TCC Biotecnologiahttp://hdl.handle.net/10183/264232024-03-29T09:53:01Z2024-03-29T09:53:01ZAvaliação do uso de peptídeos urinários como biomarcadores para o diagnóstico do câncer de próstataSchafhauser, Deborah da Cruzhttp://hdl.handle.net/10183/2738222024-03-20T07:49:42Z2019-01-01T00:00:00ZAvaliação do uso de peptídeos urinários como biomarcadores para o diagnóstico do câncer de próstata
Schafhauser, Deborah da Cruz
O Câncer de Próstata (CaP) é uma doença de alto impacto socioeconômico no Brasil, sendo o segundo tipo de câncer mais incidente na população masculina, impactando a qualidade de vida, assim como os investimentos em saúde pública. O diagnóstico é confirmado a partir da biópsia do tecido prostático, e seu encaminhamento é relativo ao exame de toque retal suspeito e aos valores de PSA aumentados (do inglês: prostate-specific antigen), contudo, poucos homens realizam o exame de toque e os valores de PSA podem estar relacionados a questões benignas da próstata, se mostrando pouco específico para câncer. Portanto, a utilização de outro componente biológico como biomarcador mais específico para a condição de adenocarcinoma prostático geraria grandes benefícios. Este trabalho buscou na urina de pacientes com suspeita de diagnóstico para adenocarcinoma de próstata e hiperplasia benigna da próstata (HPB), peptídeos circulantes que estivessem em diferente abundância comparado ao grupo controle. As amostras coletadas tiveram as proteínas depletadas e foram submetidas a cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas. Os resultados apresentaram ao menos um peptídeo diferencialmente abundante entre cada grupo de estudo, sendo um deles exclusivo do grupo controle. Por fim, quatro peptídeos demonstraram potencial para biomarcador para diagnóstico de patologia da próstata. Curvas ROC (Receiver Operating Characteristic Curve) foram executadas para analisar a sensibilidade e especificidade destes peptídeos para diferenciar os grupos. O peptídeo que apresentou maior área sob a curva (0,697), estava diferencialmente abundante na comparação entre os grupos câncer e controle com dados normalizados a partir da mediana. Identificamos um peptídeo que exclusivamente diferenciava hiperplasia benigna de câncer, que é a maior problemática associada ao PSA, atualmente. Mais análises precisam ser feitas utilizando um grupo amostral maior e uma técnica mais sensível para validar a força preditiva dos peptídeos.; Prostate Cancer is a disease with high social economic impact in Brazil, for being the second most incident type of cancer at the male population, impacting life quality, as the public investment in wealth. Its diagnostic is confirmed with prostatic tissue biopsy, and it is given by a suspect digital rectal exam and by the raise of PSA values (prostate-specific antigen), however, few man perform the digital rectal exam and PSA values may be related to benign prostate conditions, being low specific to cancer. Therefore, using another biological component as a more specific biomarker to prostate adenocarcinoma would generate great benefits. This work looked for circulating peptides at different abundances between prostate cancer, benign prostate hyperplasia and control groups, using patients with suspect diagnose urine as sample source. All collected samples had their proteins depleted and were subjected to liquid chromatography coupled to mass spectrometry. Results presented at least one differentially abundant peptide between each study group, one of them being unique to the control group. Finally, four peptides demonstrated potential for biomarker for diagnosis of prostate pathology. Receiver Operating Characteristic Curves were performed to analyze the sensitivity and specificity of these peptides to differentiate the groups. The peptide with the largest area under the curve (0.697) was differentially abundant when comparing cancer and control groups with normalized data from the median. We identified a peptide that uniquely differentiated benign hyperplasia from cancer, which is the biggest problem associated with PSA today. Further analysis needs to be done using a larger sample group and a more sensitive technique to validate the predictive strength of peptides.
2019-01-01T00:00:00ZPhytotoxicity of Quillaja brasiliensis leaf saponins on Lactuca sativa and Echinochloa crus-galli and their potential as a bioherbicideMarques, Maria Eduarda Matoshttp://hdl.handle.net/10183/2713622024-02-03T08:07:04Z2019-01-01T00:00:00ZPhytotoxicity of Quillaja brasiliensis leaf saponins on Lactuca sativa and Echinochloa crus-galli and their potential as a bioherbicide
Marques, Maria Eduarda Matos
The challenge of food security to meet the needs of an increasing human population demands the adoption of new approaches leading to sustainable and sufficient crop production. A high percentage of crop products are lost every year due to agricultural pests. Weeds are the most damaging class of pests and threaten the integrity of agricultural and natural environments due to their invasive and competing potential. Pesticide use in agriculture has increased in recent years and although it increases agricultural production, it may cause undesired negative environmental impacts. Bioherbicides, which can be used as weed management tools, consist of substances based on natural compounds already present in the environment being biodegradable and having low residual effects. The use of plant species able to produce and release phytotoxic compounds may represent effective bioherbicide sources. Quillaja brasiliensis produces secondary metabolites called saponins that could be evaluated for phytotoxic activity and potentially become a natural herbicide. Therefore, this study was conducted to examine the phytotoxic activity of Q. brasiliensis saponins aqueous extract (AE) and saponin fraction (QB) on morpho-physiological parameters of Lactuca sativa (lettuce) and Echinochloa crus-galli (barnyardgrass), in pre and post-emergence bioassays. In the pre-emergence bioassays, germination rate and speed of germination were determined. The seedlings of the same species were evaluated regarding effects on initial growth by measuring seedling root and shoot length, dry mass and chlorophyll content. Both aqueous extract and saponin fraction had high inhibitory impact on germination of lettuce and barnyardgrass. Osmotic potential analyses revealed that this parameter was not important in the observed responses. Saponin fraction at 1% and 2% (w/v) concentration significantly decreased shoot length of lettuce seedlings by more than 10-fold. Results also showed a phytotoxic effect on post-emergence growth of lettuce, especially at the highest concentration tested of AE (10% w/v). These results show that both saponin enriched fraction and aqueous extracts of Q. brasiliensis are phytotoxic. Further studies should aim at detailing their phytotoxic mechanism on plants aiming at their possible use as bioherbicides.
2019-01-01T00:00:00ZAprendizado de máquina aplicado à detecção, classificação e análise de células tumorais em imagens de microscopia de luz visívelAngonezi, Angelo Luizhttp://hdl.handle.net/10183/2706362024-01-04T06:29:20Z2022-01-01T00:00:00ZAprendizado de máquina aplicado à detecção, classificação e análise de células tumorais em imagens de microscopia de luz visível
Angonezi, Angelo Luiz
A automatização da análise de células únicas em imagens de microscopia de luz visível ainda é um desafio. A variação entre configurações experimentais, microscópios e linhagens celulares impossibilitam a aplicação de uma solução única para a correta detecção e identificação de características celulares, como área, orientação e etapa do ciclo celular. Além disso, o baixo contraste entre célula e fundo da imagem impede a aplicação de pipelines frequentemente usados em imagens de fluorescência. O presente trabalho buscou desenvolver e validar uma ferramenta capaz de detectar e classificar células tumorais em imagens de microscopia de luz visível de maneira automatizada, empregando aprendizado de máquina. Ademais, foram propostas novas métricas para avaliação de desempenho de diferentes modelos de aprendizado de máquina, tendo em vista que a aplicação destas ferramentas em contexto biológico não necessariamente corresponde ao modo em que são aplicadas para outras abordagens. Oito modelos foram treinados e avaliados quanto à sua capacidade de identificar corretamente o número, posição, orientação, área e classe de células nas imagens. A partir dos resultados obtidos, foi possível determinar o nível de acerto dos modelos para cada aplicação, validando a ferramenta. Adicionalmente, foi desenvolvida uma versão do programa com interface, além da versão por linha de comando, facilitando sua utilização por não programadores. Espera-se que a ferramenta desenvolvida neste trabalho acelere as análises de células únicas em imagens de microscopia de luz visível, a partir da quantificação simultânea de múltiplas características celulares.; Automating the analysis of single cells in visible light microscopy images is still a challenging task. The disparity between experimental setups, microscopes and cell lines hinders the creation of a universal solution for cell detection and identification of cell characteristics, such as area, orientation and cell cycle stage. Furthermore, the low contrast between cell and image background prevents the application of pipelines frequently used in the analyses of fluorescence imaging. This work sought to develop and validate a machine learning tool capable of detecting and classifying tumor cells in visible light microscopy images. Novel metrics were proposed to evaluate the performance of different machine learning models, taking into account that the application of these tools in a biological and non-biological context may vary considerably. Eight models were trained and evaluated for their ability to correctly identify cell number, position, orientation, area and class. The performance of the models for each application was assessed, validating the proposed tool. Furthermore, an interface version of the program was developed, in addition to the command line version, facilitating its use by non-programmers. We expect that the tool developed in this work will contribute to single-cell analysis in visible light microscopy, by simultaneously quantifying multiple cell features.
2022-01-01T00:00:00ZEstudo e proposição de metodologia para utilização de Spirulina platensis como biofixadora de CO2 na etapa de germinação do malte cervejeiroMonteiro, Thayana Coelhohttp://hdl.handle.net/10183/2704692023-12-22T06:23:15Z2023-01-01T00:00:00ZEstudo e proposição de metodologia para utilização de Spirulina platensis como biofixadora de CO2 na etapa de germinação do malte cervejeiro
Monteiro, Thayana Coelho
A indústria da cevada tem uma grande relevância econômica no Brasil e 80% desta cevada é designada para produção de malte para fins cervejeiros. Durante a produção do malte, na etapa da germinação, ocorre o processo de respiração dos grãos e liberação de CO2. Nesse contexto, sabe-se que gases do efeito estufa (GEE), como o CO2, são os principais responsáveis pela elevação da temperatura do planeta e consequentemente pelo surgimento do aquecimento global. Dessa forma, para buscar reverter o cenário que se apresenta e pensando nos objetivos e metas das indústrias de diminuírem o seu impacto no aquecimento global, as maltarias existentes necessitam de uma solução para a diminuição do CO2 expelido pelos grãos para o ambiente. Assim, recursos biotecnológicos, como a utilização de microalgas, podem ser uma alternativa sustentável de biofixação de CO2 nessas indústrias. Dentre as espécies, nos últimos anos, a Spirulina platensis tem sido estudada para a produção de biomassa e fixação de carbono. Além disso, a espécie é amplamente explorada na indústria alimentícia, como suplemento alimentar, tendo aprovação da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), o que pode contribuir com outras oportunidades de aplicação na indústria de alimentos. Nesse cenário, o objetivo dessa monografia é trazer uma proposição de metodologia para a maltaria de Porto Alegre – Ambev, utilizando a S. platensis como forma de biofixação de CO2, reduzindo sua liberação dos gases do efeito estufa. Neste trabalho, através de revisão de literatura, foi feito um levantamento dos diferentes tipos de fotobiorreatores e das condições de cultivo adequadas. Os resultados obtidos apontaram que o biorreator mais adequado para as condições de germinação da cevada foi do tipo tubular com aeração do tipo airlift. Além disso, o meio utilizado para cultivo das microalgas foi o Zarrouk, sendo este, o mais comum e mais eficiente para o crescimento desses microrganismos. Ainda, o meio Zarrouk deve ser alterado, retirando o bicarbonato de sódio da sua composição, já que este é transformado em CO2 devido ao efeito da anidrase intracelular das algas. Também o tempo de exposição à luz foi definido, sendo que por 12 h as algas deverão ser expostas á luz, e nas 12 h subsequentes a luz deve ser desligada, evitando uma possível fotoinibição. Por fim, nas análises de produção das algas, a obtenção de biomassa deve ser avaliada através de centrifugaçãoe secagem em estufa, e o cálculo de absorção de CO2 contabilizado através de fórmula obtida na literatura. Como conclusão, considera-se que a implementação desta metologia poderá ser capaz de reduzir em até 90% do CO2 gerado na etapa de germinação da maltaria.; The barley industry has great economic relevance in Brazil and 80% of this barley is designated for the production of malt for brewing purposes. During malt production, in the germination stage, the process of grain respiration and CO2 release occurs. In this context, it is known that greenhouse gases (GHG), such as CO2, are mainly responsible for the increase in the planet's temperature and consequently for the emergence of global warming. Therefore, to seek to reverse the scenario that is presented and thinking about the objectives and goals of industries to reduce their impact on global warming, existing malthouses need a solution to reduce the CO2 expelled by grains into the environment. Thus, biotechnological resources, such as the use of microalgae, can be a sustainable alternative for CO2 biofixation in these industries. Among the species, in recent years, Spirulina platensis has been studied for biomass production and carbon fixation. Furthermore, the species is widely explored in the food industry, as a food supplement, with approval from the National Health Surveillance Agency (ANVISA), which can contribute to other application opportunities in the food industry. In this scenario, the objective of this monograph is to propose a methodology for the Porto Alegre – Ambev malting plant, using S. platensis as a form of CO2 biofixation, reducing its release of greenhouse gases. In this work, through a literature review, a survey was made of the different types of photobioreactors and the appropriate cultivation conditions. The results obtained showed that the most suitable bioreactor for barley germination conditions was the tubular type with airlift-type aeration. Furthermore, the medium used to cultivate microalgae was Zarrouk, which is the most common and most efficient for the growth of these microorganisms. Furthermore, the Zarrouk medium must be changed, removing sodium bicarbonate from its composition, as this is transformed into C02 due to the effect of intracelular anhydrase in the algae. The time of exposure to light was also defined, meaning that for 12h the algae must be exposed to light, and for the subsequent 12h the light must be turned off, avoiding possible photoinhibition. Finally, when analyzing algae production, obtaining biomass must be assessed through centrifugation, and the calculation of CO2 absorption accounted for using a formula obtained from the literature. In conclusion, it is considered that the implementation of this methodology may be able to reduce by up to 90% of the CO2 generated in the malting germination storage.
2023-01-01T00:00:00Z