Early response to nanoparticles in the Arabidopsis transcriptome compromises plant defence and root-hair development through salicylic acid signalling

Background: The impact of nano-scaled materials on photosynthetic organisms needs to be evaluated. Plants represent the largest interface between the environment and biosphere, so understanding how nanoparticles affect them is especially relevant for environmental assessments. Nanotoxicology studies in plants allude to quantum size effects and other properties specific of the nano-stage to explain increased toxicity respect to bulk compounds. However, gene expression profiles after exposure to nanoparticles and other sources of environmental stress have not been compared and the impact on plant defence has not been analysed. Results: Arabidopsis plants were exposed to TiO2-nanoparticles, Ag-nanoparticles, and multi-walled carbon nanotubes as well as different sources of biotic (microbial pathogens) or abiotic (saline, drought, or wounding) stresses. Changes in gene expression profiles and plant phenotypic responses were evaluated. Transcriptome analysis shows similarity of expression patterns for all plants exposed to nanoparticles and a low impact on gene expression compared to other stress inducers. Nanoparticle exposure repressed transcriptional responses to microbial pathogens, resulting in increased bacterial colonization during an experimental infection. Inhibition of root hair development and transcriptional patterns characteristic of phosphate starvation response were also observed. The exogenous addition of salicylic acid prevented some nano-specific transcriptional and phenotypic effects, including the reduction in root hair formation and the colonization of distal leaves by bacteria. Conclusions: This study integrates the effect of nanoparticles on gene expression with plant responses to major sources of environmental stress and paves the way to remediate the impact of these potentially damaging compounds through hormonal priming.

O desenvolvimento da autonomia em adolescentes cariocas e sua percepção do estilo parental paterno

A adolescência feminina é marcada por muitos desafios, frutos das transformações que ocorrem na vida desta jovem. Com a puberdade, as diferenças biológicas entre os sexos se acentuam, sendo significativas as demandas e as expectativas socioculturais. Para as adolescentes, o desenvolvimento das mamas e o aumento dos quadris formam um novo corpo, suscitando novas sensações e sentimentos. Na adolescência intermediária, a jovem se depara com a tarefa de lidar com a sua sexualidade, com decisões morais, vivenciar o aumento de novos relacionamentos com seus pares e equilibrar a autonomia com a responsabilidade. A forma como a adolescente vivencia estas mudanças é moldada pelas características pessoais, crenças e práticas, que refletem o seu contexto. Na cultura ocidental, uma das questões típicas da adolescência é o desenvolvimento da autonomia, relacionada ao contexto familiar. Apesar das transformações sociais, a família continua a desempenhar um papel essencial na formação do indivíduo, tendo as atribuições de cuidado, de apoio e de afeto. No contexto familiar, por meio do estilo parental, são comunicadas as atitudes dos pais em relação aos seus filhos, criando um clima emocional, no qual as práticas parentais são expressas. Estudos dedicados aos relacionamentos pais-filhos especificam a importância da presença do pai para a dinâmica e o clima emocional familiar e sugerem que o gênero do progenitor pode influenciar a forma que ele se relaciona com sua filha. Assim, o objetivo deste trabalho se desdobra em dois. O primeiro é promover uma reflexão a partir de uma revisão de literatura contemplando essa temática. O segundo é investigar a relação entre a percepção do estilo parental paterno e o desenvolvimento da autonomia da filha adolescente. Para isso, utilizamos um método quantitativo, com aplicação de escalas sobre autonomia, interdependência e autonomia-relacionada e estilo parental. Participaram do estudo 50 adolescentes do sexo feminino, entre 14 a 16 anos, de famílias intactas, residentes no Rio de Janeiro. Os resultados apontaram para a existência de uma relação entre o desenvolvimento da autonomia e a percepção do estilo parental paterno. Quanto mais as adolescentes percebiam seus pais como autoritativos, maiores eram seus escores em autonomia-relacional e menores em autonomia. De um modo geral, as adolescentes da pesquisa apresentaram uma tendência à autonomia-relacionada e a perceber seus pais com o estilo parental autoritativo. Com base nestes resultados, concluímos que a maneira que as adolescentes percebem seus pais vai estar relacionada ao modo que vão desenvolver sua autonomia, indicando a importância de futuras pesquisas que explorem a relação pai-filha na adolescência em um contexto brasileiro.

Análise da variabilidade gênica de antígenos de T. cruzi com aplicação para o diagnóstico sorológico da doença de Chagas

A doença de Chagas é uma zoonose causada pelo protozoário flagelado Trypanosoma cruzi. Estima-se que 8 milhões de pessoas estão infectadas com o T. cruzi em todo o mundo, principalmente na América Latina. Testes tradicionais de diagnóstico estão sendo gradualmente substituídos por métodos inovadores. A utilização de antígenos recombinantes foi proposta nos anos 90, e várias combinações foram testadas com soros de pacientes com diferentes formas clínicas de diferentes regiões da América Latina. Apesar do ganho em especificidade, estes testes apresentaram menor sensibilidade, frustrando expectativas. Este estudo objetivou analisar a variabilidade genética dos genes KMP11 e 1F8 que codificam antígenos comumente utilizados em diagnóstico experimental. Cepas de T. cruzi pertencentes a diferentes sub-grupos taxonômicos e de diferentes regiões foram analisadas para avaliar o impacto da variação antigênica em testes de diagnóstico. Maximizando a sensibilidade, evitar reatividade cruzada com epítopos de outros agentes patogênicos deve permitir a concepção de melhores testes rápidos. Num primeiro passo, DNA genômico foi extraído das seguintes cepas: Dm28c, Colombiana, Y, 3663, 4167, LL014 e CL Brener e foi realizada a amplificação dos genes 1F8 e KMP11 que codificam antígenos a partir destas cepas. Em seguida foram realizadas a clonagem, sequenciamento, expressão e detecção dos antígenos recombinantes. Na etapa final, análises de estruturas secundárias e terciárias, a última apenas para o antígeno 1F8, visualizaram as diferenças nas sequências de aminoácidos obtidas a partir de sequenciamento de DNA. Os resultados apresentados neste estudo mostram que o antígeno KMP11 de T. cruzi possui uma similaridade na sequência de aminoácidos muito elevada com o T. rangeli, mostrando a necessidade de um mapeamento antigênico desta proteína em todos os tripanosomatídeos que apresentaram alta similaridade com o antígeno de T. cruzi, como o T. rangeli, para verificar a presença de epítopos específicos de T. cruzi. O antígeno 1F8 pode ser uma ferramenta útil no diagnóstico da doença de Chagas e que será necessário aprofundar os conhecimentos sobre os determinantes antigênicos para futuramente elaborar poli-epítopos sintéticos adaptados de um maior número possível de antígenos, obtendo a maior especificidade e sensibilidade nos testes de diagnóstico sorológico e de teste rápido da doença de Chagas. Este estudo representa um passo crucial para a otimização de antígenos recombinantes para o diagnóstico da doença de Chagas.