Hidden trails: Visualizing arthropod silk

Arthropods are known to use silk for a number of different purposes including web construction, shelter building, leaf tying, construction of pupal cocoons, and as a safety line when dislodged from a substrate (Alexander, 1961; Fitzgerald, 1983; Common, 1990). Across the arthropods, silk displays a diversity of material properties and chemical constituents and is produced from glands with different evolutionary origins (Craig, 1997). Among insects, larval Lepidoptera are prolific producers of silk. Because many lepidopteran larvae are pests, an ability to interfere with silk production or, at the very least, an understanding of how silk is used, could provide new options for pest control. After testing many known fluorescent dyes, we found that Fluorescent Brightener 28 (also known as Calcofluor White M2R) (Sigma-Aldrich Pty Ltd, Sydney, NSW, Australia), an optical brightener used in the textile industry, binds to arthropod silk in a simple staining reaction, causing it to fluoresce under ultraviolet (UV) light. Such brighteners have also been used in insect gut content analysis (Schlein & Muller, 1995; Hugo et al., 2003). Here we describe the method of visualizing arthropod silk on plant surfaces, using as a model the thin, barely visible, single strands of silk produced by Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae) neonates.

Gut content analysis to distinguish between seed feeding and mycophagy of a biphyllid beetle larva found on Acacia melanoxylon

In a search for potential biocontrol agents for Acacia melanoxylon R. Br. (Mimosaceae), larvae of the beetle Diplocoelus dilataticollis Lea (Coleoptera; Biphyllidae) were found within damaged seeds of A. melanoxylon. The gut contents of larvae and adults were examined to determine whether their diet included seeds, in apparent contradiction to the known mycophagous diet of members of this family of beetles. Calcofluor M2R White, a plant cell-wall staining optical brightener was used to differentiate between plant cell fragments and fungal tissue in the gut content smears. Gut contents of adults of a known seed predator of A. melanoxylon, a weevil of the genus Melanterius, were examined in the same way to provide a benchmark. The gut contents of D. dilataticollis differed from those of Melanterius sp. Fungal structures and microbes were found in the gut of D. dilataticollis, in contrast to plant cell fragments found in the gut of the weevil and from scrapes made directly from seeds. We conclude that larvae of D. dilataticollis feed primarily on fungi associated with damaged seed and therefore may not be the proximate cause of seed damage.

UDP-glucose 4, 6-dehydratase Activity Plays an Important Role in Maintaining Cell Wall Integrity and Virulence of Candida albicans

Candida albicans, a human fungal pathogen, undergoes morphogenetic changes that are associated with virulence. We report here that GAL102 in C. albicans encodes a homolog of dTDP-glucose 4,6-dehydratase, an enzyme that affects cell wall properties as well as virulence of many pathogenic bacteria. We found that GAL102 deletion leads to greater sensitivity to antifungal drugs and cell wall destabilizing agents like Calcofluor white and Congo red. The mutant also formed biofilms consisting mainly of hyphal cells that show less turgor. The NMR analysis of cell wall mannans of gal102 deletion strain revealed that a major constituent of mannan is missing and the phosphomannan component known to affect virulence is greatly reduced. We also observed that there was a substantial reduction in the expression of genes involved in biofilm formation but increase in the expression of genes encoding glycosylphosphatidylinositol-anchored proteins in the mutant. These, along with altered mannosylation of cell wall proteins together might be responsible for multiple phenotypes displayed by the mutant. Finally, the mutant was unable to grow in the presence of resident peritoneal macrophages and elicited a weak pro-inflammatory cytokine response in vitro. Similarly, this mutant elicited a poor serum pro-inflammatory cytokine response as judged by IFN gamma and TNF alpha levels and showed reduced virulence in a mouse model of systemic candidiasis. Importantly, an Ala substitution for a conserved Lys residue in the active site motif YXXXK, that abrogates the enzyme activity also showed reduced virulence and increased filamentation similar to the gal102 deletion strain. Since inactivating the enzyme encoded by GAL102 makes the cells sensitive to antifungal drugs and reduces its virulence, it can serve as a potential drug target in combination therapies for C. albicans and related pathogens.

Burkholderia cenocepacia requires RpoE for growth under stress conditions and delay of phagolysosomal fusion in macrophages

Burkholderia cenocepacia is an opportunistic pathogen causing serious infections in patients with cystic fibrosis. The widespread distribution of this bacterium in the environment suggests that it must adapt to stress to be able to survive. We identified in B. cenocepacia K56-2 a gene predicted to encode RpoE, the extra-cytoplasmic stress response regulator. The rpoE gene is the first gene of a predicted operon encoding proteins homologous to RseA, RseB, MucD and a protein of unknown function. The genomic organization and the co-transcription of these genes were confirmed by PCR and RT-PCR. The mucD and rpoE genes were mutated, giving rise to B. cenocepacia RSF24 and RSF25, respectively. While mutant RSF24 did not demonstrate any growth defects under the conditions tested, RSF25 was compromised for growth under temperature (44 degrees C) and osmotic stress (426 mM NaCl). Expression of RpoE in trans could complement the osmotic growth defect but exacerbated temperature sensitivity in both RSF25 and wild-type K56-2. Inactivation of rpoE altered the bacterial cell surface, as indicated by increased binding of the fluorescent dye calcofluor white and by an altered outer-membrane protein profile. These cell surface changes were restored by complementation with a plasmid encoding rpoE. Macrophage infections in which bacterial colocalization with fluorescent dextran was examined demonstrated that the rpoE mutant could not delay the fusion of B. cenocepacia-containing vacuoles with lysosomes, in contrast to the parental strain K56-2. These data show that B. cenocepacia rpoE is required for bacterial growth under certain stress conditions and for the ability of intracellular bacteria to delay phagolysosomal fusion in macrophages.

Impact of multi-metals (Cd, Pb and Zn) exposure on the physiology of the yeast Pichia kudriavzevii

Metal contamination of the environment is frequently associated to the presence of two or more metals. This work aimed to study the impact of a mixture of metals (Cd, Pb and Zn) on the physiology of the non-conventional yeast Pichia kudriavzevii. The incubation of yeast cells with 5 mg/l Cd, 10 mg/l Pb and 5 mg/l Zn, for 6 h, induced a loss of metabolic activity (assessed by FUN-1 staining) and proliferation capacity (evaluated by a clonogenic assay), with a small loss of membrane integrity (measured by trypan blue exclusion assay). The staining of yeast cells with calcofluor white revealed that no modification of chitin deposition pattern occurred during the exposure to metal mixture. Extending for 24 h, the exposure of yeast cells to metal mixture provoked a loss of membrane integrity, which was accompanied by the leakage of intracellular components. A marked loss of the metabolic activity and the loss of proliferation capacity were also observed. The analysis of the impact of a single metal has shown that, under the conditions studied, Pb was the metal responsible for the toxic effect observed in the metal mixture. Intracellular accumulation of Pb seems to be correlated with the metals' toxic effects observed.

O mutante pso9-1 de Saccharomyces cerevisiae, sensível a psoralenos fotoativados, contém um alelo mutante do gene MEC3 envolvido em checkpoint

Análises de complementação do mutante pso9-1, sensível a psoralenos mono- e bifuncionais fotoativados, UV254nm e nitrosoguanidina, com os mutantes pso1 a pso8, confirmou que este contém uma nova mutação pso. A clonagem molecular a partir de um banco genômico de levedura sugeriu pso9-1 como alelo mutante do gene de checkpoint que responde a danos no DNA MEC3. A não-complementação de vários fenótipos de sensibilidade em diplóides pso9-1/mec3∆ confirmou o alelismo dos dois mutantes. A sensibilidade à calcofluor white e à cafeína não foi aumentada nas linhagens pso9-1 e mec3∆, em relação as suas respectivas selvagens, sugerindo que o mutante pso9-1 não porta uma mutação na região promotora. O fenótipo mutante de mec3∆ foi levemente mais pronunciado para sensibilidade à 8-MOP + UVA e UVC, e para a supressão de mutação para frente induzida por UVC, sugerindo uma função residual para a proteína produzida por este alelo mutante.

Expressão de uma quitinase de Metarhizium anisopliae em Nicotiana tabacum : obtenção de plantas transgênicas resistentes a doenças fúngicas

A resistência a doenças em plantas transgênicas tem sido obtida por meio da expressão de genes isolados de bactérias, fungos micoparasitas e plantas. Neste trabalho, relatamos a utilização de um gene do fungo entomopatogênico Metarhizium anisopliae como modo de gerar resistência a doenças fúngicas em plantas. O gene chit1 codifica a quitinase CHIT42 (EC 3.2.1.14), pertencente a uma classe de glicosil-hidrolases capazes de converter quitina em oligômeros de N-acetil-glicosamina (NAcGlc). Quando presentes em tecidos vegetais, supõese que as quitinases ataquem especificamente a parede celular de fungos invasores, provocando danos às hifas e causando a morte por lise das células fúngicas. Deste modo, dois diferentes grupos de plantas transgênicas de Nicotiana tabacum foram produzidos: no primeiro deles, denominado chitplus, os indivíduos possuem o gene chit1 sob o controle do promotor CaMV 35S. O segundo grupo, demoninado chitless, consiste de plantas transformadas com um T-DNA não contendo o gene do fungo. Trinta e quatro plantas transgênicas resistentes à canamicina (17 de cada grupo) foram regeneradas a partir de discos de folhas infectados por Agrobacterium tumefaciens. A produção da quitinase em extratos protéicos de folhas foi analisada por zimogramas em SDS-PAGE contendo glicol-quitina e corados por calcoflúor branco, na forma de um screening dos transgênicos primários. As plantas transgênicas foram testadas, ainda, por meio de ensaios colorimétricos empregando oligômeros sintéticos de NAcGlc como substratos específicos, além de immunoblot e Western blot com soro anti-quitinase. A quantidade de enzima recombinante nas plantas chitplus variou desde nenhuma atividade detectável a elevados níveis de expressão da enzima. A hibridização de Southern blot demonstrou que o número de cópias do gene chit1 integradas no genoma vegetal foi estimado entre uma e quatro. A primeira geração de plantas transgênicas geradas por autofecundação de parentais portadores de duas cópias do transgene foi testada com relação à estabilidade da herança do transgene e em 43 de um total de 67 descendentes, originados de quatro cruzamentos independentes, o padrão de segregação não diferiu das proporções Mendelianas esperadas. Ensaios de resistência, desafiando as plantas transgênicas com o basidiomiceto Rhizoctonia solani foram realizados e uma evidente diminuição da área foliar contendo lesões fúngicas foi observada entre as linhagens transgênicas, embora variações na atividade quitinolítica tenham influenciado o nível de resistência. Nossos resultados sugerem uma relação direta entre a atividade específica de quitinase e ao aumento nos níveis de resistência às lesões causadas pela infecção por R. solani.

The Role of Glucosidase I (Cwh41p) in the Biosynthesis of Cell Wall β-1,6-Glucan Is Indirect

CWH41, a gene involved in the assembly of cell wall β-1,6-glucan, has recently been shown to be the structural gene for Saccharomyces cerevisiae glucosidase I that is responsible for initiating the trimming of terminal α-1,2-glucose residue in the N-glycan processing pathway. To distinguish between a direct or indirect role of Cwh41p in the biosynthesis of β-1,6-glucan, we constructed a double mutant, alg5Δ (lacking dolichol-P-glucose synthase) cwh41Δ, and found that it has the same phenotype as the alg5Δ single mutant. It contains wild-type levels of cell wall β-1,6-glucan, shows moderate underglycosylation of N-linked glycoproteins, and grows at concentrations of Calcofluor White (which interferes with cell wall assembly) that are lethal to cwh41Δ single mutant. The strong genetic interactions of CWH41 with KRE6 and KRE1, two other genes involved in the β-1,6-glucan biosynthetic pathway, disappear in the absence of dolichol-P-glucose synthase (alg5Δ). The triple mutant alg5Δcwh41Δkre6Δ is viable, whereas the double mutant cwh41Δkre6Δ in the same genetic background is not. The severe slow growth phenotype and 75% reduction in cell wall β-1,6-glucan, characteristic of the cwh41Δkre1Δ double mutant, are not observed in the triple mutant alg5Δcwh41Δkre1Δ. Kre6p, a putative Golgi glucan synthase, is unstable in cwh41Δ strains, and its overexpression renders these cells Calcofluor White resistant. These results demonstrate that the role of glucosidase I (Cwh41p) in the biosynthesis of cell wall β-1,6-glucan is indirect and that dolichol-P-glucose is not an intermediate in this pathway.

Lead (pb) toxicity in saccharomyces cerevisiae: the role of cell wall

O chumbo é utilizado em muitos produtos, tais como baterias, gasolina, tintas e corantes, resultando na sua libertação no meio ambiente. Neste trabalho, foi examinado o papel da parede celular da levedura Saccharomyces cerevisiae como uma barreira ou como alvo da toxicidade do chumbo. A biodisponibilidade do Pb é muito reduzida pelos componentes do meio de cultura YEPD, o que dificulta a avaliação da toxicidade deste elemento em concentrações ambientalmente realistas. Para avaliar a toxicidade de Pb em S. cerevisiae, em condições de crescimento, foram efetuadas diferentes diluições (10-100 vezes) do meio YEPD, as quais foram misturadas com várias concentrações de Pb (0,1-1,0 mmol/l). Observou-se que o YEPD diluído 25 vezes constituía a melhor condição de compromisso entre o crescimento celular e a precipitação de Pb. Os genes CWP1 e CWP2 codificam para duas grandes manoproteínas da parede celular da levedura S. cerevisiae; a deleção destes genes CWP aumenta a permeabilidade da parede celular. A suscetibilidade de células de levedura interrompidas no gene CWP1 (estirpe cwp1Δ) ou CWP2 (estirpe cwp2Δ) foi comparada com a da estirpe, isogénica, selvagem (WT). Verificou-se que o crescimento das estirpes cwp1Δ e cwp2Δ, no meio de cultura YEPD 25 vezes diluído, na presença de Pb, não diferiu do crescimento da estirpe WT. Este resultado sugere que a alteração da permeabilidade da parede celular não altera a sensibilidade de células de levedura ao Pb. Foi investigada o impacto do Pb na parede celular de levedura. Para este efeito, comparou-se a suscetibilidade ao dodecil sulfato de sódio (SDS), ao calcofluor (CFW) e a uma enzima que degrada a parede da célula (liticase), em células da estirpe WT não expostas ou expostas a Pb durante 4, 8 ou 24 h. Além disso, o conteúdo de quitina da parede celular de levedura foi investigada por coloração das células com CFW. Os resultados não mostraram uma alteração da suscetibilidade ao SDS e ao CFW, nas células tratadas com Pb; contudo, nas células tratadas durante 24 h com Pb, observou-se um aumento da sensibilidade à liticase e um aumento da coloração com CFW. Estes resultados sugerem que o chumbo interage com a parede celular da levedura e influencia a sua composição. Deve ser levado a cabo trabalho adicional a fim de confirmar estes resultados.

Improvement of the yeast slide culture technique

Este trabalho tem como objetivo melhorar a técnica de cultura em lâmina para ser usada na avaliação da viabilidade de leveduras sob diferentes condições fisiológicas. Inicialmente, foram otimizadas as condições ideais para o cultivo em lâmina de uma estirpe laboratorial (BY4741) e de uma estirpe industrial (NCYC 1214) da levedura Saccharomyces cerevisiae. O melhor protocolo foi obtido utilizando: YEPD agar com uma espessura de cerca de 2 mm; 20 μL de uma suspensão de 1 x 105 células/mL para a estirpe BY4741 ou de 5 x 104 células/mL para a estirpe NCYC 1214; uma câmara de humedecimento com 100 μL de água desionizada e um tempo de incubação de 24 h, a 25 ° C. Com o objetivo de facilitar a contagem das microcolónias, foi adicionado um corante (calcofluor white, CFW) ao meio YEPD agar. Ensaios preliminares, em YEPD líquido, contendo diferentes concentrações de CFW, permitiram verificar que o corante, até 5,0 μg/L, não inibe o crescimento da levedura. Uma concentração de 2,5 μg/L de CFW permitiu a coloração da parede das leveduras, não se observando células com morfologia alterada, sendo esta a concentração de CFW selecionado nos estudos subsequentes. A técnica de cultura em lâmina, com ou sem CFW, foi aplicada para avaliar a viabilidade de células saudáveis (células em fase exponencial de crescimento), células submetidas a stress de etanol [células expostas a 20% (v/v) de etanol, a 25 ºC, durante 2 h] e células envelhecidas (células incubadas em água, a 25 ° C, durante 48 h), da estirpe laboratorial. A percentagem de células viáveis não foi significativamente diferente entre as duas técnicas (com ou sem CFW), após uma incubação de 24 horas. Finalmente, a técnica de cultura de lâmina, contendo CFW, foi comparada com duas técnicas habitualmente usadas na indústria cervejeira: fermentação de curta duração e determinação da percentagem de células gemuladas. Os resultados obtidos através da técnica de cultura de lâmina, desenvolvida, seguem um padrão similar aos obtidos nos ensaios de fermentação de curta duração e aos da determinação da percentagem de células gemuladas. Os resultados obtidos sugerem que a técnica de cultura em lâmina, combinada com CFW, parece ser uma alternativa, fácil, rápida (em 24 h) e reprodutível, relativamente ao método convencional (técnica de plaqueamento), para a avaliação da viabilidade de células de levedura. Deverá ser realizado trabalho adicional a fim de validar o método com estirpes industriais.

The epistemology that maintains white race privilege, power and control of Indigenous Studies and Indigenous peoples' participation in universities

This paper represents my attempt to turn the gaze and demonstrate how Indigenous Studies is controlled in some Australian universities in ways that witness Indigenous peoples being further marginalised, denigrated and exploited. I have endeavoured to do this through sharing an experience as a case study. I have opted to write about it as a way of exposing the problematic nature of racism, systemic marginalisation, white race privilege and radicalised subjectivity played out within an Australian higher education institution and because I am dissatisfied with the on-going status quo. In bringing forth analysis to this case study, I reveal the relationships between oppression, white race privilege and institutional privilege and the epistemology that maintains them. In moving from the position of being silent on this experience to speaking about it, I am able to move from the position of object to subject and to gain a form of liberated voice (hooks 1989:9). Furthermore, I am hopeful that it will encourage others to examine their own practices within universities and to challenge the domination that continues to subjugate Indigenous peoples.

Catalogue essay : a thin white line

Objects have consequences, seemingly. They move, atomic, formlessly – when static they are seen. That they vibrate constantly, that they are NOW present, is something we will have to trust the physicists on. They only seem here. Now is their moment of form, but later, who knows? Things SEEM when we recognise our own transience and temporary-ness. We call upon a bevy of senses that forever frustrate us with their limitation, despite our little understanding of what we actually have – is this here? So some forms seem to be telling us to trust our senses – that this world IS as it seems. Their form constantly refines and is refined and refined until in its essentialness it cannot be doubted – it absolutely IS. Is this our eyes? Can we only see it? But light is also a particle, if I remember correctly, so there is some weight to seeing. So to SEEM is also to FEEL,as this light imposes its visual weight upon our skins – we see with every pore of our body.