Leishmania amazonensis: Biosynthesis of polyprenols of 9 isoprene units by amastigotes

The isoprenoid metabolic pathway in protozoa of the Leishmania genus exhibits distinctive characteristics. These parasites, as well as other members of the Trypanosomatidae family, synthesize ergosterol, instead of cholesterol, as the main membrane sterol lipid. Leishmania has been shown to utilize leucine, instead of acetate as the main precursor for sterol biosynthesis. While mammalian dolichols are molecules containing 15-23 isoprene units, Leishmania amazonensis promastigotes synthesize dolichol of 11 and 12 units. In this paper, we show that the intracellular stages of L. amazonensis, amastigotes, synthesize mainly polyprenols of 9 isoprene units, instead of dolichol. (c) 2007 Elsevier Inc. All rights reserved.

Monodisperse lignin fractions as standards in size-exclusion analysis Comparison with polystyrene standards

The difficulty of preparing monodisperse lignin fractions on a large scale is a limiting factor in many applications. The present paper addresses this problem by examining the properties and size-exclusion behavior of lignin isolated by the acetosolv pulping process from post-extraction crushed sugarcane bagasse. The isolated lignin was subjected to a solvent pretreatment, followed by preparative gel permeation chromatography fractionation. The fractions were analyzed by high-performance size-exclusion chromatography (HPSEC) and these samples showed a great decrease in polydispersity, compared to the original acetosolv lignin. Several fractions of very low polydispersity, close to unity, were employed as calibration curve standards in HPSEC analysis. This original analytical approach allowed calibration with these lignin fractions to be compared with the polystyrene standards that are universally employed for lignin molecular mass determination. This led to a noteworthy result, namely that the lignin fractions and polystyrene standards showed very similar behavior over a large range of molecular masses in a typical HPSEC analysis of acetosolv lignin. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Valorization of an Industrial Organosolv-Sugarcane Bagasse Lignin: Characterization and Use as a Matrix in Biobased Composites Reinforced With Sisal Fibers

In the present study, the main focus was the characterization and application of the by-product lignin isolated through an industrial organosolv acid hydrolysis process from sugarcane bagasse, aiming at the production of bioethanol. The sugarcane lignin was characterized and used to prepare phenolic-type resins. The analysis confirmed that the industrial sugarcane lignin is of HGS type, with a high proportion of the less substituted aromatic ring p-hydroxyphenyl units, which favors further reaction with formaldehyde. The lignin-formaldehyde resins were used to produce biobased composites reinforced with different proportions of randomly distributed sisal fibers. The presence of lignin moieties in both the fiber and matrix increases their mutual affinity, as confirmed by SEM images, which showed good adhesion at the biocomposite fiber/matrix interface. This in turn allowed good load transference from the matrix to the fiber, leading to biobased composites with good impact strength (near 500 J m(-1) for a 40 wt% sisal fiber-reinforced composite). The study demonstrates that sugarcane bagasse lignin obtained from a bioethanol plant can be used without excessive purification in the preparation of lignocellulosic fiber-reinforced biobased composites displaying high mechanical properties. Biotechnol. Bioeng. 2010;107: 612-621. (C) 2010 Wiley Periodicals, Inc.

Morfo-anatomia foliar de Myrcia multiflora (Lam.) DC. - Myrtaceae

Folhas de Myrcia multiflora (Lam.) DC. são usadas na medicina popular como hipoglicemiantes. O objetivo deste trabalho foi caracterizar morfológica e anatomicamente as folhas desta planta, de modo que os dados obtidos possam ser utilizados como referência em exames de controle de qualidade de amostras de fármacos, com vistas a verificar a autenticidade. Folhas inteiras foram diafanizadas e coradas para o estudo da nervação. Secções transversais do pecíolo e transversais e paradérmicas da lâmina foliar foram analisadas em microscópio óptico (MO) e a superfície do limbo foi observada, também, em microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foram aplicados testes histoquímicos em material fresco, para identificação e localização de glicídios, amido, taninos, lignina, cristais e sílica. Morfologicamente, a folha é simples, oval-elíptica, com margem inteira, base aguda, ápice acuminado e textura cartácea. A venação é do tipo camptódromo-broquidódromo. Anatomicamente, a folha é hipostomática, com mesofilo compacto e dorsiventral, com três estratos de parênquima paliçádico. A epiderme é uniestratificada, silicificada em algumas regiões e as células exibem paredes anticlinais retas. Em posição subepidérmica ocorrem numerosas cavidades secretoras de óleos essenciais. Os feixes vasculares são colaterais e acompanhados por séries cristalíferas. Os dados obtidos são comparados com os de outras espécies de Myrtaceae e conclui-se que as características morfológicas e anatômicas de M. multiflora contribuem para a diagnose.

Ácido clavulânico e cefamicina c: uma perspectiva da biossíntese, processos de isolamento e mecanismo de ação

The present article reviews different aspects of the chemistry of two widely used β-lactam antibiotics Clavulanic Acid and Cephamycin C. The article discusses important details of the biosynthesis of these compounds, their action mechanism and, principally, the methods employed in their isolation and purification, in accordance with the available literature. Despite the large quantity of available articles and patents concerning β-lactam antibiotics, those which describe the isolation and purification of Clavulanic Acid and Cephamycin C are rare. Overall, the intention of this article is to discuss the up-to-date scientific research related to the compounds under review.

Características de produção e qualidade nutricional de genótipos de capim- colonião colhidos em três estádios de maturidade

Objetivou- se verificar a existência de variação genética entre cultivares de capim- colonião quanto ao efeito da maturidade sobre a composição química e a digestibilidade, e classificar os genótipos de acordo com características produtivas e de qualidade nutricional. Utilizou- se o delineamento de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas e três repetições, considerando parcelas as datas de corte e subparcelas, os genótipos. A produção de MS diferiu entre os genótipos somente aos 90 dias de crescimento, mas a porcentagem de folhas, colmos e material morto variou tanto aos 60 como aos 90 dias de crescimento. Ao contrário do observado para as folhas, a composição química e a digestibilidade do colmo apresentou grande variabilidade entre os genótipos. O colmo apresentou concentrações mais elevadas de FDN, FDA e lignina e menores valores de PB em comparação às folhas. Apresentou ainda maior digestibilidade da MS aos 60 dias de crescimento e maior digestibilidade da FDN aos 30 e 60 dias de crescimento. No agrupamento dos cultivares, os genótipos PM39 e PM47 foram apontados como os mais promissores no programa de melhoramento, por apresentarem alta produtividade e alta qualidade nutricional. A maturidade pouco afeta a digestibilidade de folhas em comparação ao colmo. Quando a participação de colmo no total de massa seca aumenta, esse componente passa a ser o limitador da qualidade de plantas forrageiras. Portanto, programas de melhoramento devem considerar, além da relação folha:colmo, também a digestibilidade in vitro da FDN do colmo na seleção de genótipos.

Acurácia, precisão e robustez das estimativas da digestibilidade aparente da matéria seca determinada com o uso de indicadores em ovinos

O objetivo foi avaliar a acurácia, precisão e robustez das estimativas da digestibilidade aparente da matéria seca obtidas utilizando-se como indicadores fibra em detergente ácido indigestível (FDAi), fibra em detergente neutro (FDNi) indigestível, lignina em detergente ácido (LDA), LDA indigestível (LDAi) e óxido crômico em comparação ao método de coleta total de fezes. Dezoito ovinos (56,5 ± 4,6 kg PV) foram designados aleatoriamente a dietas compostas de 25, 50 ou 75% de concentrado e feno de Coast cross por 25 dias. As fezes foram coletadas por cinco dias para determinação da digestibilidade aparente da MS. As amostras de alimentos e fezes foram incubadas no rúmen de três bovinos por 144 horas, para obtenção das frações indigestíveis. Óxido crômico foi administrado a 4,0 g/animal/dia. A acurácia foi avaliada pela comparação do viés médio (DAMS predito - DAMS observado) entre os indicadores; a precisão, por meio da raiz quadrada do erro de predição e do erro residual; e a robustez, pelo estudo da regressão entre o viés e o consumo de matéria seca, o nível de concentrado e o peso vivo. A recuperação fecal e a acurácia das estimativas da digestibilidade aparente da MS foram maiores para FDAi, seguida pela FDNi, LDAi, pelo óxido crômico e depois pela lignina em detergente ácido. O viés linear foi significativo apenas para FDAi, FDNi e LDAi. O uso de óxido crômico permitiu estimativas mais precisas da digestibilidade aparente da MS. Todos os indicadores foram robustos quanto à variação no consumo de matéria seca e apenas LDAi e óxido crômico foram robustos quanto aos níveis de concentrado na dieta. O óxido crômico não foi robusto quando houve variação no peso vivo animal. Assim, a FDAi é o indicador mais recomendado na estimativa da digestibilidade aparente da MS em ovinos quando o objetivo é comparar aos dados da literatura, enquanto o óxido crômico é mais recomendado quando o objetivo é comparar tratamentos dentro de um mesmo experimento.

Fracionamento dos carboidratos pelas equações do Cornell Net Carbohydrate and Protein System de três cultivares de girassol na presença ou não de irrigação

Objetivou-se quantificar as frações de carboidratos pelas equações do Cornell Net Carbohydrate and Protein System (CNCPS) de três cultivares de girassol (Helianthus annuus L.) cultivados na presença ou não de irrigação. A utilização de uma preparação fibrosa, denominada parede celular (PC), nas equações da CNCPS, em substituição à fibra em detergente neutro (FDN) não promoveu diferenças nas frações de carboidratos B1 e C, mas influenciou as frações A e B2. Como os valores da fração B1, obtidos pelo modelo CNCPS foram menores que os teores de amido e pectina determinados em laboratório, supõe-se que a pectina e outros oligossacarídeos da parede celular, solubilizados pela solução de detergente neutro (fibra solúvel), nunca fizeram parte da fração B1, e sim da fração A. Apesar de os carboidratos da fibra solúvel apresentarem elevadas taxas de degradação, não parece adequada a caracterização da fibra solúvel na fração A. Parece mais adequado que a fibra solúvel (que inclui a pectina) seja alocada a uma fração exclusivamente sua, que pode ser a fração B2, e que seja criada uma nova fração, a B3, para os carboidratos digeríveis da parede celular. Assim, a fração B1 seria composta apenas de amido. A equação da fração C, que estima os carboidratos indigeríveis da parede celular, pode ser simplificada, relacionando a fração indigerível ao teor de lignina na matéria seca, e não à FDN isenta de cinzas e proteína, como atualmente utilizado. Esta proposta tem implicações práticas, uma vez que a fração indigerível da parede celular tem sido expressa em relação à FDN, e não na MS, com base no fato de que os efeitos inibitórios da lignina ocorrem sobre os componentes fibrosos da parede celular vegetal, e não sobre o conteúdo celular.

Efeitos do teor de carboidratos solúveis sobre as características da silagem de cana-de-açúcar

Objetivou-se quantificar na cana-de-açúcar o teor de carboidratos solúveis (CHOs) que anula a produção de etanol e avaliar os efeitos desses carboidratos sobre o valor nutritivo e outras características fermentativas da silagem de cana-de-açúcar. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado com três tratamentos, cada um com quatro repetições. Os tratamentos consistiram da retirada total do caldo da cana-de-açúcar, por meio de prensagem, e de sua reconstituição (0, 50 ou 100%) à cana. No nível de 50% de reconstituição, o caldo foi adicionado à cana juntamente com 50% de água e, no nível 0%, adicionou-se 100% de água à cana. A restituição resultou em concentrações de 41,6; 34,0 e 23,0% de carboidratos solúveis na matéria seca (MS). O material foi ensilado em 12 silos experimentais confeccionados a partir de baldes plásticos. A abertura dos silos foi realizada 85 dias após a ensilagem, quando foram determinados os teores dos ácidos orgânicos e a composição química das silagens. A retirada de carboidratos solúveis da cana-de-açúcar teve efeito linear decrescente sobre os teores de matéria seca, o teor de carboidratos solúveis e a digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) das silagens, no entanto, ocasionou aumento dos teores de fibra detergente ácido (FDA), fibra detergente neutro (FDN) e lignina. Observou-se efeito linear decrescente da retirada dos carboidratos solúveis sobre os teores de etanol e ácidos lático e butírico e as perdas de matéria seca das silagens. Não se observaram efeitos de tratamentos sobre os dados de estabilidade aeróbia. A produção de etanol seria nula se a cana-de-açúcar contivesse apenas 12,4% de CHOs com base na matéria seca (MS).

Uso da cutina na estimativa da digestibilidade aparente de dietas para equinos

Avaliaram-se a acurácia, a precisão e a robustez dos indicadores cutina, lignina em detergente ácido, óxido crômico e coleta total de fezes na estimativa da digestibilidade aparente da matéria orgânica de dietas para equinos. Para tal, foram utilizados quatro equinos machos, com idade aproximada de 10 meses e média de peso de 197kg (170 a 216kg). O experimento foi realizado em quatro períodos, com duração de 11 dias cada, sendo os oito primeiros usados para adaptação às dietas e os três subsequentes, para colheita de material. O delineamento experimental foi em quadrado latino 4X4. A ponderação dos coeficientes de digestibilidade da matéria orgânica pelos indicadores foi efetuada por meio do viés. A acurácia e a precisão foram determinadas pela comparação entre os dados preditos e observados, e a robustez pela comparação dos vieses com outros fatores estudados. A cutina não se mostrou eficiente como indicador interno, pois superestimou a digestibilidade aparente da matéria orgânica e resultou em menor acurácia e precisão. O oxido crômico apresentou baixa recuperação fecal e subestimou a digestibilidade aparente da matéria orgânica, embora tenha sido o mais preciso. A lignina em detergente ácido foi o indicador que obteve a melhor recuperação fecal e foi o mais acurado, portanto, o indicador mais eficiente.

The Rg1 allele as a valuable tool for genetic transformation of the tomato 'Micro-Tom' model system

Background: The cultivar Micro-Tom (MT) is regarded as a model system for tomato genetics due to its short life cycle and miniature size. However, efforts to improve tomato genetic transformation have led to protocols dependent on the costly hormone zeatin, combined with an excessive number of steps. Results: Here we report the development of a MT near-isogenic genotype harboring the allele Rg1 (MT-Rg1), which greatly improves tomato in vitro regeneration. Regeneration was further improved in MT by including a two-day incubation of cotyledonary explants onto medium containing 0.4 mu M 1-naphthaleneacetic acid (NAA) before cytokinin treatment. Both strategies allowed the use of 5 mu M 6-benzylaminopurine (BAP), a cytokinin 100 times less expensive than zeatin. The use of MT-Rg1 and NAA pre-incubation, followed by BAP regeneration, resulted in high transformation frequencies (near 40%), in a shorter protocol with fewer steps, spanning approximately 40 days from Agrobacterium infection to transgenic plant acclimatization. Conclusions: The genetic resource and the protocol presented here represent invaluable tools for routine gene expression manipulation and high throughput functional genomics by insertional mutagenesis in tomato.

Convergence of developmental mutants into a single tomato model system: 'Micro-Tom' as an effective toolkit for plant development research

Background: The tomato (Solanum lycopersicum L.) plant is both an economically important food crop and an ideal dicot model to investigate various physiological phenomena not possible in Arabidopsis thaliana. Due to the great diversity of tomato cultivars used by the research community, it is often difficult to reliably compare phenotypes. The lack of tomato developmental mutants in a single genetic background prevents the stacking of mutations to facilitate analysis of double and multiple mutants, often required for elucidating developmental pathways. Results: We took advantage of the small size and rapid life cycle of the tomato cultivar Micro-Tom (MT) to create near-isogenic lines (NILs) by introgressing a suite of hormonal and photomorphogenetic mutations (altered sensitivity or endogenous levels of auxin, ethylene, abscisic acid, gibberellin, brassinosteroid, and light response) into this genetic background. To demonstrate the usefulness of this collection, we compared developmental traits between the produced NILs. All expected mutant phenotypes were expressed in the NILs. We also created NILs harboring the wild type alleles for dwarf, self-pruning and uniform fruit, which are mutations characteristic of MT. This amplified both the applications of the mutant collection presented here and of MT as a genetic model system. Conclusions: The community resource presented here is a useful toolkit for plant research, particularly for future studies in plant development, which will require the simultaneous observation of the effect of various hormones, signaling pathways and crosstalk.

NEAR INFRARED SPECTROSCOPY FOR ESTIMATING SUGARCANE BAGASSE CONTENT IN MEDIUM DENSITY FIBERBOARD

Medium density fiberboard (MDF) is an engineered wood product formed by breaking down selected lignin-cellulosic material residuals into fibers, combining it with wax and a resin binder, and then forming panels by applying high temperature and pressure. Because the raw material in the industrial process is ever-changing, the panel industry requires methods for monitoring the composition of their products. The aim of this study was to estimate the ratio of sugarcane (SC) bagasse to Eucalyptus wood in MDF panels using near infrared (NIR) spectroscopy. Principal component analysis (PCA) and partial least square (PLS) regressions were performed. MDF panels having different bagasse contents were easily distinguished from each other by the PCA of their NIR spectra with clearly different patterns of response. The PLS-R models for SC content of these MDF samples presented a strong coefficient of determination (0.96) between the NIR-predicted and Lab-determined values and a low standard error of prediction (similar to 1.5%) in the cross-validations. A key role of resins (adhesives), cellulose, and lignin for such PLS-R calibrations was shown. PLS-DA model correctly classified ninety-four percent of MDF samples by cross-validations and ninety-eight percent of the panels by independent test set. These NIR-based models can be useful to quickly estimate sugarcane bagasse vs. Eucalyptus wood content ratio in unknown MDF samples and to verify the quality of these engineered wood products in an online process.

Defects in vesicle core induced by Escherichia coli dihydroorotate dehydrogenase

Dihydroorotate dehydrogenase (DHODH) catalyzes the oxidation of dihydroorotate to orotate during the fourth step of the de novo pyrimidine synthesis pathway. In rapidly proliferating mammalian cells, pyrimidine salvage pathway is insufficient to overcome deficiencies in that pathway for nucleotide synthesis. Moreover, as certain parasites lack salvage enzymes, relying solely on the de novo pathway, DHODH inhibition has turned out as an efficient way to block pyrimidine biosynthesis. Escherichia coli DHODH (EcDHODH) is a class 2 DHODH, found associated to cytosolic membranes through an N-terminal extension. We used electronic spin resonance (ESR) to study the interaction of EcDHODH with vesicles of 1,2-dioleoyl-sn-glycero-phosphatidylcholine/detergent. Changes in vesicle dynamic structure induced by the enzyme were monitored via spin labels located at different positions of phospholipid derivatives. Two-component ESR spectra are obtained for labels 5- and 1 0-phosphatidylcholine in presence of EcDHODH, whereas other probes show a single-component spectrum. The appearance of an additional spectral component with features related to fast-motion regime of the probe is attributed to the formation of a defect-like structure in the membrane hydrophobic region. This is probably the mechanism used by the protein to capture quinones used as electron acceptors during catalysis. The use of specific spectral simulation routines allows us to characterize the ESR spectra in terms of changes in polarity and mobility around the spin-labeled phospholipids. We believe this is the first report of direct evidences concerning the binding of class 2 DHODH to membrane systems.

Phenotypic variation among four family members with congenital hypothyroidism caused by two distinct thyroglobulin gene mutations

Background: Thyroglobulin (Tg) is a large glycoprotein that is intimately involved in the biosynthesis of thyroxine and triiodothyronine. At least 38 mutations have been described in the Tg gene that are associated with varying degrees of hypothyroidism. We studied the Tg gene in four related subjects with congenital hypothyroidism. Summary: We found a novel compound heterozygous constellation (IVS30 + 1G>T/A2215D) in a brother and sister and one previously described related mutation (IVS30+1G>T) in their two sibling second degree cousins. The brother with the IVS30 + 1G>T/A2215D mutation and the two siblings with the IVS30+1G>T mutation had fetal or neonatal goiter and all had hypothyroidism. Conclusions: This study further confirms the association of the IVS30+1G>T mutation of the Tg gene with hypothyroidism. Computer analysis predicts that the A2215D mutation, first reported here, should cause structural instability of Tg but when present as a compound heterozygous mutation with IVS30+G>T/A its effect is unclear but is likely to be influenced by iodine intake.