Nathalia Gonsales da Rosa Garzon.

Os primeiros indícios do uso da biotecnologia estão relacionados à fermentação de pães e bebidas pelas civilizações antigas e, desde então, essa área vem se desenvolvendo continuamente para atender às demandas da sociedade. Atualmente, a biotecnologia integra a inovação científica para enfrentar os desafios globais com o desenvolvimento sustentável. Por meio de suas aplicações nos diferentes setores: na medicina, na agropecuária, nos diversos setores industriais e no meio ambiente - ela reforça seu papel como agente transformador sob aspectos econômicos, sociais, na inovação tecnológica. Nesse contexto, a iniciativa busca apresentar conceitos básicos e aplicações da biotecnologia no cotidiano, democratizar o acesso ao conhecimento científico, estimular o interesse pela ciência e promover/fortalecer a interação entre a universidade e a comunidade.

Extensão do Projeto "Clonagem e Expressão do Fator VIII de Coagulação Sangüínea Humano em células de mamíferos utilizando o sistema retroviral" 
cujo objetivo foi a geração de uma biblioteca de linhagens celulares humanas produtoras dos fatores VIII e IX da coagulação sanguinea.

O Curso Pré-Vestibular 1a Opção é um projeto sob coordenação da CPEU - Comissão Permanente de Extensão Universitária.
Neste projeto, atuava ministrando aulas referentes às disciplinas de Química Geral, Orgânica e Físico-Química. Nos horários extra-curriculares disponibilizava plantões dos assuntos discutidos em sala de aula. O período de dedicação ao projeto foi de março a dezembro de 2006, num total de 160 h.

O Curso Pré-Vestibular 1a Opção é um projeto sob coordenação da CPEU - Comissão Permanente de Extensão Universitária.
Neste projeto, atuava na realização das atribuições e competências preconizadas pelo grupo na função de Coordenadora Pedagógica. Quinzenalmente, delineava a pauta das reuniões e problematizava assuntos que necessitavam serem resolvidos. O período de dedicação ao projeto foi de março a dezembro de 2006.

Professora de Química no Curso Pré-Vestibular SuperAção, uma parceria entre Faculdade de Ciências e Letras de Assis e a Prefeitura Municipal de Tarumã/SP. Carga horária semanal de 4:30 h. Período de dedicação - Primeiro semestre de 2005.

O objetivo deste projeto de pesquisa é explorar o potencial dos fungos filamentosos na produção de enzimas para bioprocessos sólidos, utilizando resíduos agroindustriais lignocelulósicos. Esses resíduos, que são fontes renováveis, de baixo custo e alta disponibilidade, possuem uma composição complexa e favorecem a produção de enzimas que podem ser aplicadas em diferentes processos industriais. A bioprospecção de fungos filamentosos, capazes de produzir essas enzimas em grandes quantidades e com grande diversidade, é uma das chaves para a inovação nesse campo. O foco da pesquisa é otimizar os bioprocessos sólidos utilizando fungos filamentosos para gerar coquetéis enzimáticos com aplicações práticas, como detergentes e agentes antimicrobianos. Além disso, o projeto está alinhado com os princípios da bioeconomia circular, buscando soluções sustentáveis que aproveitam os resíduos agroindustriais e reduzem o consumo de água e energia, ao mesmo tempo em que contribuem para o desenvolvimento de bioprodutos inovadores e mais ecológicos.

A apostila teórico-prático é um recurso didático importante para diversas disciplinas, especialmente para a Biologia Celular, pois permite a integração entre os fundamentos teóricos e suas aplicações experimentais, promovendo uma experiência de aprendizagem consolidada. Sendo assim, a presente proposta pretende elaborar uma apostila teórico-prática para a disciplina de Biologia Celular que será destinada, inicialmente, aos estudantes de graduação em Ciências Biológicas. Dessa forma, se espera a produção de um material didático completo e acessível para contribuir com a melhoria no desempenho acadêmico dos estudantes e a formação dos bolsistas em atividades de docência e produção de materiais educacionais.

As perspectivas na utilização de enzimas microbianas industriais têm aumentado consideravelmente no século 21, com tendência de aumento à medida que as novas enzimas apresentem potencial significativo para atender as necessidades de diversos setores industriais. Enzimas de origem microbiana, além de robustas tem potencial significativo na gestão de resíduos e consequentemente, no desenvolvimento do meio ambiente mais seguro. O mercado de enzimas deverá atingir o valor de US$ 14,7 bilhões em 2025, registrando uma taxa de crescimento anual composta de 6,7 em termos de valores. Peptidases microbianas constituem o principal grupo de enzimas usadas industrialmente, responsável por cerca de 2/3 do total de enzimas comercializados. O estudo de peptidase fúngica é um tema relevante a nível mundial, pois envolvem estudos fisiológicos que auxiliam no entendimento de como alguns fungos patogênicos interagem com os hospedeiros, no campo da biotecnologia, com o emprego de enzimas de fungos filamentosos em diversos setores industriais. Atualmente as enzimas fúngicas são as mais utilizadas, por exemplo, na indústria de alimentos, farmacêutica, biocombustíveis entre outras. A importância na determinação da especificidade de peptidases, ou seja, o mapeamento dos subsítios, auxilia no desenho racional de inibidores, possibilita a determinação da clivagem em proteínas e na obtenção de peptídeos com atividade biológica. Atualmente os peptídeos são considerados como nova classe de medicamentos que está despontando, no ano de 2017 o mercado global de proteínas e peptídeos bioativos foi avaliado em US$88,3 bilhões, com uma taxa de crescimento anual composta no período de 2020 a 2027 de 8,2. O presente projeto tem por objetivo realizar a clonagem dos genes que codificam a treonino e ômega peptidases de fungos filamentosos no sistema de expressão em Pichia pastoris. Devido à necessidade de maior conhecimento desta subclasse das hidrolases, além do potencial de aplicação biotecnológica, por tratar-se de um projeto envolvendo a clonagem e expressão de novas enzimas que possuem amplas aplicações em diversas áreas, este projeto apresenta grande potencial de novos pedidos de patentes, além dos artigos científicos que serão produzidos com os resultados obtidos, além da possibilidade do descobrimento de peptídeos com atividade biológica de importância médica.

O proteoma é o grupo completo de proteínas codificadas pelo genoma e permite entender como as células se adaptam às diferentes condições ambientais, além de oferecer informações importantes sobre quantidade e modificações pós-traducionais. Os estudos proteômicos têm se tornado uma excelente ferramenta para explorar, descobrir e identificar as proteínas expressas em resposta ao estresse ambiental, tais como, fonte de carbono, temperatura e pH, pois estes parâmetros afetam a produção de enzimas microbianas. A compreensão dos mecanismos de produção e secreção de proteínas pode ser auxiliada pela proteômica e a elucidação dessas etapas pode melhorar os resultados obtidos em bioprocessos. Os estudos sobre a expressão de proteínas em fungos filamentosos em diferentes condições de crescimentos abrem a perspectiva de explorar enzimas que ainda não foram identificadas ou detectadas por técnicas convencionais. Também é possível explorar as melhores condições para otimizar a produção de enzimas, considerando o comportamento bioquímico de cada fungo nas variações dos bioprocessos sólidos e submerso. Desta forma, as análises proteômicas possibilitam a detecção e identificação de diferentes proteínas expressas em diferentes condições de crescimentos microbianos, contribuindo para identificação de conjuntos proteicos.

Os fungos filamentosos são microrganismos explorados devido ao potencial biotecnológico de seus produtos, nos quais as enzimas têm papel de destaque. Apesar de serem utilizadas em diversos segmentos industriais, as enzimas compõem um mercado que esta em franca expansão e em busca de melhores níveis de produção, de novas atividades enzimáticas, e outros. Os fungos filamentosos possuem mecanismos refinados de resposta a alterações exógenas. Sendo assim, os estudos proteômicos têm se tornado uma excelente ferramenta para explorar proteínas produzidas em resposta às variações ambientais, tais como, pH, fontes de nitrogênio e carbono, temperatura e tipos de bioprocessos. Um grupo especialmente afetado por estas variações é a produção de enzimas biotecnológicas. Neste trabalho, os perfis de proteínas intracelulares e/ou de enzimas secretadas foram identificados nos bioprocessos com Fusarium oxysporum URM 7401 e Myceliophthora thermophila, submetidos a diferentes condições de cultivo. As proteínas intracelulares de Fusarium oxysporum URM 7401, cultivado em bioprocesso submerso com diferentes pH ou fontes de nitrogênio, foram extraídas do micélio e fracionadas por eletroforese bidimensional (2DE). Os spots proteicos foram selecionados e identificados por espectrometria de massas MALDI- TOF/TOF-MS/MS. As proteínas secretadas foram avaliadas quanto às suas atividades enzimáticas utilizando substratos adequados para: peptidase, lipase, amilase, β-glicosidase, CMCase, FPase, invertase, pectinase, xilanase e lacase. As proteínas presentes nos secretomas de Fusarium oxysporum URM 7401, cultivado em bioprocesso submerso com caseína e farinha de pena, e de Myceliophthora thermophila, cultivado em bioprocesso sólido com resíduos agroindustriais, foram identificadas por espectrometria de massas LC-ESI-MS/MS e também avaliadas quanto ao potencial de sacarificação de resíduos agroindustriais (farelo de trigo, palha de arroz e palha de soja). As proteínas selecionadas e identificadas, das diferentes condições de cultivo com Fusarium oxysporum URM 7401, em conjunto com os dados de produção enzimática demonstram a influência dos parâmetros dos bioprocessos no metabolismo de compostos, crescimento celular, síntese de nutrientes, estresse oxidativo, entre outros. Além do destaque na produção de enzimas, os extratos dos cultivos com caseína e farinha de pena foram capazes de degradar resíduos agroindustriais. A capacidade lignocelulolítica, conjugada a indução da via das fosfopentoses, sugerem que Fusarium oxysporum URM 7401 também tem potencial para a realização de bioprocesso consolidado e, consequentemente, para a produção de bioetanol. As proteínas do secretoma de Myceliophthora thermophila, quantificadas em ensaios enzimático e identificadas por espectrometria de massas LC-ESI-MS/MS, reforçaram o potencial hidrolítico e oxidativo deste microrganismo, com destaque especial para o grande número de enzimas ativas sobre carboidratos (CAZy) e oxirredutases. A ação deste arsenal enzimático também foi confirmada nos ensaios de degradação com resíduos agroindustriais; e indicaram um elevado potencial para sacarificação de resíduos lignocelulósicos. A compreensão dos mecanismos de produção e/ou secreção de proteínas pode ser auxiliada pela proteômica. Estes mecanismos, complementados pela identificação de enzimas biotecnológicas, podem elucidar as rotas metabólicas desencadeadas pelo microrganismo; e também na elaboração de estratégias que propiciem resultados satisfatórios nos bioprocessos.

As peptidases podem ser obtidas a partir de bactérias, fungos, leveduras, tecidos de animais e plantas. Apesar da ampla fonte de obtenção, as peptidases microbianas desempenham um papel específico de catalisador na hidrólise de proteínas e peptídeos. Certamente é um dos grupos mais importantes de enzimas industriais responsáveis por cerca de 60% do total das vendas de enzima em todo o mundo. Apresentam aplicações nas diversas áreas, incluindo indústria farmacêutica, cosmético, alimento, papel, processamento de couro, preparação de fertilizante orgânico e componente de detergente. Os fungos filamentosos são amplamente explorados, devido à sua capacidade de crescer em grandes massas de materiais vegetais, pilhas de produtos agroindustriais e outros acúmulos de matérias orgânicas, nos quais o ambiente quente, úmido e aeróbio fornece as condições básicas para seu desenvolvimento e produção de uma vasta gama de produtos de interesse econômico. Entre esses produtos podemos destacar as enzimas extracelulares, principalmente, as peptidases. A habilidade das peptidases em discernir dois ou mais substratos que competem entre si, é função das características físico-químicas dos subsítios desta subclasse de enzima e também dos substratos que interagem com ela. A determinação da especificidade é o primeiro passo quando se quer caracterizar novas peptidases. Substratos peptídicos com supressão intramolecular de fluorescência compreendem a classe mais versátil de substratos sintéticos para peptidase disponível atualmente. Essa classe de substrato é útil para ampla aplicação na enzimologia, devido sua simplicidade, rapidez e precisão na determinação das constantes reacionais. O interesse científico em peptidases e suas ações em diferentes proteínas não somente podem resultar em melhores produtos, mas também estimular o desenvolvimento de um grande número de novas aplicações na produção de fármacos, de alimentos e seus ingredientes e em peptídeos que apresentam atividades biológicas

Nessa nova etapa do projeto os principais objetivos são: realizar a avaliação em modelos murinos hemofílicos sobre a atividade biologica dos fatores VIII e IX recombinantes gerados previamente em linhagens celulares humanas. Escalonar a producao em biorreatores e desenvolver novas moleculas sinteticas do fator VIII da coagulação em linhagens celulares humanas utilizando o sistema lentiviral.

A hemofilia A é uma desordem sanguínea causada pela produção deficiente ou ausente de fator VIII (FVIII). Nesse trabalho foi utilizada a molécula humana de FVIII recombinante (FVIIIr) com domínio B deletado, denominada FVIIIDBr, produzida pela linhagem celular humana Sk-Hep-FVIIIDB. A molécula FVIIIDBr foi caracterizada in vitro e após congelamento, concentração e liofilização e manteve cerca de 50% da atividade biológica original. Um lote de sobrenadante contendo FVIIIDBr liofilizado foi utilizado nos ensaios in vivo e o perfil de atividade biológica em camundongos com hemofilia A (Hemo A) mostrou que a molécula de FVIIIDBr obteve valores absolutos maiores que o FVIII derivado do plasma (FVIIIdp) e na avaliação do potencial hemostático, a molécula FVIIIDBr foi capaz de corrigir o sangramento provocado pela transecção total da cauda de camundongos Hemo A, enquanto que os animais do grupo controle morreram em até 28 horas após a lesão. O piloto de purificação do FVIIIDBr mostrou um enriquecimento na atividade específica de 55 vezes em relação ao sobrenadante. A segunda proposta desse trabalho foi gerar e caracterizar uma linhagem de camundongos com hemofilia A e imunodeficiência severa combinada (SCID), denominados de Hemo A/SCID, para o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas para a hemofilia A. Na quarta geração todos os animais possuíam as mutações F8tm1Kaz e Prkdcscid e a caracterização fenotípica da hemofilia A mostrou a ausência de FVIII ativo no plasma de camundongos Hemo A e Hemo A/SCID e níveis similares de linfócitos B e T, na medula óssea e no baço de camundongos SCID e Hemo A/SCID. A caracterização funcional do modelo Hemo A/SCID foi realizada pelo perfil de atividade biológica do FVIIIdp que apresentou desempenho similar ao modelo Hemo A convencional.

Projeto de Pesquisa da Iniciação Científica desenvolvido sob orientação da Dra. Aparecida Maria Fontes. O trabalho oriundo deste projeto foi apresentado em defesa pública para obtenção do Título de Bacharel em Biotecnologia.