Anàlisi microscòpica de l'esperma ejaculada i de la maduració epididimària dels espermatozoides de Sus domesticus

El present treball analitza la morfologia espermàtica de l'ejaculat de Sus domesticus, la histologia del conducte epididimari i la qualitat de l'esperma epididimari. El material d'estudi prové de mascles reproductors porcins de les races Landrace i Pietrain, sans i sexualment madurs. La metodologia emprada es basa en l'examen al microscopi òptic (camp dar, contrast de fases i contrast interferencial) i al microscopi electrònic (de rastreig i de transmissió). Per a l'anàlisi estadística de les dades s'ha utilitzat el test de la X2 de Pearson (p<0,01). L'estudi de la morfologia espermàtica de l'ejaculat permet distingir diversos tipus de gàmetes que s'han classificat en tres grups: espermatozoides madurs, espermatozoides immadurs i espermatozoides aberrants, així com algunes cèI.lules somàtiques. L'espermatozoide madur de Sus domesticus és un gàmeta típic de mamífer (format per tres parts: cap, peça de connexió i cua) en que destaquen: la forma oval i plana del cap, el desenvolupament d'una protuberància acrosòmica apical en una de les cares del cap i la presencia dels cossos laminars en la peça de connexió. L'espermatozoide immadur es caracteritza per la presencia de la gota citoplasmàtica, el major desenvolupament de la protuberància acrosòmica apical i per la flexibilitat del cap. Els espermatozoides aberrants es descriuen i classifiquen segons la morfologia externa i la morfologia interna, distingint-se una amplia gama de malformacions que afecten les diverses parts de l'espermatozoide. Les cèl·lules somàtiques presents en l'ejaculat ofereixen les característiques pròpies d'un macròfag i se les ha observat englobant espermatozoides immadurs. L'estudi de l'estructura i la ultraestructura de les tres regions anatòmiques de l'epidídim (caput, corpus i cauda) revela que: a) l'epiteli epididimari és pseudoestratificat amb esterocilis, b) cada regió epididimària presenta uns valors característics en relació al diàmetre intern del conducte, a l'alçada de l'epiteli, a la longitud dels esterocilis i al nombre de cèl·lules somàtiques luminals, i c) l'epiteli epididimari esta format per cinc tipus cel·lulars: les cèl·lules principals, les cèl·lules basals, les cèl·lules dares, les cèl·lules estretes i les cèl·lules basòfiles. Dels resultats obtinguts es pot deduir que: a) aquests cinc tipus cel·lulars es distribueixen al llarg del conducte epididimari de forma no homogènia, b) les cèl·lules basals, les cèl·lules principals, les cèI.Iules dares i les cèl·lules estretes són diversos estadis del desenvolupament d'un mateix tipus cel·lular especialitzat en la secreció i reabsorció cel·lular, i c) les cèl·lules basòfiles són les precursores de les cèl·lules somàtiques luminals. La qualitat de l'esperma procedent de les tres regions de l'epidídim ha estat analitzada a partir dels següents paràmetres espermàtics: vitalitat, resistència osmòtica dels acrosomes, estabilitat cefàlica, morfologia, malformacions i aglutinació. La vitalitat espermàtica disminueix progressivament al llarg del conducte epididimari. La resistència osmòtica dels acrosomes s'assoleix en la regió corporal de l'epidídim. L'estabilitat cefàlica dels espermatozoides és més elevada en les dues primeres regions de l'epidídim que en la regió caudal. Cada regió de l'epidídim es caracteritza per una morfologia espermàtica específica: a) el caput es caracteritza per l'elevat percentatge d'espermatozoides immadurs amb gota citoplasmàtica proximal, b) el corpus es caracteritza per l'elevat percentatge d'espermatozoides immadurs amb gota citoplasmàtica distal, i c) el cauda es caracteritza per l'elevat percentatge d'espermatozoides madurs. S'han estudiat les següents malformacions d'origen epididimari: espermatozoides de cua doblegada per l'anell de Jensen (origen en el cauda), espermatozoides de cua enrotllada i espermatozoides de cues fusionades (origen en el corpus). Els espermatozoides perden la capacitat de doblegar la cua per la peça intermèdia a mesura que avancen pel conducte epididimari. L'aglutinació espermàtica tendeix a augmentar progressivament al llarg del conducte epididimari, si bé, no s'han observat variacions significatives en els diversos tipus d'aglutinació. La maduració epididimaria dels espermatozoides de Sus domesticus és un procés lent i complex, i la qualitat de l'ejaculat depèn de que aquesta maduració hagi estat completa. La presencia en l'esperma ejaculat de formes gamètiques pròpies de l'esperma epididimari és un signe d'una incompleta maduració dels espermatozoides; i, pot considerar-se com un paràmetre indicador d'estrés del mascle reproductor, tant més quant més s'assembli a la morfologia espermàtica de la regió cefàlica de l'epidídim.

Efectes del fotoperíode sobre la qualitat espermàtica de mascles porcins Sus domesticus

En el presente estudio se analizan los efectos de los fotoperiodos ambientales de otoño e invierno y los fotoperiodos experimentales de 24, 12 y 0 horas de luz artificial sobre la calidad del semen de machos reproductores porcinos de raza Landrace. El estudio se realizó sobre 30 machos postpuberales de 8 meses de edad y testados con el fin de comprobar la homogeneidad. Los machos fueron distribuidos aleatóriamente en los 3 grupos de luz artificial durante 3 meses. El tratamiento de 12 horas de luz artificial fue considerado como grupo control. Previamente al inicio de cada tratamiento, se sometió a cada grupo de machos al fotoperiodo ambiental correspondiente a la época del año; así, se caracterizó también la calidad seminal en otoño e invierno, manteniendo la temperatura constante. La nave experimental que acogió a los machos tiene una superficie de 100 m2 y una altura de 3,5 m. Un pasillo central divide la nave en dos hileras de 5 y 6 celdas respectivamente. En una de las celdas pequeñas se instaló el maniquí y fue utilizada para las extracciones de semen. La iluminación artificial se consiguió con la instalación de 6 lámparas fluorescentes en el techo del pasillo central que proporcionaron una luz homogénea superior a 200 lux. Así mismo, la nave se mantuvo en todo momento a 21±1ºC y la humedad relativa osciló entre el 60-75%. A todos los verracos se les proporcionó una dieta nutritiva y equilibrada y se les sometió a un regimen de extracciones de semen de 2 veces por semana, habiendo sido previamente entrenados en la monta del maniquí. Les muestras de semen fueron recogidas según la técnica de la mano enguantada (Martín, 1982; Daza, 1992) y se analizaron los siguientes parámetros: el volumen y el pH seminales, la concentración, la vitalidad y la motilidad espermáticas, la resistencia acrosómica de los espermatozoides, la morfología espermàtica a partir de la frecuencia de los espermatozoides maduros, inmaduros y aberrantes, la producción testicular y el número de dosis seminales. Se analizó, además, bioquímicamente el plasma seminal al principio y al final de cada tratamiento experimental de luz artificial a partir de la concentración de proteína total, de la identificación de residuos fosforilados de proteína y del contenido de azúcares. También se determinaron los índices de fertilidad y prolificidad. El volumen y el pH de los eyaculados se utilizaron como marcadores del estado funcional de las glándulas sexuales accesorias; la concentración espermàtica como un indicador de la actividad testicular (Pinart y col., 1999). La vitalidad y la motilidad espermáticas fueron estimadores del grado de diferenciación del espermatozoide tanto a nivel testicular como epididimario; la resistencia acrosómica fue utilizada para valorar el nivel de diferenciación de la membrana acrosómica durante la espermiogénesis y/o maduración epididimària (Briz i col., 1996; Pinart i col., 1999). Referente a la morfología espermática, los espermatozoides inmaduros fueron marcadores de anomalías en la maduración de éstos a lo largo del conducto epididimario y los espermatozoides aberrantes se utilizaron como marcadores de una diferenciación defectuosa a nivel de testículo (anomalías primarias) y a nivel de conducto epididimario (anomalías secundarias) (Briz i col., 1996). La concentración de proteína total se utilizó para valorar la integridad funcional de las membranas del espermatozoide y la actividad de las glándulas sexuales accesorias. La identificación de proteínas con residuos de tirosina fosforilados fue un estimador de la viabilidad celular y la actividad de las glándulas sexuales, y el contenido de azúcares como un indicador de la producción de las vesículas seminales. La determinación del volumen y el pH de los eyaculados se realizó en las instalaciones de la granja a partir de semen fresco el mismo día de la extracción. El resto de parámetros se analizaron en el laboratorio durante las 48 horas posteriores a la extracción a partir de semen diluido en BTS (diluyente de Bestville) (Daza, 1992) y transportado y conservado a 15ºC. Las muestras fueron previamente filtradas con el fin de eliminar la tapioca. El estudio estadístico de los resultados obtenidos se realizó a partir del análisis de la varianza (ANOVA) con un nivel de significación de =0,05. En cuanto al estudio comparativo de los fotoperiodos ambientales estacionales se ha observado un incremento significativo del pH del eyaculado en los machos expuestos a otoño (P0,0001), mientras que el volumen seminal se mantiene en valores similares en ambos tratamientos (P=0,1650). La concentración espermàtica, la producción espermàtica y el número de dosis seminales que se pueden preparar a partir de un eyaculado se duplica en los verracos sometidos al fotoperiodo de primavera (P0,0001). La vitalidad y la motilidad espermáticas no experimentan cambios significativos entre tratamientos (P=0,3440 y P=0,9220, respectivamente). La resistencia osmótica de los acrosomas desciende únicamente en los machos expuestos a condiciones estacionales de otoño (P0,0001). En referencia a la morfología espermàtica aunque no se observan diferencias entre primavera y otoño (P0,05), sí se detecta un incremento de los porcentajes de espermatozoides inmaduros y aberrantes en ambos fotoperiodos estacionales, y en especial en los machos expuestos a condiciones fotoperiódicas de otoño. Según los resultados obtenidos en este estudio la calidad seminal de los verracos es inferior en el fotoperiodo de otoño debido a un descenso de la concentración y la producción espermáticas, un aumento del pH seminal, una disminución de la resistencia de la membrana acrosómica y a un incremento en la frecuencia de espermatozoides inmaduros y aberrantes. Parece ser, pues, que en el otoño tiene lugar la disminución de la producción testicular, cambios en la actividad de las glándulas sexuales accesorias y disfunciones en el proceso de diferenciación testicular y epididimària de los espermatozoides y especialmente del acrosoma. En relación a los resultados obtenidos en el estudio de los diferentes fotoperiodos artificiales se observa que la iluminación continua provoca un aumento significativo del volumen del eyaculado en el primer y segundo mes de tratamiento (P0,0001), disminuyendo en el tercer mes. La oscuridad absoluta no modifica este parámetro (P0,05). En cuanto al pH seminal la iluminación continua provoca un incremento progresivo del valor del pH a lo largo del periodo experimental (P0,0001), mientras que la oscuridad absoluta tiene un efecto más irregular. La exposición de los machos a iluminación continua y a oscuridad absoluta se manifiesta en un descenso de la concentración y la producción espermáticas que se mantiene hasta el segundo mes de tratamiento (P0,0001), observándose un incremento en el tercer mes de exposición de los machos a oscuridad absoluta (P=0,1010). De todas maneras, este descenso es mas severo en los machos sometidos a iluminación continua ya que no presentan recuperación. La vitalidad y la motilidad espermáticas no se ven alteradas por la iluminación continua y la oscuridad absoluta, ni tampoco el contenido de los azúcares mayoritarios del plasma seminal (P0,005). La glucosa aparece como un azúcar minoritario y sí que presenta concentraciones inferiores en los tratamientos experimentales de luz continua y de oscuridad absoluta (P0,0001 y P=0,0002, respectivamente). La resistencia osmótica de los acrosomas desciende en ambos tratamientos artificiales extremos de luz continua y oscuridad total (P0,0001), aunque en los machos expuestos a iluminación continua se produce una recuperación a partir del segundo mes de tratamiento (P=0,4930). Dado que tampoco se han observado diferencias significativas en las concentraciones de proteína total (P0,05), es probable que las anomalías de la membrana acrosómica se originen durante el proceso de espermiogénesis y/o maduración epididimària. La exposición de los verracos a oscuridad absoluta no altera la morfología espermàtica de los eyaculados, aunque se observa un aumento de la frecuencia de espermatozoides con anomalías en la forma de la cola en el primer mes (P0,0001), y un aumento de la frecuencia de espermatozoides inmaduros con gota distal y de espermatozoides con anomalías en el número de colas en el tercer mes de experimentación (P=0,0030 y P0,0001). La luz continua, sin embargo, provoca un incremento de la frecuencia de espermatozoides inmaduros con gota distal (P0,0001) y de espermatozoides con anomalías en la forma de la cola (P=0,0040) ya en el primer mes. El fotoperiodo provoca un descenso de la fertilidad de los machos expuestos a oscuridad absoluta en el tercer mes de tratamiento (P0,0001) y un incremento de ésta en los machos sometidos a iluminación continua (P=0,0005). La prolificidad no se ve modificada por ambas condiciones extremas de luz artificial (P0,05). Así pues, los resultados obtenidos demuestran que el fotoperiodo afecta la actividad testicular, provoca alteraciones en la actividad de las glándulas sexuales accesorias, altera el proceso de expulsión de la gota citoplasmática y provoca anomalías en el proceso de diferenciación de la cola tanto a nivel testicular como epididimario, siendo los verracos expuestos a luz continua más sensibles a estos parámetros que los verracos sometidos a oscuridad absoluta. El fotoperiodo, sin embargo, no altera de forma esencial la integridad de las membranas del espermatozoide ni la capacidad fecundante de éste.

New insights into boar sperm function and survival from integrated field and laboratory studies

En aquesta tesi s'han dut a terme dos tipus d'estudis diferents. L'objectiu del primer era la preservació del semen de porcí a 15ºC i el del segon eren els co-cultius homòlegs de cèl·lules epitelials de l'oviducte i espermatozoides de porcí. Pel que fa al primer estudi, s'ha observat que l'addició de la prostaglandina F2α i àcid hialurònic a les dosis seminals no malmena la qualitat espermàtica i que la tolerància dels espermatozoides als canvis d'osmolalitat del medi es pot correlacionar proves de fertilitat i prolificitat.. Respecte el segon, s'ha determinat que les cèl·lules oviductals afecten els paràmetres espermàtics i que la presència d'espermatozoides sobreexpressa els gens que codifiquen per les proteïnes de xoc tèrmic. Així, se suggereix que aquestes proteïnes tenen algun paper en els processos reproductius que tenen lloc a l'oviducte, malgrat que s'hagi observat, mitjançant la tècnica de la interferència de l'RNA, que la HSP90AA1 no està implicada en el perllongament de la viabilitat espermàtica.

Efeitos de um extrato aquoso de buzhong yi qi wan (fórmula magistral chinesa) na marcação de constituintes sanguíneos com tecnécio-99m, na morfologia e na fragilidade osmótica de hemácias de ratos Wistar

Technetium-99m (99mTc) has been used to obtain several radiobiocomplexes utilized to aid in the diagnosis of diseases. Blood constituents, as red blood cells (RBC) and plasma proteins, have been labeled with 99mTc. Natural and synthetic drugs can alter the labeling of these constituents. The aim of this work was to investigate the possibility of a Buzhong YiQi Wan extract to alter (i) the labeling of blood constituents with 99mTc, (ii) the RBC morphology, and (iii) osmotic fragility of RBC withdrawn from Wistar rats. The data showed that the BYQW extract (i) could affect labeling of blood constituintes with 99mTc, (ii) could affect the membrane integrity decreasing the osmotic resistance and (iii) could not alter the shape of RBC. Probably, these findings would be associated with properties of the substances present in the aqueous extract of BYQW. This study has multiple disciplinary aspects in knowledge areas: Radiobiology, Botanic, Phytotherapy and Haematology

Uso do diluente água de coco em pó (ACP-103®) na conservação prolongada do sêmen do varrão: avaliação in vitro e in vivo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Alteration of cell-wall porosity is involved in osmotic stress-induced enhancement of aluminium resistance in common bean (Phaseolus vulgaris L.)

Aluminium (Al) toxicity and drought are the two major abiotic stress factors limiting common bean production in the tropics. Using hydroponics, the short-term effects of combined Al toxicity and drought stress on root growth and Al uptake into the root apex were investigated. In the presence of Al stress, PEG 6000 (polyethylene glycol)-induced osmotic (drought) stress led to the amelioration of Al-induced inhibition of root elongation in the Al-sensitive genotype VAX 1. PEG 6000 (>> PEG 1000) treatment greatly decreased Al accumulation in the 1 cm root apices even when the roots were physically separated from the PEG solution using dialysis membrane tubes. Upon removal of PEG from the treatment solution, the root tips recovered from osmotic stress and the Al accumulation capacity was quickly restored. The PEG-induced reduction of Al accumulation was not due to a lower phytotoxic Al concentration in the treatment solution, reduced negativity of the root apoplast, or to enhanced citrate exudation. Also cell-wall (CW) material isolated from PEG-treated roots showed a low Al-binding capacity which, however, was restored after destroying the physical structure of the CW. The comparison of the Al(3+), La(3+), Sr(2+), and Rb(+) binding capacity of the intact root tips and the isolated CW revealed the specificity of the PEG 6000 effect for Al. This could be due to the higher hydrated ionic radius of Al(3+) compared with other cations (Al(3+) >> La(3+) > Sr(2+) > Rb(+)). In conclusion, the results provide circumstantial evidence that the osmotic stress-inhibited Al accumulation in root apices and thus reduced Al-induced inhibition of root elongation in the Al-sensitive genotype VAX 1 is related to the alteration of CW porosity resulting from PEG 6000-induced dehydration of the root apoplast.

TolA mediates the differential detergent resistance pattern between the Salmonella enterica subsp enterica serovars Typhi and Typhimurium

The tol-pal genes are essential for maintaining the outer membrane integrity and detergent resistance in various Gram-negative bacteria, including Salmonella. The role of TolA has been well established for the bile resistance of Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium. We compared the bile resistance pattern between the S. enterica serovars Typhi and Typhimurium and observed that Typhi is more resistant to bile-mediated damage. A closer look revealed a significant difference in the TolA sequence between the two serovars which contributes to the differential detergent resistance. The tolA knockout of both the serovars behaves completely differently in terms of membrane organization and morphology. The role of the Pal proteins and difference in LPS organization between the two serovars were verified and were found to have no direct connection with the altered bile resistance. In normal Luria broth (LB), S. Typhi Delta tolA is filamentous while S. Typhimurium Delta tolA grows as single cells, similar to the wildtype. In low osmolarity LB, however, S. Typhimurium Delta tolA started chaining and S. Typhi Delta tolA showed no growth. Further investigation revealed that the chaining phenomenon observed was the result of failure of the outer membrane to separate in the dividing cells. Taken together, the results substantiate the evolution of a shorter TolA in S. Typhi to counteract high bile concentrations, at the cost of lower osmotic tolerance.

Osmotic stress tolerance mechanisms in Lactococcus lactis

The response of Lactococcus lactis subsp. cremoris NCDO 712 to low water activity (aw) was investigated, both in relation to growth following moderate reductions in the aw and in terms of survival following substantial reduction of the aw with NaCI. Lc.lactis NCDO 712 was capable of growth in the presence of ≤ 4% w/v NaCI and concentrations in excess of 4% w/v were lethal to the cells. The presence of magnesium ions significantly increased the resistance of NCDO 712 to challenge with NaCI and also to challenge with high temperature or low pH. Survival of Lc.lactis NCDO 712 exposed to high NaCI concentrations was growth phase dependent and cells were most sensitive in the early exponential phase of growth. Pre-exposure to 3% w/v NaCI induced limited protection against subsequent challenge with higher NaCI concentrations. The induction was inhibited by chloramphenicol and even when induced, the response did not protect against NaCI concentrations> 10% w/v. When growing at low aw, potassium was accumulated by Lc. lactis NCDO 712 growing at low aw, if the aw was reduced by glucose or fructose, but not by NaCI. Reducing the potassium concentration of chemically defined medium from 20 to 0.5 mM) produced a substantial reduction in the growth rate, if the aw was reduced with NaCI, but not with glucose or fructose. The reduction of the growth rate correlated strongly with a reduction in the cytoplasmic potassium concentration and in cell volume. Addition of the compatible solute glycine betaine, partially reversed the inhibition of growth rate and partially restored the cell volume. The potassium transport system was characterised in cells grown in medium at both high and low aw. It appeared that a single system was present, which was induced approximately two-fold by growth at low aw. Potassium transport was assayed in vitro using cells depleted of potassium; the assay was competitively inhibited by Na+ and by the other monovalent cations NH4+, Li+, and Cs+. There was a strong correlation between the ability of strains of Lc. lactis subsp. lactis and subsp. cremoris to grow at low aw and their ability to accumulate the compatible solute glycine betaine. The Lc. lactis subsp. cremoris strains incapable of growth at NaCI concentrations> 2% w/v did not accumulate glycine betaine when growing at low aw, whereas strains capable of growth at NaCI concentrations up to 4% w/v did. A mutant, extremely sensitive to low aw was isolated from the parent strain Lc. lactis subsp. cremoris MG 1363, a plasmid free derivative of NCDO 712. The parent strain tolerated up to 4% w/v NaCI and actively accumulated glycine betaine when challenged at low aw. The mutant had lost the ability to accumulate glycine betaine and was incapable of growth at NaCI concentrations >2% w/v or the equivalent concentration of glucose. As no other compatible solute seemed capable of substitution for glycine betaine, the data suggest that the traditional; phenotypic speciation of strains on the basis of tolerance to 4% w/v NaCI can be explained as possession or lack of a glycine betaine transport system.

Formulation of a live bacterial vaccine for stable room temperature storage results in loss of acid, bile and bile salt resistance

Live bacterial vaccines have great promise both as vaccines against enteric pathogens and as heterologous antigen vectors against diverse diseases. Ideally, room temperature stable dry formulations of live bacterial vaccines will allow oral vaccination without cold-chain storage or injections. Attenuated Salmonella can cross the intestinal wall and deliver replicating antigen plus innate immune activation signals directly to the intestinal immune tissues, however the ingested bacteria must survive firstly gastric acid and secondly the antimicrobial defences of the small intestine. We found that the way in which cells are grown prior to formulation markedly affects sensitivity to acid and bile. Using a previously published stable storage formulation that maintained over 10% viability after 56 days storage at room temperature, we found dried samples of an attenuated S. typhimurium vaccine lost acid and bile resistance compared to the same bacteria taken from fresh culture. The stable formulation utilised osmotic preconditioning in defined medium plus elevated salt concentration to induce intracellular trehalose accumulation before drying. Dried bacteria grown in rich media without osmotic preconditioning showed more resistance to bile, but less stability during storage, suggesting a trade-off between bile resistance and stability. Further optimization is needed to produce the ultimate room-temperature stable oral live bacterial vaccine formulation.

Water osmotic absorption in Coleus blumei plants under salinity stress

Mudas envasadas de Coleus blumei, com três meses de idade, foram submetidas a diferentes concentrações de cloreto de sódio (NaCl: 0,00; 0,25; 0,50 e 1,00%). Visando determinar a absorção osmótica, as mudas tiveram seus caules cortados a 10 cm acima do solo. Os caules remanescentes foram interligados a tubos de vidro por tubos flexíveis de borracha. Foram feitas leituras (cm) a cada 30 minutos dos níveis das colunas de água nos capilares, correspondentes às absorções osmóticas de água, sendo ao todo realizadas onze leituras. em outro momento, mudas de C. blumei, com a mesma idade das anteriores, receberam as mesmas concentrações de NaCl descritas anteriormente, e, ao ar livre, foram avaliadas em termos de transpiração e resistência estomática, usando-se para isto porômetro LI 1600. Usou-se delineamento em blocos casualizados, com cinco repetições, submetendo-se os dados à análise de variância e regressão polinomial. Verificou-se para todos os tratamentos aumento da absorção osmótica até três horas após a adição das soluções. A partir desse momento observou-se reversão da absorção osmótica proporcional ao aumento da concentração salina, sendo esse efeito mais pronunciado em 1,00 % de NaCl, o que reflete perdas crescentes de água pelas raízes. No controle a absorção osmótica apresentou comportamento crescente e linear com o passar do tempo. A transpiração foi proporcionalmente reduzida com o aumento da concentração salina.

Evaluation of water and sucrose diffusion coefficients in potato tissue during osmotic concentration

The water and sucrose effective diffusion coefficients behavior were studied in potato tubers immersed in aqueous sucrose solution, 50% (w/,A), at 27 degreesC. Water and sucrose concentration profiles were measured as function of the position for 3, 6 and 12 h of immersion. These were adjusted to a mathematical model for three components that take into account the bulk flow in a shrinking tissue and the concentration dependence of the diffusion coefficients.The binary effective coefficients were an order of magnitude lower than those for pure solutions of sucrose. These coefficients show an unusual concentration dependence. Analysis of these coefficients as functions of the concentration and position demonstrates that, cellular tissue promotes high resistance to diffusion in the tuber and also the elastic contraction of material influences the species diffusion. (C) 2003 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

Acclimation to short-term low temperatures in two Eucalyptus globulus clones with contrasting drought resistance

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Identification of yeast genes that confer resistance to chitosan oligosaccharide (COS) using chemogenomics

Background: Chitosan oligosaccharide (COS), a deacetylated derivative of chitin, is an abundant, and renewable natural polymer. COS has higher antimicrobial properties than chitosan and is presumed to act by disrupting/permeabilizing the cell membranes of bacteria, yeast and fungi. COS is relatively non-toxic to mammals. By identifying the molecular and genetic targets of COS, we hope to gain a better understanding of the antifungal mode of action of COS. Results: Three different chemogenomic fitness assays, haploinsufficiency (HIP), homozygous deletion (HOP), and multicopy suppression (MSP) profiling were combined with a transcriptomic analysis to gain insight in to the mode of action and mechanisms of resistance to chitosan oligosaccharides. The fitness assays identified 39 yeast deletion strains sensitive to COS and 21 suppressors of COS sensitivity. The genes identified are involved in processes such as RNA biology (transcription, translation and regulatory mechanisms), membrane functions (e.g. signalling, transport and targeting), membrane structural components, cell division, and proteasome processes. The transcriptomes of control wild type and 5 suppressor strains overexpressing ARL1, BCK2, ERG24, MSG5, or RBA50, were analyzed in the presence and absence of COS. Some of the up-regulated transcripts in the suppressor overexpressing strains exposed to COS included genes involved in transcription, cell cycle, stress response and the Ras signal transduction pathway. Down-regulated transcripts included those encoding protein folding components and respiratory chain proteins. The COS-induced transcriptional response is distinct from previously described environmental stress responses (i.e. thermal, salt, osmotic and oxidative stress) and pre-treatment with these well characterized environmental stressors provided little or any resistance to COS. Conclusions: Overexpression of the ARL1 gene, a member of the Ras superfamily that regulates membrane trafficking, provides protection against COS-induced cell membrane permeability and damage. We found that the ARL1 COS-resistant over-expression strain was as sensitive to Amphotericin B, Fluconazole and Terbinafine as the wild type cells and that when COS and Fluconazole are used in combination they act in a synergistic fashion. The gene targets of COS identified in this study indicate that COS’s mechanism of action is different from other commonly studied fungicides that target membranes, suggesting that COS may be an effective fungicide for drug-resistant fungal pathogens.