A bovinocultura é um componente significativo na indústria global de pecuária devido à sua contribuição tanto para a produção de carne quanto de laticínios. Rhipicephalus microplus, o carrapato-do-boi, causa substanciais perdas econômicas na indústria de gado em muitas áreas tropicais e subtropicais do mundo. Os métodos atuais para o controle de R. microplus dependem de acaricidas e de abordagens quimio profiláticas/terapêuticas, que têm sido degradadas devido ao aumento da resistência por carrapatos. Por se tratar de um parasita complexo, o controle sustentável de carrapatos por meio de vacinas é desafiador, uma vez que requer várias classes funcionais de antígenos. Nosso grupo de pesquisa demonstrou que uma formulação vacinal composta por nove antígenos salivares foi 75% eficaz na proteção de bovinos suscetíveis contra infestações por R. microplus. Atualmente, estamos finalizando a identificação de epítopos de células B presentes nesses antígenos vacinais, que serão utilizados no desenvolvimento de uma nova vacina anti-carrapato, de molécula única e quimérica, para comercialização. No entanto, é bem estabelecido que, para respostas eficazes de anticorpos contra patógenos, os epítopos devem ser apresentados por células B através de moléculas do Complexo Principal de Histocompatibilidade (MHC) classe II a células T "auxiliares" CD4+ para obtenção do suporte necessário para sua ativação e maturação. Nesse contexto, nosso grupo tem trabalhado ativamente na caracterização de epítopos apresentados pelo MHC-II usando a imunopeptidômica, o que melhorou significativamente o desenvolvimento e a precisão de algoritmos de predição de peptídeos ligantes do MHC e resultou na geração da ferramenta de predição de ligantes de BoLA-DR, específica para bovinos, NetBoLAIIpan. Ferramentas in silico como essa podem acelerar a seleção racional de antígenos e epítopos para o desenvolvimento de vacinas, especialmente para parasitos com grandes proteomas, como carrapatos. No entanto, há uma necessidade urgente de expandir tal ferramenta de previsão para uma cobertura mais ampla das populações de bovinos de interesse, como o gado comercial brasileiro; além disso, os modelos celulares anteriormente utilizados não foram otimizados e não puderam ser transferidos para nosso laboratório no Brasil devido a limitações de biossegurança, de modo que o desenvolvimento de modelos livres de patógenos representa uma alternativa para continuar nossos esforços de expansão do banco de epítopos de MHC-II e da capacidade de pesquisa anti-carrapato no Brasil. Para superar esses desafios, este projeto visa gerar linhagens celulares bovinas monoalélicas que expressem alelos BoLA-DRB3 prevalentes no gado comercial brasileiro, de modo a atingir uma cobertura de ~95%. Um alelo BoLA-DRB3 bem caracterizado será usado como modelo para otimizar a inserção do gene DRB3 mediada por plasmídeo ou lentivírus e a expressão de proteínas nas linhagens celulares BoLA-null derivadas de bovinos, recentemente desenvolvidas por nosso grupo. Posteriormente, serão realizadas análises de imunopeptidômica e de motivos de ligação BoLA-DRB3 e os conjuntos de dados gerados serão comparados com aquele atualmente incluído no banco de dados da ferramenta NetBoLAIIpan. Uma vez que o protocolo para a expressão do gene esteja padronizado e os conjuntos de dados de motivos sejam validados, as sequências completas de BoLA-DRB3 prevalentes no gado comercial brasileiro serão caracterizadas e expressas nas linhagens celulares BoLA-null derivadas de bovinos. Finalmente, o imunopeptidôma e os novos conjuntos de dados de motivos serão produzidos para atualizar a ferramenta NetBoLAIIpan. Como perspectiva desses resultados, empregaremos a ferramenta na descoberta de epítopos para facilitar a seleção de antígenos e o desenvolvimento de vacinas baseadas em epítopos contra R. microplus, complementando assim os dados de mapeamento de epítopos de células B.

A bacia hidrográfica da Amazônia é a maior do mundo e o berço de um dos ecossistemas de maior biodiversidade da Terra. O crescente conhecimento do papel da dinâmica fluvial na evolução da paisagem amazônica contrasta com poucas idades absolutas disponíveis para os depósitos sedimentares. Melhorar o conjunto de dados geocronológicos destes depósitos é crucial, pois permite a reconstrução paleohidrológica dos rios e zonas húmidas associadas. No geral, o presente projeto visa reconstruir a evolução geológica do médio Rio Negro durante o Quaternário médio-final (<500 ka), com base em novos dados geomorfológicos e sedimentares, e datação por luminescência opticamente estimulada (OSL). Mais de 40 amostras foram coletadas em terraços e várzeas ao longo do Rio Negro e seus principais afluentes. Até o momento, pudemos obter idades de OSL de 16 de 21 amostras devido à saturação do sinal OSL de quartzo. A observação em campo e os testes preliminares de triagem OSL indicam que várias das amostras restantes a serem datadas também estão acima dos limites de datação OSL de quartzo e, portanto, devem ser datadas empregando outras abordagens de datação. Então, o objetivo deste projeto de estágio é superar as limitações do OSL na determinação da idade de terraços mais antigos (~25 amostras) empregando protocolos de luminescência mais sofisticados projetados para grãos de feldspato, cujo sinal de luminescência satura em doses consideravelmente mais altas. Trabalhar com feldspatos é um pouco mais complicado do que trabalhar com quartzo e, portanto, é desejável ter mais tempo para realizar testes (ou seja, ter um leitor de luminescência dedicado por mais tempo) e ser acompanhado por especialistas em datação por luminescência estimulada por infravermelho (IRSL). O Laboratório Nórdico de Luminescência (NLL) na Dinamarca é referência mundial em avanços na datação por luminescência e oferece a infraestrutura necessária e equipe especializada. Nossos esforços e resultados contribuirão para gerar os registros geocronológicos mais detalhados da evolução da paisagem do Rio Negro e, assim, nos permitirão refinar as interpretações sobre sua evolução e as possíveis correlações causais com as mudanças climáticas e tectônicas ocorridas durante o Quaternário médio-tardio.

O sistema fluvial transcontinental da Amazônia é responsável por criar paisagens altamente dinâmicas, conforme sedimentos de fontes distintas são transportados para sítios deposicionais distantes, exercendo um papel fundamental em moldar a biodiversidade desta região. Variações de precipitação nas cabeceiras dos rios amazônicos influenciam os fluxos de água e de sedimento na bacia de drenagem, que por sua vez podem alterar a distribuição e conectividade de diferentes hábitat nas terras baixas. A expansão e contração de planícies alagáveis nas terras baixas impactam a dispersão e colonização de espécies de planícies alagáveis, levando a eventos de hibridização e especiação, respectivamente. Assim, compreender o desenvolvimento das planícies alagáveis em resposta a mudanças nos padrões de precipitação em diferentes escalas de tempo é crucial para elucidar a biodiversidade contemporânea da Amazônia. Neste contexto científico, a época do Quaternário tem significância particular, uma vez que este é um período crítico para diversificação biótica no bioma amazônico. Neste estudo, pretendemos (i) investigar alterações nas fontes de sedimentos siliciclásticos e na descarga do Rio Amazonas nos últimos 1.93 milhões de anos e (ii) examinar as repercussões destas mudanças na disponibilidade das planícies alagáveis. Através desta pesquisa, queremos ampliar nosso entendimento de como mudanças na distribuição e conectividade das planícies alagáveis e dos terraços fluviais de terra firme da Amazônia ocorreram no Quaternário e como estas mudanças influenciaram a biodiversidade atual e a dispersão de espécies adaptadas a estes dois hábitats. O rastreamento diferentes fontes de sedimentos será realizado através de análises de luminescência opticamente estimulada pulsada, a fim de melhor discriminar os sinais provenientes do quartzo e do feldspato na fração menor que 63 ¼m do testemunho marinho CDH-79. Este testemunho marinho já está sob investigação dentro do projeto de pós-doutorado da candidata. Além da análise do registro sedimentar marinho CDH-79, amostras modernas de sedimento em suspensão dos principais rios amazônicos e da camada mais superficial de diferentes áreas do fundo oceânico sob influência da bacia Amazônica também serão analisada. Este estágio em pesquisa será realizado no Departamento de Física da Technical University of Denmark (DTU Physics, Denmark), sob supervisão do Dr. Mayank Jain. O grupo liderado pelo Dr. Jain na DTU é reconhecido como o principal grupo em desenvolvimento de métodos de luminescência aplicados a Geociências e áreas relacionadas. Esta proposta permitirá candidata aprender procedimentos e técnicas analíticas de ponta para desenvolver e testar diferentes sinais de luminescência para análise por proveniênica, assim como para interpretar os dados obtidos, necessários para avançar o entendimento da história da paisagem amazônica.

A visita do Dr Frisvad ao Brasil tem os seguintes objetivos: i) Participar dos projetos de pesquisas do Centro de Qualidade e Ciência de Alimentos do ITAL, no qual é colaborador: ii) Realizar reuniões com as equipes dos projetos, visitas aos produtores de queijos a fim de auxiliar a melhorar a qualidade e sanidade de produção dos queijos artesanais; (iii) Reunião com Dr Frisvad presencialmente ou on line com a comunidade científica na área de Fungos e Micotoxinas. Serão feitas reunião enquanto ele estiver no Brasil, esclarecendo as dúvidas e trazendo as novidades nesta área de taxonomia de fungos. Dr Frisvad é um dos maiores micologistas e uma das maiores autoridades na área de metabólitos fúngicos. Seus trabalhos sobre o perfil dos metabólitos fúngicos tem inovado a taxonomia tradicional, pois cada dia novas espécies de fungos são descritas e o Dr Frisvad tem colaborado ativamente a fim de que haja uma harmonização global nesta área. (AU)

Investigar a aplicação de isolantes na área de dosimetria luminescente envolve explorarminerais usando técnicas como Termoluminescência (TL) e Luminescência Opticamente Estimulada (OSL). Dentre esses minerais, o feldspato - grupo dos materiais aluminossilicatos (MTO8, M = Ca, Na, K; T = Al, Si), destaca-se pela sua potencial aplicação na área de dosimetria e datação. No entanto, muitos mecanismos permanecem desconhecidos ou desafiadores modelar. Para estudar os processos de recombinação e tempo de vida da armadilha, OSL resolvida no tempo (TR-OSL) torna-se crucial. Este projeto visa estudar TR-OSL em cristais de amazonita do Brasil, dadas suas potenciais aplicações em dosimetria retrospectiva e datação. A Divisão de Pesquisa Física da Universidade Técnica da Dinamarca (DTU) apoiará esta investigação.

O câncer de cabeça e pescoço (HNC) é considerado o sétimo tipo de câncer mais comum em todo o mundo. Os carcinomas espinocelulares orais são os mais prevalentes e estão altamente associados a metástases linfonodais, o que leva a um pior prognóstico para os pacientes. Em um estudo anterior, nosso grupo identificou assinaturas de metástases nodais nos linfócitos e neutrófilos. No entanto, até agora, a heterogeneidade entre estas duas subpopulações e as suas interações permanece obscura. Nesse contexto, o presente estudo propõe investigar o perfil proteico dessas células imunes em nível de célula únicas em pacientes com HNC com presença (N+) e ausência (N0) de metástase linfonodal, buscando identificar diferenças relevantes na abundância proteica que possam revelar potenciais biomarcadores para metástase de HNC. Amostras de Buffy Coat serão coletadas de pacientes com HNC classificados de acordo com a presença de metástase e preparadas para análise proteômica de células únicas pelo método baseado em aquisição independente de dados (DIA). Como parte deste projeto, propomos colaborar com o Dr. Erwin Schoof da Universidade Técnica da Dinamarca (DTU), que é um conhecido pesquisador e pioneiro no campo da proteômica de células únicas. Esperamos que este projeto permita a troca de conhecimento com a implementação e otimização da proteômica de células únicas no LNBio, CNPEM e forneça conhecimento sobre a biologia do HNC explorando as proteínas e vias alteradas nos linfócitos e neutrófilos no câncer de cabeça e pescoço. (AU)

Materiais inteligentes eletromecanicamente ativos (piezoelétricos, relaxores e eletrostritores) mudam de tamanho e forma sob estímulos elétricos. Eles possuem aplicações importantes em sensores, atuadores e transdutores e são utilizados desde a obtenção de imagens de ultrassom até em eletrônicos convencionais passando por implantes biomédicos com coleta de energia associada. Essas tecnologias são, portanto, de grande relevância e impacto social. Espera-se que seu uso aumente na próxima década como parte de sistemas biomiméticos com recursos de autodiagnóstico e autorreparo. Apesar das aplicações futuristas estarem à porta, os materiais eletromecânicos de melhor desempenho são uma tecnologia antiga: os piezoelétricos à base de chumbo (Pb), que são altamente tóxicos e representam uma grave ameaça ambiental. Recentemente, uma nova classe de materiais eletroativos, "eletrostritores iônicos não clássicos", à base de CeO2, foi descoberta e está em desenvolvimento. Em artigos recentes publicados nos respeitados "journals": "Science" e "Nature", o coordenador dessa proposta e colegas mostraram que as propriedades eletromecânicas destes materiais são radicalmente diferentes dos materiais piezoelétricos à base de chumbo, com desempenhos possivelmente superiores e estáveis. Regido por um mecanismo atomístico em grande parte inexplorado, a origem dos fenômenos são defeitos iônicos eletrodinâmicos em suas estruturas cristalinas. Os materiais também não são tóxicos, amplamente disponíveis e baratos. No entanto, para transferir esse mecanismo único para uma aplicação prática, a funcionalidade eletromecânica deve ser formalizada e quantificada em altas frequências de operação, especialmente na faixa ultrassônica (kHz-MHz). Este projeto propõe um conceito inovador de ajuste de propriedades eletromecânicas através do de defeitos iônicos, explorando estas propriedades em uma ampla faixa de frequências aplicadas de Hz ao ultrassom (> 20 kHz). Para isso, serão desenvolvidos eletrostritores iônicos dopados baseados compósitos alternativos, à base de céria. Defeitos iônicos em óxidos metálicos têm um alto grau de manipulação via dopagem. Os efeitos sinérgicos podem ser alcançados através da química de defeitos modificada, abrindo uma nova janela para o surgimento de propriedades desconhecidas. Além disso, esta nova classe de materiais pode ser fabricada e moldada com métodos fáceis de processamento cerâmico em vários dispositivos e componentes da macro à nanoescala, além de formas complexas, por exemplo, por meio da impressão 3D.O projeto tem dois critérios principais de sucesso:(1) Científico: modelagem do mecanismo atomístico de configurações de defeitos iônicos em propriedades eletrostritivas para baixas e altas frequências;(2) Tecnológico: Otimização das propriedades eletromecânicas nas frequências de ultrassom para cerâmicas, filmes finos e dispositivos de formas complexas.Como prova de conceito, projetaremos sistemas multi-escala eletromecânicos sem chumbo e potencialmente biocompatíveis e ambientalmente sustentáveis, produzindo alta tensão mecânica e estresse (deformação) na faixa de ultrassom (> 20 kHz). Tal resultado impactaria significativamente a sociedade de pesquisa europeia e mundial por meio de inovação industrial e sustentabilidade ambiental, por exemplo, em imagens ultrassônicas e dispositivos miniaturizados emergentes como, por exemplo, lab-on-chip, lentes de adaptação rápida e manipuladores ultrassônicos. O consórcio reúne conhecimentos acadêmicos e industriais, incluindo química, física, ciência dos materiais, processamento de cerâmica e design de dispositivos. (AU)

Lipases é um grupo de enzimas amplamente utilizado que apresenta uma característica de ativação interfacial. Essa ativação está relacionada à atividade da lipase e pode ser afetada por diversos fatores, como a imobilização. No entanto, poucos estudos na literatura visam o processo de imobilização, estrutura secundária da lipase e ativação interfacial. Devido a isso, este projeto visa avaliar o efeito da imobilização em óxidos de grafeno na estrutura, atividade e ativação interfacial de lipases. Grafenos não modificados e modificados com glutaraldeído e tryton-X100 serão utilizados para imobilização da lipase. Posteriormente, o processo será caracterizado com base na quantidade de proteína ligada ao suporte, rendimento de imobilização e atividade recuperada. Em seguida, a estrutura secundária da lipase será estudada por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de fluorescência de estado estacionário e espectroscopia de dicroísmo circular. Com isso, espera-se com este projeto compreender a relação entre imobilização enzimática, ativação interfacial e estrutura secundária da lipase, visando alcançar o melhor processo para um biocatalisador com alta atividade. Além disso, espera-se obter resultados com potencial de publicação em periódicos de alto impacto científico. (AU)

Os fungos filamentosos apresentam um imenso potencial como fonte de enzimas de importância industrial, especialmente enzimas hidrolíticas, que desempenham um papel crucial na produção de biocombustíveis e outros bioprodutos. Apesar de sua capacidade excepcional de secreção de proteínas, ainda há potencial para melhorias na produção de proteínas recombinantes. Portanto, é vital identificar novos alvos genéticos que possam aumentar a secreção de enzimas para atender à crescente demanda do mercado e aumentar a produtividade. Nesse sentido, nossa análise de biologia de sistemas identificou cinco fatores de transcrição que potencialmente regulam os genes envolvidos na produção de proteínas recombinantes. Entre esses fatores, três demonstraram um potencial significativo para impactar positivamente a produção de proteínas recombinantes, sendo que um deles já está passando por manipulação genética, resultando em um aumento de 2,8 vezes na produção de proteínas recombinantes em A. nidulans. O objetivo deste projeto é investigar se a superexpressão desse fator de transcrição pode ter um efeito semelhante em outras espécies de Aspergillus comumente usadas em aplicações industriais. Além disso, exploraremos a influência dos outros dois fatores de transcrição na secreção de proteínas recombinantes, com o objetivo de gerar cepas mutantes superiores para a produção de enzimas recombinantes relevantes para a biotecnologia. Por meio dessas investigações, nosso objetivo é aprimorar o entendimento dos mecanismos que governam a secreção de proteínas em diferentes espécies de Aspergillus e identificar novos fatores de transcrição envolvidos na secreção de enzimas recombinantes. (AU)

O Brasil precisa aumentar em 40% a produção de alimentos nos próximos dez anos para atender a demanda local e internacional, desempenhando um papel fundamental na gestão adequada de resíduos. Nesse sentido, a digestão anaeróbia surge como uma alternativa para o tratamento adequado dos resíduos orgânicos das indústrias alimentícias, que por sua vez podem gerar energia renovável por meio da produção de biogás e biometano. Por outro lado, o biocarvão, também de biomassa residual, surge como uma alternativa para aumentar a produção de biogás em relação aos sistemas de produção tradicionais. Nesse contexto, o presente projeto de pesquisa busca complementar os estudos do projeto ZeWaFFI por meio da busca de estratégias para intensificar a produção de biogás e biometano por meio da utilização de biocarvão proveniente da pirólise de resíduos da indústria cafeeira obtidos em diferentes temperaturas. Para isso, serão utilizados reatores biodigestores do tipo CSTR, onde serão realizados testes para medir o desempenho da produção de biogás e biometano. Análises TGA, SEM-EDS, XRD e SSA serão realizadas para entender as características e estruturas do biochar e como elas afetam a produção de biogás. Caracterizações relacionadas ao substrato, como TS, VS, pH, TAN, TKN e VFA também serão realizadas para monitorar o desempenho do sistema. Por fim, será realizado um estudo utilizando ferramentas de avaliação do ciclo de vida com os resultados obtidos a fim de conhecer os impactos ambientais do berço ao túmulo da tecnologia de produção de biogás utilizando biocarvão como aditivo. Os resultados serviram como alternativa para melhorar a competitividade das indústrias alimentícias que geram resíduos orgânicos. Além disso, a experiência de intercâmbio contribuirá significativamente para o aprendizado de novos conhecimentos e consolidação da colaboração entre UNICAMP e DTU. (AU)