TCC - Biotecnologia

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ILACVN - Centro Interdisciplinar de Ciências da Vida - Bacharelado em Biotecnologia

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Existe agrobiodiversidade conservada in situ on farm pelos agricultores de Foz do Iguaçu?
(2024) Gonzalez Guedez, Moises David
A conservação in situ on farm é uma estratégia importante para garantir a segurança alimentar e nutricional e a sustentabilidade dos sistemas agrícolas. Variedades vegetais cultivadas pelos agricultores familiares são fontes de alelos para características de adaptação às condições locais, como resistência a doenças e pragas e adaptação a condições climáticas específicas, abrindo oportunidades para aplicações biotecnológicas. Objetivou-se realizar um diagnóstico da agrobiodiversidade conservada in situ on farm pelos agricultores na região de Foz do Iguaçu. Para tal, aplicou-se questionários pré-estruturados a doze agricultores familiares nas "feirinhas" agrícolas. Os questionários, divididos em três partes, abordaram sobre o perfil socioeconômico, agricultores que cultivam e os que não cultivam agrobiodiversidade local/tradicional. Os dados foram analisados descritivamente. O perfil socioeconômico dos agricultores revelou que a maioria advém do próprio município. Predominam o ensino médio incompleto e superior completo. A maioria reside há mais de dez anos em suas propriedades, que variam em tamanho, sendo mais de 10 hectares a mais comum. Geralmente, de duas a três pessoas responsabilizam-se pelo cultivo da área, cuja mão-de-obra predominante foi a familiar. As atividades agrícolas incluem horticultura, pecuária e cultivos principais. A comercialização ocorre principalmente em mercados locais e direta ao consumidor. Embora nenhum cultive agrobiodiversidade local, muitos estão cientes do conceito. As razões para não as cultivar incluem pressão do mercado e a facilidade para a comercialização. Priorizam-se variedades comerciais pela produtividade e lucro, mas a falta de acesso e conhecimento das variedades locais foram uma barreira. A ausência de cultivo de agrobiodiversidade entre os agricultores entrevistados destaca a urgência de conservação e de valorização da agrobiodiversidade, porém, a disposição de alguns agricultores em considerar variedades locais no futuro sugere potencial para mudanças. Neste contexto, a biotecnologia pode ser benéfica ou prejudicial à agrobiodiversidade, dependendo de sua aplicação. Estratégias como programas de capacitação, políticas de incentivo financeiro e envolvimento dos agricultores na pesquisa podem reverter o cenário de ausência de agrobiodiversidade local, o que contribuirá para a manutenção de espécies e para a segurança alimentar e nutricional das comunidades.
Avaliação do efeito fotoprotetor do extrato hidroalcóolico e metánolico de Aloe vera.
(2024) Perea Lemos, Kiara Crisstell
A pele é o maior órgão do corpo humano, é uma camada que envolve nosso corpo que serve de proteção contra agentes externos, como luz do sol, que é composta por raios UV, e calor. O excesso de exposição a luz do sol pode causar cancer de pele, que corresponde a 25-30% dos tumores malignos diagnosticados no Brasil. As plantas medicinais são usadas desde os primórdios da humanidade, devido à sua característica de sintetizar vários compostos químicos. Ao redor do mundo milhares de espécies são usadas na preparação de remédios que derivam de saberes populares ou tradicionais de cada país Um grupo de plantas que já pode ser considerada rotineira, devido a sua versatilidade são aquelas pertencentes ao gênero Aloe. Aloe vera já demonstrou sua efetividade em reduzir a porcentagem de radical DPPH, apresentando uma boa capacidade antioxidante, com isso mostrou-se um interesse nos estudos para avaliar sua ação frente à radiação UV. O objetivo do estudo foi avaliar a atividade fotoprotetora do extrato hidroalcóolico e metanólico de Aloe vera. Para proceder com a avaliação após coleta e processamento do material vegetal, foi realizado o preparo dos dois extratos. O modelo de teste selecionado são células da linhagem HBMEC e MIA PaCa, que foram cultivadas de acordo com o protocolo já estabelecido. A citotoxicidade do extrato, citotoxicidade da UV e a atividade fotoprotetora dos extratos foi avaliada mediante a viabilidade celular com o teste de MTT. O cálculo e determinação do FPS foi realizado com a leitura das absorbâncias com Espectrofotômetro UV-VIS dos extratos que mostraram efetivamente o efeito fotoprotetor. Com o estudo concluiu-se que ambos os extratos de Aloe vera não possuem um efeito citotóxico frente as células, a UV irradiada a partir dos 13 minutos é capaz de reduzir em até 35% a viabilidade celular. Apenas o extrato hidroalcóolico na diluição de 25% apresentou um efeito fotoprotetor. Quando realizado a leitura da absorbância e os cálculos o extrato apresentou um FPS de 8, além de não apresentar degradação quando feita uma segunda leitura após irradiação de UV. Com os resultados obtidos, concluímos que pesquisas são fundamentais para o desenvolvimento de protetores solares eficientes e seguros a partir de substâncias naturais, promovendo a biodiversidade e o respeito ao conhecimento tradicional das plantas.
Avanços em métodos de clonagem molecular para a engenharia genética e biologia sintética.
(2024) Santos, Julia Beatriz dos
Este Trabalho de Conclusão de Curso apresenta um estudo introdutório sobre a engenharia genética e a biologia sintética, explorando as técnicas revolucionárias e suas aplicações transformadoras na medicina, agricultura e biotecnologia. Com a introdução das enzimas de restrição e a capacidade de manipular o DNA, a engenharia genética propiciou avanços significativos, como a produção de insulina humana recombinante e o desenvolvimento de culturas agrícolas transgênicas com resistência a pragas e tolerância a herbicidas, demonstrando o potencial destas tecnologias para resolver desafios globais em saúde e alimentação. A análise detalha o processo de clonagem molecular, fundamentando-se em técnicas experimentais que permitem a transferência e combinação de genes entre organismos, resultando em microrganismos, plantas e animais geneticamente modificados para fins específicos. Diversos métodos de clonagem são examinados, incluindo o Golden Gate, que permite a montagem eficiente de sequências de DNA, e Biobricks, que padroniza partes biológicas para facilitar a construção de sistemas biológicos complexos. Além disso, discute-se o método TEDA, que utiliza a exonuclease T5 para a montagem simplificada de DNA, e a importância das enzimas de restrição na clonagem precisa de DNA. O método de Gibson é destacado por sua capacidade de unir múltiplos fragmentos de DNA em um processo isotérmico, simplificando a construção de moléculas grandes de DNA. Aborda-se também a clonagem por PCR, um método versátil para a amplificação e clonagem de DNA, e a clonagem TA, que se aproveita da propriedade da Taq polimerase para facilitar a ligação de produtos de PCR a vetores de clonagem. O estudo avança com a técnica Gateway Cloning, enfatizando sua eficiência na transferência de fragmentos de DNA entre vetores, e o método SLICE, que se destaca por sua capacidade de montar DNA sem sítios de restrição. Adicionalmente, o recombineering é apresentado como uma técnica poderosa para a modificação direta do DNA genômico, abrindo caminhos para a edição genômica e o desenvolvimento de novas terapias genéticas. Este TCC sublinha a importância dessas técnicas revolucionárias para o avanço científico e aplicações práticas em várias áreas da biotecnologia, sinalizando o futuro promissor destas tecnologias na engenharia genética e na biologia sintética. Com uma visão compreensiva das metodologias atuais e potenciais futuras aplicações, este trabalho destaca a engenharia genética e a biologia sintética como campos fundamentais para o progresso contínuo na ciência e tecnologia, evidenciando seu papel crítico na solução de problemas complexos de saúde, alimentação e sustentabilidade ambiental.
Potencial bioquímico metanogénico de avena y evaluación de la bioaumentación utilizando un cultivo mixto con enriquecimiento de suelo antártico en la digestión anaeróbica.
(2024) Alderete Ortigoza, Patricia Yolanda
La crisis energética, consecuencia de la actividad humana, ha provocado un gran impacto en el medio ambiente. Esto a su vez, no ha pasado por desapercibido y ha incentivado a los investigadores a desarrollar otras fuentes de energía alternativas para poder contar con una amplia variedad de energías limpias, sostenibles y renovables que puedan reemplazar a los combustibles fósiles y así reducir el impacto al medio ambiente. El biogás es una de las fuentes de energía ecoamigable que puede ser producida a partir de la digestión de residuos, sea este residuo agrícola, residuo de industria láctea o residuos sólidos de desechos municipales y está compuesto principalmente por metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2). El metano es producido biológicamente por microorganismos metanogénicos. La producción de biogás a partir de residuos agrícolas ricos en lignocelulosa es un proceso que sucede de manera lenta pero constante, donde el metano es originado principalmente a partir de la degradación de hemicelulosa y celulosa. Este trabajo tiene como objetivo el estudio del potencial de producción de biogás y metano de la avena, un material lignocelulósico con buen porcentaje de material orgánico biodegradable. Además, con el intuito de mejorar la degradación anaeróbica de material lignocelulósico y aumentar la producción de biogás y metano, fueron analizadas separadamente un ensayo conteniendo la muestra de avena individual (AI) con inóculo y un segundo ensayo conteniendo avena con inóculo y la adición de un cultivo mixto (CM) a base de extracto de suelo enriquecido (ESE), para la evaluación de los efectos de este ESE sobre la digestión anaeróbica de la avena. El ESE es realizado a partir de suelo Antártico con potencial metanogénico. El ensayo de Potencial Bioquímico de Metano (PBM) fue realizado en el Laboratorio de Biogás del Centro Internacional de Energias Renovables - Biogás (CIBiogás). Los resultados indican que la avena es un material con un potencial de biodegradabilidad relativamente buena, presentando valores promedio de producción de biogás de 595 LN /kg SV⁻¹ en el ensayo de AI con inóculo y 561 LN /kg SV⁻¹ en el ensayo de avena con inóculo más CM a base de ESE. Sin embargo, este último presentó mayor contenido de metano, siendo este 4% más que el resultado obtenido en el ensayo de AI con inóculo. Los resultados demuestran que la técnica de bioaumentación puede ser provechosa para el mejoramiento de la digestión anaeróbica de materiales lignocelulósicos, sin embargo, se necesitan todavía muchos estudios para la comprensión del complejo proceso de digestión anaeróbica.
Desarrollo de una metodología empleando quechers y HPLC dad para la evaluación del potencial de biodegradación de la atrazina por hongos filamentosos.
(2024) Barrera Contreras, Angie Rocio
El agua, crucial para la vida, enfrenta una grave contaminación debido a actividades antrópicas, una vez que sustancias tóxicas son desechadas y estas contaminan aguas superficiales y subterráneas, causando pérdida de biodiversidad y enfermedades. La agricultura, una de las principales actividades con su uso extensivo de agrotóxicos como la atrazina, contribuye significativamente a esta contaminación. Aunque efectiva contra malezas, la atrazina residual persiste en el ambiente debido a su uso indiscriminado y a la relativa estabilidad de las propiedades químicas, llevando así a una acumulación y por ende aumentando el riesgo de exposición a largo plazo, afectando la salud de los animales y el mismo ser humano. Por ello, existen diversos estudios que buscan alternativas que sean económicas y reproducibles, como es el caso del uso de bacterias y hongos con la capacidad de biodegradar la atrazina. Este trabajo buscó evaluar hongos aislados del Arroyo Dorado, un efluente de la ciudad de Foz de Iguazú que se ha visto contaminado por desechos agrícolas y lixiviados provenientes de un antiguo vertedero. Los aislados están depositados en la Colección de Cultivos de Microorganismos de Importancia Biotecnológica y Ambiental (CCMIBA) de la Unila. Se desarrollaron metodologías para seleccionar hongos con la capacidad de degradar la atrazina, que incluyeron pruebas de enriquecimiento y crecimiento, purificación de muestras con QuEChERS y análisis por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC-DAD). Tras las pruebas de selección y enriquecimiento seis hongos filamentosos destacaron, entre los cuales el hongo Clonostachys sp. CCMIBA 225 fue el que no obtuvo una diferencia significativa en el test de crecimiento comparado con el crecimiento en fuentes ricas en carbono, convirtiéndolo en un candidato prominente para futuros estudios de degradación. Los resultados indican que el aislamiento selectivo de hongos es una estrategia eficiente para la identificación de microorganismos con alta tolerancia a la atrazina. Además, se demostró que la metodología QuEChERS es efectiva en la recuperación de la atrazina y sus metabolitos deisopropilatrazina y desetilatrazina, lo que la hace prometedora para estudios posteriores de degradación de la ATZ por medio de hongos filamentosos, con posibles implicaciones significativas en aplicaciones biotecnológicas para futuras aplicaciones en la remediación ambiental.
Evaluación de la actividad cicatrizante del látex de Euphorbia ingens en un modelo de cultivo in vitro de células.
(2024) Palma Ramirez, Jonathan David
La cicatrización de las lesiones cutáneas es un proceso complejo que implica una serie de etapas, incluyendo la hemostasia, inflamación, proliferación y remodelación. La activación de las células endoteliales es el primer proceso que ocurre en la angiogénesis, un fenómeno crucial en la cicatrización de heridas, ya que se necesitan nuevos vasos sanguíneos para llevar los recursos necesarios a las áreas lesionadas. Las heridas crónicas representan un importante problema económico y social a nivel mundial, por lo que se buscan activamente nuevos compuestos regenerativos. Las plantas medicinales, como Euphorbia ingens, han sido utilizadas históricamente para tratar heridas, pero su potencial cicatrizante no ha sido completamente estudiado. Este trabajo evaluó la capacidad cicatrizante del látex de E. ingens en un modelo in vitro utilizando líneas celulares HBMEC y MRC-5, realizando experimentos de citotoxicidad, migración celular y análisis morfológicos. Los resultados de este estudio demostraron que el látex no causa toxicidad en ambas líneas celulares y promovió una reducción significativa del área de la cicatrización. En el análisis de fluorescencia, las células tratadas mostraron una estructura en el citoesqueleto más ramificada que en el control; aparentemente estas extensiones son filopodios y lamelipodios, estructuras celulares clave en la migración celular. Estos resultados incentivan a futuras pesquisas para comprender mejor el mecanismo y cuáles compuestos específicos del látex son responsables de esta estimulación de la migración celular.
Evaluación de los efectos de la exposición del medicamento etinilestradiol + levonorgestrel metabolizado por microorganismos tolerantes en caenorhabditis elegans como modelo biológico.
(2022) Aguilera Silva, Alba Teresa
Algunos fármacos, como las hormonas naturales estradiol (E2) y sintéticos, presentes en píldoras anticonceptivas como etinilestradiol (EE2) han sido identificados en distintas matrices ambientales. Está comprobado que este tipo de compuesto pueden acarrear efectos perjudiciales a la fauna acuática, propiciando diversos daños morfológicos, metabólicos y alteraciones del tipo sexual. La principal herramienta de eco toxicología para evaluar los efectos tóxicos de una sustancia química en un ecosistema acuático, es por medio de ensayos de monitoreo biológico utilizando organismos modelos. En este trabajo, se evaluó los efectos causados por la exposición del medicamento anticonceptivo Etinilestradiol + evonorgestrel en una concentración de 10 mg/L utilizando al organismo modelo C. elegans, antes y después de ser metabolizados por hongos tolerantes aislados del antiguo vertedero “Arroio Dourado”. Se analizaron los comportamientos de locomoción, latidos faríngeos, número de huevos en útero y la capacidad de supervivencia y desarrollo de los gusanos. Se llevaron a cabo 3 grupos de exposición: gusanos en etapa larval L1, por la exposición de 1 hora y posterior retirada de los compuestos, gusanos en etapa L1, sin la retirada de los compuestos y en gusanos en etapa larval L4. Los resultados no mostraron diferencias significativas en los grupos analizados, anticonceptivo y anticonceptivo metabolizado por el hongo tolerante (AMHT), en relación al control M9, en los ensayos de supervivencia, latidos faríngeos, capacidad de desarrollo y número de huevos en el útero, en ninguna de los 3 grupos de exposición (exposición en L1 con lavado, L1 sin lavado y exposición en L4). Sin embargo, se observó una disminución en el número de thrashes al evaluar la locomoción de los gusanos tratados con el grupo AMHT, tanto en etapa larval L1 como en L4. La concentración de medicamento utilizada y otros parámetros no permiten concluir que el medicamento por sí solo o post-metabolización sean seguros y confiables para los organismos biológicos expuestos a ellos, en ambientes controlados o en la naturaleza.
Método de avaliação experimental in silico baseado em algoritmos de aprendizado de máquina para a predição de peptídeos anticâncer
(2023) Lorena, Isabella Caroline Sachini; Orientação
O Câncer representa uma das principais causas de morte em todo mundo. As formas de tratamento disponíveis causam graves efeitos colaterais e resistência das células cancerígenas. Neste contexto, os Peptídeos Anti Câncer (ACP) constituem uma alternativa promissora de tratamento, uma vez que possuem efeitos como imuno moduladores e indutores da apoptose. No entanto, a identificação e caracterização de um ACP de forma experimental consiste em uma tarefa onerosa em relação ao custo monetário e tempo. Desse modo, estudos in silico, em especial, por meio de técnicas de aprendizado de máquina, tem motivado o desenvolvimento de métodos automáticos para auxiliar no processo de identificação. Entretanto, apesar de resultados promissores reportados na literatura, o mecanismo pelo qual os peptídeos apresentam atividade anticancerígena é um tema em aberto que ainda não é adequadamente compreendido. Além desse aspecto, os estudos existentes apresentam métodos diversos em termos das estratégias adotadas, tais como: descritores de características; algoritmos de aprendizado de máquina e método de avaliação. Esse cenário dificulta a análise adequada das abordagens existentes e a comparação com novas propostas. Portanto, neste trabalho, com o intuito de definir um baseline para a literatura, foi proposto um método de avaliação experimental para o qual foram analisadas diferentes estratégias de predição de peptídeos. Para alcançar esse objetivo, foi realizada uma extensa análise por meio da combinação de 18 algoritmos de aprendizado de máquina com 13 descritores de características. Como resultado desse estudo experimental, um total de 2240 modelos foram construídos e avaliados utilizando diferentes métricas. Desse modo, pela análise de resultados estatísticos obtidos, observa-se que é preferível a utilização de descritores que apresentam maior desempenho em termos de acurácia e menor dimensionalidade. Além disso, é possível constatar, que considerando as técnicas avaliadas neste estudo, o desempenho dos modelos construídos possui maior influência em relação ao tipo de descritor de característica utilizado como, por exemplo, os modelos Circular/catboost e CTD/gbc.
Bioprospección de hongos del Parque Nacional do Iguaçu (Brasil) con actividad antitumoral.
(2021) Machado, Jessica Rosmary Romero
El presente trabajo estudió la biodiversidad fúngica del PNI seleccionando hongos aislados del suelo del Parque Nacional do Iguaçu con potencial para producción de compuestos antitumorales para aplicaciones en el campo de la oncología. En el estudio, se utilizaron líneas tumorales derivadas de tumores sólidos de páncreas, empleando células MiaPaca 2, en las que fueron realizadas pruebas de proliferación celular con el fin de determinar la disminución de la viabilidad celular, usando el ensayo de proliferación celular MTT (Bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolio) en Medio de Eagle modificado por Dulbecco (DMEM). Los hongos conservados en la Colección de Cultura de Microorganismos de Importancia Biotecnológica y Ambiental (CCMIBA) se cultivaron en medio líquido de Malta al 2% y los extractos obtenidos después del cultivo, se agregaron a cultivos celulares. La viabilidad celular se determinó cuantificando la absorbancia a 492 nm y 630 nm en espectrofotómetro expresados en porcentaje de viabilidad celular. Los resultados mostraron extractos fúngicos capaces de inhibir el crecimiento celular, sin embargo, también extractos fúngicos que aumentaron la proliferación celular, mediante el ensayo de MTT se obtuvo el valor de IC50 para los hongos: Fusarium sp. MD, Fusarium sp. BF, Fusarium sp. IT, Cladosporium sp. EB, Trichoderma sp. KQ, y para los hongos taxonómicamente no identificados: IL, CH, PK, CX y CE. Nuevos estudios están siendo realizados por el grupo para la caracterización taxonómica de los mismos siendo de suma importancia para la continuidad de los estudios. Los hongos estudiados, además de tener potencial para tratamiento tumoral pueden ser utilizados en el ámbito clínico para encontrar biomarcadores, blancos terapéuticos en protocolos de laboratorios y métodos de detección precoz mediante la actividad de aumento de la proliferación celular.
Padronização da amplificação isotérmica mediada por Loop (LAMP) para detecção de Babesia Canis
(2023) Spinozzi Bicudo, Lia
Hemoparasitoses caninas, endêmicas no Brasil e emergentes globalmente, são de relevante preocupação na medicina veterinária devido à sua alta morbidade e mortalidade em cães. Transmitidas principalmente por carrapatos, especificamente Rhipicephalus sanguineus, essas doenças são potencialmente zoonóticas e podem manifestar-se em áreas urbanas e rurais. Dentre as principais hemoparasitoses no Brasil, pode-se citar a babesiose canina, causada pelo agente do gênero Babesia. Embora muitos cães manifestem sintomas clínicos evidentes, há casos de portadores assintomáticos. Assim, um obstáculo presente é a ausência de um método de diagnóstico ágil, preciso e econômico que permita o tratamento precoce apropriado para os cães, a fim de minimizar as complicações associadas. Portanto, é essencial criar uma técnica de detecção rápida, específica e de custo acessível para esse patógeno. Uma alternativa promissora é a técnica de Amplificação Isotérmica Mediada por Loop (LAMP), que apresenta uma combinação de eficiência, rapidez e custo mais baixo quando comparada à Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) multiplicando o DNA desejado em uma temperatura estável e gerando diversas réplicas. O objetivo deste estudo foi desenvolver e padronizar a técnica LAMP para detectar o protozoário Babesia canis, causador da babesiose canina. Esta doença, comum em muitas regiões do mundo, é caracterizada principalmente pela destruição dos glóbulos vermelhos do hospedeiro, resultando em sintomas como febre, icterícia, anemia e, em alguns casos, manifestações neurológicas. Para isso, amostras de sangue, tecido e cultura provenientes de cães positivados sorologicamente para babesiose tiveram seu DNA extraído e foram realizados testes de padronização, utilizando dois pares de primers (F3, B3, FIP e BIP), variando os parâmetros temperatura, tempo e concentração do reagente betaína. Testaram-se quatro temperaturas (60 °C, 61 °C, 62 °C e 63 °C), sete períodos de incubação (60, 55, 50, 45, 40, 35 e 30 minutos) e sete diferentes concentrações de betaína (0M, 0.4M, 0.6M, 0.8M, 1.2M, 1.4M e 1.6M), utilizando água como controle negativo. A detecção visual do resultado da técnica foi realizada através do uso de 1uL do corante intercalante SYBR Green I por amostra. Os resultados indicaram que a reação foi padronizada de maneira simplificada, na qual o produto foi amplificado a 62°C, com um tempo de incubação de 60 minutos e 1.2M de betaína. O mesmo protocolo foi utilizado no teste de especificidade dos primers, no qual a técnica LAMP mostrou amplificação específica para Babesia canis, sem ocorrência de amplificação cruzada. Assim, o método LAMP revelou-se ágil e descomplicado, sendo excelente para identificar patógenos, como Babesia canis. Sugere-se estudos subsequentes para analisar a sensibilidade do exame.
Design, assembly, clonagem e preservação de circuitos genéticos paratransgênicos para prevenção da leishmaniose visceral
(2023) Braatz, Giulio Mendes; Rojas, Cristian Antonio
A Leishmaniose visceral canina tem registrado um aumento significativo de casos na região oeste do Paraná nos últimos anos, e os métodos de prevenção atuais mostram-se insuficientes para conter o avanço da doença nessa região e em outras partes do Brasil, devido a desafios de implementação. Diante desse cenário, torna-se imperativo desenvolver e aprimorar novas alternativas que possam desacelerar esse avanço. A paratransgênese surge como uma abordagem promissora ao modificar microrganismos presentes na microbiota do vetor da leishmaniose para que passem a produzir moléculas leishmanicidas. Este estudo foca no potencial da paratransgênese e emprega os princípios da biologia sintética para proporcionar padronização, previsibilidade e modularidade a essa estratégia, ainda pouco explorada em pesquisas sobre o tema. Além disso, destaca-se como a primeira pesquisa da UNILA a adentrar o campo da biologia sintética. O trabalho consiste na construção de quatro circuitos genéticos, seguindo os preceitos da biologia sintética, com o intuito de aplicá-los em estratégias de paratransgênese para o controle efetivo da Leishmaniose Visceral. Este estudo não apenas aborda desafios específicos no contexto da Leishmaniose Visceral, mas também estabelece uma base para futuras pesquisas, proporcionando um arcabouço valioso para a expansão do conhecimento e aprimoramento das estratégias de controle da doença.
Evaluación del Potencial de Biorremediación de Efluentes Industriales por Microorganismos de la Isla Deception, Antártica
(2023) López Colorado, Viviana
La contaminación por efluentes industriales se ha convertido en un problema global importante que requiere atención inmediata ya que compromete el bienestar de los ecosistemas y la salud humana. La industria alimentaria es una de las principales contribuyentes a la contaminación mundial, ya que produce desechos con un alto contenido orgánico en el medio ambiente. El suero, un subproducto de la producción de queso, a menudo se desecha y se le conoce como la sustancia más contaminante debido a sus altos valores de DBO. La industria cervecera también genera residuos, parte de ellos procedente de la fase de cocción del mosto, colectados y usados para la realización de este estudio. Para la degradación de dichos compuestos puede hacerse uso de microorganismos, ya sean nativos de los propios efluentes y/o con otro tipo de origen como los ambientes extremos y con características únicas. En la Isla Deception (Antártica), existen diversidad de microorganismos como los psicrófilos (o criófilos) que se modifican para nutrir, replicar y retener sus actividades metabólicas y prosperan incluso durante los inviernos antárticos. La alta actividad enzimática a bajas temperaturas implica una característica importante para el ahorro energético. Así mismo, poseen potenciales enzimas activas en frío con diversos usos en los sectores comercial y de investigación en biotecnología. Por ello, el objetivo de este trabajo es evaluar el potencial biotecnológico de microorganismos presentes en muestras recolectadas de sedimentos marinos en la Isla Decepción en la Antártica para tolerar y/o degradar material orgánico de efluentes industriales. Se desarrolló la reactivación de microorganismos conservados y se realizaron pruebas enzimáticas. Se implementaron distintas etapas, desde la reactivación de los microorganismos antárticos hasta la evaluación de consorcios en efluentes industriales cerveceros y de suero de leche, ejecutándose diversos experimentos y técnicas para estudiar extremófilos. Fueron seleccionadas dos bacterias y un hongo para constituir un consorcio, este último se evaluará posteriormente para conocer su potencial de tolerancia y/o degradación de material orgánico presente en muestras industriales colectadas. Fueron caracterizadas colonias con alta actividad exoenzimática en las pruebas de ‘caseína’ e ‘hidrólisis de almidón’. En el caso de las proteasas, su producción enzimática indica su utilización en la degradación de compuestos típicamente proteicos, como sangre y leche; por ello fueron evaluados consorcios en efluentes provenientes de la industria quesera y del reaprovechamiento del suero de leche, ambos suministrados por la empresa ‘Sooro Renner’. Por otra parte, las amilasas descomponen (hidrolizan) el almidón contenido en diversas muestras, como en las colectadas de la industria ‘277 Craft Beer’, pues la malta puede contener en torno de 60% de almidón. Fue corroborada la producción de amilasas y proteasas microbianas con potencial aplicación biotecnológica, principalmente en el área ambiental, pues se demuestra la sobrevivencia de microorganismos antárticos a diversos factores, además de la capacidad de degradación de compuestos proteicos y amilolíticos presentes en efluentes.
Evaluación de la papaína como agente antiangiogénico in vitro
(2023) García Cruz, Franklin Oswaldo
O uso da papaína no tratamento de cicatrizes é estudado há vários anos, é utilizada como desbridamento, tem ação anti-inflamatória, atuando na contração e união de bordas de feridas em cicatrização. Porém, seu uso em células endoteliais microvasculares do cérebro humano não é bem conhecido na literatura, mas sabe-se que pode ter um papel importante na medicina como inibidor do crescimento vascular em tumores. No presente trabalho foi investigada a possibilidade de utilização da enzima papaína em modelo in vitro de células endoteliais microvasculares do cérebro humano. A inibição do crescimento de células vasculares foi realizada avaliando a citotoxicidade em diferentes concentrações da enzima papaína purificada em células HBMEC utilizando um ensaio colorimétrico MTT. A capacidade de ativar a migração celular foi analisada a partir de um ensaio de cicatriz. Foi determinado que as células HBMEC são inibidas no seu crescimento com um IC50 de 18.22 mM e a sua capacidade de migração foi diminuída em um 42.24%. Assim, sugere-se que a papaína possa ser usada como agente remodelador de vasos sanguíneos em baixas concentrações e como inibidor de vasos sanguíneos no câncer pois obtivemos bons resultados com células HBMEC.
Avaliação da produção de biológicos on-farm e seu papel no setor agrícola
(2023) Delgado, Nathália Felipe; Chagas de Souza, Nathália Corrêa
A crescente demanda por produtos agrícolas causou impactos no meio ambiente, com isso, começou-se a se desenvolver pesquisas quanto as alternativas no processo produtivo para o uso de microrganismos que atuam no fornecimento de nutrientes e no controle de pragas. Além da difusão e implementação de boas práticas, inclusive nos casos em que os produtores rurais passam a produzir seu próprio produto biológico, no sistema chamado On-Farm. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os sistemas de produção de produtos biológicos, de forma On-Farm, como alternativa sustentável para a agricultura. Para tanto, a metodologia constituiu em uma revisão da literatura, buscando nas plataformas online as palavras-chave: “Produção de microrganismos On-Farm”; “agricultura sustentável”;“Bacillus subtilis” e “Trichoderma”, além de uma combinação fatorial delas e de suas versões em inglês. Priorizou-se as publicações posteriores ao ano de 2018, encontrou-se 25 artigos que tratam diretamente sobre a produção On-Farm, os quais apontaram que esse processo ainda carece de profissionalização, porém a sua implementação é benéfica e possível, desde que as informações de cunho técnico-científico sejam corretamente utilizadas nesse meio produtivo. Além disso, foi possível perceber vantagens e desvantagens relacionadas ao processo, como menor custo final e maior sustentabilidade em relação aos produtos químicos e riscos de contaminação com patógenos e a necessidade de conhecimento técnico, por exemplo. Desta forma, estudos como estes se justificam pela necessidade da devida compilação dos dados, que podem contribuir para a melhor compreensão e estabelecimento do processo, especialmente em relação às boas práticas de manejo dos produtos biológicos. Assim, como uma forma de contribuir neste âmbito, foi elaborado, e está disponível neste estudo, um material de apoio, aqueles que tenham interesse pelo tema, com enfoque nos principais pontos que devem ser observados, para que se obtenha qualidade nos produtos On-Farm.
Construcción de circuitos biológicos que expresen cromoproteínas en bacterias recombinantes e. Coli, para una nueva propuesta bioartistica enfocada en compartir el funcionamiento básico del “Öjêr Mâyib’ Tz’ïhb” (Sistema de Escritura Maya’)
(2023) Reyes López, Bernie Rolando; Rojas, Cristian Antonio
La diversidad de la vida es gigantesca, en todas sus infinitas formas de expresarse y durante toda la existencia de la especie humana no ha sido la excepción, ya que han existido y siguen existiendo muchas culturas con una infinidad de formas de ser y existir, lo que ha llevado a una rica diversidad cultural planetaria que, en algún momento, en regiones como Ab’ya’ Yala’ (“america”) y otras regiones del planeta, se han vivenciado procesos de colonización y dominación, por parte de ciertos grupos que han intentado inhibir la diversidad humana. A pesar de todas las limitantes impositivas diseminadoras, las culturas milenarias, cada una en su contexto y realidad han desenvuelto distintos tipos de estrategias de preservación, para poder transmitir su sabiduría a las próximas generaciones. Estas estrategias incluyen la transmisión oral, prácticas culturales secretas, Alimentación, vestimenta propia, preservación de idiomas, distintos tipos de expresiones artísticas, creación de materiales musicales y audiovisuales y más. En este trabajo se pretende proponer a la biología sintética junto al bioarte realizado con bacterias Escherichia Coli, como una nueva forma viva, para preservar y divulgar el “ojer Mayib’ tz’ihb’” (Escritura Jeroglífica Maya’). Creando así una nueva forma de sentipensar arte milenar entretejido con organismo vivos modificados, siendo así una expresión inter semiótica transdisciplinar que valoriza conocimientos antiguos y nuevos. Se diseñaron los primeros Jeroglifos mayas, utilizando bacterias Escherichia coli DH5α-pSB1K3-mRFP1 y Escherichia coli DH10b-pSB1C3-BBa_k608008 en placas de petri con medio solido LB y N/A.
Padronização do protocolo de ativação do biomaterial derivado do plasma rico em plaquetas congelado canino
(2023) Novaes, Kauana Magagnin de; Ruiz, Jorge Luis Maria
O plasma rico em plaquetas (PRP) emerge como um subproduto sanguíneo que captura a atenção da comunidade de saúde, sobretudo devido ao seu notável potencial na regeneração tecidual e cicatrização de lesões, atributos que emanam do seu elevado conteúdo de fatores de crescimento. Na área da medicina veterinária, os bancos de sangue frequentemente geram uma grande quantidade de PRP com aplicação clínica limitada, resultando em seu armazenamento em estado congelado e subsequente descarte. O propósito deste estudo consistiu em avaliar a aptidão do PRP congelado para a produção de um biomaterial com capacidade de suporte celular, que pudesse ser empregado na manutenção de células-tronco mesenquimais caninas. A abordagem metodológica empregada se pauta na ativação do PRP por meio de ciclos de congelamento e descongelamento, bem como ensaios voltados para a formação de coágulos, desencadeados tanto por energia mecânica quanto pela introdução de agentes coagulante, juntamente com a análise do coágulo a partir da inclusão de células-tronco mesenquimais derivadas do tecido adiposo canino (ASCs). A posterior avaliação do coágulo foi conduzida por de microscopia ótica, de fluorescência e eletrônica de varredura. O coágulo derivado do plasma canino alcançou configuração eficiente a partir da adição de CaCl2, e foi induzido pela incorporação do meio de cultura DMEM e pelo cultivo à temperatura fisiológica de 37oC. O biomaterial resultante foi submetido a análises sob microscopia ótica, com coloração H&E (hematoxilina e eosina) e azul de bromofenol, revelando a presença de células dentro da estrutura fibrinosa no interior do coágulo. A aplicação de ASCs na coagulação do PRP foi analisada por microscopia de fluorescência, mediante o uso de corantes Faloidina e DAPI, permitindo a visualização das células entrelaçadas na tridimensionalidade da estrutura do coágulo. Por fim, a análise sob microscopia eletrônica de varredura (MEV) envolveu a fixação, desidratação e secagem do biomaterial, seguido pelo processo de metalização em sputtering, possibilitando a observação detalhada de sua estrutura macromolecular. Em suma, constata-se que o biomaterial obtido a partir do plasma rico em plaquetas canino congelado ostenta um notável potencial como matriz para o cultivo tridimensional de células.
Bioprospecção do potencial de controle de fungos fitopatogênicos por fungos endofíticos isolados de Guarea kunthiana A. Juss. (Meliaceae) E Cabralea canjerana (Vell.) Mart. (Meliaceae)
(2023) Lopes da Silva, Gabrielli Ribeiro; Gonçalves, Caroline da Costa Silva; Barros, Maria Gabriela Azevedo
Os impactos causados pela intensificação desenfreada das atividades humanas nos diversos ecossistemas do Planeta Terra tornam-se cada vez mais evidentes. A degradação ambiental, a poluição do solo, do ar e da água resultantes de práticas agrícolas não sustentáveis, especialmente o uso indiscriminado de agrotóxicos para o controle de patógenos, estão intrinsecamente ligados ao modelo de desenvolvimento predatório que prevalece atualmente. Para mitigar esses impactos e assegurar um futuro mais promissor para a humanidade, torna-se imperativa a adoção de práticas colaborativas voltadas ao desenvolvimento sustentável, alinhadas com os 17 Objetivos do Desenvolvimento Sustentável (ODS) propostos pela Organização das Nações Unidas (ONU) em 2015, no contexto da agenda 2030. Nesse contexto, os fungos endofíticos surgem como uma valiosa fonte de compostos bioativos com potencial para o desenvolvimento de novas tecnologias verdes destinadas ao controle biológico de fitopatógenos na agricultura. O presente estudo concentrou-se na bioprospecção do potencial de controle dos fitopatógenos Alternaria alternata, Colletotrichum acutatum, Fusarium oxysporum e Sclerotinia sclerotiorum por fungos endofíticos isolados de Guarea Kunthiana A. Juss. (Meliaceae) e Cabralea canjerana Vell. Mart. (Meliaceae), por meio de ensaios de culturas pareadas, nos quais foi avaliado o potencial de inibição do crescimento micelial dos fitopatógenos pelos isolados endofíticos. Os resultados obtidos revelaram que vários desses isolados endofíticos apresentaram uma notável atividade de inibição no crescimento dos fitopatógenos, com destaque para alguns que demonstraram uma eficácia superior a 70%. Além disso, nove isolados exibiram halos de inibição contra S. sclerotiorum, o fitopatógeno responsável pelo mofo-branco, que afeta principalmente as culturas de soja, feijão e algodão. O diâmetro dos halos variou de 3,5 a 10,5 mm, sinalizando a produção de compostos bioativos e a atividade antagonista desses isolados. Esses nove isolados foram posteriormente submetidos a ensaios de disco-difusão em placa, utilizando extratos brutos em acetato de etila e em metanol, resultando na observação de halos de inibição contra S. sclerotiorum em dois dos extratos testados. Dessa forma, este estudo contribui significativamente para o avanço das tecnologias mais sustentáveis no controle de fitopatógenos, alinhando-se com os Objetivos do Desenvolvimento Sustentável estabelecidos pela ONU.
Promovendo a renovação cutânea: uma investigação bibliográfica dos benefícios da terapia combinada de microagulhamento e peelings químicos
(2023) Scaschinski, Juliana de Souza; Viana, Kelvinson Fernandes
O microagulhamento é um procedimento minimamente invasivo que utiliza microagulhas para perfurar a pele, promovendo a produção de colágeno e a administração de terapias. O peeling químico, um método mais antigo, envolve a remoção controlada da camada superficial da pele para promover a renovação. A terapia combina diferentes técnicas para melhorar a aparência da pele. Procedimentos minimamente invasivos visam melhorar a pele e remodelar cicatrizes sem afetar a epiderme. O objetivo deste estudo foi realizar uma revisão crítica da literatura sobre o uso combinado de microagulhamento e peelings químicos para tratar problemas de pele. Ele se concentra em artigos de teste clínico em inglês que empregam essa combinação em humanos, avaliando a profundidade da inserção das microagulhas, classificação dos peelings, tipos de problemas de pele tratados e protocolos mais eficazes e seguros. O estudo também sintetiza dados publicados, destacando sua relevância e identificando lacunas na literatura. Neste estudo, uma análise narrativa examinou artigos sobre as técnicas de "peeling" e "microneedling" publicados entre fevereiro e março de 2023 no PubMed. Setenta e oito artigos foram recuperados e 15 foram selecionados inicialmente com base em critérios que incluíam estudos clínicos em humanos, publicados em inglês e que combinaram ambas as técnicas na mesma sessão. Após a análise completa, 14 artigos foram abordados na seção de resultados, onde foram contextualizados e interpretados. Estes artigos investigaram diversas técnicas dermatológicas para tratar problemas de pele, com foco em acne, rejuvenecimento, melasma, olheiras e estrias. Diversos tipos de peelings químicos foram utilizados com ácido tricloroacético e ácido glicólico sendo os mais comuns, e em diferentes concentrações. Além disso, outras substâncias, como Jessner, ácido carbólico, ferúlico e retinol, foram abordadas. Os resultados sugerem que a combinação de técnicas é geralmente mais eficaz do que tratamentos isolados, principalmente no que diz respeito à textura da pele e espessura da epiderme. No entanto, a intensidade das melhorias variou entre os estudos. A combinação mostrou eficácia no tratamento de rugas e flacidez, com a necessidade de menos sessões. No caso de estrias e envelhecimento da pele, a combinação de microagulhamento e peeling resultou em melhorias notáveis na textura, elasticidade e hidratação da pele. Alguns estudos não identificaram uma diferença significativa entre tratamentos combinados e isolados. No entanto, a maioria dos estudos sugere que a sinergia entre microagulhamento e peelings químicos é eficaz, estimulando a produção de colágeno, melhorando a permeabilidade da pele e promovendo a renovação celular. Embora os resultados sejam promissores, os estudos clínicos ainda são limitados por amostras pequenas e metodologias variáveis. São necessários estudos adicionais com amostras mais representativas para validar completamente essas abordagens terapêuticas inovadoras, que podem ser benéficas para problemas de pele comuns.
Potencial Bioquímico de Metano do Bagaço de Cana-de-açúcar e Avaliação da Técnica de Bioaumentação aplicada na Digestão Anaerobia
(2023) Lima, Ana Caroline de
O uso de combustíveis fósseis tem sido uma preocupação crescente nos últimos anos, não apenas devido a questões ambientais, mas também devido aos riscos associados à dependência de fontes externas de energia nas economias nacionais. No contexto de energias renováveis, estudos confirmam que a produção de biogás a partir de resíduos agrícolas e industriais é viável, fornecendo energia e tratando resíduos. O biogás é uma fonte de energia renovável versátil, podendo substituir combustíveis tradicionais e desempenhar um papel importante no futuro energético através do tratamento de resíduos. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo investigar o potencial de geração de energia relacionado à produção de biogás a partir do reaproveitamento do bagaço de cana-de-açúcar, um subproduto do processamento da cana. A pesquisa foi conduzida no Laboratório de Biogás do Centro Internacional de Energias Renováveis - Biogás (CIBiogás). Para o trabalho, duas abordagens foram analisadas: uma amostra de bagaço de cana foi incubada somente com inóculo do CIBiogás, que é um lodo estável cultivado em um reator anaeróbio de mistura completa, e uma amostra incluiu a adição de uma solução bacteriana (bioaumentação) juntamente ao bagaço e ao inóculo. As bactérias utilizadas na bioaumentação foram linhagens do próprio inóculo, sendo estas Niallia circulans, Robertmurraya siralis, Rhodococcus sp., Lysinbacillus capsici, Bacillus sp. e Priestia sp. Os ensaios foram conduzidos em regime de batelada, em triplicatas, para avaliar o potencial de produção de biogás por meio do teste de Potencial Bioquímico de Metano (PBM). Os resultados demonstraram que o bagaço de cana é um resíduo com um bom potencial para a digestão anaeróbia, com um teor de metano de 56%. Além disso, através desses ensaios foi possível observar que a amostra que recebeu bioaumentação obteve uma produção de biogás 19% superior (em termos de volume) nos testes em batelada realizados, quando comparada com a amostra sem bioaumentação. Diante desses resultados, é possível visualizar que a técnica de bioaumentação pode ser uma ferramenta promissora para melhorar a produção de biogás no contexto de degradação de resíduos lignocelulósicos pelas características dos microrganismos.
Bioprospecção de Bactérias Produtoras de Nanocelulose em Frutas Tropicais em Decomposição no Oeste do Paraná, Brasil
(2023) Devasa, Ágatha Victória Mendes
O Brasil é o segundo maior produtor e exportador mundial de celulose de Eucalyptus spp. e Pinus spp., com aproximadamente 20 milhões de toneladas por ano. A produção convencional de celulose gera grandes quantidades de resíduos poluentes e consome volumes significativos de água, causando impactos ambientais negativos. Portanto, há a necessidade de encontrar métodos mais sustentáveis para a produção desse material. Essa matéria prima é amplamente utilizada na produção de papel e tem uso nas indústrias alimentícia, farmacêutica e cosmética. A celulose bacteriana é uma alternativa à celulose vegetal, pois é 100% pura e não contém lignina e hemicelulose. A pesquisa envolveu a coleta de amostras de frutas tropicais em estado de decomposição na cidade de Foz do Iguaçu - Pr, seguida do isolamento dos micro-organismos presentes nessas frutas. Dentre os meios inoculados, apenas pitaya e laranja Bahia tiveram uma produção significativa de nanocelulose bacteriana no intervalo de 7 a 14 dias de cultivo. A nanocelulose bacteriana isolada da pitaya demonstrou alta organização com estrutura de dimensões nanométricas. Já a celulose produzida pelo isolado de laranja Bahia, apesar de também ter estruturas nanométricas foram avaliadas como partículas maiores, desordenadas, suspensas e com espessura nanométrica. Ambas as estruturas oferecem grande promessa, proporcionando uma composição pura em um curto espaço de tempo e com estruturas nanométricas. Contudo, é importante ressaltar que esses isolados não produziram biofilme de nanocelulose, resultando em uma suspensão de celulose que sedimenta no fundo com o mínimo de agitação na vidraria.

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