Nanossondas baseadas em pontos quânticos e lectinas para aplicações em glicobiologia
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Data de Publicação: | 2021 |
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Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/44455 |
Resumo: | Os carboidratos são considerados "a terceira letra do alfabeto molecular", participando de inúmeros processos biológicos em todas as formas de vida. Esses sacarídeos podem ser estudados empregando lectinas, proteínas capazes de reconhecê-los especificamente, associadas a nanopartículas (NPs) fluorescentes de semicondutores com alta fotoestabilidade, os pontos quânticos (PQs). Os PQs podem ainda ser aliados a NPs de óxido de ferro (SPIONs), formando sistemas bimodais com propriedades óptico-magnéticas (BNPs). Esta tese objetivou obter conjugados de diferentes glicoespecificidades com as lectinas BmoLL e Cramoll, PQs-BmoLL (galactose) e PQs-Cramoll (glicose/manose), bem como desenvolver um sistema multimodal (BNPs-Cramoll), e aplicá-los em estudos glicobiológicos. Eritrócitos ABO foram incubados com PQs-BmoLL e uma marcação preferencial de eritrócitos B (71,7 ± 5,9%) foi revelada por citometria de fluxo, uma vez que antígenos B apresentam resíduos de galactose. Essa marcação foi reduzida após a inibição prévia com a galactose (5,8 ± 1,0%), mostrando especificidade. O conjugado PQs-Cramoll foi aplicado no estudo do perfil de glicose/manose de leveduras de Candida (C. albicans, C. glabrata e C. parapsilosis) e tecidos da mama (normal, fibroadenoma - FB e carcinoma ductal invasivo - CDI). Uma intensa marcação da parede celular fúngica foi observada e mais de 90% das células foram positivas na citometria de fluxo. Mesmo após a inibição do conjugado com metil-α-D- manopiranosídeo, C. parapsilosis foi marcada (78%), indicando ter maior expressão de glicose-manose. O conjugado PQs-Cramoll marcou células ductais de tecidos normais e FB, enquanto no CDI, células e estroma foram marcados. Ademais, um maior nível de resíduos de glicose/manose foi quantificado no CDI pelo ensaio fluorescente em microplaca. PQs foram covalentemente ligados às SPIONs e à Cramoll, formando BNPs-Cramoll. Cerca de 90% de leveduras (C. albicans) foram marcadas por BNPs-Cramoll, reduzindo em ca. 3x após a inibição com metil-α-D- manopiranosídeo. A intensidade de fluorescência de BNPs-Cramoll diminui após incubação com diferentes concentrações de fetuína (0,675 - 10,8 mg/mL), o que não foi observado para albumina de soro bovino. Assim, PQs-BmoLL e PQs-Cramoll mostraram ser ferramentas versáteis para glicobiologia; e BNPs-Cramoll se mostrou uma nanossonda específica, promissora para detecção e separação da fetuína. |
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Os PQs podem ainda ser aliados a NPs de óxido de ferro (SPIONs), formando sistemas bimodais com propriedades óptico-magnéticas (BNPs). Esta tese objetivou obter conjugados de diferentes glicoespecificidades com as lectinas BmoLL e Cramoll, PQs-BmoLL (galactose) e PQs-Cramoll (glicose/manose), bem como desenvolver um sistema multimodal (BNPs-Cramoll), e aplicá-los em estudos glicobiológicos. Eritrócitos ABO foram incubados com PQs-BmoLL e uma marcação preferencial de eritrócitos B (71,7 ± 5,9%) foi revelada por citometria de fluxo, uma vez que antígenos B apresentam resíduos de galactose. Essa marcação foi reduzida após a inibição prévia com a galactose (5,8 ± 1,0%), mostrando especificidade. O conjugado PQs-Cramoll foi aplicado no estudo do perfil de glicose/manose de leveduras de Candida (C. albicans, C. glabrata e C. parapsilosis) e tecidos da mama (normal, fibroadenoma - FB e carcinoma ductal invasivo - CDI). Uma intensa marcação da parede celular fúngica foi observada e mais de 90% das células foram positivas na citometria de fluxo. Mesmo após a inibição do conjugado com metil-α-D- manopiranosídeo, C. parapsilosis foi marcada (78%), indicando ter maior expressão de glicose-manose. O conjugado PQs-Cramoll marcou células ductais de tecidos normais e FB, enquanto no CDI, células e estroma foram marcados. Ademais, um maior nível de resíduos de glicose/manose foi quantificado no CDI pelo ensaio fluorescente em microplaca. PQs foram covalentemente ligados às SPIONs e à Cramoll, formando BNPs-Cramoll. Cerca de 90% de leveduras (C. albicans) foram marcadas por BNPs-Cramoll, reduzindo em ca. 3x após a inibição com metil-α-D- manopiranosídeo. A intensidade de fluorescência de BNPs-Cramoll diminui após incubação com diferentes concentrações de fetuína (0,675 - 10,8 mg/mL), o que não foi observado para albumina de soro bovino. Assim, PQs-BmoLL e PQs-Cramoll mostraram ser ferramentas versáteis para glicobiologia; e BNPs-Cramoll se mostrou uma nanossonda específica, promissora para detecção e separação da fetuína.CAPESCarbohydrates are considered "the third letter of the molecular alphabet", participating in countless biological processes in all the forms of life. These saccharides can be studied using lectins, proteins capable of specifically recognizing them, associated with fluorescent semiconductor nanoparticles (NPs) with high photostability, the quantum dots (QDs). QDs can also be combined with iron oxide NPs (SPIONs), forming bimodal systems with optical-magnetic properties (BNPs). This thesis aimed to obtain conjugates of different glycospecificities with the BmoLL and Cramoll lectins, QDs-BmoLL (galactose) and QDs-Cramoll (glucose/mannose), as well as to develop a multimodal system (BNPs-Cramoll), and apply them in glycobiological studies. ABO erythrocytes were incubated with QDs-BmoLL and preferential labeling of B erythrocytes (71.7 ± 5.9%) was revealed by flow cytometry, since B antigens have galactose residues. This labeling was reduced after previous inhibition with galactose (5.8 ± 1.0%), showing specificity. The QDs-Cramoll conjugate was applied in the study of the glucose/mannose profile of Candida yeasts (C. albicans, C. glabrata, and C. parapsilosis) and breast tissues (normal, fibroadenoma - FB and invasive ductal carcinoma - IDC). Intense labeling of the fungal cell wall was observed and more than 90% of the cells were positive by flow cytometry. Even after the inhibition of the conjugate with methyl-α-D- mannopyranoside, C. parapsilosis was labeled (78%), indicating a higher expression of glucose-mannose. The conjugate PQs-Cramoll labeled ductal cells from normal tissues and FB, while, in IDC, cells and stroma were labeled. Furthermore, a higher level of glucose/mannose residues was quantified in the IDC by fluorescent microplate assay. QDs were covalently bounded to SPIONs and Cramoll, forming BNPs-Cramoll. About 90% of yeasts (C. albicans) were labeled by BNPs-Cramoll, reducing by ca. 3x after inhibition with methyl-α-D-mannopyranoside. The fluorescence intensity of BNPs-Cramoll decreased after incubation with different concentrations of fetuin (0.675 - 10.8 mg/mL), which not observed with bovine serum albumin. Thus, QDs-BmoLL and QDs-Cramoll showed to be versatile tools for glycobiology; and BNPs-Cramoll proved to be a specific, promising nanoprobe for detection and separation of fetuin.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencias BiologicasUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessCarboidratosNanopartículasBiologia molecularNanossondas baseadas em pontos quânticos e lectinas para aplicações em glicobiologiainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPELICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82142https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44455/3/license.txt6928b9260b07fb2755249a5ca9903395MD53ORIGINALTESE Weslley Felix de Oliveira.pdfTESE Weslley Felix de Oliveira.pdfapplication/pdf2711131https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44455/1/TESE%20Weslley%20Felix%20de%20Oliveira.pdf0e2c6456a5ddec77f7b0ee83180f58a7MD51TEXTTESE Weslley Felix de Oliveira.pdf.txtTESE Weslley Felix de Oliveira.pdf.txtExtracted texttext/plain171967https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44455/4/TESE%20Weslley%20Felix%20de%20Oliveira.pdf.txtcfdc6e49d829a6339c38de5316674102MD54THUMBNAILTESE Weslley Felix de Oliveira.pdf.jpgTESE Weslley Felix de Oliveira.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1292https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44455/5/TESE%20Weslley%20Felix%20de%20Oliveira.pdf.jpgfb290d7ffe0b945036bb7a5bbaff2c7bMD55CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44455/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52123456789/444552022-09-29 16:27:55.827oai:repositorio.ufpe.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212022-09-29T19:27:55Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false |
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