Genomics and X-ray microanalysis indicate that Ca2+ and thiols mediate the aggregation and adhesion of Xylella fastidiosa

The availability of the genome sequence of the bacterial plant pathogen Xylella fastidiosa, the causal agent of citrus variegated chlorosis, is accelerating important investigations concerning its pathogenicity. Plant vessel occlusion is critical for symptom development. The objective of the present study was to search for information that would help to explain the adhesion of X. fastidiosa cells to the xylem. Scanning electron microscopy revealed that adhesion may occur without the fastidium gum, an exopolysaccharide produced by X. fastidiosa, and X-ray microanalysis demonstrated the presence of elemental sulfur both in cells grown in vitro and in cells found inside plant vessels, indicating that the sulfur signal is generated by the pathogen surface. Calcium and magnesium peaks were detected in association with sulfur in occluded vessels. We propose an explanation for the adhesion and aggregation process. Thiol groups, maintained by the enzyme peptide methionine sulfoxide reductase, could be active on the surface of the bacteria and appear to promote cell-cell aggregation by forming disulfide bonds with thiol groups on the surface of adjacent cells. The enzyme methionine sulfoxide reductase has been shown to be an auxiliary component in the adhesiveness of some human pathogens. The negative charge conferred by the ionized thiol group could of itself constitute a mechanism of adhesion by allowing the formation of divalent cation bridges between the negatively charged bacteria and predominantly negatively charged xylem walls.

The X-X-/E+E+ genotype of the XbaI/EcoRI polymorphisms of the apolipoprotein B gene as a marker of coronary artery disease in a Brazilian sample

Studies that consider polymorphisms within the apolipoprotein B (apo B) gene as risk factors for coronary artery disease (CAD) have reported conflicting results. The aim of the present study was to search for associations between two DNA RFLPs (XbaI and EcoRI) of the apo B gene and CAD diagnosed by angiography. In the present study we compared 116 Brazilian patients (92 men) with CAD (CAD+) to 78 control patients (26 men) without ischemia or arterial damage (CAD-). The allele frequencies at the XbaI (X) and EcoRI (E) sites did not differ between groups. The genotype distributions of CAD+ and CAD- patients were different (chi²(1) = 6.27, P = 0.012) when assigned to two classes (X-X-/E+E+ and the remaining XbaI/EcoRI genotypes). Multivariate logistic regression analysis showed that individuals with the X-X-/E+E+ genotype presented a 6.1 higher chance of developing CAD than individuals with the other XbaI/EcoRI genotypes, independently of the other risk factors considered (sex, tobacco consumption, total cholesterol, hypertension, and triglycerides). We conclude that the X-X-/E+E genotype may be in linkage disequilibrium with an unknown variation in the apo B gene or with a variation in another gene that affects the risk of CAD.

The use of reverse transcription-PCR for the diagnosis of X-linked chronic granulomatous disease

Chronic granulomatous disease (CGD) is an inherited disorder of the innate immune system characterized by a defective oxidative burst of phagocytes and subsequent impairment of their microbicidal activity. Mutations in one of the NADPH-oxidase components affect gene expression or function of this system, leading to the phenotype of CGD. Defects in gp91-phox lead to X-linked CGD, responsible for approximately 70% of CGD cases. Investigation of the highly heterogeneous genotype of CGD patients includes mutation analysis, Northern blot or Western blot assays according to the particular case. The aim of the present study was to use reverse transcription (RT)-PCR for the analysis of molecular defects responsible for X-linked CGD in eight Brazilian patients and to assess its potential for broader application to molecular screening in CGD. Total RNA was prepared from Epstein B virus-transformed B-lymphocytes and reverse transcribed using random hexamers. The resulting cDNA was PCR-amplified by specific and overlapping pairs of primers designed to amplify three regions of the gp91-phox gene: exons 1-5, 3-9, and 7-13. This strategy detected defective gp91-phox expression in seven patients. The RT-PCR results matched clinical history, biochemical data (nitroblue tetrazolium or superoxide release assay) and available mutation analysis in four cases. In three additional cases, RT-PCR results matched clinical history and biochemical data. In another case, RT-PCR was normal despite a clinical history compatible with CGD and defective respiratory burst. We conclude that this new application of RT-PCR analysis - a simple, economical and rapid method - was appropriate for screening molecular defects in 7 of 8 X-linked CGD patients.

Combating oncogene activation associated with retrovirus-mediated gene therapy of X-linked severe combined immunodeficiency

A successful gene therapy clinical trial that also encountered serious adverse effects has sparked extensive study and debate about the future directions for retrovirus-mediated interventions. Treatment of X-linked severe combined immunodeficiency with an oncoretrovirus harboring a normal copy of the gc gene was applied in two clinical trials, essentially curing 13 of 16 infants, restoring a normal immune system without the need for additional immune-related therapies. Approximately 3 years after their gene therapy, tragically, 3 of these children, all from the same trial, developed leukemia as a result of this experimental treatment. The current understanding of the mechanism behind this leukemogenesis involves three critical and cooperating factors, i.e., viral integration, oncogene activation, and the function of the therapeutic gene. In this review, we will explore the causes of this unwanted event and some of the possibilities for reducing the risk of its reoccurrence.

Cryptic mosaicism involving a second chromosome X in patients with Turner syndrome

The high abortion rate of 45,X embryos indicates that patients with Turner syndrome and 45,X karyotype could be mosaics, in at least one phase of embryo development or cellular lineage, due to the need for the other sex chromosome presence for conceptus to be compatible with life. In cases of structural chromosomal aberrations or hidden mosaicism, conventional cytogenetic techniques can be ineffective and molecular investigation is indicated. Two hundred and fifty patients with Turner syndrome stigmata were studied and 36 who had female genitalia and had been cytogenetically diagnosed as having "pure" 45,X karyotype were selected after 100 metaphases were analyzed in order to exclude mosaicism and the presence of genomic Y-specific sequences (SRY, TSPY, and DAZ) was excluded by PCR. Genomic DNA was extracted from peripheral blood and screened by the human androgen receptor (HUMARA) assay. The HUMARA gene has a polymorphic CAG repeat and, in the presence of a second chromosome with a different HUMARA allele, a second band will be amplified by PCR. Additionally, the CAG repeats contain two methylation-sensitive HpaII enzyme restriction sites, which can be used to verify skewed inactivation. Twenty-five percent (9/36) of the cases showed a cryptic mosaicism involving a second X and approximately 14% (5/36), or 55% (5/9) of the patients with cryptic mosaicism, also presented skewed inactivation. The laboratory identification of the second X chromosome and its inactivation pattern are important for the clinical management (hormone replacement therapy, and inclusion in an oocyte donation program) and prognostic counseling of patients with Turner syndrome.

Antinociceptive effects of the essential oil of Mentha x villosa leaf and its major constituent piperitenone oxide in mice

Mentha x villosa Huds (Labiatae) is an aromatic herb widely used in folk medicine. Since the essential oil of the herb has many pharmacological activities, including antispasmodic effects, we determined whether the oil and its major constituent, piperitenone oxide (PO), have antinociceptive activity. The essential oil of M. x villosa (EOMV) and PO administered orally at 200 mg/kg (vehicle: 0.1% Tween 80 in water) significantly reduced the writhings induced by acetic acid from control values of 59.5 ± 3.1 s (N = 10) to 31.9 ± 2.8 s (N = 10) and 23.8 ± 3.4 s (N = 10), respectively. When administered at 100 and 200 mg/kg, EOMV reduced the paw licking time for the second phase of the formalin test from the control value of 20.6 ± 2.1 s (N = 13) to 5.3 ± 2.2 s (N = 12) and 2.7 ± 1.2 s (N = 18), respectively. At 100 and 200 mg/kg, PO reduced this second phase to 8.3 ± 2.7 s (N = 12) and 3.0 ± 1.2 s (N = 10), respectively. This effect of EOMV and PO was not reversed by naloxone. EOMV and PO had no significant effect on the first phase of the formalin test. As evaluated by the hot-plate and tail immersion test, EOMV and PO, at doses up to 200 mg/kg, showed no analgesic activity. These results show that EOMV and PO have antinociceptive activity and suggest that this effect is probably an indirect anti-inflammatory effect, which does not involve the central nervous system.

Mutations of Bruton's tyrosine kinase gene in Brazilian patients with X-linked agammaglobulinemia

Mutations in Bruton's tyrosine kinase (BTK) gene are responsible for X-linked agammaglobulinemia (XLA), which is characterized by recurrent bacterial infections, profound hypogammaglobulinemia, and decreased numbers of mature B cells in peripheral blood. We evaluated 5 male Brazilian patients, ranging from 3 to 10 years of age, from unrelated families, whose diagnosis was based on recurrent infections, markedly reduced levels of IgM, IgG and IgA, and circulating B cell numbers <2%. BTK gene analysis was carried out using PCR-SSCP followed by sequencing. We detected three novel (Ala347fsX55, I355T, and Thr324fsX24) and two previously reported mutations (Q196X and E441X). Flow cytometry revealed a reduced expression of BTK protein in patients and a mosaic pattern of BTK expression was obtained from mothers, indicating that they were XLA carriers.

Formulação de meios de cultivo à base de soro de leite para a produção de goma xantana por X. Campestris C7L

A goma xantana é um polissacarídeo microbiano de grande significado comercial especialmente para a indústria de alimentos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de xantana em diferentes meios de cultura à base de soro de leite utilizando o isolado Xanthomonas campestris C7L. Dentre as formulações testadas o meio de soro de leite integral produziu maior viscosidade e concentração final de xantana. Um sistema combinando soro integral (0,35% de proteína) e soro filtrado (0,18%de proteína) foi proposto. Na primeira fase em soro integral a produção de xantana foi de 13g/L e 45% de rendimento,enquanto que na segunda fase utilizando-se soro filtrado obteve-se um total de 28g/L de xantana e 75% de rendimento. O rendimento geral do processo foi de 55% e a viscosidade final do meio atingiu 18000cP. As soluções de xantana produzidas em soro de leite apresentaram comportamento pseudoplástico e tixotrópico característicos deste tipo de polímero. O isolado C7L demonstrou capacidade de produzir gomas de alta viscosidade e qualidade em soro de leite, constituindo uma alternativa promissora para a produção industrial de goma xantana a partir deste subproduto.

Utilização do teste de raios-X na avaliação da qualidade de sementes de canafístula (Peltophorum dubium (Sprengel) Taubert

Sementes de leguminosas florestais, como canafístula, muitas vezes são alvos de injúrias durante sua extração e processamento, além de apresentarem problemas de má-formação do embrião. Estes danos não são comumente detectados, devido à presença de tegumento espesso e duro que impede a visualização das estruturas internas das sementes. O objetivo deste trabalho foi definir a metodologia e verificar a possibilidade de utilização do teste de raios-X, na avaliação dos danos internos em sementes de canafístula, bem como, verificar o efeito desses danos na germinação das sementes. Sementes de três lotes de canafístula foram expostas a radiação em aparelho de raios-X Faxitron HP modelo 43855A por vários tempos e intensidades. Posteriormente, foram divididas em três categorias, de acordo com a anatomia interna visualizada nas radiografias, em sementes cheias, sementes com pequenos danos e sementes com danos severos. Após tratamento para a quebra da dormência, as sementes das diferentes categorias foram submetidas ao teste de germinação. A morfologia interna de sementes de canafístula pode ser visualizadas, com exposição a raios-X por 60 segundos na intensidade de 25 KVp. Os danos na morfologia interna visualizados em radiografias, classificados como severos (mais de 50% da área do embrião danificada) afetam drasticamente a germinação das sementes, justificando sua remoção para promover a melhoria da qualidade física e fisiológica de lotes de sementes de canafístula.

Avaliação da qualidade de sementes de Tabebuia serratifolia Vahl Nich. e T. impetiginosa(Martius ex A. P. de Candolle) Standley - (Bignoniaceae) pelo teste de raios X

Para estudar a eficiência do teste de raios X na avaliação de defeitos internos em sementes de ipê-amarelo (Tabebuia serratifolia) e ipê-roxo (T. impetiginosa), bem como verificar a conseqüência destes defeitos na germinação, as sementes foram submetidas a diferentes intensidades e tempos de exposição à radiação. Definida a intensidade de 55 kV por 25 segundos como sendo a que permitiu melhor visualização das estruturas internas, as sementes das duas espécies foram divididas em três categorias de acordo com a sua análise radiográfica em: Sem Defeitos, Com Defeitos e Vazias. As Sementes Com Defeitos foram divididas em três subcategorias: Com Pequenos Danos (menos de 50% do embrião danificado), Com Danos Severos (mais de 50% do embrião danificado) e Deformadas. As sementes foram, então, submetidas ao teste de germinação em substrato sobre areia, a 30ºC, sob luz constante. O teste de raios X é eficiente na avaliação de defeitos em sementes de ipê-amarelo e ipê-roxo. Defeitos internos detectados nas radiografias afetam a germinação dessas sementes, reduzindo a qualidade do lote.

Avaliação da qualidade de sementes de Eugenia pleurantha (Myrtaceae) pelo teste de raios X

O teste de raios X é uma ferramenta útil para avaliar a qualidade física de sementes florestais, que pode ser afetada pela ocorrência de sementes vazias, infestação por insetos e alterações físicas. Objetivou-se, com este estudo, verificar a eficiência do teste de raios X na avaliação dos danos internos em sementes de Eugenia pleurantha, bem como examinar a conseqüência destes danos na germinação. Sementes de Eugenia pleurantha foram colocadas em suportes de isopor e expostas a diversas intensidades de radiação (35, 45, 50 e 60 Kvp), com duração de 45 e 60 segundos para determinar o padrão de raios X. De acordo com a anatomia visualizada nas radiografias, as sementes foram classificadas em Sementes Cheias e Sementes Infestadas. Em seguida, as sementes foram submetidas ao teste de germinação em substrato sobre areia a 30ºC sob luz branca constante. A intensidade de radiação de 50 Kvp no tempo de exposição aos raios X de 60 segundos permitiu a visualização nítida dos danos internos causados por infestação de insetos nas sementes. Os danos internos causados por larvas observados nas radiografias impedem a germinação das sementes de Eugenia pleurantha.

Adequação do teste de raios X para avaliação da qualidade de sementes de Embaúba (Cecropia pachystachya Trec.)

O trabalho foi realizado com o objetivo de adequar o teste de raios X para a avaliação da qualidade de sementes de embaúba e verificar a influência da formação da sua estrutura interna na germinação. As sementes foram expostas à radiação por tempos e intensidades variados, com utilização do equipamento Faxitron X-Ray, modelo MX-20 para definição da melhor combinação para visualização da morfologia interna . Definidas as condições para melhor visualização interna, as sementes foram radiografadas e classificadas em três classes, de acordo com a estrutura interna visualizada nas radiografias, em sementes totalmente formadas, parcialmente formadas e sementes não formadas. Individualmente, as sementes foram devidamente identificadas de acordo com a classe de formação e submetidas ao teste de germinação.. O teste de raios X é eficiente para avaliar as estruturas internas da semente de embaúba e a exposição por 360 segundos na intensidade de 10kV é adequada para a visualização. Há relação entre o nível de formação das sementes e os resultados do teste de germinação.

Caracterização morfológica de embriões por imagens de raios x e relação com a massa e a qualidade fisiológica de sementes de Tecoma stans L. Juss. ex Kunth (Bignoniaceae)

As imagens obtidas pelos raios X vêm sendo utilizadas na análise da qualidade de sementes desde os anos 50 e, atualmente, vêm se destacando por ser um método rápido, de boa precisão e não destrutivo. Deste modo, o presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar as características morfológicas dos embriões de sementes de Tecoma stans L. Juss. ex Kunth pertencentes a diferentes classes de massa através da análise de imagens obtidas pelo uso dos raios X, correlacionando-as com a germinação e morfologia das plântulas. Foram utilizadas sete classes de massa com trinta sementes em cada classe, que foram submetidas aos raios X para a obtenção das imagens dos embriões. Os embriões, de cada uma das classes, foram separados de acordo com suas características morfológicas em 4 categorias (embriões sem defeito, embriões com pequenos defeitos, embriões deformados e sementes sem embrião). As sementes das diferentes classes de massa foram colocadas para germinar (emissão da raiz primária) e após dez dias foi observado o número de plântulas normais em cada uma das categorias e classes de massa. A maioria das sementes das classes 1 e 2, mais leves, apresenta-se com embriões deformados ou sem embrião, enquanto que as de maior massa (classes 3 a 7) apresentam embriões sem defeitos, em sua maioria ou totalidade. Quase a totalidade das sementes com embriões sem defeito germina, porém, nem todas dão origem a plântulas normais.

Aplicação do teste de raios x no estudo da morfologia interna e da qualidade fisiológica de aquênios de arnica (Lychnophora pinaster Mart.)

O teste de raios X vem sendo empregado em programas de qualidade e como auxiliar nos estudos morfológicos e fisiológicos de sementes de diversas espécies. A arnica (Lychnophora pinaster Mart.) é uma espécie medicinal que apresenta um número elevado de aquênios cheios ou mal formados por ocasião da frutificação, o que dificulta a produção de sementes necessária para o suprimento de uma demanda cada vez maior, pela indústria farmacêutica. Para verificar o efeito do estádio de maturação de aquênios de arnica na qualidade fisiológica das sementes e a eficiência do teste de raios X na separação de sementes mal formadas, foram coletados, no mês de dezembro de 2003, aquênios provenientes de uma população de plantas do município de Itumirim, MG. Na coleta, foram considerados os capítulos cujos aquênios apresentavam o papus interno aderido, estádio menos maduro e com papus interno ausente, aquênios mais maduros já em dispersão. Após a coleta, os aquênios foram submetidos à secagem, pré-limpeza e separados com auxílio de um soprador vertical. Os aquênios foram dispostos em placas de acrílico transparente sobre fita adesiva de dupla face, radiografados e separados em três categorias, de acordo com a morfologia interna visualizada na radiografia em cheios, mal formados e vazios; em seguida foram submetidos ao teste de germinação por um período de 90 dias, em BOD regulada à temperatura alternada de 20-30ºC e fotoperíodo de 12 horas. Foram avaliados o índice de velocidade e a porcentagem final de germinação. Os aquênios remanescentes foram submetidos ao teste de tetrazólio para verificação da sua viabilidade. O teste de raios X na intensidade de 30Kv por 45 segundos é eficiente na separação dos aquênios conforme sua morfologia interna. No estádio de maturação dos capítulos com aquênios sem o papus interno são obtidas sementes de arnica de qualidade fisiológica superior.

Avaliação da viabilidade de sementes de pinhão manso pelos testes de tetrazólio e de raios X

O pinhão manso (Jatropha curcas L.) apresenta elevado potencial para produção de biocombustível; porém, existem poucos estudos relacionados à avaliação da qualidade de suas sementes. Assim, a pesquisa objetivou estudar os procedimentos para a condução do teste de tetrazólio e verificar a eficiência dos testes de tetrazólio e de raios X para a avaliação da viabilidade de sementes desta espécie. Para o teste de tetrazólio, foi comparado o pré-condicionamento entre papel e imersão em água, até que as sementes atingissem os teores de água de 30% e 40%. Após esta etapa, o tegumento das sementes foi retirado manualmente e os embriões foram imersos em solução de 2,3,5 trifenil cloreto de tetrazólio nas concentrações de 0,075% e 0,5%, por 120 minutos, a 40ºC. Os resultados do teste de germinação foram confrontados com os resultados do teste de tetrazólio. A hidratação entre papel, até as sementes atingirem 30% de água e a coloração do embrião em solução 0,5% de tetrazólio, durante 120 minutos, no escuro, a 40ºC, produzem informações consistentes. As sementes de pinhão manso foram submetidas ao teste de raios X, na intensidade de 25 Kv durante 60s; posteriormente, foi realizado o teste de germinação, relacionando-se os resultados obtidos nesses dois testes. Concluiu-se que é possível utilizar o teste de tetrazólio e de raios X para avaliar a viabilidade das sementes de pinhão manso.