosanitary problems, especially fungi. The genus Pseudocercospora, responsible for Black Sigatoka and Yellow Sigatoka, caused, respectively by P. fijiensis and P. musae, is one of the major constraints to banana production, with these leaf pathogens causing reduction of up to 50% in fruit yield. Abiotic factors also have a great impact on annual yield in affected areas, also potentially causing a reduction of up to 50% in yield. Drought is highlighted because it affects one third of all arable land, being one of the major global agricultural obstacles in the 21st Century. Genetic modification of Musa is appropriate for development of genotypes resistant to both biotic stresses and abiotic stresses. Although conventional reproduction of Musa is limited due to crop sterility, molecular techniques offer rapid access to the genetic information and mechanisms involved in pathogen resistance and drought tolerance in wild genotypes, appropriate for introgression into commercial cultivar crop genomes The objective of this study was to prospect and characterize genes and molecules involved in resistance to P. musae and tolerance to drought in the tolerant hybrid genotype Musa BRS Princesa. For this, leaf RNA samples were sequenced in four different treatments, namely control, water deficit, P. musae infection and cross-stress, to obtain global transcriptomes and identification of the differentially expressed genes (DEGs) in each condition. RNA-seq was conducted on leaf RNA samples from each treatment in BRS Princesa using Illumina Novaseq 6000 technology, with an average of 25,400 genes mapped for each treatment against the reference M. acuminata spp. malaccensis var. DH-Pahang genome. Following bioinformatic analysis, a total of 2,397 genes were identified as differentially expressed in relation to non-stressed controls. These comprised 933 DEGs expressed during abiotic stress, 901 DEGs during biotic stress and 563 DEGs during cross-stress with simultaneous biotic and abiotic stresses. Among the more relevant DEGs are genes related to photosynthesis and osmotic stress during abiotic stress, genes related to phytohormones, PTI and ETI during biotic stress and genes related to phytohormones, osmotic control and iron control during cross-stress. In conclusion, this study contributes to the elucidation of mechanisms involved in resistance to biotic and abiotic stresses in Musa and will benefit genetic improvement programs for the development of new and improved genotypes.

Orientador: Karina Gonzales Silvério Ruiz Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba Resumo: Células mesenquimais isoladas do ligamento periodontal (PDLSCs) de dentes humanos mostraram ser multipotentes e possuem a capacidade de se diferenciar em adipócitos osteoblastos in vitro. Além disso, possuem a capacidade de formar tecido semelhante ao cemento e ao ligamento periodontal quando transplantadas para animais imunossuprimidos. Por outro lado foi mostrado na literatura uma grande heterogeneidade destas linhagens de células e muito tem sido feito na tentativa de isolar grupos com fenótipos mais favoráveis a diferenciação em tecido mineralizado. A literatura aponta que existe uma modulação na expressão do marcador de superfície CD166 durante a diferenciação osteoblástica e a partir destes achados levanta-se a hipótese de sua participação neste processo. Em acréscimo, células positivas para este marcador mostraram alta capacidade de diferenciar-se em fenótipo osteoblástico. Deste modo, este estudo tem como objetivo avaliar se um grupo de células enriquecido para o marcador CD166 através de separação magnética (PDL/CD166+) apresenta maior potencial de diferenciação osteoblástica/cementoblástica quando comparado ao pool de células não separadas (PDL) e ao grupo de células que não foram retidas na coluna magnética (PDL/CD166-). Este estudo ainda se propõe a avaliar se o marcador de superfície CD166 é regulado no processo de diferenciação osteoblástica. Após a separação magnética de três populações celulares, os grupos PDL/CD166+ foram submetidos a citometria de fluxo para que fosse comprovado a alta expressão de CD166. Em seguida os três grupos, PDL, PDL/CD166+ e PDL/CD166- das três populações, foram submetidos aos ensaio de Alizarina para avaliar a capacidade formação de nódulos minerais in vitro, foram ainda caracterizados por real-time PCR para avaliação da expressão de genes relacionados ao fenótipo osteoblástico (fator de transcrição relacionado a Runt-2 -Runx-2; a fosfatase alcalina ¿ ALP ¿ e a osteocalcina ¿ OCN). Nos grupos PDL e PDL/CD166+ também foi avaliado a expressão de CD166 por qPCR e citometria de fluxo. Os grupos enriquecidos apresentaram uma expressão média de 91,5% (±4,3%) de CD166. Apenas um grupo PDL/CD166- de uma população não apresentou depósitos minerais in vitro e foi identificado diferença estatisticamente significante entre os grupos PDL/CD166+ e PDL/CD166- (p

Orientador: Rene Alfonso Nome Silva Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: Neste trabalho, foi realizado um estudo de espectroscopia de femtossegundos e dinâmica estocástica aplicada a sistemas moleculares e nanomateriais. Inicialmente, foi realizado um estudo do efeito da geometria de nanopartículas sobre a sua dinâmica browniana, com ênfase no desenvolvimento de novos algoritmos em linguagem Python para investigar novos efeitos de assimetria sobre coeficientes de difusão rotacionais. Os resultados são válidos para ampla classe de sistemas, desde sistemas moleculares até nanomateriais. Para ilustrar a aplicação dos resultados no caso de sistemas moleculares, foram realizados experimentos de espectroscopia de femtossegundos do efeito Kerr ótico resolvida no tempo para líquidos. O componente difusivo da resposta temporal de femtossegundos foi analisada com base nos cálculos numéricos descritos acima. Na segunda parte do trabalho, foram realizados estudos da interação de lasers de femtossegundos com nanopartículas dielétricas exibindo conversão ascendente. Devido a diferenças de duração de pulso e conteúdo espectral de lasers de femtossegundos e lasers de onda contínua, os processos óticos não-lineares de absorção e emissão multifóton são distintos. Para explorar estas diferenças, inicialmente, este trabalho envolveu o desenvolvimento de instrumentação para estudo de absorção de dois fótons e emissão por conversão ascendente. Em seguida, investigamos a interação da radiação de femtossegundos com a matéria para duas nanopartículas de composição distintas exibindo conversão ascendente. Os eventos iniciais associados com a emissão de luz por conversão ascendente também foram investigados. Inicialmente, foi desenvolvida a eletrônica, ótica e interfaceamento para uma nova montagem de espectroscopia não-linear resolvida no tempo na escala de nanossegundos a milissegundos, tendo sido aplicada ao estudo dos mesmos nanomateriais descritos acima. Ao todo, o conjunto de resultados apresentados neste trabalho permitiu o aprofundamento nas áreas de espectroscopia resolvida no tempo, instrumentação e dinâmica estocástica Abstract: In this work, we carried out a study of femtosecond spectroscopy and stochastic dynamics applied to chemical systems and nanomaterials. Were started with a study of the effect of nanoparticle geometry on its Brownian dynamics, with emphasis on the development of new algorithms in Python language to investigate new effects of asymmetry on rotational diffusion coefficients. The results are valid for a wide class of systems, from molecular systems to nanomaterials. To illustrate the application of the results in the case of molecular systems, spectroscopy experiments of time-resolved optical-kerr effect on liquids were performed. The diffusive component of the temporal response of femtoseconds was analyzed based on the numerical calculations described above. In the second part of the work, were performed studies of the interaction of femtosecond lasers with dielectric nanoparticles showing up-conversion. Due to differences in pulse duration and spectral content of femtosecond lasers and continuous wave lasers, the nonlinear optical processes of absorption and multiphoton emission are distinct. To explore these differences, initially, this work involved the development of instrumentation for the study of two-photon absorption and emission by up-conversion. Next, we investigated the interaction of the femtoseconds radiation with matter for two distinct composite nanoparticles exhibiting up-conversion. The initial events associated with light-emitting by up-conversion were also investigated. Initially, the electronics, optics and interfacing were developed for a new non-linear spectroscopy assembly resolved in time on nanoseconds to milliseconds scale, and applied to the study of the same nanomaterials described above. in all, the set of results presented in this work allowed the deepening in the areas of time-resolved spectroscopy, instrumentation and stochastic dynamics Mestrado Físico-Química Mestre em Química CAPES