Native crystal structure of a nitric oxide-releasing lectin from the seeds of Canavalia maritima

Here, we report the crystallographic study of a lectin from Canavalia maritima seeds (ConM) and its relaxant activity on vascular smooth muscle, to provide new insights into the understanding of structure/function relationships of this class of proteins. ConM was crystallized and its structure determined by standard molecular replacement techniques. The amino acid residues, previously suggested incorrectly by manual sequencing, have now been determined as I17, I53, S129, S134, G144, S164, P165, S187, V190, S169, T196, and S202. Analysis of the structure indicated a dimer in the asymmetric unit, two metal binding sites per monomer, and loops involved in the molecular oligomerization. These confer 98% similarity between ConM and other previously described lectins, derived from Canavalia ensiformis and Canavalia brasiliensis. Our functional data indicate that ConM exerts a concentration-dependent relaxant action on isolated aortic rings that probably occurs via an interaction with a specific lectin-binding site on the endothelium, resulting in a release of nitric oxide. (C) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Efeitos de geada no desenvolvimento do feijoeiro em sucessão a espécies vegetais e adubação nitrogenada

O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito de geada no desenvolvimento do feijoeiro em experimentação de cultivo em sucessão a espécies de cobertura e adubação nitrogenada, em delineamento experimental de blocos ao acaso em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram constituídas pelas espécies Sorghum bicolor tipo guinea, Canavalia brasiliensis, Sorghum bicolor, Crotalaria juncea, Pennisetum glaucum e uma testemunha mantida no limpo, enquanto as subparcelas por doses de nitrogênio em cobertura (0, 25, 50 e 75 kg ha-1 de N), utilizando-se como fonte a uréia. Menores danos e severidade da geada foram constatados em plantas de feijão cultivadas após as espécies Canavalia brasiliensis e Crotalaria juncea, devido à menor quantidade de massa seca residual em relação à das culturas de gramíneas. Produtividades superiores de grãos de feijoeiro após geada foram obtidas na sucessão com Crotalária juncea e C. brasiliensis e com a aplicação de doses entre 44,5 e 52,0 kg ha-1 de N, em cobertura.

Sucessão de cultivo de feijão-arroz com doses de adubação nitrogenada após adubação verde, em semeadura direta

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

Differential effect of plant lectins on mast cells of different origins

Histamine release induced by plant lectins was studied with emphasis on the carbohydrate specificity, external calcium requirement, metal binding sites, and mast cell heterogeneity and on the importance of antibodies bound to the mast cell membrane to the lectin effect. Peritoneal mast cells were obtained by direct lavage of the rat peritoneal cavity and guinea pig intestine and hamster cheek pouch mast cells were obtained by dispersion with collagenase type IA. Histamine release was induced with concanavalin A (Con A), lectins from Canavalia brasiliensis, mannose-specific Cymbosema roseum, Maackia amurensis, Parkia platycephala, Triticum vulgaris (WGA), and demetallized Con A and C. brasiliensis, using 1-300 µg/ml lectin concentrations applied to Wistar rat peritoneal mast cells, peaking on 26.9, 21.0, 29.1, 24.9, 17.2, 10.7, 19.9, and 41.5%, respectively. This effect was inhibited in the absence of extracellular calcium. The lectins were also active on hamster cheek pouch mast cells (except demetallized Con A) and on Rowett nude rat (animal free of immunoglobulins) peritoneal mast cells (except for mannose-specific C. roseum, P. platycephala and WGA). No effect was observed in guinea pig intestine mast cells. Glucose-saturated Con A and C. brasiliensis also released histamine from Wistar rat peritoneal mast cells. These results suggest that histamine release induced by lectins is influenced by the heterogeneity of mast cells and depends on extracellular calcium. The results also suggest that this histamine release might occur by alternative mechanisms, because the usual mechanism of lectins is related to their binding properties to metals from which depend the binding to sugars, which would be their sites to bind to immunoglobulins. In the present study, we show that the histamine release by lectins was also induced by demetallized lectins and by sugar-saturated lectins (which would avoid their binding to other sugars). Additionally, the lectins also released histamine from Rowett nude mast cells that are free of immunoglobulins.

Histamine release induced by glucose (mannose)-specific lectins isolated from Brazilian beans. Comparison with concanavalin A

The histamine releasing properties of glucose (mannose)-specific lectins isolated from Brazilian beans was examined. The Canavalia brasiliensis, Dioclea rostrata, and Dioclea virgata lectins induced histamine release in rat peritoneal mast cells similar to concanavalin A. Less potency and efficacy was observed for Canavalia maritima, Dioclea guianensis, and Dioclea violacea while very low activities were seen for the lectins from Dioclea grandiflora, Canavalia bonariensis, and Cratylia floribunda. The histamine releasing effect was quenched by higher doses of D. virgata lectin similar to what was reported for concanavalin A. This effect was abrogated by increasing the concentration of calcium in the incubating medium. As these above proteins have sites that bind calcium, higher doses of the lectins might withdraw the calcium which is essential for the mast cell secretion.

Characteristics of the histamine release from hamster cheek pouch mast cells stimulated by lectins from Brazilian beans and concanavalin A

We have characterized the histamine releasing effects of lectins extracted from Brazilian beans, in comparison to concanavalin A, in hamster cheek pouch cell suspensions containing mast cells. The lectins from Dioclea virgata, Canavalia brasiliensis, and Dioclea rostrata induce histamine release in a similar manner to concanavalin A, but appear to differ in potency and efficacy. The effects depended on the temperature, pH, and metabolic energy, demonstrating the non-cytotoxic nature of the histamine release. It is suggested that the lectins studied act by the same mechanism as concanavalin A (interacting with sugars in the antibodies bound to the mast cells), since high concentrations of glucose inhibit the histamine release. The lectins at high concentrations quench the histamine release. This suppression is reversed by increasing calcium concentration, suggesting that the lectins bind to the calcium that is essential for the secretion, thereby confirming and extending our previous data using the lectin from Dioclea virgata in rat peritoneal mast cells.

Larval development of Notolopas brasiliensis Miers, 1886 (Brachyura: Majoidea: Pisidae) described from laboratory reared material and a reappraisal of the characters of Pisidae

O completo desenvolvimento larval de Notolopas brasiliensis é descrito, a partir de material criado em laboratório, com ênfase na morfologia externa de Majoidea e comparado aos demais gêneros de Pisidae. O desenvolvimento larval de N. brasiliensis consiste em dois estágios de zoea e um de megalopa. A duração media de cada estágio foi de 4.2 ± 1.0 dias para a Zoea I e 3.8 ± 0.7 dias para a Zoea II, a megalopa aparece entre 8.1 ± 0.4 dias após a eclosão. Os caracteres previamente utilizados para definir as formas larvais de Pisidae ou são simplesiomórficos ou altamente homoplásticos. Foi observado que não existe um conjunto de caracteres capazes de definir Pisidae até o presente.Contudo foi mostrado que uma combinação de caracteres pode ser utilizada para diferenciar Notolopas dos demais gêneros da família.

Environmental enrichment reduces aggression of pearl cichlid, Geophagus brasiliensis, during resident-intruder interactions

Em lutas entre peixes residentes e intrusos, residentes geralmente vencem, provavelmente porque valorizam o território mais do que os intrusos. Nós aventamos a hipótese de que ambientes enriquecidos aumentam o valor da área em disputa, levando os residentes a defenderem mais violentamente ambientes enriquecidos de recursos do que ambientes empobrecidos, pois possuiriam mais motivação para mantê-lo. No entanto, no presente estudo, ao testarmos as interações entre intrusos e residentes em acarás, Geophagus brasiliensis, observamos que o enriquecimento ambiental reduz a agressividade e pode levar a cohabitação entre os peixes, sem luta. Adicionalmente, em nossos experimentos, o efeito da residência prévia ocorreu independente da condição de enriquecimento. A diminuição das interações entre os peixes e, consequentemente, a diminuição do nível de agressividade é aqui atribuída aos efeitos da diminuição da visibilidade entre os peixes devido ao aumento de complexidade do ambiente.

Mentol como anestésico para dourado (Salminus brasiliensis)

Different levels of menthol as an anesthetic for dourado (Salminus brasiliensis) were evaluated in this study. Fish (n=32) with average weight of 194.13 +/- 9.06 g and total mean length of 25.30 +/- 0.90 cm were separated in four groups composed of 8 individuals. Each group was submitted to different menthol concentrations: 60, 90, 120 and 150 mg L(-1). Total induction time was analyzed by polynomial regression and other parameters by Tukey's test. All experimental fish exposed to different concentrations of menthol reached deep anesthesia stage without mortality. It was observed a negative linear effect (P<0.05) for total induction time. The longest recovery time (172.60 s) was observed for dourado treated with 120 mg. L(-1), which differed (P<0.05) from the 90 mg.L(-1) treatment (122.03 s). All levels evaluated in this study were safe and effective. A concentration of 60 mg L(-1) for dourado is suggested based on lower cost and adequate induction and recovery time responses.

Acúmulo de massa seca e macronutrientes por plantas de Glycine max e Richardia brasiliensis

Foram realizados dois experimentos, em condições de casa de vegetação, no Departamento de Biologia Aplicada à Agropecuária da FCAV-UNESP de Jaboticabal, objetivando-se determinar o acúmulo de massa seca, assim como a distribuição e o acúmulo de macronutrientes durante os ciclos de vida de plantas de soja cultivar BR16, no período de outubro de 2000 a fevereiro de 2001, e de Richardia brasiliensis (poaia-branca), uma planta daninha de elevada importância para esta cultura no Brasil, especialmente em áreas de plantio direto, no período de outubro de 1998 a fevereiro de 1999. Os estudos foram realizados em delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições. Quatro plantas cresceram em vasos com capacidade de sete litros, preenchidos com areia de rio lavada, peneirada e irrigada diariamente com solução nutritiva. Os tratamentos foram representados pelas épocas de amostragem, realizadas a intervalos de 14 dias, a saber: 22, 36, 50, 64, 78, 92, 106, 120, 134, 148, 162 e 176 dias após a emergência (DAE) das plantas de R. brasiliensis; e 21, 35, 49, 63, 77, 91, 105 e 119 DAE das plantas de soja cv. BR-16 (precoce). em ambas as plantas, as folhas tiveram a maior partição de biomassa durante sete semanas. Para este dado, a partição foi maior para as estruturas reprodutivas em soja e nos caules para a poaia-branca. O ponto de máximo acúmulo teórico de massa seca deu-se aos 104 DAE para a soja (36,6 g por planta) e aos 146 DAE para a poaia-branca (16,4 g por planta). da emergência até aos 50 DAE as folhas apresentaram maior participação no acúmulo de massa seca, nas duas espécies. Após 50 DAE notou-se, em ambas as espécies, uma inversão na representatividade das folhas por caules, para a espécie daninha, e por caules e posteriormente por estruturas reprodutivas, para a cultura. A taxa de absorção diária dos macronutrientes atingiu maiores valores entre 69 e 87 DAE para a soja e entre 106 a 111 DAE para a planta daninha. Levando em conta a média dos valores de pontos de inflexão observados para a cultura da soja, aos 78 DAE uma planta de soja acumula teoricamente 25,9 g de massa seca; 615,5 mg de N; 77,2 mg de P; 538,6 mg de K; 535,0 mg de Ca; 171,5 mg de Mg; e 39,5 mg de S. Para o mesmo período, uma planta de R. brasiliensis acumula teoricamente 3,7 g de massa seca; 50,8 mg de N; 3,2 mg de P; 104,4 mg de K; 127,8 mg de Ca; 18,8 mg de Mg; e 3,7 mg de S.

Biologia populacional de Emerita brasiliensis Schmitt (Crustacea, Hippidae) na Praia Vermelha do Norte, Ubatuba (São Paulo, Brasil)

Emerita brasiliensis Schmitt, 1935 is a common mole crab called tatuíra in Brazil, with distribution from Espírito-Santo State (Brazil) to Buenos Aires Province (Argentina). Specimens were collected bimonthly from May/1992 through March/1993 with 4mm siffers mesh, in the intertidal region at Vermelha do Norte Beach, Ubatuba, São Paulo, Brazil. The animals were sexed and measured with a precision caliper of 0.1 mm (Cl = carapace length). Males presented cl amplitude from 3.4-17.3mm (13.2±2.1mm), and females from 13.8-26.3mm (20.5±1.8mm), showing a well-defined sexual dimorfism for this variable. The population presented a smaller incidence of males in relation to females (0.54:1.00), however in May/1992 an inverse pattern occurred (1.84:1.00). Ovigerous females were present in all samples with exception of May and September/1992 with greater frequencies in July/1992 and January/1993. It is probable that female maturity occurs is reached with 17mm CL, the smallest size in wich ovigerous females were found.

Emprego de escama de sardinha (Sardinella brasiliensis - STEIDACHNER, 1859), conservada em glicerina, em ceratoplastias lamelares experimentais em cães

Estudou-se experimentalmente a escama de sardinha (Sardinella brasiliensis) como substituto de córneas no reparo de ceratectomias superficiais em cães. Utilizaram-se 14 animais, machos e fêmeas, sem raça definida, com peso médio de 10 kg, considerados sadios. Analisaram-se, macro e microscopicamente, as córneas receptoras bem como o material implantado aos 1, 3, 7, 14, 30 e 60 dias de pós-operatório. As evidências clínicas para a enxertia lamelar mostraram fotofobia e blefarospasmo mais incidentes nos períodos iniciais e intermediários, com tendência à regressão nos tardios. Revelaram edema discreto e igualmente regressivo; neoformação vascular mais incidente nas fases intermediárias e pouco nas tardias. O estudo microscópico evidenciou quadro reacional compatível com padrão benigno a exemplo do que fora visto macroscopicamente. Ambos retrataram boa adesividade da prótese, epitélio e estroma neoformados, sob e sobrepostos a ela. A transparência das córneas receptoras, junto às zonas de enxertia, manteve-se por 14 dias. Para a enxertia interlamelar, observou-se quadro reacional pouco significativo. Para ambas as enxertias, não foram observados sinais de extrusão do material implantado. A escama de sardinha pode ser empregada para fins tectônicos, com bons resultados em ceratoplastias lamelares em cães.

Parasitismo de Erythmelus tingitiphagus (Soares) (Hymenoptera: Mymaridae) em ovos de Leptopharsa heveae Drake & Poor (Hemiptera: Tingidae), em plantios de seringueira (Hevea brasiliensis Müell. Arg.)

The rubber tree lace bug, Leptopharsa heveae Drake & Poor occurs in high populations in rubber tree plantations and it is a limiting factor in rubber production due to the loss of photosynthetic tissue. The control of the pest has been made mainly with chemical products, which cause environmental contamination. The alternative would be the use of biological control agents, however, information about L. heveae natural enemies are scarce. The parasitoid Erythmelus tingitiphagus (Soares) parasitize eggs of the rubber tree lace bug. The aim of this study was to verify the occurrence of E. tingitiphagus in plantations of several rubber tree clones, located in Itiquira town, Mato Grosso State. The plant leaflets of the clones RRIM 600, PR 255, GT 1, PB 235 and PB 217 were collected weekly from October 2005 to February 2006. Parasitism was recorded during the entire study period. The parasitism rate of L. heveae eggs in the different clones ranged from 16.8 to 20.6%.

Biologia de Agistemus brasiliensis Matioli, Ueckermann & Oliveira (Acari: Stigmaeidae) e sua potencialidade de predação sobre Brevipalpus phoenicis (Geijskes) (Acari: Tenuipalpidae)

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

Qualidade fisiológica de sementes de seringueira (Hevea brasiliensis Muell. Arg.), tratadas com benlate durante o armazenamento

A ocorrência de um período relativamente frio e seco, imediatamente após o período de coleta de sementes de seringueira - Hevea brasiliensis Muell. Arg. (março-abril), levou à realização do presente trabalho com o objetivo de encontrar condições adequadas de preservação da qualidade fisiológica das sementes. Assim, estudou-se a qualidade fisiológica de sementes, tratadas com Benlate (0,1%), e armazenadas em sacos de polietileno transparente, por períodos de 0 a 5 meses, sob condições ambientais de laboratório. Para a avaliação da qualidade fisiológica das sementes, determinou-se a germinação e o vigor através do índice de velocidade de emergência (IVE) e do comprimento da parte aérea das plântulas (CPA), em 1987 e 1988. A germinação e o IVE foram obtidos sob duas condições ambientais diferentes, ambiente do laboratório e em germinador a 30°C. O tratamento fungicida utilizado não exerceu efeito significativo na preservação das sementes. A germinação, o IVE e o CPA reduziram-se com o prolongamento do armazenamento. Os valores da germinação foram baixo desde o início dos trabalhos, o que pode ser atribuído ao teor de água inicial, que estava abaixo de 30%. O teste de germinação de sementes dessa espécie pode ser feito utilizando-se areia como substrato, a 30°C e com a contagem final aos 20 dias após a instalação do teste.