938 resultados para Mutação (Biologia) Teses
Resumo:
Apesar do desenvolvimento de novas drogas antifngicas e da sua utilizao como terapia profiltica visando preveno de infeces fngicas invasivas, estas ainda constituem-se num problema emergente, com elevadas taxas de mortalidade. Neste contexto, destaca-se a aspergilose invasiva, uma infeco fngica oportunista que acomete pacientes com neutropenia profunda e prolongada, principalmente os pacientes com leucemia aguda ou submetidos a transplante de medula ssea. Aspergillus fumigatus, um fungo filamentoso, o principal agente etiolgico da aspergilose invasiva, sendo um patgeno angioinvasivo. As hifas deste fungo so capazes de causar injria e ativao endotelial, induzindo o endotlio a um fentipo pr-trombtico, que por sua vez, mediado pela secreo de citocinas pr-inflamatrias, em especial, o TNF-α. O presente trabalho teve como objetivo estudar a capacidade de cepas mutantes de A. fumigatus em ativar clulas endoteliais, avaliando o perfil de secreo de citocinas em meio condicionado e a expresso de fator tecidual. Resumidamente, monocamadas confluentes de clulas endoteliais isoladas da veia umbilical humana foram incubadas com condios e tubos germinativos de cepas selvagens (Af293 e Ku80) e mutantes (Δugm1, ΔcalA, ΔcrzA, ΔprtT) de A. fumigatus. A taxa de adeso e endocitose destas cepas s monocamadas de HUVEC foi avaliada a partir de um ensaio quantitativo de imunofluorescncia diferencial. O perfil cintico de secreo de citocinas foi determinado em meio condicionado das HUVECs, por ensaio de multiplex para IL-6, IL-8 e TNF-α. A ativao endotelial, por sua vez, foi determinada pela expresso de fator tecidual por RT-PCR em tempo real. Os resultados obtidos demonstraram que a mutante para o gene ugm1, responsvel por codificar a enzima UDP-galactopiranose mutase, que converte resduos de galactopiranose a galactofuranose, apresentou um fentipo hiperaderente s clulas endoteliais e um estmulo 10 vezes maior secreo de TNF-α e 2,5 vezes maior a secreo de IL-6, quando comparada a ativao observada para as cepas selvagens. A galactofuranose um componente importante de glicoconjugados da parede celular de A. fumigatus. Dessa forma, a ausncia desse monossacardeo na clula fngica leva a um mecanismo compensatrio caracterizado por um aumento na expresso de molculas de galactosaminogalactana na parede celular. De maneira contrria, mutantes para os genes calA e crzA, apresentaram um fentipo hipoaderente s HUVECs e uma perda na capacidade de induzir a secreo de citocinas e ativar o endotlio. Essas mutantes apresentam delees que interferem na via de clcio/calcineurina, responsvel por regular a morfognese e virulncia de A. fumigatus, alm de apresentarem alteraes no contedo de beta-1-3 glucana. J a cepa ΔprtT, mutante para o fator de transcrio prtT que regula a secreo de mltiplas proteases, apresentou um fentipo de adeso, estmulo e ativao endotelial semelhante ao observado para as cepas selvagens. A comparao entre a capacidade de condios e tubos germinativos em ativar clulas endoteliais, corroborou achados anteriores da literatura que reportam que s hifas so capazes de ativar clulas endoteliais, independentemente da sua viabilidade. Os dados deste estudo permitiram concluir que dentre os componentes de superfcie celular de A. fumigatus, os polmeros de galactose, em especial a galactosaminogalactana, parecem ser responsveis, pelo menos em parte, pelos mecanismos de interao e ativao endotelial.
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A tuberculose multirresistente (MR) a drogas uma sria ameaa sade pblica devido maiores complexidade, custo e efeitos colaterais do tratamento. Poucos estudos descreveram a epidemiologia molecular de isolados de <i>Mycobacterium tuberculosis</i> MR no Brasil. Neste trabalho foi investigada a diversidade gentica e mutaes associadas resistncia a drogas de 99 isolados MR e 7 no MR coletados em um perodo de 8 anos e provenientes de 12 estados brasileiros. Esta investigao foi feita atravs da anlise do polimorfismo de fragmentos de restrio do elemento de insero IS6110 (IS6110-RFLP), spoligotyping e sequenciamento de regies dos genes rpoB e katG que conferem resistncia aos antibiticos rifampicina e isoniazida, respectivamente. Mutaes nos genes katG e rpoB foram encontradas em 90,9% e 93% dos isolados MR analisados, respectivamente. Para o gene rpoB, 91,9% das mutaes estavam contidas na regio RRDR de 81-pb. Um total de 51 (51.5%), 23 (23.3%) e 11 (11.1%) isolados MR apresentaram mutaes nos cdons 531, 526 e 516, respectivamente. Com relao ao gene katG, foram encontradas mutaes em 93% dos isolados MR analisados, sendo que 7 apresentaram mutaes apenas na primeira regio analisada (katG1). O codon 315 da segunda regio analisada do gene katG (katG2) apresentou mutaes em 82.8% dos isolados MR, sendo a maioria Ser315Thr. A regio katG1 apresentou mutaes em 30.3% dos isolados MR sendo a maioria deleo do cdon 4. Pelo spoligotyping foi possvel determinar que os isolados MR deste estudo pertencem a 5 diferentes famlias (com suas subfamlias) de M. tuberculosis circulantes no Brasil, onde as mais frequentemente encontradas foram: LAM (46%), T (17%) e H (12%). Ns observamos que uma das famlias, a EAI5, carrega mutaes no cdon 463 do gene katG, o que no ocorre para as demais. Alm disso, entre nossos isolados foi identificada um isolado pertencente cepa Beijing (extremamente virulenta), mas este fato no alarmante j que se tratou de apenas um caso. Atravs de nossos dados foram descritos novos alelos mutados para os genes rpoB e katG. Com exceo da famlia X2, foi identificada uma regio inicial do gene katG com alta frequncia de mutaes nos isolados MR. A anlise por IS6110-RFLP revelou que 25 isolados formaram 11 grupos genotpicos enquanto 74 mostraram um padro nico de bandas. Esta alta taxa de polimorfismo indica aquisio independente de resistncia entre nossos isolados. Para a famlia H, foi identificada uma inverso na freqncia de ocorrncia de mutaes no gene rpoB, sendo o cdon 516 o mais mutado, seguido pelo 526 e 531. Os resultados deste estudo fornecem informaes teis para um melhor entendimento do espectro de mutaes dos isolados MR de pacientes no Brasil. Nossos resultados tambm se tornam teis no desenvolvimento de testes diagnsticos de tuberculose MR e para auxiliar no rastreamento da transmisso global desta doena.
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Diante da importncia do bao, deve-se tentar a sua preservao sempre que possvel e, nas situaes em que a esplenectomia total inevitvel, a nica alternativa para a preservao de sua funo parece ser a realizao do autoimplante esplnico. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi analisar o desenvolvimento da regenerao morfolgica do tecido autoimplantado, sob microscopia de luz e por imunomarcao, e avaliar a regenerao funcional, por meio da depurao dos corpsculos de Howell-Jolly, em ratos submetidos a esplenectomia total combinada com autoimplante esplnico. Foram utilizados 112 ratos Wistar albinos machos adultos, distribudos aleatoriamente em 16 grupos. Semanalmente, durante 16 semanas, os sete animais de cada grupo foram submetidos a coleta sangunea, sendo preparadas lminas para avaliao da presena de corpsculos de Howell-Jolly (avaliao funcional), que estiveram presentes durante as 15 primeiras semanas, sendo que, a partir da oitava semana, houve uma diminuio significativa, mas somente no foram mais identificados na 16 semana. Em seguida coleta sangunea, os animais correspondentes a cada semana foram mortos por sobredose anestsica e submetidos a relaparotomia para retirada do tecido esplnico autoimplantado regenerado. Posteriormente, esse tecido regenerado foi analisado sob microscopia de luz, onde, sob colorao de hematoxilina-eosina, observou-se regenerao morfolgica completa do tecido autoimplantado a partir da oitava semana, sendo encontrado um tecido morfologicamente idntico ao bao normal. Com a tcnica de resorcina-fucsina de Weigert, identificaram-se fibras do sistema elstico, demonstrando elastognese intensa no processo de regenerao do tecido esplnico autoimplantado. Na imunomarcao com antgeno de proliferao celular nuclear (PCNA), observou-se proliferao celular, evidenciando uma expresso gradativa das clulas a partir da 2 semana, sendo que, nas 9 e 10 semanas, observou-se aumento significativo na imunodensidade, quando comparadas s demais, o que no ocorreu com a tcnica para caspase-3, onde a apoptose mais intensa ocorreu nas primeiras semanas. Nossos resultados mostram que, com oito semanas, existe regenerao morfolgica do autoimplante esplnico, assemelhando-se a um bao normal, no mesmo momento em que parece iniciar-se a sua regenerao funcional.
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Abstract - The genus Bursaphelenchus comprises almost 100 species mainly from the northern hemisphere, with conifers as the most important hosts. Among the various nematode species, the pine wood nematode (PWN), Bursaphelenchus xylophilus, is the casual agent of pine wilt disease (PWD), and the most important forest pest for pines worldwide, classified as an A1 quarantine organism within the European Union. In 1999 this nematode was detected for the first time in Portugal and Europa associated with maritime pine, Pinus pinaster. Following detection, a national program denominated "Programa Nacional de Luta contra o Nemtodo da Madeira do Pinheiro" (PROLUNP) was created to, among other objectives, determine the distribution of the PWN and its associated vector(s) and host(s), and therefore intensive surveys covering the entire country were conducted with thousands of wood samples and suspected insects being analyzed. This thesis presents the listing, distribution, frequency and the insects associated with Bursaphelenchus species found associated with maritime pine in Portugal, identifying and characterizing the various species by morphological, biometrical and molecular biology (ITS-RFLP and rDNA sequencing analysis) techniques. To achieve the objectives, a total of 4813 maritime pine wood samples and 3294 insects from 22 species and six families were individually analyzed. A total of nine Bursaphelenchus species were found, namely: B. antoniae, B. hellenicus, B. leoni, B. mucronatus, B. pinasteri, B. sexdentati, B. teratospicularis, B. tusciae and B. xylophilus, all of them (with the exception of B. xylophilus) being new records for Portugal. Some of the species appear to have a widespread distribution, such as B. leoni, B. teratospicularis and B. tusciae while others were very rarely found and apparently have a localized distribution range within the country, namely B. antoniae and B. mucronatus. The majority of the species is characteristic of the Mediterranean region and can also be found in countries such as Spain, Italy and Greece, reflecting the affinity of our fauna with those locations. The association of B. hellenicus and B. tusciae with maritime pine is here reported for the first time. Six of the Bursaphelenchus species were also found associated with insects, mainly from the family Scolytidae (Coleoptera). Some of these interactions were described for the first time, namely: B. hellenicus with both Ips sexdentatus and Hylurgus ligniperda, B. sexdentati with both H. ligniperda and Orthotomicus erosus and B. tusciae with H. ligniperda. The exclusive association of B. xylophilus with the cerambycid Monochamus galloprovincialis was also confirmed. The nematode's dauer juveniles were usually found in low numbers in the insect vectors (ca 10-100 per insect), although for B. xylophilus a few thousand specimens per insect were sometimes found. The location of the dauer juveniles differed according to the species, although they were more common under the elytra and wings of the adult insects. A species new to science was detected and formally described as B. antoniae, associated with Hylobius sp. (Coleoptera; Curculionidae) beetles. Morphologically, this new species is very similar to B. hylobianum, although it's distinct ITS-RFLP molecular pattern (with only the enzyme Haelll producing comparable restriction bands) and the failure of hybridization supported the two species as distinct entities. Additional phylogenetic analysis of the 18S rDNA sequence further supported the taxonomical proximity of B. antoniae with B. hylobianum. Concerning the PWN, detailed studies on the development and morphology of B. xylophilus were conducted, and comparative measurements of field-collected and laboratory-maintained populations demonstrated that nematodes from the second group displayed larger size in all morphometric parameters, which could derive from more adequate conditions of nourishment and/or temperature. Taxonomical studies on the development stages of B. xylophilus confirmed the existence of four propagative juvenile stages (J1,J2,J3 and J4), an adult stage with both sexes and two dispersal stages (jIII e jIV), with the measurements of the gonad length allowing the separation of the propagative stages. It is hoped that the acquired knowledge will be useful on future surveys of nematodes of the Bursaphelenchus genus collected from either wood material or insect vectors, and facilitate the correct distinction and identification of the various species which are now known to occur. ### Resumo - 0 gnero Bursaphelenchus compreende quase 100 espcies, distribudas sobretudo nos pases do hemisfrio norte do globo terrestre. Embora algumas espcies j tenham sido detectadas em plantas herbceas, os hospedeiros vegetais mais comuns deste gnero so as conferas, particularmente pinheiros. 0 nemtode da madeira do pinheiro (NMP), Bursaphelenchus xylophilus, considerado a espcie mais importante deste gnero uma vez que o agente causal da doena da murchido dos pinheiros ("pine wilt disease"). Originrio dos Estados Unidos, onde no causa grande impacte, o NMP foi introduzido em alguns pases da sia (China, Japo, Coreia e Taiwan) e mais recentemente na Europa (Portugal). Nestas regies responsvel pela destruio de milhares de hectares de conferas, assumindo uma elevada importncia econmica. Em Portugal, depois da sua deteco em 1999, associado a Pinus pinaster, foi implementado um programa nacional "Programa Nacional de Luta contra o Nemtodo da Madeira do Pinheiro" (PROLUNP) que permitiu determinar a rea afectada pela praga (a sul do rio Tejo, pennsula de Setbal) bem como definir e implementar estratgias de controlo e preveno da disseminao do NMP a outras zonas de Portugal. Recentemente, em Junho de 2008, foi confirmada a presena de B. xylophilus em outras regies de Portugal levando as autoridades oficiais a definir todo o territrio continental como zona afectada e de restrio. As prospeces intensivas realizadas nos ltimos anos incluram a recolha e anlise de milhares de amostras de madeira de pinheiro bem como de insectos associados ao pinheiro bravo conduzindo identificao de vrias espcies de Bursaphelenchus. Assim, os estudos conduzidos neste trabalho tiveram como objectivos efectuar uma caracterizao morfolgica, biomtrica e molecular das espcies associadas a P. pinaster em Portugal bem como a sua distribuio geogrfica e abundncia. Os estudos biomtricos foram realizados com populaes extradas directamente do meio natural. Foi ainda realizada uma pesquisa que permitiu identificar os insectos a que esto associadas essas espcies, os seus possveis vectores. Foram analisadas no total 4813 amostras de P. pinaster e 3294 insectos (22 espcies pertencentes a seis famlias diferentes). Foram identificadas um total de nove espcies: B. antoniae n. sp., B. hellenicus, B. leoni, B. mucronatus, B. pinasteri, B. sexdentati, B. teratospicularis, B. tusciae e B. xylophilus. Foram realizados estudos morfolgicos e biomtricos de todas as espcies com excepo de B. mucronatus; o reduzido nmero de exemplares encontrados em apenas uma amostra foram utilizados para efectuar o diagnstico molecular desta espcie (ITS-RFLP). Apesar de ter havido, sempre que possvel, a confirmao molecular, na maioria dos casos a caracterizao morfolgica e biomtrica permitiu a correcta identificao das espcies. Contudo, foi imprescindvel a anlise molecular em algumas amostras, nomeadamente para a identificao de B. xylophilus e B. sexdentati; dada a grande semelhana entre B. xylophilus e B. mucronatus e tendo sido encontradas algumas populaes de B. xylophilus que possuam fmeas com cauda mucronada, foi necessria a realizao da confirmao molecular. Com excepo de B. xylophilus, todas as outras espcies foram reportadas pela primeira vez em Portugal. Juntamente com B. xylophilus, B. pinasteri foi a espcie encontrada nas amostras de madeira de pinheiro com maior frequncia. Algumas destas espcies como B. leoni, B. teratospicularis e B. tusciae foram reportadas em diferentes localidades do norte, centro e sul de Portugal, apresentando uma vasta distribuio geogrfica; este resultado est em consonncia com a forte associao destas espcies a climas mediterrnicos tal como acontece em Espanha, Frana, Itlia e Grcia. Em oposio, espcies como B. antoniae e B. mucronatus foram encontradas apenas numa ocasio na regio centro (Leiria) e norte (Figueira da Foz) do pas, respectivamente. Bursaphelenchus mucronatus igualmente pouco frequente em Espanha onde ocorre sobretudo na regio norte, na Galiza. Esta espcie preferir climas mais frios, ocorrendo com uma maior frequncia nas regies de latitude norte; esta anlise corroborada pela presena constante em pases como Alemanha, Finlndia, Frana, Noruega, Rssia e Sucia. A nvel mundial so descritas neste trabalho pela primeira vez as associaes das espcies B. hellenicus e B. tusciae ao hospedeiro vegetal P. pinaster.
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Diversidade gentica dos nemtodes entomopatognicos (Nematoda: Steinernematidae e Heterorhabditidae) e do nemtode Bursaphelenchus xylophilus (Nematoda: Aphelenchoididade) em Portugal continental Os nematodes entomopatognicos so utilizados como agentes de controlo biolgico. Para compreender a sua diversidade, foi realizada uma prospeco em Portugal. Cinco espcies, nomeadamente Steinernema feltiae, S. intermedium, S. kraussei, Steinernema sp. e Heterorhabditis bacteriophora foram identificadas. As sequncias de ITS, regio D2D3 do 28S rRNA, COXI e cytb foram utilizadas para estudar a diversidade gentica das duas espcies mais abundantes, S. feltiae and H. bacteriophora, no tendo sido encontradas diferenas significativas entre isolados. O nemtode da madeira do pinheiro, Bursaphelenchus xylophilus, provoca doena nos pinheiros tendo sido detectada pela primeira vez na Europa e em Portugal em 1999. Para avaliar a diversidade gentica dos isolados Portugueses e identificar o padro de propagao da doena, foram utilizadas a sequncia da regio IGS do 5.8S rRNA, e os genes cytb e cellulase, combinados com os padres ISSR. Os padres de ISSR mostraram elevada diversidade gentica entre os recentes isolados Portugueses, sugerindo a possibilidade de uma nova introduo. As rvores filogenticas dos genes da celulase e cytb sugeriram uma origem Asitica para os isolados Portugueses; ABSTRACT: Entomopathogenic nematodes are used as biocontrol agents. To understand their diversity, a survey was undertaken in Portugal. Five species, namely Steinernema feltiae, S. intermedium, S. kraussei, Steinernema sp. and Heterorhabditis bacteriophora were identified. The ITS, 28S rRNA D2D3 region, COXI and cytb sequences, used to study the genetic diversity of the two most abundant species, S. feltiae and H. bacteriophora, showed no significant differences among the isolates. Bursaphelenchus xylophilus causes severe disease in pine trees and was detected for the first time in Europe and in Portugal in 1999. To evaluate the genetic diversity of Portuguese isolates and identify disease spread pathways, the sequence of 5.8S rRNA IGS region, cytb and cellulase genes, combined with ISSR fingerprints were used. ISSR fingerprints show a high genetic variability among recent Portuguese isolates, suggesting the possibility of a new introduction. Phylogenetic trees based on cellulase and cytb genes suggests an Asian origin for Portuguese isolates.
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The introduction of chemicals into the environment by human activities may represent a serious risk to environmental and human health. Environmental risk assessment requires the use of efficient and sensitive tools to determine the impact of contaminants on the ecosystems. The use of zebrafish for the toxicity assessment of pharmaceuticals, drugs, and pollutants, is becoming well accepted due to zebrafish unique advantages for the screening of compounds for hazard identification. The aim of the present work is to apply toxicogenomic approaches to identify novel biomarkers and uncovered potential modes of action of classic and emergent contaminants able to disrupt endocrine systems, such as the Retinoic Acid Receptor, Retinoid X Receptor and the Aryl Hydrocarbon Receptor. This study relies on different nuclear and cytosolic protein receptors and other conditional (ligand- or stress- activated) transcriptional factors that are intimately involved in the regulation of defensome genes and in mechanisms of chemical toxicity. The transcriptomic effects of organic compounds, endogenous compounds, and nanoparticles were analysed during the early stages of zebrafish development. Studying the gene expression profiles of exposed and unexposed organisms to pollutants using microarrays allowed the identification of specific gene markers and to establish a "genetic code" for the tested compounds. Changes in gene expression were observed at toxicant concentrations that did not cause morphological effects. Even at low toxicant concentrations, the observed changes in transcript levels were robust for some target genes. Microarray responses of selected genes were further complemented by the real time quantitative polymerase chain reaction (qRT-PCR) methodology. The combination of bio-informatic, toxicological analyses of differential gene expression profiles, and biochemical and phenotypic responses across the treatments allowed the identification of uncovered potential mechanisms of action. In addition, this work provides an integrated set of tools that can be used to aid management-decision making by improving the predictive capability to measure environmental stress of contaminants in freshwater ecosystems. This study also illustrates the potential of zebrafish embryos for the systematic, large-scale analysis of chemical effects on developing vertebrates.
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The increasing interest in coral culture for biotechnological applications, to supply the marine aquarium trade, or for reef restoration programs, has prompted researchers to optimize coral culture protocols, with emphasis to ex situ production. When cultured ex situ, the growth performance of corals can be influenced by several physical, chemical and biological parameters. For corals harbouring zooxanthellae, light is one of such key factors, as it can influence the photosynthetic performance of these endosymbionts, as well as coral physiology, survival and growth. The economic feasibility of ex situ coral aquaculture is strongly dependent on production costs, namely those associated with the energetic needs directly resulting from the use of artificial lighting systems. In the present study we developed a versatile modular culture system for experimental coral production ex situ, assembled solely using materials and equipment readily available from suppliers all over the world; this approach allows researchers from different institutions to perform truly replicated experimental set-ups, with the possibility to directly compare experimental results. Afterwards, we aimed to evaluate the effect of contrasting Photosynthetically Active Radiation (PAR) levels, and light spectra emission on zooxanthellae photochemical performance, through the evaluation of the maximum quantum yield of PSII (Fv/Fm) (monitored non-invasively and non-destructively through Pulse Amplitude Modulation fluorometry, PAM), chlorophyll a content (also determined non-destructively by using the spectral reflectance index Normalized Difference Vegetation Index, NDVI), photosynthetic and accessory pigments, number of zooxanthellae, coral survival and growth. We studied two soft coral species, Sarcophyton cf. glaucum and Sinularia flexibilis, as they are good representatives of two of the most specious genera in family Alcyoniidae, which include several species with interest for biotechnological applications, as well as for the marine aquarium trade; we also studied two commercially important scleractinian corals: Acropora formosa and Stylophora pistillata. We used different light sources: hydrargyrum quartz iodide (HQI) lamps with different light color temperatures, T5 fluorescent lamps, Light Emitting Plasma (LEP) and Light Emitting Diode (LED). The results achieved revealed that keeping S. flexibilis fragments under the same light conditions as their mother colonies seems to be photobiologically acceptable for a short-term husbandry, notwithstanding the fact that they can be successfully stocked at lower PAR intensities. We also proved that low PAR intensities are suitable to support the ex situ culture S. cf. glaucum in captivity at lower production costs, since the survival recorded during the experiment was 100%, the physiological wellness of coral fragments was evidenced, and we did not detect significant differences in coral growth. Finally, we concluded that blue light sources, such as LED lighting, allow a higher growth for A. formosa and S. pistillata, and promote significant differences on microstructure organization and macrostructure morphometry in coral skeletons; these findings may have potential applications as bone graft substitutes for veterinary and/or other medical uses. Thus, LED technology seems to be a promising option for scleractinian corals aquaculture ex situ.
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Os esturios so ecossistemas complexos, onde os processos fsicos, qumicos e biolgicos esto intimamente ligados. A dinmica bacteriana num esturio reflete a interao e a elevada variao temporal e espacial desses processos. Este trabalho teve como objetivo elucidar as interaes entre os processos fsicos, fotoqumicos e microbiolgicos no sistema estuarino da Ria de Aveiro (Portugal). Para tal, foi realizada uma abordagem inicial no campo, durante a qual as comunidades bacterianas na coluna de gua foram caracterizadas em termos de abundncia e atividade ao longo de 2 anos. O estudo foi realizado em dois locais distintos, escolhidos por tipificarem as caractersticas marinhas e salobras do esturio. Estes locais possuem diferentes hidrodinmicas, influncias fluviais e, quantidade e composio de matria orgnica. Numa perspectiva mecanicista, foram realizadas simulaes laboratoriais no sentido de elucidar a resposta das bactrias matria orgnica foto-transformada. As comunidades bacterianas no esturio adaptam-se a diferentes regimes de gua doce, desenvolvendo padres de abundncia e atividade distintos nas zonas marinha e salobra. Os elevados caudais dos rios induzem estratificao vertical na zona marinha, promovendo o fluxo de fitoplncton do mar para o esturio, do bacterioplncton do esturio para o mar, e estimulam a importao de bactrias aderentes a partculas na zona salobra. O transporte advectivo e os processos de ressuspenso contribuem para aumentar 3 vezes o nmero de bactrias aderentes a partculas durante os perodos de intensas descargas fluviais. Adicionalmente, a atividade bacteriana no esturio controlada pela concentrao de azoto inerente variaes de gua doce. O fornecimento de azoto em associao com a fonte dos substratos bacterianos induzem alteraes significativas na produtividade. O padro de variao vertical de comunidades bacterianas foi distinto nas duas zonas do esturio. Na zona marinha, as bactrias na microcamada superficial (SML) apresentaram taxas de hidrlise mais elevadas, mas menores taxas de incorporao de monmeros e produo de biomassa que na gua subjacente (UW), enquanto na zona salobra, as taxas de hidrlise e incorporao foram similares nos dois compartimentos, mas a produtividade foi significativamente mais elevada na SML. Apesar da abundncia bacteriana ter sido semelhante na SML e UW, a frao de clulas aderentes a partculas foi significativamente maior na SML (2-3 vezes), em ambas as zonas do esturio. A integrao dos resultados microbiolgicos com as variveis ambientais e hidrolgicos mostraram que fortes correntes na zona marinha promovem a mistura vertical, inibindo o estabelecimento de uma comunidade bacteriana na SML distinta da UW. Em contraste, na zona de gua salobra, a menor velocidades das correntes fornece as condies adequadas ao aumento da atividade bacteriana na SML. Caractersticas especficas do local, tais como a hidrodinmica e as fontes e composio da matria orgnica, conduzem tambm a diferentes graus de enriquecimento superficial de matria orgnica e inorgnica, influenciando a sua transformao. Em geral, o ambiente da SML estuarina favorece a hidrlise de polmeros, mas inibe a utilizao de monmeros, comparativamente com gua subjacente. No entanto, as diferenas entre as duas comunidades tendem a atenuar-se com o aumento da atividade heterotrfica na zona salobra. A matria orgnica dissolvida cromfora (CDOM) das duas zonas do esturio possui diferentes caractersticas espectrais, com maior aromaticidade e peso molecular mdio (HMW) na zona de gua salobra, em comparao com a zona marinha. Nesta zona, a abundncia bacteriana correlacionou-se com a350 e a254, sugerindo uma contribuio indireta das bactria para HMW CDOM. A irradiao do DOM resultou numa diminuio dos valores de a254 e a350, e, em um aumento do declive S275-295 e dos rcios E2:E3 (a250/a365) e SR. No entanto, a extenso de transformaes foto-induzidas e as respostas microbianas so dependentes das caractersticas iniciais CDOM, inferidas a partir das suas propriedades pticas. A dinmica estuarina influencia claramente as atividades heterotrficas e a distribuio dos microorganismos na coluna de gua. A entrada de gua doce influencia a dinmica e os principais reguladores das comunidades bacterianas no esturio. Os processos fotoqumicos e microbianos produzem alteraes nas propriedades pticas da CDOM e a combinao desses processos determina o resultado global e o destino da CDOM nos sistemas estuarinos com influncia na produtividade nas reas costeiras adjacente.
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In the environment humans and biota are generally exposed to chemical mixtures rather than individual chemicals. Therefore, when assessing the environmental risk of chemicals, it is important to consider chemical mixtures and their possible interactions. The main objective of this work focused on the environmental risk assessment of pesticides found in the water of the Alqueva reservoir and their binary combinations. In this aquatic ecosystem several pesticides were above of the environmental quality standards. But in addition, there were several sampling points of the reservoir where ecotoxicity was observed despite the presence of these contaminants at low concentrations. Here, a component-based approach was used to assess the effects of the pesticide mixtures. The effects of the binary combinations of four herbicides, atrazine (ATR), terbuthylazine (TER), simazine (SIM) and metolachlor (MET), on the growth rate of the microalgae Pseudokirchneriella subcapitata and the effects of the binary combinations of the s-triazine herbicides ATR and TER and the insecticide chlorpyrifos (CPF) on the swimming behaviour and acetylcholinesterase (AChE) activity of the zebrafish Danio rerio were assessed using the two reference models of concentration addition (CA) and independent action (IA). Moreover, the combined effects of the herbicides (ATR, TER and MET) and the insecticide CPF were also tested on the swimming behaviour and AChE activity of the aquatic midge Chironomus riparius after the cholinesterases characterization. In this risk characterization, the calculated risk quotients for the herbicides ATR, TER, SIM and MET were higher than 1, meaning that these herbicides present a high risk for the Alqueva ecosystem. As expected, the microalgae P. subcapitata was the most sensitive species to the herbicides. However, despite these herbicides pose no or low risk to other aquatic organisms tested in this study, with EC50 values much higher than the concentrations found in this aquatic ecosystem, they are able to increase the toxic effects of CPF when they are tested in binary mixtures. Moreover, the risk quotients of mixtures of these herbicides present simultaneously in three different locations of the reservoir were also higher than 1, so this confirms the fact that these herbicides when present in mixtures, present a greater risk for this ecosystem than the expected considering each single chemical by its own.
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The ability of microorganisms to use oil hydrocarbons as a source of carbon and energy is crucial for environmental oil detoxification. However, there is still a lack of knowledge on fundamental aspects of this process on specific habitats and under different climate scenarios. In the first phase of this work, the culturable fraction of the oil hydrocarbon (OH) degrading bacteria from the sea surface microlayer (SML) of the estuarine system Ria de Aveiro was characterized. In the second phase, the impact of oil contamination on the active bacterial community was studied under climate change scenarios. Pseudomonas emerged as the prevailing genera among OH degrading bacteria in the SML. Moreover, culture-independent methods revealed that the relative abundance and diversity of Gammaproteobacteria, in which Pseudomonas is included, varies along an estuarine gradient of contamination. In order to access the impact of oil contamination on microbial communities under climate change scenarios, an experimental life support system for microcosm experiments (ELLS) was developed and validated for simulation of climate change effects on microbial communities. With the ELSS it is possible to simulate, in controlled conditions, fundamental parameters of the dynamics of coastal and estuarine systems while maintaining community structure in terms of the abundance of the most relevant members of the indigenous bacterial community. A microcosm experiment in which the independent and combined impact of ultraviolet radiation, ocean acidification and oil contamination on microbial communities was conducted. The impact on bacterial communities was accessed with a 16S RNA (cDNA) based barcode pyrosequencing approach. There was a drastic decrease of Desulfobacterales relative abundance after oil contamination under the reduced pH value estimated for 2100, when compared to present values. Since members of this order are known OH degraders, such a significant decrease may have consequences on OH detoxification of contaminated environments under the pH levels of the ocean expected for the future. Metagenome predictions based on the 16S RNA database indicated that several degradation pathways of OH could be affected under oil contamination and reduced water pH. Taken together, the results from this work bring new information on the dynamics of OH degrading bacteria in coastal and estuarine environments under present and future climate scenarios.
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Resistance of Helicobacter pylori to clarithromycin is characterised by simple point mutations in the 23S ribosomal RNA (rRNA) gene and is responsible for the majority of cases of failure to eradicate this bacterium. In this paper, we characterised the variability of the 23S rRNA gene in biopsies of patients with gastric pathologies in the eastern Amazon (Northern Region of Brazil) using PCR and sequencing. A total of 49 sequences of H. pylori strains were analysed and of those, 75.6% presented nucleotide substitutions: A2142G (3.3%), T2182C (12.9%), G2224A (6.45%), T2215C (61.3%), A2192G (3.3%), G2204C (6.4%) and T2221C (6.4%). Of the mutations identified, four are known mutations related to cases of resistance and 16.1% are not yet described, revealing a high prevalence of mutations in the H. pylori 23S rRNA gene among the strains circulating in the in the eastern Amazon. The high prevalence in individuals with gastric pathologies in the Northern Region of Brazil demonstrates the need for characterising the profile of these strains to provide correct therapy for patients, considering that mutations in this gene are normally associated with resistance to the primary medication used in controlling H. pylori infection.
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Coordenao de Aperfeioamento de Pessoal de Nvel Superior (CAPES)
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Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientfico e Tecnolgico (CNPq)
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Ps-graduao em Pesquisa e Desenvolvimento (Biotecnologia Mdica) - FMB
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Ps-graduao em Biotecnologia - IQ
