Susceptibility of Anopheles campestris-like and Anopheles barbirostris species complexes to Plasmodium falciparum and Plasmodium vivax in Thailand

Nine colonies of five sibling species members of Anopheles barbirostris complexes were experimentally infected with Plasmodium falciparum and Plasmodium vivax. They were then dissected eight and 14 days after feeding for oocyst and sporozoite rates, respectively, and compared with Anopheles cracens. The results revealed that Anopheles campestris-like Forms E (Chiang Mai) and F (Udon Thani) as well as An. barbirostris species A3 and A4 were non-potential vectors for P. falciparum because 0% oocyst rates were obtained, in comparison to the 86.67-100% oocyst rates recovered from An. cracens. Likewise, An. campestris-like Forms E (Sa Kaeo) and F (Ayuttaya), as well as An. barbirostris species A4, were non-potential vectors for P. vivax because 0% sporozoite rates were obtained, in comparison to the 85.71-92.31% sporozoite rates recovered from An. cracens. An. barbirostris species A1, A2 and A3 were low potential vectors for P. vivax because 9.09%, 6.67% and 11.76% sporozoite rates were obtained, respectively, in comparison to the 85.71-92.31% sporozoite rates recovered from An. cracens. An. campestris-like Forms B and E (Chiang Mai) were high-potential vectors for P. vivax because 66.67% and 64.29% sporozoite rates were obtained, respectively, in comparison to 90% sporozoite rates recovered from An. cracens.

Evolutionary histories of expanded peptidase families in Schistosoma mansoni

Schistosoma mansoni is one of the three main causative agents of human schistosomiasis, a major health problem with a vast socio-economic impact. Recent advances in the proteomic analysis of schistosomes have revealed that peptidases are the main virulence factors involved in the pathogenesis of this disease. In this context, evolutionary studies can be applied to identify peptidase families that have been expanded in genomes over time in response to different selection pressures. Using a phylogenomic approach, we searched for expanded endopeptidase families in the S. mansoni predicted proteome with the aim of contributing to the knowledge of such enzymes as potential therapeutic targets. We found three endopeptidase families that comprise leishmanolysins (metallopeptidase M8 family), cercarial elastases (serine peptidase S1 family) and cathepsin D proteins (aspartic peptidase A1 family). Our results suggest that the Schistosoma members of these families originated from successive gene duplication events in the parasite lineage after its diversification from other metazoans. Overall, critical residues are conserved among the duplicated genes/proteins. Furthermore, each protein family displays a distinct evolutionary history. Altogether, this work provides an evolutionary view of three S. mansoni peptidase families, which allows for a deeper understanding of the genomic complexity and lineage-specific adaptations potentially related to the parasitic lifestyle.

Footprints of a trypanosomatid RNA world: pre-small subunit rRNA processing by spliced leader addition trans-splicing

The addition of a capped mini-exon [spliced leader (SL)] through trans-splicing is essential for the maturation of RNA polymerase (pol) II-transcribed polycistronic pre-mRNAs in all members of the Trypanosomatidae family. This process is an inter-molecular splicing reaction that follows the same basic rules of cis-splicing reactions. In this study, we demonstrated that mini-exons were added to precursor ribosomal RNA (pre-rRNA) are transcribed by RNA pol I, including the 5' external transcribed spacer (ETS) region. Additionally, we detected the SL-5'ETS molecule using three distinct methods and located the acceptor site between two known 5'ETS rRNA processing sites (A' and A1) in four different trypanosomatids. Moreover, we detected a polyadenylated 5'ETS upstream of the trans-splicing acceptor site, which also occurs in pre-mRNA trans-splicing. After treatment with an indirect trans-splicing inhibitor (sinefungin), we observed SL-5'ETS decay. However, treatment with 5-fluorouracil (a precursor of RNA synthesis that inhibits the degradation of pre-rRNA) led to the accumulation of SL-5'ETS, suggesting that the molecule may play a role in rRNA degradation. The detection of trans-splicing in these molecules may indicate broad RNA-joining properties, regardless of the polymerase used for transcription.

In vitro activity of the hydroethanolic extract and biflavonoids isolated from Selaginella sellowii on Leishmania (Leishmania) amazonensis

This study is the first phytochemical investigation of Selaginella sellowii and demonstrates the antileishmanial activity of the hydroethanolic extract from this plant (SSHE), as well as of the biflavonoids amentoflavone and robustaflavone, isolated from this species. The effects of these substances were evaluated on intracellular amastigotes of Leishmania (Leishmania) amazonensis, an aetiological agent of American cutaneous leishmaniasis. SSHE was highly active against intracellular amastigotes [the half maximum inhibitory concentration (IC50) = 20.2 µg/mL]. Fractionation of the extract led to the isolation of the two bioflavonoids with the highest activity: amentoflavone, which was about 200 times more active (IC50 = 0.1 μg/mL) and less cytotoxic than SSHE (IC50 = 2.2 and 3 μg/mL, respectively on NIH/3T3 and J774.A1 cells), with a high selectivity index (SI) (22 and 30), robustaflavone, which was also active against L. amazonensis (IC50 = 2.8 µg/mL), but more cytotoxic, with IC50 = 25.5 µg/mL (SI = 9.1) on NIH/3T3 cells and IC50 = 3.1 µg/mL (SI = 1.1) on J774.A1 cells. The production of nitric oxide (NO) was lower in cells treated with amentoflavone (suggesting that NO does not contribute to the leishmanicidal mechanism in this case), while NO release was higher after treatment with robustaflavone. S. sellowii may be a potential source of biflavonoids that could provide promising compounds for the treatment of cutaneous leishmaniasis.

Antileishmanial activity of the essential oil from Tetradenia riparia obtained in different seasons

The herbaceous shrub Tetradenia riparia has been traditionally used to treat inflammatory and infectious diseases. Recently, a study showed that T. riparia essential oil (TrEO) obtained in summer has antileishmanial effects, although these results could be influenced by seasonal variation. This study evaluated the activity of the TrEO obtained in different seasons against Leishmania (Leishmania) amazonensis, in vitro and in vivo. The compounds in the TrEO were analysed by gas chromatography-mass spectrometry; terpenoids were present and oxygenated sesquiterpenes were the majority compounds (55.28%). The cytotoxicity and nitric oxide (NO) production were also tested after TrEO treatment. The TrEO from all seasons showed a 50% growth inhibitory concentration for promastigotes of about 15 ng/mL; at 30 ng/mL and 3 ng/mL, the TrEO reduced intracellular amastigote infection, independently of season. The TrEO from plants harvested in summer had the highest 50% cytotoxic concentration, 1,476 ng/mL for J774.A1 macrophages, and in spring (90.94 ng/mL) for murine macrophages. NO production did not change in samples of the TrEO from different seasons. The antileishmanial effect in vivo consisted of a reduction of the parasite load in the spleen. These results suggest that the TrEO has potential effects on L. (L.) amazonensis, consonant with its traditional use to treat parasitic diseases.

Nutrientes no solo de duas florestas da planície litorânea da Ilha do Mel, Paranaguá, PR

Estudou-se a ciclagem de nutrientes de duas formações florestais ("floresta baixa", com dossel atingindo 15 m de altura, e "floresta alta", 25 m de altura), características dos cordões arenosos da planície litorânea da Ilha do Mel, Paranaguá, Paraná, de 14 de junho de 1991 a 12 de junho de 1993. Nesta primeira parte, foram analisadas as características químicas e físicas dos solos, relacionando-as com o meio físico e com o material de origem. Os solos foram classificados como podzóis, distróficos e álicos, fortemente ácidos, de textura arenosa, estando a profundidade do horizonte B iluvial relacionada com a faixa de oscilação do lençol freático. Nas duas áreas, os solos apresentam fertilidade semelhante, caracterizando-se pela baixa CTC, alto potencial de lixiviação, fazendo com que a matéria orgânica seja a principal responsável pela retenção de íons no solo. Ocorrem, também, dois compartimentos distintos de nutrientes, um no horizonte A1 e outro no B iluvial. Embora a fertilidade dos solos seja considerada bastante baixa, a vegetação apresenta-se bem desenvolvida. As diferenças no desenvolvimento entre as duas florestas estudadas podem estar relacionadas com a disponibilidade de água e de nutrientes do horizonte B. Na floresta alta, tanto o lençol freático como o horizonte B estão mais próximos da superfície, possibilitando que essa formação esteja menos sujeita ao estresse hídrico, além de poder aproveitar, mais facilmente, os nutrientes acumulados no horizonte B.

Similaridades entre o caráter coeso dos solos e o comportamento hardsetting: estudo de caso

O termo coeso é utilizado, no Brasil, para distinguir horizontes subsuperficiais de solos que apresentam consistência dura, muito dura ou extremamente dura, quando secos, e friável, quando úmidos. Solos australianos com características similares foram identificados como hardsetting. Muitos solos da África e de outras regiões semi-áridas podem ser caracterizados como hardsetting, segundo vários pesquisadores. O objetivo deste trabalho foi testar a hipótese de que os solos com caráter coeso, identificados sobre os sedimentos do Terciário, na região nordeste do Brasil, apresentam propriedades morfológicas e físicas similares aos solos hardsetting. O estudo foi realizado em um Latossolo Amarelo Coeso, localizado em Cruz das Almas (BA), sob floresta secundária. Durante o período de secamento do solo, foram caracterizadas as mudanças morfológicas ocorrentes no perfil e, ainda, realizadas medidas da resistência do solo à penetração em horizontes: não-coeso (A1) e coeso (AB1). Os resultados indicaram que os parâmetros morfológicos e físicos do horizonte coeso foram similares àqueles utilizados para definir o comportamento hardsetting.

Caracterização de ecossistemas da mata atlântica de tabuleiros por meio das formas de húmus

O conhecimento das formas de húmus permite a caracterização de ecossistemas primários, bem como dos interferidos. Dentro desta perspectiva, pretendeu-se identificar as formas de húmus, estudando-se os horizontes holorgânicos em relação às variáveis do solo mineral, em três áreas de Mata Atlântica de Tabuleiros do norte do Espírito Santo: duas matas primárias, a Mata Alta e a Mata de Córrego, e uma mata secundária, resultante do corte e da queima da vegetação há mais de 40 anos (Capoeira Queimada). Na Mata Alta, encontrou-se um mull mesotrófico tropical, caracterizado por uma rápida decomposição dos aportes foliares dos horizontes holorgânicos e por uma percentagem de saturação por bases em torno de 50-70% no horizonte hemiorgânico. A Mata de Córrego teve a estrutura do seu perfil húmico alterado em comparação com a Mata Alta, ou seja, verificou-se maior acúmulo nas camadas holorgânicas, representando menor velocidade na decomposição, como o oligotrofismo do solo mineral (V%: 14-35%). Estes resultados levaram à classificação da forma de húmus na Mata de Córrego como um mull oligotrófico. Na Capoeira Queimada, o estoque dos horizontes holorgânicos foi de 2 t ha-1 maior que na Mata Alta, com o desenvolvimento esporádico da camada F2. No horizonte A1, porém, o estoque de matéria orgânica foi inferior e observou-se, igualmente, uma percentagem de saturação por bases menor (30-56%), indicando que o ciclo de carbono e de nutrientes ainda não foi restabelecido. A forma de húmus da Capoeira Queimada foi classificada como mull mesotrófico.

Variabilidade espacial de atributos físicos de um latossolo vermelho distroférrico, submetido a diferentes manejos

O conhecimento da variabilidade espacial de atributos do solo serve de subsídio para a determinação de estratégias específicas de manejo que otimizem a produtividade agrícola. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do manejo do solo na variabilidade espacial de alguns atributos físicos de um Latossolo Vermelho distroférrico. O estudo foi realizado, no ano de 2002, em três áreas situadas no município de Lavras (MG), submetidas a diferentes manejos em decorrência do uso atual do solo: A1 - área em pousio há três anos; A2 - área recentemente plantada com café e A3 - área cultivada com café há três anos. A amostragem foi disposta em malha com espaçamentos entre pontos de 1, 5 e 10 m, totalizando 188 pontos amostrados. Em cada ponto, foram coletadas amostras deformadas de solo, na camada de 0-20 cm, para avaliação dos teores de argila, silte, areia e da densidade de partículas. Esses dados foram analisados pela estatística descritiva (software Sisvar) e pela geoestatística (software GeoR). Concluiu-se que o manejo e a posição no terreno influenciaram a variabilidade espacial dos atributos estudados. Os maiores "alcances" dos semivariogramas foram encontrados para as áreas com maior revolvimento do solo. Em média, silte e densidade de partículas apresentaram os maiores e menores coeficientes de variação, respectivamente.

Interestratificado caulinita-esmectita em um argissolo desenvolvido a partir de rocha sedimentar do Sul do Brasil

Caulinita é um argilomineral comumente encontrado nas frações finas de solos tropicais e subtropicais do Sul do Brasil. Em difratometria de raios X, sua presença é verificada pelo pico correspondente à distância 00l de d = 0,715 nm. Contudo, em alguns solos pode-se observar pico superior a d = 0,720 nm, correspondendo a uma haloisita ou a um interestratificado caulinita-esmectita (C-E). A avaliação dessa hipótese e posterior discussão sobre a gênese do solo constituiu o objetivo deste trabalho. Amostras de rocha e dos horizontes A1, A2, E e Bt de um Argissolo Vermelho-Amarelo sob vegetação pioneira foram coletadas no campus da Universidade Federal de Santa Maria. A fração argila foi extraída por sedimentação, saturada com Ca2+ e submetida à difratometria de raios X nas seguintes condições: normal, à temperatura ambiente (N); depois de saturada com etilenoglicol (EG); depois de aquecida a 300 e 550 °C; e depois da solvatação com formamida. Os difratogramas de raios X (DRX) brutos foram submetidos à modelagem matemática na região entre 11 e 15 ° de 2 teta, com auxílio do programa DecompRX. Os DRX indicaram a presença de dois picos: um estreito e intenso a d = 0,717 nm, atribuído à caulinita; e outro mais largo e menos intenso a d = 0,720 nm. Este último foi sensível à solvatação com etilenoglicol, deslocando-se a d = 0,730 nm, e, depois de aquecido a 300 °C, retornando a d = 0,720 nm. Esse comportamento é típico de entrecamadas expansíveis. Em face disso, atribuiu-se a existência de interestratificado caulinita-esmectita, visto que a presença de haloisita não foi confirmada pelo teste com formamida. Em DRX modelado, confirmou-se a presença de interestratificado caulinita-esmectita, na proporção de 0,8-0,9 de caulinita e 0,1-0,2 de camadas de esmectitas. Ademais, a C-E representa cerca de 90 % e a caulinita em torno de 10 % do pico a d = 0,720 nm. A presença de C-E foi também observada na rocha, indicando que ela é proveniente de herança do material de origem. A mineralogia deste solo indica estádio intermediário entre argilominerais de estrutura do tipo 2:1 e 1:1 no processo de intemperismo.

Comparação de métodos de determinação de carbono orgânico total no solo

O teor de C orgânico total do solo (COT) pode ser determinado por métodos que se baseiam nos princípios de combustão a seco e combustão úmida. Ambos apresentam inconvenientes, principalmente o de combustão úmida, que exige grande quantidade de reagentes, gerando, por conseqüência, alta quantidade de resíduos tóxicos que contêm Cr. O método denominado Mebius no bloco de digestão (Mebius no bloco) permite a diminuição do uso de dicromato de potássio em análises de solo. Nesse sentido, o presente estudo objetivou verificar a precisão e exatidão do método Mebius no bloco em relação a outros de combustão úmida e o de combustão a seco. O trabalho foi realizado na Universidade Federal de Santa Maria, em duas etapas: os teores de COT foram determinados em 18 amostras de duas camadas (0-5 e 5-10 cm) de um Latossolo Vermelho distrófico típico com diferentes usos. Os métodos usados foram Walkley-Black, Mebius modificado, Mebius no bloco e por captura de CO2; os teores de COT foram determinados por combustão a seco e Mebius no bloco em 75 amostras coletadas nos horizontes A1 (0-7,5 e 7,5-15 cm), A2, E e Bt de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico abrúptico submetido a cinco sistemas de manejo e três repetições. A precisão apresentada pelos métodos de combustão úmida é similar e com coeficiente de variação abaixo de 10 %, com exceção do método de captura de CO2, que apresentou valores de COT inferiores aos dos demais e com maior coeficiente de variação. O método Mebius no bloco permite processar maior número de amostras por tempo, com menor consumo de reagentes, e seus resultados apresentam boa precisão (coeficiente de variação menor que 2,60 %) entre os métodos de combustão úmida testados. Um fator de correção de 1,14 deverá ser aplicado aos resultados obtidos pelo método Mebius no bloco para equivaler aos obtidos por combustão a seco (analisador elementar de carbono).

Mineralogia de partículas envolvidas na formação de gradiente textural em um argissolo subtropical

A presença de gradiente textural é comum e marcante em Argissolos. O objetivo do trabalho foi estudar a mineralogia das partículas envolvidas no processo de formação de gradiente textural em um solo subtropical do Rio Grande do Sul. Amostras de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico abrúptico, material parental sedimentar, foram coletadas em duas trincheiras localizadas em distintas posições no relevo da área do departamento de solos da Universidade Federal de Santa Maria. No perfil 1, sob campo nativo e posicionado na meia encosta de uma colina com 9 % declividade, amostras foram coletadas nos horizontes A1, A2, AB e Bt. No perfil 2, sob vegetação espontânea e localizado no topo plano da colina, amostras foram coletadas nos horizontes A1, A2, E e Bt. Atributos químicos foram avaliados sobre a fração de solo menor que 2 mm. Amostras de argila dispersa em NaOH, após serem extraídas, foram submetidas à difração laser, discriminando a distribuição do tamanho de partícula envolvida no processo. A fração menor que 0,2 μm foi extraída, saturada com Ca2+ e submetida à difração de raios X sob os seguintes tratamentos: normal, à temperatura ambiente (N); depois de saturada com etilenoglicol (EG), depois de aquecida a 300 e 550 ºC. Os difratogramas de raios X (N) foram submetidos à modelagem matemática com DecompRX. Ambos os perfis apresentaram gradiente textural. Os teores de argila no horizonte Bt foram 2,9 e 4,4 vezes maiores no perfil 1 e 2 que nos seus respectivos horizontes mais arenosos. Os diagramas de difração laser mostraram enriquecimento no horizonte Bt em partículas de tamanho modal de 0,09 e 0,2 μm. A mineralogia dessa fração apresentou incremento nos horizontes Bt de interestratificados caulinita-esmectita (C-E) em detrimento das fases vermiculita hidróxi-Al entrecamada (VHE) e ilita-esmectita (I-E). Dessa forma, infere-se que o gradiente textural observado no solo está associado ao processo de migração de C-E com partículas de tamanho modal de 0,09 e 0,2 μm. Entretanto, o perfil 2 apresenta indícios de descontinuidade litológica, indicando que o processo de migração de partículas não é o único responsável pela formação de gradiente textural.

Biodiversity of rhizobia associated with cowpea cultivars in soils of the lower half of the São Francisco River Valley

The biodiversity of rhizobium in soils of the São Francisco Valley is unknown and can be studied using cowpea as trap plants. The objective of this study was to verify the diversity of diazotrophic bacteria that nodulate cowpea in soils of the lower half of the São Francisco River Valley by morphological and genotypic characterization. Seven soil samples (A1, A2, A3, A4, C1, C2 and MC) were collected to capture bacteria associated to five cowpea cultivars (IPA 206, BRS Pujante, BRS Marataoã, Canapu Roxo, and Sempre Verde), in a 5x7 factorial design with three replications. Thirty days after plant emergence, the nodules were collected and the bacteria isolated and analyzed in relation to their growth characteristics in YMA medium. The 581 isolates were grouped in 49 morphologic groups. Of this total, 62.3 % formed colonies in up to three days, 33.4 % grew from the 6th day on, and 4.3 % began to grow 4 to 5 days after incubation. Regarding the formation of acids and alkalis, 63 % acidified the medium, 12 % made it alkaline and 25 % maintained the medium at neutral pH. The highest diversity was observed in the A3 sample and in isolates associated with the cultivars Canapu Roxo and BRS Pujante. Thirty-eight representative isolates were chosen for the genotypic characterization, clustered in four groups based on the restriction analysis of 16s rDNA. This grouping was strongly correlated with the sampling site; 13 rhizobium isolates had an electrophoretic profile distinct from the standard rhizobium strains used in this study.

Alterações estruturais e mecânicas de solo de várzea cultivado com arroz irrigado por inundação

A conversão de área natural para área de uso agrícola pode degradar a estrutura do solo, favorecendo a ocorrência de compactação. Este trabalho teve por objetivo avaliar as alterações nas propriedades físico-hídricas e mecânicas de um Gleissolo Háplico provocadas pela conversão de um campo natural antropizado para área de cultivo de arroz irrigado. Propriedades físico-hídricas (densidade, porosidade total, macro e microporosidade, índice de vazios e retenção de água) e mecânicas (pressão de preconsolidação, índice de compressão, coeficiente de descompressão e índice de recuperação) foram avaliadas nos horizontes A1 (0,0-0,25 m), A2 (0,25-0,51 m), Cg1 (0,51-0,92 m) e Cg2 (0,92-1,20+ m) em solo sob campo antropizado sem uso agrícola e nos horizontes Ap (0,0-0,17 m), A (0,17-0,40 m), Cg1 (0,40-0,70 m) e Cg2 (0,70-1,00+ m), em solo cultivado com arroz irrigado. Oito anos de cultivo de arroz sob preparo convencional e irrigação por inundação não alteraram significativamente as propriedades físico-hídricas e mecânicas, de acordo com a análise de agrupamentos. Porém, o cultivo de arroz aumentou a densidade do solo e reduziu o índice de vazios, a porosidade total e a macroporosidade. A relação da elasticidade com a densidade do solo, a porosidade total e o índice de vazios foi influenciada pelo tipo de estrutura, pois maiores compressões e descompressões ocorreram nos horizontes de estrutura prismática, em comparação aos horizontes de estrutura maciça.

Reserva mineral de potássio em Latossolo cultivado com Pinus taeda L.

No Brasil, aproximadamente 1,87 milhões de hectares são plantados com as espécies de Pinus, normalmente em solos pobres quimicamente. Os objetivos deste trabalho foram estudar a mineralogia das frações areia, silte e argila e estimar a reserva mineral de K por diferentes métodos de extrações químicas em solo naturalmente pobre nesse nutriente e cultivado com Pinus taeda L., no Segundo Planalto Paranaense. Foram selecionadas cinco árvores com maior diâmetro (árvores dominantes), em uma área de 500 m², para abertura de uma trincheira (1,6 m) na projeção da copa de cada árvore. Todos os perfis foram classificados como Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico e apresentaram similaridade na morfologia e na sequência dos horizontes, cujas profundidades médias foram: O = 0,04 m, A1 = 0-0,09 m, A2 = 0,09-0,24 m, BA = 0,24-0,43 m, B1 = 0,43-0,66 m e B2 = 0,66-1,60+ m. As amostras coletadas em cada horizonte foram submetidas a análises físicas (granulometria) e químicas (pH, carbono orgânico, acidez potencial, Al3+ e bases trocáveis, P disponível, K total e não trocável), e as frações areia, silte e argila foram estudadas por difratometria de raios-X (DRX). As frações areia e silte dos solos apresentaram mineralogia bastante uniforme, com predomínio absoluto de quartzo e apenas ocorrência de discretas reflexões de mica por DRX. A fração argila também apresentou limitada ocorrência de minerais micáceos. Os tratamentos sequenciais para remoção de óxidos de Fe, gibbsita e caulinita foram eficientes para concentração de mica na fração argila, o que facilitou a identificação de biotita e muscovita por DRX. Os baixos teores de K não trocável obtidos com diferentes concentrações de HNO3 fervente (máximo de 91 mg kg-1) e de K total extraído com HF concentrado (máximo de 202,7 mg kg-1) foram consistentes com a pobreza das frações do solo em minerais primários, fontes desse nutriente. As correlações positivas e significativas entre os teores não trocáveis de K no solo e os teores e conteúdos do nutriente nas árvores indicaram a importância de formas de reservas do nutriente na nutrição da espécie em solos altamente intemperizados e pobres em K trocável.