Laboratório 01

Laboratório de Genética Mitocondrial

Resumo: Nosso laboratório estuda as vias de reparo do DNA mitocondrial (DNAmt) de células de mamíferos, e caracteriza as respostas celulares ao acúmulo de lesões oxidativas no DNAmt em situações patofisiológicas e durante o envelhecimento. Mitocôndrias desempenham um papel central no metabolismo de células eucarióticas, participando da produção de energia, do metabolismo intermediário e da morte celular. A geração de energia se dá através da Cadeia de Transporte de Elétrons, que ocorre na membrana mitocondrial interna. Durante esse processo, os elétrons podem ?vazar? da cadeia e reduzir monoeletronicamente o oxigênio molecular, gerando espécies reativas de oxigênio (EROs). Essas espécies são altamente reativas com biomoléculas, e no ambiente intracelular podem atacar ácidos nucléicos, proteínas e lipídeos. Como o DNAmt se localiza próximo aos sítios de geração de EROs, ele é alvo constante das espécies reativas. Devido a importância do genoma mitocondrial para a manutenção da homeostase celular, organismos vivos desenvolveram diversos mecanismos de reparo de DNA para combater os efeitos deletérios do acúmulo de lesões no DNAmt.

Técnicas Utilizadas: Cultura celular, western blot, citometria de fluxo, PCR, espectroscopia, medição da taxa de consumo de oxigênio e acidificação extracelular e avaliação de proliferação celular.

Laboratório 02

Laboratório de Pesquisa em Processos Redox na Resposta Inflamatória

Resumo: O nosso grupo investiga os mecanismos da produção de espécies oxidantes durante reações inflamatórias e como estas espécies podem afetar a resposta celular.  Uma vez que produtos de reações de oxidação-redução do oxigênio como o radical ânion superóxido, o peróxido de hidrogênio são constantemente gerados na inflamação com o intuito de atacar agentes invasores, de forma não seletiva, estes podem reagir com moléculas do hospedeiro levando à alteração no funcionamento de proteínas, membranas e ácidos nucléicos. No leito vascular, estes produtos desestabilizam o transporte de colesterol, promovem formação de células espumosas e causam disfunção endotelial relacionada à aterogênese. Durante o curso nós iremos testar a eficácia de um fármaco sobre células endoteliais, afim de buscar uma alternativa no controle da disfunção endotelial associada a aterosclerose.

Técnicas Utilizadas: Cultura celular; Cinética rápida de reações e ativação de células inflamatórias; Reações de viabilidade celular espectrofotométrica.

Laboratório 03

Laboratório de Pesquisa de Lipídeos Modificados

Resumo: A interação de lipídeos com espécies reativas de oxigênio/nitrogênio gera uma série de produtos potencialmente bioativos, entre eles vários produtos modificados, incluindo lipídeos oxidados, nitrados/nitrosilados e isomerizados. Nosso laboratório investiga a formação, a reatividade e os efeitos biológicos desses produtos. Atualmente os trabalhos no laboratório estão focados na investigação de produtos oxidados formados a partir de dois lipídeos encontrados em abundância no sistema nervoso central – o ácido docosahexaenóico (DHA, 22:6, ômega-3) e do colesterol – e de um fosfolipídeo enriquecido na membrana interna mitocondrial, a cardiolipina. Nosso objetivo principal é compreender o papel desses lipídeos e de seus produtos de oxidação em processos fisiológicos e patológicos, em particular, em doenças neurodegenerativas. Por meio destes estudos pretende-se caracterizar produtos modificados de relevância biológica, estabelecer metodologias sensíveis e específicas para a sua detecção/quantificação, e elucidar mecanismos químicos e bioquímicos responsáveis pelos seus efeitos biológicos.

Técnicas Utilizadas: Espectrofotometria, cromatografia em camada delgada (CCD), cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), cromatografia gasosa (CG), espectrometria de massas (LC-MS/CG-MS/MALDI-TOF), eletroforese (SDS-PAGE).

Laboratório 04

Laboratório de Fisiologia Molecular de Plantas

Resumo: Pigmentos vegetais, tais como antocianinas, betalaínas e carotenoides, desempenham um papel crucial na biologia de angiospermas, tanto na atração de polinizadores e dispersores de sementes quanto na proteção do sistema fotossintético contra danos causados pela luz visível e UV. Ao contrário de antocianinas e carotenoides, que são amplamente distribuídos no reino vegetal, as betalaínas são restritas a algumas famílias da ordem Caryophyllales e alguns fungos basidiomicetos. A ausência de antocianinas em plantas que biossintetizam betalaínas sugere que a ocorrência desses pigmentos é mutuamente exclusiva em plantas. Entretanto, os mecanismos bioquímicos e evolutivos envolvidos neste fenômeno são pouco compreendidos. Por outro lado, embora betalaínas e antocianinas sejam produtos naturais antioxidantes cuja síntese pode ser induzida por fatores bióticos e abióticos comuns, como luminosidade e salinidade, suas características químicas e vias de biossíntese são bem diferentes. Neste contexto, em parceria com o Laboratório de Química de Pigmentos Naturais deste mesmo Instituto, buscamos compreender o papel biológico desses pigmentos e desenvolver marcadores fluorescentes para células vegetais a partir de betalaínas sintetizadas in vivo.

Técnicas utilizadas: extração de RNA total, síntese de cDNA, PCR em tempo real, medição da fluorescência da clorofila e quantificação de betalaínas por HPLC.

Laboratório 05

Laboratório de Biologia Molecular do Câncer

Resumo: A K-Ras é uma pequena GTPase que atua como um gatilho molecular convertendo estímulos extracelulares em respostas intracelulares. Esta transmissão de sinal é feita através da ativação de uma cascata de vias sinalizatórias efetoras, culminando no aumento da proliferação e sobrevida celulares. Quando ativada patologicamente, a K-Ras causa a transformação maligna. De fato, neoplasias induzidas pela K-Ras são muito comuns e não possuem terapias efetivas. Devido à falta de sucesso de terapias visando afetar diretamente a atividade da K-Ras oncogênica, uma abordagem diferente para o desenvolvimento de novas terapias é identificar alvos da K-Ras, que sejam críticos para o processo oncogênico. O objetivo geral do laboratório é identificar os mecanismos moleculares acionados pela K-Ras oncogênica, que são importantes para a transformação maligna e para a manutenção do fenótipo transformado. Também é nosso objetivo identificar alvos da K-Ras que tenham potencial terapêutico. Para atingir este objetivo nós utilizamos estratégias genéticas e farmacológicas tanto em células humanas em cultura quanto em modelos animais in situ.

Técnicas utilizadas: Extração de RNA, transcrição reversa de mRNA e miRNA, PCR em tempo real e western blotting.

Laboratório 06

Laboratório de Biologia Molecular de Bactérias Patogênicas

Resumo: Pseudomonas aeruginosa é uma bactéria extremamente versátil metabolicamente. Comumente encontrada em amostras de água e solo, este microrganismo pode causar infecções em indivíduos imunocomprometidos, sendo causa importante de infecções hospitalares. Tais infecções são de difícil controle, uma vez que esta bactéria possui alta resistência a antibióticos e um grande arsenal de fatores de virulência. O foco do nosso grupo é desvendar as vias de transdução de sinal envolvidas aos aspectos relacionados à patogenicidade e adaptação de P. aeruginosa. Umas das nossas linhas de pesquisa aborda a percepção de quórum, sistema que permite a comunicação célula-célula das bactérias. Ele regula a expressão gênica e está envolvido em inúmeros fenótipos, como a motilidade das células. 

Técnicas Utilizadas: ensaios de expressão gênica e ensaios de motilidade.