Progress in the use of scanning electron microscopy (SEM) applied to the taxonomy of the genus Bursaphelenchus (Nematoda: Parasitaphelenchidae)

The scanning electron microscope (SEM) has been a major tool in detailed morphological observations of plant parasitic nematodes during the last 30 years, efficiently complementing light microscopical (LM) studies. Nematodes are extremely difficult to observe and characterize due to their small size (aprox. 1 mm long) and paucity of morphological characters, so detailed surface observations of several organs and nematode regions are of the highest value. Among plant parasitic nematodes, one of the most devastating species is the “pinewood nematode” (PWN), Bursaphelenchus xylophilus, which has been a major problem for forest species, and in particular pines, in Asia (Japan, China, Korea) and has been recently detected in the European Union (Portugal). B. xylophilus belongs to a closely related, morphologically similar group of species, within the genus Bursaphelenchus, and designated by the “xylophilus group”. SEM has become a crucial tool in observing several genital characters of males and females, such as male genital papillae, male copulatory spicules, female vulval flap and female genital papillae.s In this presentation, we will show how SEM has been utilized to observe and characterize the shape of the vulval flap, the presence/ absence of papillae near the flap, and confirm the presence and the arrangement of the male genital papillae. LM is also used in this work to show its value as a complementary tool to SEM, in both genital characteristics and other, general, characters of the genus Bursaphelenchus, such as the male bursa and cephalic region.

"C. elegans: modelo biológico do presente e do futuro"

Nos meados da década de 60, o Nobel da Medicina Sidney Brenner propôs a utilização do nemátode bacteriófago, do solo, Caenorhabditis elegans, também conhecido como C. elegans, para estudos de genética e desenvolvimento, dado possuir um conjunto de características que o tornavam o ideal para modelo biológico, nomeadamente a sua pequena dimensão (ca. de 1 mm), facilidade de observação, facilidade de cultivo e manutenção em laboratório, curto ciclo de vida com uma capacidade reprodutiva notável, presença de hermafroditas e machos (5%). O seu artigo seminal de 1974, “The genetics of C. elegans” abriu o caminho para a investigação nesta área. Hoje em dia, revistas como a Nature, Science, Genes and Development, etc… publicam frequentemente os resultados da investigação com recurso a este modelo. É de notar, no entanto, que os nemátodes têm sido utilizados há muito tempo como modelo de estudo, tais como van Beneden, em finais do século XIX, que observando células de Ascaris equorum, descobriu o fenómeno da meiose. O fenómeno da fertilização foi igualmente descoberto num nemátode. Desde a década de setenta até aos nossos dias, o C. elegans tem sido intensamente utilizado para estudos de anatomia interna e sua correlação com linhagens celulares e desenvolvimento. Assim, Sulston e Horvitz elucidaram a origem e desenvolvimento das 959 células somáticas que, de uma forma constante, se produzem nesta espécie (eutelia). Um dos primeiros sistemas a ser estudado foi o sistema nervoso, sendo este nemátode o primeiro animal de que se conhece perfeitamente a identidade de todos os neurónios, a sua linhagem e o circuito nervoso global. Para além de modelo de biologia do desenvolvimento, o C. elegans tem sido alvo de estudo do fenómeno do envelhecimento celular, tendo sido possível identificar os respectivos genes. Kennyon, nos anos 90, e mais recentemente Arantes e Oliveira, têm demonstrado ser possível “prolongar” a vida deste animal de 21 para mais de 180 dias, o que corresponde a 675 anos em vida humana, através de manipulações diversas, tais como agentes mutagénicos, ablação com raio laser, etc.. Também o mecanismo de morte celular programada ou “apoptose” tem sido estudado neste modelo. Em 2002, o Comité Nobel entendeu atribuir o prémio Nobel da Medicina a Brenner, Sulston e Horvitz “for their discoveries concerning genetic regulation of organ development and programmed cell death”. É interessante notar pela leitura de “The common thread”, de John Sulston, a importância decisiva da sequenciação do genoma de C. elegans, em 1998, para o avanço na sequenciação do genoma humano efectuada em 2000, e de cuja mega-equipa Sulston participou de forma decisiva. Finalmente, e como modelo pedagógico, o nemátode C. elegans constitui a escolha ideal para diversas disciplinas dos cursos de Biologia, tais como Biologia celular, Histologia, Biologia do Desenvolvimento, Genética, Etologia, etc….