https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/95265 Tue, 22 Sep 2026 17:08:20 GMT 2026-09-22T17:08:20Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/276641 A influência das proteínas de choque térmico na competência vetorial de Aedes aegypti (Diptera) durante a infecção pelo ZIKV Figueiredo, Bianca Mellissa As mudanças climáticas têm favorecido a expansão de Aedes aegypti, principal vetor do vírus Zika (ZIKV). Dentre potenciais alvos para estratégias antivirais e de controle de vetores estão as Proteínas de Choque Térmico (HSPs), que participam da resposta ao estresse e podem influenciar a infecção viral; entretanto, sua atuação durante a infecção por ZIKV em Ae. aegypti ainda é pouco compreendida. Assim, este estudo investigou a expressão dos genes sHSP, HSF1 e HSP70 em mosquitos submetidos ao estresse térmico e à infecção por ZIKV, além de avaliar, por meio de silenciamento gênico via RNA de interferência (RNAi), a contribuição dessas proteínas para a competência vetorial do mosquito. Para isso, fêmeas de Ae. aegypti foram submetidas a experimentos envolvendo estresse térmico, silenciamento gênico e infecção por ZIKV. Os mosquitos foram expostos ao calor e ao frio para avaliar a expressão de HSPs. Os genes sHSP, HSF1 e HSP70 foram silenciados via RNAi, por meio da injeção de dsRNA, permitindo a realização subsequente de ensaios de tolerância ao frio (CCRT) e de infecção viral, realizada por alimentação com sangue humano contendo o vírus, seguida da análise de carga viral no intestino médio e na carcaça. Adicionalmente, realizou-se a infecção por ZIKV em mosquitos não silenciados para avaliar a influência do vírus na expressão de HSPs em diferentes tecidos. A expressão gênica e a carga viral foram quantificadas por RT-qPCR. Os resultados indicaram que a exposição ao estresse térmico modulou a expressão das HSPs em Ae. aegypti, com aumento de sHSP e HSP70 sob condição de calor e resposta menos pronunciada ao frio, enquanto HSF1 apresentou expressão relativamente estável. As análises teciduais revelaram respostas específicas no intestino médio e na carcaça, sugerindo uma atuação diferencial das HSPs na homeostase térmica. O CCRT não foi significativamente afetado pelo silenciamento, o que sugere um papel restrito dessas proteínas na tolerância ao frio nas condições testadas. Já a infecção por ZIKV modulou principalmente a HSP70, com redução de sua expressão após a infecção, enquanto a alimentação com sangue promoveu forte indução de sHSP e HSP70 no intestino médio. Ainda, o silenciamento de sHSP e HSF1 não alterou a infecção por ZIKV; entretanto, o silenciamento de HSP70 aumentou significativamente a carga viral de ZIKV no intestino médio, sugerindo um papel antiviral desse gene em Ae. aegypti. Em resumo, os achados reforçam a participação das HSPs na resposta fisiológica ao estresse térmico e no contexto da infecção viral e indicam a HSP70 como potencial alvo para estratégias antivirais em Ae. aegypti voltadas ao controle da transmissão do ZIKV.; Abstract: Climate change has facilitated the spread of Aedes aegypti, the primary vector for the Zika virus (ZIKV). Among potential targets for antiviral and vector control strategies are Heat Shock Proteins (HSPs), which participate in the stress response and may influence viral infection; however, their role during ZIKV infection in Ae. aegypti is still poorly understood. Thus, this study investigated the expression of the sHSP, HSF1 and HSP70 genes in mosquitoes subjected to thermal stress and ZIKV infection, and evaluated, through gene silencing via RNA interference (RNAi), the contribution of these proteins to the mosquito?s vector competence. To this end, Ae. aegypti females were subjected to experiments involving heat stress, gene silencing and ZIKV infection. The mosquitoes were exposed to heat and cold to assess HSP expression. The sHSP, HSF1 and HSP70 genes were silenced via RNAi through dsRNA injection, allowing for subsequent cold tolerance (CCRT) and viral infection assays, performed by feeding the mosquitoes human blood containing the virus, followed by analysis of viral load in the midgut and carcass. Additionally, ZIKV infection was performed in non-silenced mosquitoes to assess the virus?s influence on HSP expression in different tissues. Gene expression and viral load were quantified by RT-qPCR. The results indicated that exposure to heat stress modulated HSP expression in Ae. aegypti, with increased sHSP and HSP70 expression under heat conditions and a less pronounced response to cold, while HSF1 showed relatively stable expression. Tissue analyses revealed specific responses in the midgut and thorax, suggesting a differential role of HSPs in thermal homeostasis. CCRT was not significantly affected by silencing, suggesting a limited role for these proteins in cold tolerance under the tested conditions. In contrast, ZIKV infection primarily modulated HSP70, with reduced expression following infection, while blood feeding promoted strong induction of sHSP and HSP70 in the midgut. Furthermore, silencing of sHSP and HSF1 did not alter ZIKV infection; however, silencing of HSP70 significantly increased the ZIKV viral load in the midgut, suggesting an antiviral role for this gene in Ae. aegypti. In summary, the findings reinforce the involvement of HSPs in the physiological response to heat stress and in the context of viral infection and identify HSP70 as a potential target for antiviral strategies in Ae. aegypti aimed at controlling ZIKV transmission. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2026. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/276641 2026-01-01T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/276627 Análise do repertório de genes codificantes e identificação de fatores de virulência em cepa Crithidia sp. isolada de caso de coinfecção em leishmaniose cutânea Konrad, Willian Follmann A família Trypanosomatidae é composta por parasitas obrigatórios, incluindo gêneros que causam infecções em invertebrados e vertebrados em seu ciclo de vida, ocasionando casos clínicos de diferentes manifestações. As leishmanioses são manifestações causadas por múltiplas espécies do gênero Leishmania, porém casos clínicos recentes têm reportado a presença de tripanossomatídeos tipicamente monoxênicos tanto em manifestações de Leishmaniose Cutânea quanto Leishmaniose Visceral (LV). Em 2018, foi observado em Minas Gerais um caso de paciente com diagnóstico inicial para LTA, contudo após passagens em cultivo e investigação molecular também demonstrou a presença de tripanosomatídeos monoxênicos Crithidia sp. Para melhor caracterização desta cepa, foi realizada a avaliação do repertório gênico deste isolado de Crithidia sp. cepa Cr316 e a comparação com genomas de referência de Crithidia spp. e Leishmania spp., para compreender as diferenças gênicas e fatores de virulência que podem explicar a presença deste parasito no paciente. Assim, este estudo objetivou sequenciar, montar e anotar o genoma deste isolado de Crithidia sp. cepa Cr316, para comparar seu conteúdo gênico e avaliar a presença de genes de virulência conhecidos para Leishmania spp.. Para tal, foi realizado o sequenciamento do DNA pela abordagem de long reads por nanoporos (ONT). A partir destes, a montagem de novo do genoma deste isolado foi realizada utilizando o programa Medaka com uma cobertura de 328 vezes, totalizando 33,4 MB. A análise de completude pelo BUSCO demonstrou que menos de 3,8% dos genes esperados estavam ausentes neste genoma. Estes dados demonstram a obtenção de um genoma contíguo e completo para esta espécie. A partir da análise da estimativa de distância pôde ser inferido que a cepa Cr316 pertence ao gênero Crithidia e apresenta maior proximidade com C. fasciculata, embora com divergência em relação a C. fasciculata, o que sugere a possibilidade de se tratar de uma espécie distinta. Após a caracterização funcional das proteínas e análise das predições, puderam ser observadas expansões em grupos de proteínas com assinaturas consistentes com transporte de membrana/ATPases, quinases e proteínas de superfície, com a maior parte do proteoma de Crithidia sp. Cr316 sendo conservada em relação a C. fasciculata CfCl, esperado para um genoma de tripanossomatídeos. Foi possível observar a presença de 23 amastinas, 4 cisteínas proteases A, 10 GP63 e 18 HSPs, proteínas descritas como associadas à virulência em tripanossomatídeos dixênicos. Esse achado sugere a potencial presença de transcritos moleculares que favorecem a sobrevivência através de adaptações morfológicas ao ambiente de hospedeiro mamífero e suas defesas inatas, transcritos estes parcialmente convergentes com Leishmania. Contudo, a ausência dos genes A2, LPG-2 e, particularmente de CPB, indicam falta de mecanismos de evasão, supressão imune e de diferenciação celular para o sucesso do parasitismo em macrófago, sugerindo um provável oportunismo de Crithidia sp. Cr316 possivelmente dependente de mecanismos imunomoduladores induzidos por Leishmania spp. durante uma coinfecção.; Abstract: The Trypanosomatidae family consists of obligate parasites, including genera that infect both invertebrates and vertebrates during their life cycles, resulting in clinical cases with diverse manifestations. Leishmaniasis is caused by multiple species of the genus Leishmania; however, recent clinical cases have reported the presence of typically monoxenous trypanosomatids in cases of both Cutaneous Leishmaniasis and Visceral Leishmaniasis (VL). In 2018, a patient in Minas Gerais was initially diagnosed with tegumentary leishmaniasis; however, following culture passages and molecular investigation, the presence of the monoxenous trypanosomatid Crithidia sp. was also detected. To better characterize this strain, the gene repertoire of the Crithidia sp. isolate (strain Cr316) was evaluated and compared with reference genomes of Crithidia spp. and Leishmania spp. to understand the genetic differences and virulence factors that might explain the parasite's presence in the patient. Thus, this study aimed to sequence, assemble, and annotate the genome of the Crithidia sp. isolate (strain Cr316) to compare its gene content and assess the presence of virulence genes known in Leishmania spp. To achieve this, DNA sequencing was performed using the Nanopore (ONT) long-read approach. De novo genome assembly of the isolate was subsequently performed using the Medaka program, achieving 328x coverage and a total size of 33.4 Mb. Completeness analysis using BUSCO showed that less than 3.8% of expected genes were missing from the genome. These data demonstrate the successful generation of a contiguous and complete genome for this species. Based on the distance estimate analysis, it was inferred that strain Cr316 belongs to the genus Crithidia and is most closely related to C. fasciculata, although it shows divergence from the latter, suggesting it may be a distinct species. Functional characterization of proteins and analysis of predictions revealed expansions in protein groups with signatures consistent with membrane transport/ATPases, kinases, and surface proteins; however, the majority of the Crithidia sp. Cr316 proteome was conserved relative to C. fasciculata CfCl, as expected for a trypanosomatid genome. The presence of 23 amastins, 4 cysteine protease As, 10 GP63s, and 18 HSPs was observed?proteins associated with virulence in dixenous trypanosomatids. This finding suggests the potential presence of molecular transcripts that facilitate survival through morphological adaptations to the mammalian host environment and its innate defenses?transcripts that partially overlap with those found in Leishmania. However, the absence of A2 and LPG-2 genes, and particularly the CPB gene, indicates a lack of the mechanisms for immune evasion, immune suppression, and cellular differentiation required for successful parasitism within macrophages; this suggests that Crithidia sp. Cr316 is likely an opportunistic pathogen, possibly relying on immunomodulatory mechanisms induced by Leishmania spp. during co-infection. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2026. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/276627 2026-01-01T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/276457 Valorization of mixed fruit waste into bioproducts Saldanha, Loisleini Fontoura O Brasil consta como o terceiro maior produtor mundial de frutas, resultando na geração de grandes volumes de resíduo rico em biocompostos de valor agregado que estão presentes nas sementes, polpas e cascas que compõem esse tipo de resíduo. Nesse contexto, visando explorar o potencial dessa biomassa como fonte de diferentes compostos ativos, esta tese objetivou a obtenção de D-limoneno, açúcares fermentescíveis e compostos fenólicos, bem como a produção de bioetanol a partir de resíduo de mix de frutas formado por cascas de abacaxi, banana, manga, limão e laranja. Inicialmente foi feita uma revisão bibliográfica sobre as metodologias convencionais (extração sólido-líquido com solvente) e emergentes (extração com líquido pressurizado, assitida por ultrassom, assistida por microondas e de campo elétrico pulsado) de extração de biocompostos de resíduos de frutas e produção de bioetanol. Na sequência, obteve-se D-limoneno por extração em Soxhlet com solvente etanol, com rendimento de cerca de 6,41 mg/g de resíduo, e bioetanol a partir de açúcares fermentescíveis gerados por hidrólise enzimática com celulase, atingindo 63,90 g/L, com fermentação conduzida a 30 °C por 12 horas utilizando Wickerhamomyces sp. UFFSCE-3.1.2, resultando em aproximadamente 7,14 g/L de bioetanol. Por fim, foi feita a otimização da extração de compostos fenólicos totais (CFT) com solvente em banho de agitação Dubnoff e assistida por ultrassom. Na extração em banho de agitação, o maior rendimento foi de 12,43 mg AGE/g de biomassa seca usando razão biomassa:solvente de 1:25 (m/v), concentração de etanol de 50 % (v/v) e temperatura de 50 °C por 10 minutos. Para a extração assistida por ultrassom, condições ótimas de 50 % de potência, razão biomassa:solvente de 1:47 (m/v) e concentração de etanol de 50 % (v/v) por 10 min resultaram em concentração de compostos fenólicos totais semelhante (12,41 mg AGE/g de biomassa seca). O perfil cromatográfico dos extratos foi feito usando Cromatografia Líquida acoplada à Espectrometria de Massas com Ionização por Eletrospray em Tandem (LC-ESI-MS/MS), sendo detectados miricetina, rutina, ácido gálico, quercetina e ácido ferúlico, dos quatorze padrões avaliados pelo método cromatográfico. A atividade antioxidante total (AAT), medida pelo método 2,2-difenil-1-picril-hidrazil (DPPH), foi expressiva em ambos os extratos, sendo maior para o extrato obtido por ultrassom. De modo geral, os resultados demonstram o potencial de aproveitamento do resíduo de mix de frutas como fonte de compostos bioativos de interesse, contribuindo para a valorização da biomassa agroindustrial e para o desenvolvimento de estratégias sustentáveis de reaproveitamento de resíduos.; Abstract: Brazil is the world's third-largest fruit producer, resulting in the generation of large volumes of residues rich in value-added biocompounds present in the seeds, pulp, and peels that constitute this type of waste. In this context, aiming to explore the potential of this biomass as a source of different bioactive compounds, this thesis aimed to obtain D-limonene, fermentable sugars, and phenolic compounds, as well as to produce bioethanol from mixed fruit residue composed of pineapple, banana, mango, lemon, and orange peels. Initially, a literature review was conducted on conventional (solid?liquid solvent extraction) and emerging (pressurized liquid extraction, ultrasound-assisted extraction, microwave-assisted extraction, and pulsed electric field extraction) methodologies for extracting biocompounds from fruit waste and producing bioethanol. Subsequently, D-limonene was obtained by Soxhlet extraction using ethanol as the solvent, yielding approximately 6.41 mg/g of residue, and bioethanol was produced from fermentable sugars generated by enzymatic hydrolysis with cellulase, reaching 63.90 g/L. Fermentation was conducted at 30 °C for 12 h using Wickerhamomyces sp. UFFSCE-3.1.2, resulting in approximately 7.14 g/L of bioethanol. Finally, the extraction of total phenolic compounds (TPC) by solvent extraction in a Dubnoff shaking water bath and ultrasound-assisted extraction was optimized. In the Dubnoff bath extraction, the highest yield was 12.43 mg GAE/g of dry biomass using a biomass-to-solvent ratio of 1:25 (w/v), an ethanol concentration of 50% (v/v), and a temperature of 50 °C for 10 min. For ultrasound-assisted extraction, optimal conditions of 50% power, a biomass-to-solvent ratio of 1:47 (w/v), and an ethanol concentration of 50% (v/v) for 10 min resulted in a similar total phenolic compound concentration (12.41 mg GAE/g of dry biomass). The chromatographic profile of the extracts was determined using Liquid Chromatography coupled with Electrospray Ionization Tandem Mass Spectrometry (LC-ESI-MS/MS), detecting myricetin, rutin, gallic acid, quercetin, and ferulic acid among the fourteen standards evaluated by the chromatographic method. The total antioxidant activity (TAA), measured by the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) method, was significant in both extracts and was higher for the extract obtained by ultrasound-assisted extraction. Overall, the results demonstrate the potential of mixed fruit residue as a source of bioactive compounds of interest, contributing to the valorization of agro-industrial biomass and the development of sustainable waste reuse strategies. Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2026. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/276457 2026-01-01T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/275292 Contaminação de aves marinhas por microplásticos e ftalatos: caracterização e impactos sobre o metabolismo Piccinin, Isadora Nicole Lara A poluição por microplásticos nos oceanos é uma preocupação global devido à longa persistência destes poluentes no ambiente e de seus potenciais impactos ecotoxicológicos. Esses fragmentos de polímeros sintéticos, resultantes da degrada-ção de plásticos maiores ou do descarte direto de partículas microscópicas, estão amplamente distribuídos em ecossistemas marinhos (Andrady et al., 2015). Além do impacto físico da ingestão por organismos, os microplásticos atuam como vetores de contaminantes químicos, incluindo aditivos plastificantes, como os ftalatos, que podem ser liberados no ambiente durante a degradação dos polímeros (Lavers et al., 2019; Neumann et al., 2021). Ftalatos são compostos amplamente utilizados na indústria para conferir flexibilidade aos plásticos, porém são conhecidos por seus efeitos tóxicos à fauna marinha, incluindo a desregulação endócrina e distúrbios re-produtivos em diversas espécies (Hardesty et al., 20150; Lavers et al., 2019). O presente estudo buscou caracterizar amostras de microplásticos coletados em praias brasileiras, no que tange à estrutura química e propriedades físicas. Como parte desse processo, buscou-se avaliar a viabilidade de um método de análise colo-rimétrica, explorando a variação na coloração e transparência dos polímeros como um indicador de degradação daqueles materiais. Tal abordagem permite correlacio-nar mudanças óticas com processos químicos, como oxidação e hidrólise, oferecen-do uma ferramenta de baixo custo para avaliar a degradação ambiental dos plásti-cos. Por fim, buscou-se compreender a contaminação de aves marinhas por ftalatos em amostras de glândulas uropigianas e fígado de albatrozes e petréis e a possível relação quali/quantiativa daqueles xenobióticos com a ingestão de microplásticos. A integração dos resultados dessas análises proporciona uma visão abrangente sobre os impactos da poluição por microplásticos em ecossistemas marinhos, contribuindo ao melhor entendimento dos riscos associados à degradação dos polímeros, a libe-ração de contaminantes nos oceanos e a contaminação da fauna associada.; Abstract: Microplastic pollution has become a global concern due to its persistence in the environment and potential ecotoxicological impacts. These synthetic polymer fragments, resulting from the degradation of larger plastics or from the direct release of microscopic particles, are widely distributed in marine ecosystems (Andrady et al., 2015). In addition to the physical impact of ingestion by organisms, microplastics act as vectors for chemical contaminants, including plastic additives such as phthalates, which can be released into the environment as polymers degrade (Lavers et al., 2019; Neumann et al., 2021). Phthalates are chemicals widely used by polymer in-dustry to enhance plastic flexibility, but are also known for their toxic effects, includ-ing endocrine disruption and reproductive disturbance in various marine species (Hardesty et al., 20150; Lavers et al., 2019). This study aimed to characterize micro-plastics collected from Brazilian beaches, assessing their chemical composition and physical properties. As part of this process, a colorimetric analysis method was de-veloped and proposed, exploring variations in color and transparency of polymers as indicators of material degradation. This analytical approach allows for the correlation of optical changes with chemical processes such as oxidation and hydrolysis, offering a low-cost tool to assess plastic degradation in the environment. Finally, the contam-ination of seabirds by phthalates was investigated, analyzing their bioaccumulation in the uropygial gland and liver samples, as well as the possible relationship with micro-plastic ingestion. The integration of the analytical outputs provides a comprehensive view of the impacts of pollution in marine ecosystems, contributing to better under-standing the risks associated with polymer degradation, the release of contaminants in oceans and the contamination of the associated fauna. Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2025. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/275292 2025-01-01T00:00:00Z