Flavia Vischi Winck.

Criação de roteiros e livro em quadrinhos para disseminação de conteúdo científico para o Ensino Básico.

Criação de roteiros e livro em quadrinhos para disseminação de conteúdo científico para o Ensino Básico.

Apresentar às crianças de 2 a 6 anos como ocorre o preparo de alimentos, importância da boa nutrição e importância e execução de procedimento de higienização de alimentos. Discussão da história em quadrinhos Saberando.

A necessidade de prover alimentos nutricionalmente ricos, em grandes quantidades e derivados de sistemas produtivosambientalmente e economicamente sustentáveis é um dos maiores desafios que a humanidade já enfrentou. A demandaatual de elevado uso de fertilizantes clássicos no Brasil e no mundo, trazem à tona não somente a forteinterdependência entre os países, mas também enuncia o agravamento dos problemas associados a elevada pegada decarbono e acúmulo de poluentes fruto da produção e uso destes compostos que é refletido hoje em dia no aumento daprodução de gases do efeito estufa (principalmente CO2 e NOx) e no aumento de casos de contaminação por poluentesquímicos orgânicos persistentes que leva a deterioração do meio ambiente. Portanto, existe a necessidade urgente dese gerar formas alternativas de produção sustentável de alimentos conciliado as estratégias existentes de manejoagrícola com redução do uso de fertilizantes tradicionais. Assim, o uso da síntese verde de nanopartículas aparececomo possível alternativa complementar para a criação de estratégias integradas dessa natureza. Objetivamosdesenvolver e diversificar a síntese verde de nanopartículas metálicas ou de estrutura macromolecular a partir dabiomassa de microalgas. Estudos anteriores de nosso grupo demonstraram que a composição desta biomassa pode variarde acordo ao metabolismo celular das microalgas gerando um conjunto específico de metabólitos, que podem serutilizados como biofertilizantes e bioestimulantes vegetais de quinta geração. O efeito de tais bionanopartículas nagerminação de sementes será estudado em plantas de milho e alface. Análises da fisiologia das plantas tratadas seráinvestigado por análise de imagiamento multiespectral das espécimes em sistemas controlados de cultivo avaliando-seo efeito das concentrações e das composições da biomassa microalgal na produtividade, fisiologia e crescimentovegetal.

Preparo de roteiro e ilustração de quadrinhos com conteúdo científico para crianças

The current climate change scenario requires urgent actions to mitigate its impacts. Onesustainable alternative is the use of microalgae biomass as a source for biotechnologies and bioproducts. Therefore, we will develop microalgal non-transgenic strains with optimized biomass composition towards agriculture application as bionanofertilizer. The effects of the bionanofertilizer will be analyzed in Arabidopsis and soybean plants towards partial substitution of conventional fertilizers in agriculture

Participação no comitê de organização de distribuição de materiais

O aumento da produtividade do etanol e a geração de bioenergia nas biorrefinarias de cana-de-açúcar são algumas das alternativas para aliviar a crise do setor sucroalcooleiro frente ao atual cenário político-econômico do país. Neste cenário, esforços em P&D vêm sendo concentrados para a produção de etanol de 2ª geração (2G), obtido a partir do bagaço proveniente da moenda da cana utilizada para o tradicional etanol de 1ª geração (1G). A integração da produção de etanol de 1ª e 2ª geração (1G2G) eleva a produtividade do biocombustível por hectare de cana plantada, assim como o volume das correntes líquidas residuais, notadamente vinhaça (proveniente da destilação do etanol) e licor de pentoses (proveniente do pré-tratamento do bagaço para a produção de etanol 2G). Como forma sustentável de dispor tais resíduos, tem-se a produção de biogás a partir da biodigestão dessas correntes, que além de promover sua adequação ambiental, possibilita a geração de energia através do uso do biogás, que deve ser previamente purificado. Esta abordagem estimula a produção de etanol 2G, já que o aproveitamento energético do biogás possibilita a liberação de parte do bagaço da cogeração. Embora existam pesquisas acerca da biodigestão anaeróbia da tradicional vinhaça da cana-de-açúcar, o mesmo não ocorre para a vinhaça gerada no processo 2G e para o licor de pentoses, havendo lacunas consideráveis na literatura a respeito. Dessa forma, esta pesquisa propõe a investigação da biodigestão anaeróbia da vinhaça 1G2G e licor de pentoses, sob aspectos fundamentais e operacionais, com vistas a contribuir para a aplicação e expansão desta tecnologia sustentável. Uma nova proposta para purificação do biogás, integrada ao cultivo de microalgas, também será explorada, com vistas a expandir a possibilidades de obtenção de produtos de valor agregado no conceito de biorrefinarias de cana-de-açúcar. O desenvolvimento do presente projeto deverá se constituir em uma das primeiras fontes de conhecimento para a produção brasileira de bioetanol 1G2G aliada à responsabilidade ambiental.

Dentre as diversas metodologias analíticas e semi-analíticas usadas para a caracterização de biomassa vegetal pela quantificação de macromoléculas encontra-se a metodologia de quantificação de carboidratos totais, que aparece como de essencial relevância tanto para a área de pesquisa científica como a área de bioprocessos (ex., produção de bioetanol).
Entretanto, a metodologia mais utilizada para a quantificação de carboidratos totais em biomassa vegetal faz uso de quantidades significativas de ácidos sulfúrico líquido (H2SO4) e fenol. Este método se baseia na hidrólise ácida de polissacarídeos para a liberação de mono e dissacarídeos, que são convertidos a furfurais ou hidroxifurfurais. Estes últimos sendo detectáveis por reações colorimétricas analisadas por espectrofotometria.
Os excedentes de ácido forte utilizados nestas reações de hidrólise podem ser altamente prejudiciais ao meio ambiente se descartados inadequadamente e exigem o uso de grandes quantidades de agentes neutralizadores do pH para seu adequado descarte, aumentando assim o uso de agentes químicos no tratamento destes resíduos.
Portanto, para reduzir o impacto ambiental do uso de tais metodologias, propomos o aprimoramento e modernização da técnica de quantificação de carboidratos totais hoje mais utilizada entre os laboratórios de biotecnologia e biomassa. O foco do trabalho será dado na redução do uso de ácidos fortes nesta metodologia, aperfeiçoando a técnica para uso em microescala com a implementação e testes de uso de resina de troca catiônica forte para a realização da hidrólise dos polissacarídeos presentes na biomassa microalgal.
Este desenvolvimento contribuirá para permitir a quantificação de carboidratos totais em biomassa microalgal de forma mais ambientalmente sustentável e possivelmente mais inovadora através da modernização de sua metodologia e redução de quantidades necessárias de compostos químicos para seu uso e descarte.

Curso Introdutório de curta duração sobre programação em Python

Caracterizar viabilidade e características do crescimento celular de uma linhagem de duas espécies de microalgas em material efluente industrial

Neste projeto de pesquisa as leveduras serão modificadas para adquirir capacidade de converter diretamente açúcares oligoméricos em bioprodutos. Uma outra classe de organismos, Geobacillus extensivamente estudada pelo grupo da Universidade de Bath, possui habilidade de transportar e utilizar estes açúcares oligoméricos. Assim, neste projeto de pesquisa iremos utilizar uma cepa de Geobacillus para comparar o desempenho com as leveduras recombinantes, otimizadas para a mesma função. Três matérias-primas (MP) lignocelulósicas diferentes, todas com potencial para serem usadas na obtenção de biocombustíveis e de produtos químicos: sustentáveis serão estudadas: a palha de cana (geralmente deixada no campo após a colheita), o Miscanthus - cultivado no Reino Unido para co-incineração e geração de energia e os resíduos de florestas de eucaliptos, muito abundantes no Brasil. O uso das 3 MP lignocelulósicas representa uma nova e original oportunidade para se avaliar os mesmos. Parte da equipe dos dois países deverá trabalhar no desenvolvimento de métodos para converter as matérias primas em oligossacarídeos para utilização pelas novas cepas desenhadas de leveduras. Pré-tratamento menos drásticos, seletivos e específicos bem como o uso de enzimas escolhidas para a geração dos oligossacarídeos serão desenvolvidos no grupo de trabalho 1. Outro grupo de trabalho irá se concentrar na produção das enzimas necessárias para a geração dos oligossacarídeos derivados das MPs. Um terceiro grupo irá projetar as cepas de leveduras para utilizarem os oligossacarídeos derivado da lignocelulose. Visando aumentar ainda mais a eficiência energética das MPs nas novas usinas de conversão de lignocelulose, pretende se obter ainda novos produtos químicos e biogás a partir dos efluentes, de vinhaça e da hemicelulose hidrolisados. Assim, será desenvolvido a integração da digestão anaeróbica (AD) para o processo integrado de Biorrefinaria de LC. AD e fermentação com culturas mistas podem melhorar a relação energética do bioprocesso com a produção de biogás e fertilizantes como produtos secundários. Além disso, serão necessários estudos de sustentabilidade e analises técnico econômicas para garantir que os resultados deste trabalho alcancem relevante impacto para os setores industriais aonde as MP se originam. Assim, o quarto grupo de trabalho, especializado nestes dois amplos temas de pesquisa e em LCA deverá garantir a escolha das matérias-primas, as quantidades a serem coletadas, a localização das coletas bem como as rotas industriais de obtenção dos produtos. Otimização das rotas de obtenção propostas pelo projeto deverá refletir positivamente no projeto bem como identificar os pontos para serem alterados/modificados.

Os desafios sócio-econômicos e ambientais associados com o uso de combustíveis fósseis, com o aumento na demanda energética global e com os elevados níveis de poluentes do ar e da água podem ser enfrentados através do desenvolvimento da produção sustentável de energia limpa e químicos. A integração da biorremediação e produção de biomassa renovável baseado no uso de microalgas aparece como um caminho sustentável promissor para a produção de bioenergia e químicos. Mesmo com os avanços no cultivo de microalgas, a geração de biomassa para produção massiva de combustíveis e químicos é ainda limitante. Portanto, uma melhor compreensão é necessária sobre como as mudanças nos fatores ambientais, tais como fonte de carbono, nutrientes e luz afetam a composição e acumulação de biomassa microalgal. Estímulos externos abióticos (ex., temperatura, luminosidade, CO2) podem induzir alterações fenotípicas que são controladas por mudanças nas redes de regulação gênica (ex., ajustes nos perfis transcricionais, reajuste de redes). A identificação de componentes das redes de regulação gênica (GRNs), incluindo elementos regulatórios cis e trans, e a concomitante quantificação de transcritos gênicos, proteínas e metabólitos com resolução temporal é de crucial importância para compreendermos as reais estruturas das redes regulatórias e seu comportamento dinâmico. Dessa forma, na presente proposta iremos gerar e integrar dados multi-ômicos para elucidar GRNs, sua estrutura e componentes em microalgas, objetivando desvendar as subredes responsáveis pelo controle da produção de biomassa e pelo acúmulo de químicos de interesse biotecnológico. Os dados gerados serão úteis para o modelamento teórico e simulações e servirão como uma base para o desenvolvimento de aplicações de engenharia metabólica e biologia sintética em microalgas, com possibilidades de extensão a linhagens de plantas terrestres e leveduras no futuro.

Coordenação e orientação no desenvolvimento, edição e produção de vídeos curtos feitos por alunos do primeiro semestre do curso de Nutrição para tratar de temas da Bioquímica.

Foi desenvolvido durante dois semestres letivos um trabalho semestral com estudantes da disciplina de Bioquímica do curso de Nutrição para produção de vídeo instrucional educativo para disseminação de conceitos da Bioquímica para um público geral

According to previous reports, the carbon emissions has contributed to the development of the greenhouse effect. The accumulation of air emissions derived from the burning of fossil fuels and industrial activities may affect the biodiversity, geographical distribution of species, seasonal timing and overall climate change. It is then important to contribute in finding and optimize the use of alternative sources of energy with a lower net gas emission and to accelerate the development of technologies for the bioremediation of the air and sustainable generation of bioproducts. Algae-based technologies of bioremediation coupled to biomass production are alternative strategies for reducing levels of air contaminants and creating new sources of renewable biomass which can be used for energy production, or for the accumulation of other by-products. However, there are still limitations in the efficiency of biomass production. The biomass accumulation in micro-algae is influenced, among other factors, by the availability of carbon dioxide and cultivation conditions. Changes on these parameters may result in more or less biomass yield. In the present project we analysed the effects of varying concentrations of carbon dioxide in the Chlamydomonas growth and metabolic network, searching for the optimal conditions for biomass production with high carbon dioxide fixation. Furthermore, the abundance of gene transcripts of enzymes involved in the plant primary metabolism were quantified. A modelling-based approach was performed to identify target metabolic pathways which can be further engineered for the improvement of biomass production.

The transcriptional regulation of the cellular mechanisms involves many different 
components and different levels of control which together contribute to fine tune the 
response of cells to different environmental stimuli. In some responses, diverse signaling 
pathways can be controlled simultaneously. One of the most important cellular processes 
that seem to possess multiple levels of regulation is photosynthesis. A model organism for 
studying photosynthesis-related processes is the unicellular green algae Chlamydomonas 
reinhardtii, due to advantages related to culturing, genetic manipulation and availability of 
genome sequence. In the present study, we were interested in understanding the regulatory 
mechanisms underlying photosynthesis-related processes. To achieve this goal different 
molecular approaches were followed. In order to indentify protein transcriptional regulators 
we optimized a method for isolation of nuclei and performed nuclear proteome analysis 
using shotgun proteomics. This analysis permitted us to improve the genome annotation 
previously published and to discover conserved and enriched protein motifs among the 
nuclear proteins. In another approach, a quantitative RT-PCR platform was established for 
the analysis of gene expression of predicted transcription factor (TF) and other 
transcriptional regulator (TR) coding genes by transcript profiling. The gene expression 
profiles for more than one hundred genes were monitored in time series experiments under 
conditions of changes in light intensity (200 µE m-2 s-1 to 700 µE m-2 s-1), and changes in 
concentration of carbon dioxide (5% CO2 to 0.04% CO2). The results indicate that many TF 
and TR genes are regulated in both environmental conditions and groups of co-regulated 
genes were found. Our findings also suggest that some genes can be common intermediates 
of light and carbon responsive regulatory pathways. These approaches together gave us new 
insights about the regulation of photosynthesis and revealed new candidate regulatory 
genes, helping to decipher the gene regulatory networks in Chlamydomonas. Further 
experimental studies are necessary to clarify the function of the candidate regulatory genes 
and to elucidate how cells coordinately regulate the assimilation of carbon and light 
responses.

A bactéria Xanthomonas axonopodis pv. citri (Xac) é o agente causador do cancro cítrico, doença que leva a severas perdas econômicas devido à contaminação e à erradicação de plantas de citros. Com o seqüenciamento completo do genoma de Xac, vários genes supostamente envolvidos com a patogenicidade de Xac foram identificados. Os genes ligados à resposta de hipersensibilidade (hrp) e avirulência (avr) em geral estão relacionados à patogenicidade de Xanthomonas, entretanto, poucos estudos funcionais destes genes de Xac foram feitos. Foram construídas linhagens mutantes de Xac para a perda de função dos genes hrpF e avrXacE2 e, nas análises in vivo, foi verificado que hrpF está envolvido na patogenicidade de Xac e é essencial para a manifestação dos sintomas primários da doença. A mutação de avrXacE2 não provocou alterações na capacidade de Xac em provocar os sintomas do cancro, portanto, este gene não parece ser essencial para a patogenicidade da bactéria, podendo não estar envolvido diretamente na patogenicidade de Xac. Os genes hrpF e avrXacE2 foram clonados em vetores de expressão e foram realizados testes de indução da expressão destas proteínas em sistemas heterólogos. A proteína AvrXacE2 foi expressa, purificada e submetida a teste de interação com as proteínas citoplasmáticas da linhagem mutante de Xac para o gene avrXacE2. Os testes de interações não confirmaram a identificação de proteínas com afinidade específica pela proteína recombinante AvrXacE2. Nas análises de proteoma comparativo da linhagem de Xac selvagem versus linhagem mutante para o gene hrpF, foram detectadas alterações na expressão de proteínas citoplasmáticas e "pericelulares". Com base nas observações pode-se supor que HrpF possa influenciar processos celulares relacionados à respostas à situações de estresse e não somente atuar na translocação de moléculas efetoras via T3SS. A partir do que foi exposto neste trabalho, sugere-se que as técnicas de estudos funcionais de genes e análises proteômicas podem conjuntamente permitir que novos mecanismos relacionados a patogenicidade de Xac sejam interpretados. Com os mutantes produzidos neste estudo, espera-se criar condições para novos ensaios funcionais visando a melhor compreensão da patogenicidade de Xac e buscar novas formas de combate ao cancro cítrico.

A Xanthomonas axonopodis pv citri (Xac) é uma bactéria gram negativa causadora do cancro cítrico, uma séria doença que afeta muitos pomares de citros com significante impacto econômico na produção mundial destas frutas. O estudo do processo de patogênese e desenvolvimento da patogenicidade nos hospedeiros de Xac é de grande interesse para conhecermos os mecanismos pelos quais a bactéria consegue promover o cancro nas plantas de citros. A identificação de proteínas envolvidas com os mecanismos de patogenicidade torna-se uma interessante ferramenta para a compreensão dos processos desencadeados pela bactéria na planta hospedeira. Para isto foram estudadas proteínas super expressas por Xac em um meio de cultura supostamente indutor de patogenicidade (XVM2) através da análise proteômica comparativa. Utilizando a técnica de Eletroforese Bidimensional para estudo comparativo dos mapas 2DE de proteínas de Xac e posterior digestão das proteínas, as proteínas diferencialmente expressas foram identificadas por Espectrometria de massas (MALDI-ToF) e ?peptide mass fingerprint?, revelando potenciais alvos moleculares envolvidos com o desenvolvimento da doença em citrus.

O fracionamento do Proteoma utilizando métodos de cromatografia líquida é uma interessante forma para melhorar a análise de misturas complexas de proteínas, seguido da identificação de proteínas de baixa abundância que não podem ser visualizadas utilizando somente a eletroforese bidimensional de extratos protéicos ou espectrometria de massas. Diferentes métodos cromatográficos foram testados e as frações ligantes e não ligantes de proteínas obtidas dos fracionamentos cromatográficos foram identificadas por espectrometria de massas tipo MALDI-ToF. O método que apresentou maior rendimento foi com a utilização da coluna C18, onde as frações foram eluídas com aproximadamente 54% e 60% de acetonitrila, mostrando perfis bastante distintos. O método de separação de proteínas utilizado permitiu o enriquecimento da amostra com proteínas de baixa abundância e conseqüentemente possibilitou a análise de cada fração obtida através de géis 2D. Esta metodologia poderá foi posteriormente utilizada para utilização da plateforma ICAT de quantificação e identificação de proteínas por espectrometria de massas.

Proteoma é a análise global das proteínas expressas por um organismo ou tecido. O projeto
Proteoma busca a identificação do maior número de proteínas possível através da tecnologia de
Eletroforese Bidimensional (2D), onde as proteínas são separadas de acordo com seu ponto
isoelétrico (pI) e de acordo com seu peso molecular (Mw), gerando um perfil de pontos. No mapa
2D de referência com gradiente de pH de 3 a 10, foram detectadas 816 proteínas ou ?spots?
(disponível no site www.proteome.ibi.unicamp.br). Devido às limitações decorrentes da escala de
separação por pI e máxima quantidade de proteína possível de ser aplicada no gel pH 3 a 10,
foram feitos géis de faixas estreitas de gradiente de pH 4.5 a 5.5, 5.5 a 6.7 e 4 a 7. A otimização
dos géis foi feita testando-se diferentes concentrações de anfólitos no tampão de amostra,
aumento da quantidade de proteína aplicada e tempo/voltagem da corrida de isoeletrofocalização.
Os resultados mostraram um aumento do número de proteínas não visualizadas anteriormente na
mesma região de pH do mapa de referência e possibilidade de aplicação de maior quantidade de
proteína (~1mg), o que é muito útil para realização de sequenciamento N-terminal.