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Atividade
| 134473 - Curso de Inverno - Temas Avançados de Bioquímica e Biologia Molecular (EAD) 2025 |
| Período da turma: | 21/07/2025 a 25/07/2025
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| Descrição: | Laboratório 1: Laboratório de Estudos dos Mecanismos Moleculares da Metástase LEM3 Profa. Dra. Claudiana Lameu
O grupo busca decifrar, em resolução temporal e unicelular, como tumores adquirem plasticidade invasiva, formam nichos pré-metastáticos e subvertem o sistema imunológico, a fim de apontar alvos terapêuticos capazes de impedir a disseminação e a recaída da doença. A despeito dos avanços terapêuticos da oncologia, a metástase segue sendo o fator determinante da letalidade: estima-se que responda por mais de 90 % dos óbitos por câncer, o que ressalta a urgência de compreender e bloquear esse processo complexo. Evidências acumuladas mostram que muitos dos circuitos moleculares que permitem às células tumorais sobreviver a fármacos – bombas de efluxo, redes de citocinas, reprogramação metabólica e aquisição de fenótipo de célula-tronco – são exatamente os mesmos que impulsionam a disseminação e a colonização de órgãos distantes; assim, investigar resistência e metástase de forma integrada é crucial para prevenir recaídas clínicas. A metástase e a quimiorresistência são faces de uma mesma adaptação tumoral: os programas celulares que permitem a célula cancerosa escapar de fármacos costumam ser exatamente aqueles que ampliam sua capacidade de migrar, sobreviver na circulação e colonizar órgãos distantes. Alterações como transição epitélio-mesênquima (EMT), aquisição de fenótipo de célula-tronco, remodelação do microambiente imune e secreção de vesículas extracelulares emergem sob pressão terapêutica e, ao mesmo tempo, potenciam a disseminação tumoral, explicando por que pacientes que progridem durante a quimioterapia apresentam maior risco de metástase agressiva e recaídas precoces. O LEM3 estabelece como objetivo central decifrar, a partir de amostras humanas e de modelos translacionais, por que e como células tumorais se adaptam ao ambiente encefálico, tornando-se simultaneamente metastáticas e refratárias à quimioterapia. A seguir descrevemos os eixos específicos que, integrados, visam converter conhecimento mecanístico em intervenções clínicas para pacientes com metástase cerebral. • Constituir um biobanco de metástases cerebrais de pacientes • Mapear o microambiente por citometria de tecido • Desvendar o papel de vesículas extracelulares no nicho pré-metastático • Caracterizar e reprogramar macrófagos associados ao tumor (TAMs) no microambiente tumoral • Descrever os mecanismos de quimiorresistência • Traduzir alvos em terapias personalizadas Técnicas frequentemente utilizadas no laboratório: Cultura de células de mamíferos. Ensaios de viabilidade celular, Western Blot, dosagens de atividades enzimáticas por fluorimetria, isolamento de vesículas extracelulares, citometria de fluxo, Elisa, silenciamento gênico, imunofluorescência. Laboratório 2: Neurociências Responsável: Prof. Dr. Alexander Henning Ulrich O Laboratório de Neurociências tem como objetivo estudar os sistemas de sinalização via purinas e cininas e seus papéis no desenvolvimento do sistema nervoso em diferentes condições patológicas. Para isso, trabalhamos em duas grandes frentes: 1) Fisiopatologia de doenças neurológicas e psiquiátricas: Reprodução de condições neurais patológicas in vitro para estudo da sinalização de cininas e purinas. Estudo dos mecanismos envolvendo cininas e purinas em modelos animais da(o): Doença de Parkinson, Esclerose Lateral Amiotrófica, Transtorno Bipolar, Autismo e Alzheimer. Teste de terapias farmacológicas in vitro e in vivo para essas doenças, baseadas em moduladores de cininas e purinas. 2) Desenvolvimento do sistema nervoso: Estudo dos mecanismos envolvidos na diferenciação de células tronco, em condições saudáveis e patológicas, para dar origem aos diferentes tipos celulares do sistema nervoso. Produção de células tronco induzidas (iPS cells) a partir de pacientes portadores de doenças neurológicas/psiquiátricas. Transplante de células tronco como terapia celular de regeneração em modelos animais de doenças neurológicas e psiquiátricas. Técnicas frequentemente utilizadas no laboratório: Cultura de células de mamíferos; Modelagem comportamental das doenças neurológicas e psiquiátricas em ratos e camundongos; Isolamento de diferentes regiões cerebrais de ratos e camundongos; Ensaios de PCR quantitativo em tempo real (RT-qPCR); Ensaios de WB, Imunofluorescência, citometria de fluxo; Extração de RNA, síntese de cDNA, desenho de primers; Ensaios de funcionalidade neural via Patch-Clamp; Inibição ou superexpressão gênica in vitro; Ensaios de detecção de neuroinflamação e estresse oxidativo. Laboratório 3: Metabolismo Energético Responsável: Profa. Dra. Alicia Juliana Kowaltowski O objetivo central do laboratório é estudar mecanismos de regulação do metabolismo energético e como eles se correlacionam com doenças associadas a idade. Para isto usamos vários modelos diferentes, incluindo estudos funcionais básicos em leveduras, culturas celulares e estudos de efeitos de dietas hipocalóricas e hiper lipídicas em ratos e camundongos. Técnicas frequentemente utilizadas no laboratório: Cultura de células. animais de laboratório, fluorimetria, oximetria, colorimetria, western blots Laboratório 4: Fisiologia Molecular de Plantas Prof. Dr. Carlos Takeshi Hotta O laboratório está interessado em entender como as plantas percebem e interpretam sinais ambientais e internos. Nos focamos no estudo do relógio biológico, uma via de sinalização que codifica informação temporal para a planta. Em particular, tentamos entender como a informação gerada pelo relógio biológico é utilizada pela cana-de-açúcar de forma a otimizar a sua produção de sacarose. Além da cana-de-açúcar, utilizamos outros modelos biológico, como Arabidopsis e Brachypodium em nossos estudos. Técnicas frequentemente utilizadas no laboratório: oligoarrays, real-time PCR, clonagem, extração de RNA de plantas, medição da atividade de promotores usando luminescência. Laboratório 5: Biologia Molecular do Câncer Profa. Dra. Daniela Sanchez Bassères 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. 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. A razão fundamental que rege o nosso programa de pesquisa é que espera-se que este vá fornecer novas informações importantes sobre os mecanismos moleculares acionados pela K-Ras, enquanto que, ao mesmo tempo, espera-se que este programa valide uma nova direção terapêutica. Técnicas frequentemente utilizadas no laboratório: PCR quantitativo em tempo real western blotting cultura de células transfeção de células ensaios celulares funcionais (viabilidade, proliferação, apoptose, etc) Laboratório 6: Genômica e Expressão Gênica em Câncer Prof. Dr. Eduardo Moraes Rego Reis Em nosso laboratório estudamos alterações globais no padrão de expressão gênica m tumores de pâncreas. O objetivo é compreender as bases moleculares do câncer, identificar novos biomarcadores para diagnóstico precoce/prognóstico clínico e apontar possíveis alvos terapêuticos. Um foco de interesse é a caracterização funcional de RNAs não codificadores de proteína (ncRNAs) com funções regulatórias importantes para a transformação maligna ou a progressão de tumores. Utilizamos como modelos de estudo linhagens celulares tumorais já estabelecidas e tumores pancreáticos de pacientes, analisados a fresco ou transplantados em camundongos (xenotumores). Técnicas frequentemente utilizadas no laboratório: Entre as técnicas frequentemente empregadas no laboratório estão cultura de células de mamíferos, extração e análise de RNA, quantificação da expressão gênica por PCR em tempo real e sequenciamento de nova geração (RNAseq), silenciamento de genes por RNA de interferência. Laboratório 7: Sistemas Biomiméticos Profa. Dra. Iolanda Midea Cuccovia Temos usado micelas, vesículas e reações intramoleculares como modelos para investigar o efeito de interfaces em reatividade química e biológica. Catálise enzimática, reconhecimento, bio-transformação de energia, transporte de íons e mudanças de forma em membranas têm em comum relações topológicas precisas entre componentes de interfaces. Análise experimental (captura química, calorimetria, cinética e mecanismos de reações em interfaces) e teórica (teorias de campo médio e ab initio) estão sendo usadas para investigar concentração interfacial de reagentes, especificidade de ligação/distribuição entre água e membrana e efeitos da interface sobre reatividade química. Recentemente os nossos dados conduziram a uma nova interpretação das forças que determinam formação e mudança de forma em micelas. Técnicas utilizadas no laboratório: Preparação de Lipossomas, Fluorescencia, calorimetria diferencial de varredura (DSC), calorimetria de titulação isotermica (ITC), cincetica de reações. Laboratório 8: Sinalização da Matriz Extracelular. E–signal Lab Responsável: Prof. Dr. Alexandre Bruni Cardoso Nosso laboratório procura responder questões fundamentais da biologia do desenvolvimento de glândulas e da progressão do câncer. Como os sinais bioquímicos e mecânicos provenientes da matriz extracelular (um importante componente do microambiente tecidual) chegam até o núcleo celular e influenciam programas de expressão gênica de proliferação seguidos por quiescência/diferenciação durante o desenvolvimento e como elementos dessa regulação podem ser afetados causando o surgimento de tumores? O que determina o padrão arquitetônico e o tamanho dos órgãos ramificados e como essas características são perdidas no câncer? Como células individuais integram a complexidade de sinais bioquímicos e mecânicos de forma dinâmica e temporalmente definida dentro de órgãos ramificados de mamíferos em desenvolvimento? Como os diferentes tipos celulares cooperam na construção de tecidos epiteliais com geometrias complexas como a glândula mamária, a próstata, o pulmão, rim e glândula salivar? As respostas para essas questões têm importância abrangente como o entendimento dos mecanismos fundamentais do desenvolvimento de sistemas biológicos, a resolução de paradigmas que são necessários para a criação de ferramentas para a medicina regenerativa, engenharia tecidual, diagnóstico, prognóstico e tratamento do câncer. Devido à complexidade da rede de sinais bioquímicos e mecânicos e da natureza quadridimensional (4D) do desenvolvimento normal e do câncer, nós utilizamos uma abordagem multidisciplinar combinando o conhecimento e ferramentas de biologia celular (principalmente culturas de célula em 3D), bioquímica e biologia molecular, bioinformática e microscopia vital. Técnicas frequentemente utilizadas no laboratório: Imunofluorescência, ensaios de photobleaching, microscopia de fluorescência de células vivas e fixadas, cultura de células em 3D que mimetizam aspectos da morfogênese e do câncer mamário, western blotting, qPCR, transfecção de células mamíferos para a expressão de proteínas fluorescentes e ferramentas de bioinformática. Laboratório 9: Ressonância Magnética Nuclear de Proteínas Prof. Dr. Roberto Kopke Salinas Os projetos de pesquisa desenvolvidos pelo grupo envolvem a aplicação de métodos modernos de bioquímica e biologia molecular, Ressonância Magnética Nuclear em solução, e computação para estudar estrutura, dinâmica e interações de macromoléculas biológicas. Através destes estudos pretende-se compreender do ponto de vista atômico e molecular como proteínas desempenham a sua função biológica. Entre os sistemas em estudo encontram-se proteínas de membrana e um sistema de secreção bacteriano. Técnicas frequentemente utilizadas no laboratório: RMN e produção de proteínas recombinantes em E. coli. BIBLIOGRAFIA: - Voet D. and Voet J.G. Biochemistry - Halliwell, B. & Gutteridge, J.M.C. (1999) in Free Radicals in Biology and Medicine, third edition, Claredon Press, Oxford - Jan Drenth "Principles of X-ray crystallography" - Gale Rhodes "Crystallography made crystal clear" - Martins, A.H.B., Resende, R.R., Majumder, P., Faria, M., Casarini, D.E., Tárnok, A., Colli, W., Pesquero, J.B., Ulrich, H. (2005) Neuronal differentiation of P19 embryonal carcinoma cells modulates kinin B2 receptor gene expression and function. Journal of Biological Chemistry 280, 19576-19586. - Trujillo, C.A., Nery, A.A., Martins, A.H., Majumder, P., Gonzalez, F.A., Ulrich, H. (2006). Inhibition mechanism of the recombinant rat P2X2 receptor in glial cells by suramin and TNP-ATP. Biochemistry 62, 224-233. -PCR em Tempo Real - Applied Biosystems ? User Manual ? ABI PRISM 7700 Sequence Detection System. - Pfaffl MW. A new mathematical Model for relative quantification in real-time RT-PCR. Nucleic Acids Res. 2001 29:e45. - Vandesompele J, De Preter K, Pattyn F, Poppe B, Van Roy N, De Paepe A, Speleman F. Accurate normalization of real-time quantitative RT-PCR data by geometric averaging of multiple internal control genes. Genome Biol. 2002 3:RESEARCH0034. - Microarrays de DNA - Yang YH, Speed T. Design issues for cDNA microarray experiments. Nat Rev Genet. 2002 3:579-88 - Hoheisel JD Microarray technology: beyond transcript profiling and genotype analysis. Nat Rev Genet. 2006 7:200-210 - Peixoto BR, Vencio RZ, Egidio CM, Mota-Vieira L, Verjovski-Almeida S, Reis EM. Free Evaluation of reference-based two-color methods for measurement of gene expression ratios using spotted cDNA microarrays. BMC Genomics. 2006 7:35 Bento CA, Guimarães LMF, Arnaud-Sampaio VF, Rabelo ILA, Juvenal GA, Lameu C, Ulrich H. Purinergic Signaling in Brain Tumors. In: Purinergic Signaling in Neurodevelopment, Neuroinflammation and Neurodegeneration. Springer; 2023:309-337. doi:10.1007/978-3-031-26945-5_13 SpringerLink |
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| Carga Horária: |
30 horas |
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| Tipo: | Obrigatória | ||||
| Vagas oferecidas: | 200 | ||||
| Ministrantes: |
Claudiana Lameu Gomes Danilo Bilches Medinas Fábio Luís Forti |
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