Multifactorial control of water and saline intake: Role of α2-adrenoceptors

Water and saline intake is controlled by several mechanisms activated during dehydration. Some mechanisms, such as the production of angiotensin II and unloading of cardiovascular receptors, activate both behaviors, while others, such as the increase in blood osmolality or sodium concentration, activate water, but inhibit saline intake. Aldosterone probably activates only saline intake. Clonidine, anα2-adrenergic agonist, inhibits water and saline intake induced by these mechanisms. One model to describe the interactions between these multiple mechanisms is a wire-block diagram, where the brain circuit that controls each intake is represented by a summing point of its respective inhibiting and activating factors. The α2-adrenoceptors constitute an inhibitory factor common to both summing points.

Exploring the multifactorial nature of autism through computational systems biology: Calcium and the Rho GTPase RAC1 under the spotlight

Autism is a neurodevelopmental disorder characterized by impaired social interaction and communication accompanied with repetitive behavioral patterns and unusual stereotyped interests. Autism is considered a highly heterogeneous disorder with diverse putative causes and associated factors giving rise to variable ranges of symptomatology. Incidence seems to be increasing with time, while the underlying pathophysiological mechanisms remain virtually uncharacterized (or unknown). By systematic review of the literature and a systems biology approach, our aims were to examine the multifactorial nature of autism with its broad range of severity, to ascertain the predominant biological processes, cellular components, and molecular functions integral to the disorder, and finally, to elucidate the most central contributions (genetic and/or environmental) in silico. With this goal, we developed an integrative network model for gene-environment interactions (GENVI model) where calcium (Ca2+) was shown to be its most relevant node. Moreover, considering the present data from our systems biology approach together with the results from the differential gene expression analysis of cerebellar samples from autistic patients, we believe that RAC1, in particular, and the RHO family of GTPases, in general, could play a critical role in the neuropathological events associated with autism. © 2013 Springer Science+Business Media New York.

The bacterial chromosome segregation protein Spo0J spreads along DNA from parS nucleation sites

Regulation of chromosome inheritance is essential to ensure proper transmission of genetic information. To accomplish accurate genome segregation, cells organize their chromosomes and actively separate them prior to cytokinesis. In Bacillus subtilis the Spo0J protein is required for accurate chromosome segregation and it regulates the developmental switch from vegetative growth to sporulation. Spo0J is a DNA-binding protein that recognizes at least eight identified parS sites located near the origin of replication. As judged by fluorescence microscopy, Spo0J forms discrete foci associated with the oriC region of the chromosome throughout the cell cycle. In an attempt to determine the mechanisms utilized by Spo0J to facilitate productive chromosome segregation, we have investigated the DNA binding activity of Spo0J. In vivo we find Spo0J associates with several kilobases of DNA flanking its specific binding sites (parS) through a parS-dependent nucleation event that promotes lateral spreading of Spo0J along the chromosome. Using purified components we find that Spo0J has the ability to coat non-specific DNA substrates. These 'Spo0J domains' provide large structures near oriC that could potentially demark, organize or localize the origin region of the chromosome.

Fragmentos da história das concepções de mundo na construção das ciências da natureza: das certezas medievais às dúvidas pré-modernas

A concepção filosófica do mundo se inicia com os gregos sintetizados por Platão e Aristóteles. Para o primeiro o mundo físico é aparente e para se chegar à verdade é preciso se lembrar das idéias originais que determinam seu significado. Para o segundo as coisas físicas são dirigidas pelas idéias e para entendê-las é preciso a lógica. Durante o helenismo a escola de Alexandria elabora o neoplatonismo, a base da Patrística. Após a queda de Roma, os filósofos bizantinos guardam a herança clássica. A Igreja constrói uma visão neoplatônica da cristandade, a Escolástica. No oriente os persas também sofreram a influência grega. Entre os árabes do Oriente o pensamento neoplatônico orienta filósofos e religiosos de forma que para eles a razão e a fé não se separam. Aí a ciências se desenvolvem na física, na alquimia, na botânica, na medicina, na matemática e na lógica, até serem subjugadas pela doutrina conservadora dos otomanos. Na Espanha mulçumana sem as restrições da teologia, a filosofia de Aristóteles é mais bem compreendida do que no resto do Islã. Também aí todas as ciências se desenvolvem rápido. Mas a Espanha sucumbe aos cristãos. Os árabes e judeus apresentam Aristóteles à Europa Ocidental que elabora um Aristóteles cristão. A matemática, a física experimental, a alquimia e a medicina dos árabes influenciam intensamente o Ocidente. Os artesãos constroem instrumentos cada vez mais precisos, os navegadores constroem navios e mapas mais eficientes e minuciosos, os armeiros calculam melhor a forma de lançamento e pontaria de suas armas e os agrimensores melhor elaboram a medida de sua área de mapeamento. Os artistas principalmente italianos, a partir dos clássicos gregos e árabes, criam a perspectiva no desenho, possibilitando a matematização do espaço. Os portugueses, junto com cientistas árabes, judeus e italianos, concluem um projeto de expansão naval e ampliam os horizontes do mundo. Os pensadores italianos, como uma reação à Escolástica, constroem um pensamento humanista influenciado pelo pensamento grego clássico original e pelos últimos filósofos bizantinos. Por todas essas mudanças se inicia a construção de um novo universo e de um novo método, que viria décadas mais tarde.

Herança da resistência ao enfezamento em milho

Os objetivos deste trabalho foram determinar a herança da resistência ao complexo de enfezamento em milho e determinar as melhores fontes de resistência entre as linhagens estudadas. Foram realizadas as análises dialélica e médias de gerações em linhagens de milho. Para a análise dialélica, foram cruzadas 12 linhagens de milho, em dialélico parcial. Para análises de médias de gerações, foram cruzadas três linhagens resistentes e quatro suscetíveis, para a obtenção das gerações F1, F2, RCP R e RCP S. Os trabalhos foram conduzidos em Jaboticabal, SP. A incidência de enfezamento foi avaliada no estádio fenológico R3. Efeitos significativos quanto à capacidade geral de combinação e capacidade específica de combinação foram obtidos, o que indicou que, no controle do caráter enfezamentos, estão envolvidos tanto os efeitos aditivos quanto os de dominância. Análises de médias de gerações mostraram a presença de poucos genes envolvidos com o controle da resistência, com predominância de efeitos aditivos, o que permite a seleção de genótipos resistentes. As linhagens L02, L03 e L05 poderão ser utilizadas como fontes de resistência, em futuras combinações híbridas.

Aluminum tolerance on genotypes of signal grass

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Mitochondrial genotype segregation and effects during mammalian development: Applications to biotechnology

Mitochondria are endosymbiotic organelles responsible for energy production in practically every eukaryotic cell. Their uniparental fashion of inheritance, maternally inherited in mammals, and the homogeneity of mitochondrial DNA (mtDNA) within individuals and matrilineages, are biological phenomena that remain unexplained. This paper reviews some of the recent findings on mitochondrial influences on the manner in which embryos develop and how their genotypes are inherited in mammals, with particular emphasis on the genetic bottleneck effect. Animal models carrying a mix of mtDNAs (heteroplasmic) have been produced by karyoplast and cytoplast transplantation to analyze the segregation patterns at different stages during embryogenesis, in fetuses and offspring. Comparisons performed between murine and bovine reveal interesting changes in segregation and replication of transplanted mtDNAs. We have recently obtained Bos indicus and Bos taurus fetuses and calves from embryos reconstructed using enucleated polymorphic oocytes of Bos taurus origin. These and other findings on mitochondrial biology will have important implications in determining the cytoplasmic genotype of clones and in the preservation of endangered breeds and species. (C) 1999 by Elsevier B.V.

A quantitative nature of somatic embryogenesis in soybean

The objectives of this research were to investigate the genetic parameters associated with the in vitro formation of somatic embryos in soybean and to determine the effect of light intensity on the embryogenic capability of F-1, F-2, and backcross (RC1P1 and RC1P2) progenies derived from crosses between embryogenic (IAS-5 and Embrapa-1) and nonembryogenic (Parana) cultivars. Immature cotyledons (4-6 mm in length) derived from the parental lines, F-1, F-2, RC1P1, and RC1P2 were grown for 90 d on the inductive N10 medium, after which the number of somatic embryos was recorded. Chi-square tests for goodness of fit showed that the genetic component of the somatic embryogenesis trait is controlled in a quantitative manner by approximately 10 genes. A normal distribution for somatic embryo formation in the F-2 generations was observed reinforcing the quantitative nature of the trait. Variation in light intensity (8-12 and 27-33 mu mol m(-2) s(-1)) had no effect on somatic embryo formation in the parental material tested.

Genetics of resistance to powdery mildew (Microsphaera diffusa) in Brazilian soybean populations

Crosses between resistant and susceptible soybean cultivars were performed and the F2 populations were obtained to study the inheritance of soybean resistance to powdery mildew and to estimate the number and action of genes related to resistance. The reaction to powdery mildew was studied in a greenhouse and pots carrying plants with symptoms were distributed among the pots carrying the genotypes to be tested as a source of inoculum. Individual plants were scored according to the method of Yorinori (1997), with modifications, and classified as resistant or susceptible. The results showed that adult soybeans plants can present resistance to powdery mildew, which is controlled by one major gene with a dominant effect.

Efeito da linhagem citoplasmática sobre a produção de leite em bovinos da raça Caracu

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Capacidade embriogênica da cultivar IAS-5 de soja

O objetivo deste trabalho foi estudar o controle genético da formação de embriões somáticos da cultivar IAS-5 de soja. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, cultivando-se quatro plantas por vaso, sob fotoperíodo de 14 horas e temperatura em torno de 28°C. Efetuaram-se cruzamentos entre os parentais não-embriogênicos (cultivares IAC-6, Paraná e IAC-15) e embriogênico (cultivar IAS-5) e retrocruzamentos para obtenção das gerações F1, F2,RC1P1 e RC1P2. Cotilédones imaturos, com 4-6 mm de comprimento, derivados dos parentais das gerações F1, F2, RC1P1 e RC1P2 foram cultivados em placas de Petri contendo meio N10, por um período de 90 dias, em câmara de crescimento. Os embriões somáticos derivados da indução foram contados, e os números, usados para obtenção dos parâmetros genéticos. Os resultados obtidos mostraram que o caráter capacidade de produção de embriões somáticos da cultivar IAS-5 é de natureza quantitativa e controlado por, aproximadamente, 20 genes.

Marcadores RAPD para detecção de resistência à ferrugem-asiática-da-soja

Os objetivos deste trabalho foram confirmar a herança da resistência da PI 459025 (Rpp4) à ferrugem-asiática-da-soja e identificar marcadores moleculares do tipo RAPD, ligados a este gene de resistência, em populações de soja. Pelo cruzamento dos genitores contrastantes PI 459025 x Coodetec 208 obteve-se uma população, cujas populações das gerações F2 e F2:3 foram artificialmente infectadas e avaliadas quanto à reação ao fungo Phakopsora pachyrhizi, pelo tipo de lesão (RB - resistente e TAN - suscetível). Com os resultados da avaliação fenotípica, dois bulks foram obtidos com DNA de plantas homozigóticas resistentes e suscetíveis, respectivamente, pela análise de bulks segregantes. de 600 iniciadores RAPD aleatórios, foram identificados três com fragmentos polimórficos entre os bulks e parentais contrastantes quanto à resistência. Pela análise do qui-quadrado, confirmaram-se: a herança monogênica, com dominância completa quanto à resistência ao patógeno, e a segregação 3:1 para a presença de banda dos três marcadores. Os três marcadores são ligados respectivamente a 5,1, 6,3 e 14,7 cM de distância do loco de resistência, em fase de repulsão no grupo de ligação G, o que foi confirmado pela utilização do marcador microssatélite Satt288. Estes marcadores são promissores na seleção assistida para resistência à ferrugem-asiática-da-soja.

Efeito da linhagem citoplasmática sobre o peso ao nascer e o ganho médio diário na pré-desmama em bovinos da raça Caracu

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Autonomy Markers in Brazilian Adults With Intellectual Disabilities

The objective of the study was to investigate the relationship between autonomy markers in adult people with intellectual disabilities (ID) and variables such as intelligence quotient (IQ), early aging, and literacy. Participants were 47 adults with ID (33 men; aged 28-58 years with nonspecific etiology, 34 literate). All participants were trainees at the Center for Training of Capacity and Orientation for Employment at Associação de Pais e Amigos dos Excepcionais de São Paulo, São Paulo State, Brazil. They were divided into two age groups: younger (n = 27, mean age 31.85; +/- 2.23), and older (n = 38, mean age 41.84; +/- 5.54). They were administered intelligence scales twice, and answered questions related to social participation, community integration, and choice-making; the percentage of item responses leaning toward self-determination and freedom in choice-making was considered in defining the autonomy score. For both groups, IQ declined from the first to the second assessment. Autonomy scores were more determined by IQ classification than by literacy. Authors concluded that autonomy in people with ID is a multifactorial phenomenon associated with cognitive decline.

Decrease in circulating glucose, insulin and leptin levels and improvement in insulin resistance at 1 and 3 months after gastric bypass

Background: Hyperglycemia, insulin resistance and hyperleptinemia are some of the consequences of obesity. Gastric bypass for morbid obesity provides gastric restriction with decreased energy absorption. To confirm and extend previous reports in the literature, We evaluated the plasma glucose, serum insulin and leptin and insulin resistance of patients preoperatively and 1 and 3 months after Roux-en-Y gastric bypass (RYGBP).Methods: We determined body mass index (BMI), plasma glucose (glucose-oxidase method), serum leptin (immunoassay) and insulin (chemiluminescent immunometric assay), and insulin resistance index (IRI) by Homeostasis Model Assessment (HOMA) of 20 patients with morbid obesity both preoperatively and 1 and 3 months after RYGBP.Results: Patients showed a mean decrease in weight of 8 kg/month. Glycemia was above reference levels in 65% of the preoperative patients but dropped significantly 1 month postoperatively, serum insulin and leptin levels and the HOMA index also decreasing significantly in the same period. The percentage of patients with preoperative elevated serum insulin and leptin relative to reference levels decreased significantly following RYGBP. We also observed a weak but significant correlation between BMI and glucose, BMI and insulin, and leptin and insulin.Conclusions: the beneficial effects of bariatric surgery are already noticeable 1 month postoperatively, the reduction in insulin levels being more important for leptin reduction than decreased BMI. Leptin appeared to be subject to multifactorial control and showed a larger reduction than body weight.