The primary structure of sheep liver cytosolic serine hydroxymethyltransferase and an analysis of the evolutionary relationships among serine hydroxymethyltransferases

The complete amino-acid sequence of sheep liver cytosolic serine hydroxymethyltransferase was determined from an analysis of tryptic, chymotryptic, CNBr and hydroxylamine peptides. Each subunit of sheep liver serine hydroxymethyltransferase consisted of 483 amino-acid residues. A comparison of this sequence with 8 other serine hydroxymethyltransferases revealed that a possible gene duplication event could have occurred after the divergence of animals and fungi. This analysis also showed independent duplication of SHMT genes in Neurospora crassa. At the secondary structural level, all the serine hydroxymethyltransferases belong to the alpha/beta category of proteins. The predicted secondary structure of sheep liver serine hydroxymethyltransferase was similar to that of the observed structure of tryptophan synthase, another pyridoxal 5'-phosphate containing enzyme, suggesting that sheep liver serine hydroxymethyltransferase might have a similar pyridoxal 5'-phosphate binding domain. In addition, a conserved glycine rich region, G L Q G G P, was identified in all the serine hydroxymethyltransferases and could be important in pyridoxal 5'-phosphate binding. A comparison of the cytosolic serine hydroxymethyltransferases from rabbit and sheep liver with other proteins sequenced from both these sources showed that serine hydroxymethyltransferase was a highly conserved protein. It was slightly less conserved than cytochrome c but better conserved than myoglobin, both of which are well known evolutionary markers. C67 and C203 were specifically protected by pyridoxal 5'-phosphate against modification with [C-14]iodoacetic acid, while C247 and C261 were buried in the native serine hydroxymethyltransferase. However, the cysteines are not conserved among the various serine hydroxymethyltransferases. The exact role of the cysteines in the reaction catalyzed by serine hydroxymethyltransferase remains to be elucidated.

Immune responses to hemagglutinin-neuraminidase protein of peste des petits ruminants virus expressed in transgenic peanut plants in sheep

Peste des petits ruminants (PPR) is an acute, highly contagious disease of small ruminants caused by a morbillivirus, Peste des petits ruminants virus (PPRV). The disease is prevalent in equatorial Africa, the Middle East, and the Indian subcontinent. A live attenuated vaccine is in use in some of the countries and has been shown to provide protection for at least three years against PPR. However, the live attenuated vaccine is not robust in terms of thermotolerance. As a step towards development of a heat stable subunit vaccine, we have expressed a hemagglutinin-neuraminidase (HN) protein of PPRV in peanut plants (Arachis hypogea) in a biologically active form, possessing neuraminidase activity. Importantly. HN protein expressed in peanut plants retained its immunodominant epitopes in their natural conformation. The immunogenicity of the plant derived HN protein was analyzed in sheep upon oral immunization. Virus neutralizing antibody responses were elicited upon oral immunization of sheep in the absence of any mucosal adjuvant. In addition, anti-PPRV-HN specific cell-mediated immune responses were also detected in mucosally immunized sheep. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

CDNA Cloning, Overexpression in Escherichia coli, Purification and Characterization of Sheep Liver Cytosolic Serine Hydroxymethyltransferase

A sheep liver cDNA clone for the cytosolic serine hydroxymethyltransferase (SHMT) was isolated and its nucleotide sequence determined. The full-length cDNA of SHMT was placed under the control of T7 promoter in pET-3C plasmid and expressed in Escherichia coli. The overexpressed enzyme, present predominantly in the soluble fraction, was catalytically active. The recombinant SHMT was purified to homogeneity with a yield of 10 mg/l bacterial culture. The recombinant enzyme was capable of carrying out tetrahydrofolate-dependent and tetrahydrofolate-independent reactions as effectively as the native enzyme. The K-m values for serine (1 mM) and tetrahydrofolate (0.82 mM) were similar to those of the native enzyme. The recombinant enzyme had a characteristic visible spectrum indicative of the presence of pyridoxal 5'-phosphate as an internal aldimine. The apoenzyme obtained upon removal of the cofactor was inactive and could be reconstituted by the addition of pyridoxal 5'-phosphate demonstrating that the recombinant SHMT was functionally very similar to the native SHMT. This overexpression of eukaryotic tetrameric SHMT in E. coli and the purification and characterization of the recombinant enzyme should thus allow studies on the role of specific amino acids and domains in the activity of the enzyme.

Interaction of sheep liver apo-serine hydroxymethyltransferase with pyridoxal-5'-phosphate: A physicochemical, kinetic, and thermodynamic study

Sheep liver serine hydroxymethyltransferase (EC 2.1.2.1) is a homotetramer of M(r) 213,000 requiring pyridoxal-5'-phosphate (PLP) as cofactor, Removal of PLP from the holoenzyme converted the enzyme to the apo form which, in addition to being inactive, was devoid of the characteristic absorption spectrum. Upon the addition of PLP to the apoenzyme, complete activity was restored and the visible absorption spectrum with a maximum at 425 nm was regained. The interaction of PLP with the apoenzyme revealed two phases of reaction with pseudo-first-order rate constants of 20 +/- 5 s(-1) and 12.2 +/- 2.0 x 10(-3) s(-1), respectively. However, addition of PLP to the apoenzyme did not cause gross conformational changes as evidenced by circular dichroic and fluorescence spectroscopy. Although conformationally apoenzyme and holoenzyme were indistinguishable, they had distinct apparent melting temperatures of 51 +/- 2 and 58 +/- 2 degrees C, respectively, and the reconstituted holoenzyme was thermally as stable as the native holoenzyme. These results suggested that there was no apparent difference in the secondary structure of holoenzyme, apoenzyme, and reconstituted holoenzyme, However, sedimentation analysis of the apoenzyme revealed the presence of two peaks of S-20,S-w values of 8.7 +/- 0.5 and 5.7 +/- 0.3 S, respectively. A similar pattern was observed when the apoenzyme was chromatographed on a calibrated Sephadex G-150 column. The first peak corresponded to the tetrameric form (M(r) 200,000 +/- 15,000) while the second peak had a M(r) of 130,000 +/- 10,000. Reconstitution experiments revealed that only the tetrameric form of the apoenzyme could be converted into an active holoenzyme while the dimeric form could not be reconstituted into an active enzyme. These results demonstrate that PLP plays an important role in maintaining the structural integrity of the enzyme by preventing the dissociation of the enzyme into subunits, in addition to its function in catalysis. (C) 1996 Academic Press, Inc.

The role of lysine-256 in the structure and function of sheep liver recombinant serine hydroxymethyltransferase

The active site lysine residue, K256, involved in Schiffs base linkage with pyridoxal-5'-phosphate (PEP) in sheep liver recombinant serine hydroxymethyltransferase (rSHMT) was changed to glutamine or arginine by site-directed mutagenesis. The purified K256Q and K256R SHMTs had less than 0.1% of catalytic activity with serine and H(4)folate as substrates compared to rSHMT. The mutant enzymes also failed to exhibit the characteristic visible absorbance spectrum (lambda(max) 425 nm) and did not produce the quinonoid intermediate (lambda(max) 495 nm) upon the addition of glycine and H(4)folate. The mutant enzymes were unable to catalyze aldol cleavage of beta-phenylserine and transamination of D-alanine. These results suggested that the mutation of the lysine had resulted in the inability of the enzyme to bind to the cofactor. Therefore, the K256Q SHMT was isolated as a dimer and the K256R SHMT as a mixture of dimers and tetramers which were converted to dimers slowly. On the other hand, rSHMT was stable as a tetramer for several months, further confirming the role of PLP in maintenance of oligomeric structure. The mutant enzymes also failed to exhibit the increased thermal stability upon the addition of serine, normally observed with rSHMT. The enhanced thermal stability has been attributed to a change in conformation of the enzyme from open to closed form leading to reaction specificity. The mutant enzymes were unable to undergo this conformational change probably because of the absence of bound cofactor.

The pottery from A and C-Group tombs at Serra West in the Museum of Natural History, La Plata

Abstract: The Museum of Natural History, La Plata, Argentina, houses a ceramic collection of the A-Group and C-Group cultures from Nubian tombs at Serra West (AA and ACS cemeteries), on the west bank of the Nile in Lower Nubia. It has been originated from the division after the excavations made by the Franco-Argentine Archaeological Expedition in Sudan between 1961 and 1963, as part of the UNESCO campaigns to save the Nubian monuments.

Ramesside, Late Nubian and christian pottery from Serra West in the Museum of Natural History, La Plata

Resumen: El Museo de Ciencias Naturales de La Plata, Argentina, posee una colección de piezas cerámicas provenientes del asentamiento egipcio y de la iglesia de Aksha, y de las tumbas nubias de Serra Oeste, sobre la margen izquierda del Nilo en la Baja Nubia, que pertenecen a las culturas meroítica y del Grupo X. Esta colección es producto del reparto después de las excavaciones realizadas por la Expedición Franco-Argentina en Sudán entre 1961 y 1963, como parte de las campañas de la UNESCO para salvar los monumentos de Nubia.

Retroviral Infections in Sheep and Goats: Small Ruminant Lentiviruses and Host Interaction

Small ruminant lentiviruses (SRLV) are members of the Retrovirus family comprising the closely related Visna/Maedi Virus (VMV) and the Caprine Arthritis-Encephalitis Virus (CAEV), which infect sheep and goats. Both infect cells of the monocyte/macrophage lineage and cause lifelong infections. Infection by VMV and CAEV can lead to Visna/Maedi (VM) and Caprine Arthritis-Encephalitis (CAE) respectively, slow progressive inflammatory diseases primarily affecting the lungs, nervous system, joints and mammary glands. VM and CAE are distributed worldwide and develop over a period of months or years, always leading to the death of the host, with the consequent economic and welfare implications. Currently, the control of VM and CAE relies on the control of transmission and culling of infected animals. However, there is evidence that host genetics play an important role in determining Susceptibility/Resistance to SRLV infection and disease progression, but little work has been performed in small ruminants. More research is necessary to understand the host-SRLV interaction.

Comunidades de anfíbios anuros em duas fitofisionomias do Parque Estadual da Serra do Tabuleiro, estado de Santa Catarina

O estado de Santa Catarina possuía sua área inteiramente coberta por Mata Atlântica, um dos biomas mais ameaçados mundialmente. Mesmo com o crescente aumento de informações sobre os anfíbios no estado, ainda existe muitas lacunas de informações para este grupo e o desconhecimento é alto mesmo no interior das Unidades de Conservação. O Parque Estadual da Serra do Tabuleiro é a maior unidade de conservação de proteção integral de Santa Catarina e ainda assim possui inúmeras ameaças e pressões antrópicas. Os objetivos deste estudo foram estudar os anfíbios anuros em duas fitofisionomias, restinga e floresta ombrófila densa submontana, do Parque Estadual da Serra do Tabuleiro, verificar as diferenças dos parâmetros da comunidade entre três mesohábitats na restinga, compreender em que extensão algumas variáveis estruturais do hábitat afetam a riqueza e abundância dos anuros na restinga e na floresta ombrófila densa submontana, conhecer os anuros de folhiço na área de floresta e, adicionalmente, verificar o atual conhecimento sobre os anuros de folhiço no mundo. Os anuros no parque foram amostrados por meio dos métodos de procura ativa em transecções, armadilhas de queda com cerca guia e parcelas no chão da floresta durante três anos consecutivos com amostragens trimestrais, de julho de 2007 a abril de 2010. As variáves estruturais foram medidas nos locais amostrados enquanto que os dados climáticos foram obtidos da estação meteorológica mais próxima da área de estudo. A revisão sobre os anuros de folhiço no mundo foi realizada por uma busca na base de dados ISI Web if Science entre os anos de 1945 e 2008. Foram registradas 39 espécies de anuros no Parque, sendo 15 espécies para a restinga, 31 espécies na floresta. No folhiço do chão da floresta, a comunidade foi composta por 13 espécies de anuros. No total, 66% dos anuros registrados aqui, foram endêmicos da Mata Atlântica, 17% possuíram distribuição restrita à Santa Catarina e quatro espécies foram consideradas como vulneráveis na lista de espécies ameaçadas de extinção de Santa Catarina. Na restinga, a área aberta e a mata de restinga foram as mais dissimilares com relação à composição e abundância de anuros e também para as variáveis estruturais do hábitat. Na floresta ombrófila densa, a cobertura de dossel e o número de corpos dágua foram as variáveis mais importantes para a riqueza e abundância das espécies de anuros. Também para os anuros de folhiço do parque, a cobertura de dossel foi importante, conjuntamente com a umidade do ar e a profundidade de folhiço. O atual conhecimento sobre os anuros de folhiço no mundo se concentra nas regiões tropicais, sendo que o Brasil possui o maior número de estudos. Algumas tendências para as comunidades de anuros de folhiço puderam ser identificadas, mas estudos adicionais são necessários para que mais inferências possam ser feitas. O presente estudo contribuiu para preencher parte das lacunas de conhecimento existentes para a biodiversidade dos anuros do estado de Santa Catarina e em especial para o Parque Estadual da Serra do Tabuleiro.

Densidade, genética e saúde populacional como ferramentas para propor um plano de controle e erradicação de invasão biológica: o caso de Callithrix aurita (Primates) no Parque Nacional da Serra dos Órgãos, RJ, Brasil

A introdução de espécies em locais fora de sua distribuição natural é uma preocupação importante na conservação da biodiversidade. A espécie Callithrix aurita é endêmica das regiões de floresta de altitude da Mata Atlântica do Sudeste do Brasil. Os critérios mais relevantes que a enquadram como espécie ameaçada de extinção são: destruição do habitat, incapacidade de adaptação a florestas secundárias degradadas, declínio populacional, distribuição restrita e introdução de espécies exóticas invasoras. Estes critérios, aliados à evidente raridade, explicam a sua inclusão na Lista Oficial de Espécies da Fauna Brasileira Ameaçadas de Extinção. Os objetivos do trabalho são: estimar o tamanho populacional de C. aurita, C. penicillata e seus híbridos no Parque Nacional da Serra dos Órgãos, avaliar a hibridação entre as espécies por caracteres morfológicos e laboratoriais, verificar o estado de saúde e confirmar a participação de C. aurita na paternidade dos animais capturados, propor um plano de erradicação e de controle de invasão de C. penicillata no Parque. Os tamanhos populacionais das duas espécies de primatas foram estimados através do método Distance Sampling. Um total de sete sagüis foi capturado com armadilhas de captura viva para a contenção física e química e posterior realização dos procedimentos. Para o hemograma, as dosagens bioquímicas e as análises genéticas, o sangue foi recolhido em um tubo de ensaio contendo anticoagulante e mantido em temperatura de refrigeração até o momento da manipulação / processamento das amostras. Callithrix aurita parece estar bem preservada apenas na área do Parque correspondente ao trecho situado no município de Petrópolis. As análises citogenéticas e moleculares dos híbridos são uma ferramenta útil para confirmar se há ou não hibridação, identificando as espécies envolvidas e verificando se há tendência nos retrocruzamentos. Pode-se sugerir que existe uma tendência à diferenciação das espécies e identificação de indivíduos híbridos pelo padrão hematológico e bioquímico, a ser confirmada com uma amostragem maior de animais da espécie C. aurita, preferencialmente da mesma localidade e nas mesmas condições. No caso de C. aurita, as principais recomendações para sua conservação incluem pesquisas para o registro de outras populações em áreas de distribuição livres de invasão, para que se possa avaliar as chances de recuperação populacional e sobrevivência da espécie. A criação de novas Unidades de Conservação deve ser estimulada, assim como estudos mais aprofundados sobre a espécie nos locais já conhecidos de ocorrência, além de um programa seguro de criação em cativeiro.

A comunidade de anuros do folhiço da Serra das Torres, sul do Espírito Santo, no sudeste do Brasil: A sazonalidade afeta os parâmetros da comunidade?

O presente estudo trás informações acerca da comunidade de anfíbios anuros do folhiço nas florestas que compõem a região da Serra das Torres, sul do Espírito Santo, sudeste do Brasil. Foram utilizados métodos de parcelas 4 x 4 m para obter os primeiros dados de sazonalidade na composição, massa e densidade no estado do Espírito Santo. Amostragens de campo foram realizadas durante as estações seca e de chuvas, no período de junho de 2009 a dezembro de 2010. Foram registrados 348 indivíduos com média de 1,0 0,1 ind/parcela, em 14 espécies associadas ao folhiço do chão da floresta. As curvas de rarefação e do coletor apresentaram assíntotas tendendo a estabilizarem. A densidade de anuros na área estudada foi de 6,59 ind/100 m e a biomassa total 413,9 g. Brachycephalus didactylus foi a espécie com maior densidade (3,8 ind/100 m) e a maior abundância (100 indivíduos ou 40,6% da comunidade geral), entretanto, apresentou biomassa relativamente baixa (16,8 g) quando comparada às demais espécies como Haddadus binotatus (239,6 g ou 57,2% da biomassa total da comunidade). Não foi registrada nenhuma variação sazonal em relação à densidade ou biomassa na comunidade. A umidade relativa do ar e a profundidade do folhiço foram fatores ambientais significativos para a abundância de indivíduos, enquanto a temperatura e a presença de rochas ou árvores no interior das parcelas não foram importantes na estruturação da comunidade daquela área. Este estudo aumenta a distribuição geográfica de Brachycephalus didactylus, Zachaenus parvulus, Physalaemus crombiei, Ischnocnema cf. bolbodactyla, Ischnocnema gr. lactea e Leptodactylus cf. bokermanni.

Segmentação e classificação de imagens destinadas ao mapeamento digital do Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO)

Na perspectiva ambiental, o Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO) é o Parque Nacional mais pesquisado no Brasil e configura-se como uma importante Unidade de Conservação inserida no estado do Rio de Janeiro, devido à sua importância ambiental para o estado. Localizado em quatro municípios da região serrana: Teresópolis, Petrópolis, Magé e Guapimirim foi constatado que essa área tem passado por alguns problemas, relativamente recentes, de ocupação desordenada devido à expansão urbana em sua vizinhança caracterizada por pressão antrópica. Através do processamento de imagens digitais, mais especificamente as etapas de segmentação e classificação, foi possível ilustrar o processo de ocupação humana por meio de documentos cartográficos. Além de estes processos possibilitarem a geração de mapas de uso da Terra e cobertura vegetal, com o intuito de auxiliar e dar fomento à execução de atividades, o mapeamento digital configura-se numa importante ferramenta para a análise ambiental, contribuindo para o posterior zoneamento da área de estudo. Adotaram-se classes temáticas de uso e ocupação da Terra com o propósito de permitir a classificação das imagens digitais trabalhadas. São elas: afloramento rochoso, área urbana, agricultura e vegetação. Estudos foram feitos no sentido de indicar e explorar as funcionalidades das ferramentas SPRING e DEFINIENS e resultados foram comparados a partir do uso de imagens LANDSAT, CBERS, SPOT e IKONOS chegando-se a resultados de que no sistema SPRING, os melhores parâmetros a serem escolhidos foram similaridade 10 e área 400. Já para o sistema DEFINIENS, constatou-se que o processo de segmentação multinível permitiu o alcance de resultados mais rápidos, do ponto de vista computacional, do que o processo de segmentação único utilizado normalmente entre os sistemas de processamento de imagens digitais como o SPRING. Já sob a ótica do processo de classificação de imagens, a pesquisa constituiu em avaliar este mecanismo por meio de dois indicadores: o de exatidão/acurácia e o índice Kappa. Neste sentido, observaram-se tendências de melhores resultados no sistema SPRING.