Inicial
2 Crescimento, caracterização, e aplicações biotecnológicas de cristais e filmes de aminoácidos, do DNA e RNA e proteínas
2.1Aminoácidos e bases do DNA e RNA, da Ionização a Filmes e Cristais:
Dar prosseguimento ao trabalho de crescimento de cristais de aminoácidos (sem e com dopagem em vários níveis de íons metálicos), caracterização das suas propriedades optoeletrônicas (estruturais, ópticas e vibracionais) e realização de cálculos ab initio para a compreensão das propriedades físicas destes sistemas. Planeja-se também o crescimento de filmes de aminoácidos em diferentes superfícies inorgânicas (metais, isolantes e semicondutores), sua caracterização e determinação de suas propriedades optoeletrônicas, e a realização de cálculos ab initio para a compreensão dos mecanismos de adesão aminoácido-superfície. Finalmente, os resultados obtidos serão explorados no sentido de serem utilizados para a proposição de dispositivos bio-optoeletrônicos que possam ter aplicações tecnológicas relevantes. A presente proposição se baseia na expertise desenvolvida nos últimos 12 anos pelo coordenador responsável pelo projeto e seus colaboradores no estudo da cristalização de aminoácidos e proteínas, sua caracterização óptica e vibracional, e a realização de cálculos ab initio das suas propriedades estruturais, vibracionais e ópticas. A mesma estratégia será aplicada em relação a cristais de bases do DNA e RNA.
2.2 Aminoácidos e Proteínas: bioprospecção, purificação, investigação estrutural e molecular
Pretendemos estabelecer uma atuação verdadeiramente interdisciplinar de profissionais das áreas de física, química, engenharia, biologia, medicina, bioquímica, biologia molecular e computação, para a determinação estrutural de proteínas biologicamente ativas, tanto nativas quanto recombinantes. Nossa proposta desencadeará uma série de atividades de pesquisa e desenvolvimento. A identificação e caracterização de novas proteínas podem levar a explicação de processos metabólicos importantes para microorganismos, animais e plantas, os quais apresentam características metabólicas e fisiológicas distintas adquiridas em resposta a pressões ambientais seletivas. O desafio do projeto consiste na abordagem interdisciplinar para estabelecer plataformas de purificação, caracterização, determinação da estrutura primária e elucidação da estrutura 3D de proteínas; identificação de genes e produção de rProteínas em microorganismos (ou leveduras, ou microalgas, ou plantas), visando o desenvolvimento de biotecnologias com aplicações específicas no setor agropecuário e nas indústrias farmacêuticas, alimentar e de novos materiais. Conseqüentemente, o subprojeto enquadra-se no escopo da multidisciplinariedade, com ênfase na interação entre a informática (como ferramenta base e meio), a física, química e engenharia (para estudos de minimização de energia e quântica) a bioquímica e biologia molecular (estudos de aminoácidos e proteínas e estudos de genes e produção de proteínas recombinantes) e ciências da saúde (para as abordagens biológicas de interesse).