Anomalous somatic embryos in Acca sellowiana (O. Berg) Burret (Myrtaceae)

Somatic embryogenesis represents a valuable tool for the studies on the basic aspects of plant embryo development. Today this process is used as a potencial technique for large-scale plant micropropagation although, so far, it has been applied to only a small number of species. However, when somatic embryos are malformed they are considered economically useless. In Acca sellowiana (O. Berg) Burret, an important fruit-producing crop, large amounts of anomalous somatic embryos (76.3%) were found just after 40 days of culture of explants in a 2,4-D containing medium. Among the anomalous forms found in the cotiledonary stage, 12.2% consisted of fused embryos, 40.4% displayed fused cotyledons, 13.0% presented supernumerary cotyledons, and 10.7% showed absence or poorly developed cotyledons, including those without the shoot apical meristem. Histological analyses indicated that the altered embryos were formed either directly from cotyledons, hypocotyl and radicle of the zygotic embryos used as explants, or indirectly from calli formed from these tissue parts. It is suggested that the formation of anomalous somatic embryos, as well as a low frequency of conversion into emblings reflect physiological and/or genetic disturbances triggered by the presence of 2,4-D in the medium. In vitro experimental alternative approaches are discussed in order to lessen the occurrence of malformed somatic embryos.

Étude du mécanisme de régulation de la sénescence et de p53 par la protéine SOCS1

Les mécanismes cellulaires anti-prolifératifs, lesquels comprennent l’apoptose, aussi appelée la mort cellulaire programmée, l’arrêt transitoire du cycle cellulaire et la sénescence, permettent à la cellule de prévenir, en réponse à différents stress, l’accumulation de mutations pouvant conduire à une prolifération incontrôlée et, éventuellement, au développement d’une tumeur. La régulation de ces différents mécanismes requiert l’activation de protéines appelées des suppresseurs de tumeur, dont le principal est p53. p53 est un facteur de transcription dont la stabilisation et l’activation conduit à une hausse de l’expression de gènes directement impliqués dans l’arrêt de la prolifération. Au cours des dernières années, l’ensemble des travaux sur p53 ont permis de mettre en évidence la complexité de sa fonction, de même que la multitude de voies de signalisation et de protéines avec lesquelles il coopère pour maintenir l’intégrité du génome. De ce fait, l’étude des mécanismes d’activation de p53 est de mise pour la compréhension de sa régulation et, éventuellement, pour la prévention et l’élaboration de nouvelles stratégies de traitement contre le cancer. L’objet de cette thèse est la mise en évidence d’un mécanisme d’activation de p53 et de la sénescence par la protéine SOCS1, un suppresseur de la signalisation par les cytokines. Ce mécanisme implique une interaction directe entre les deux protéines, plus précisément entre le domaine SH2 de SOCS1 et le domaine de transactivation de p53. SOCS1 interagit également, au niveau de son SOCS Box, avec les kinases ATM et ATR de la voie du dommage à l’ADN de façon à faciliter la phosphorylation de p53 en sérine 15. Ainsi, en interagissant à la fois avec p53 et ATM/ATR, SOCS1 contribue à la stabilisation et à l’activation de p53. En accord avec ce modèle, l’inhibition de SOCS1 dans des fibroblastes humains normaux tend à diminuer le nombre de cellules sénescentes suite à l’expression de l’oncogène ca-STAT5A et à réduire l’accumulation nucléaire de p53 dans ces cellules. De la même façon, les lymphocytes T provenant de souris Socs1-/-Ifnγ-/- sont moins susceptibles d’entrer en apoptose que les lymphocytes provenant de souris Socs1+/+Ifnγ+/+, suite à une exposition à des radiations. Dans les deux contextes, on observe une baisse de l’expression des gènes cibles de p53, ce qui démontre que SOCS1 est impliquée dans l’activation de p53 in vivo. Cette thèse a également pour but de mettre en évidence l’implication de SOCS1 dans l’activation d’autres facteurs de transcription et, par le fait même, de démontrer qu’elle peut agir comme un régulateur plus général de la transcription. Une étude approfondie de l’interaction entre SOCS1 et p53 a permis de démontrer que le domaine de transactivation II de p53 (acides aminés 36-67) est suffisant pour l’interaction. Plus précisément, il semble que le tryptophane 53 (W53) et la phénylalanine 54 (F54) sont les principaux résidus impliqués. Une analyse structurale de ce domaine de p53 a conduit à l’identification d’un motif conservé dans plusieurs autres facteurs de transcription pourvus d’un domaine de transactivation acide, dont p63, p73 et E2F1. En accord avec ces résultats, SOCS1 est en mesure d’interagir avec chacune des deux protéines. Ainsi, la capacité de SOCS1 d’interagir et de réguler l’activité de p53 peut s’étendre à d’autres facteurs de transcription. En terminant, le mécanisme présenté dans cette thèse contribue à la compréhension de la régulation de p53, le principal suppresseur de tumeur de la cellule. De plus, il met en évidence une nouvelle fonction de SOCS1, laquelle était jusqu’alors essentiellement connue pour inhiber la voie de signalisation JAK/STAT. Ce nouveau rôle pour SOCS1 permet d’expliquer de quelle manière une activation aberrante de la signalisation par les cytokines peut déclencher la sénescence ou l’apoptose. Enfin, le fait que SOCS1 puisse réguler différents facteurs de transcription permet de la qualifier de régulateur général des facteurs de transcription composés d’un domaine de transactivation acide.

HelF und sein Interaktionspartner Xrn1: zwei Regulatoren der RNA-Interferenz in D. discoideum

Hauptziel dieser Arbeit ist die Identifizierung, Verifizierung und Charakterisierung von Interaktionspartnern von HelF, einem Negativregulator der RNA-Interferenz in Dictyostelium discoideum (Popova et al. 2006). Es ist gelungen, die Interaktion von HelF und der 5‘ 3‘ Exonuklease Xrn1 nachzu-weisen, aber alle anderen Versuchen, bisher unbekannte Protein-Interaktionspartner zu identifizieren, schlugen fehl. Xrn1 ist in den Organismen D. melanogaster (Orban und Izaurralde 2005), C. elegans (Newbury und Woollard 2004) und A. thaliana (Gazzani et al. 2004) bereits als Regulator der RNA-Interferenz bekannt. Mit Aufreinigungen nach der TAP-Methode und mit dem Nanotrap wurde ebenfalls versucht, RNA-Interaktionspartner von HelF zu identifizieren. Es konnten in einigen Aufreinigungen putative, für HelF spezifische RNAs identifiziert werden, doch entweder es handelte sich nachweislich nicht um RNA oder die Reproduktion der Daten schlug trotz mehrfacher Versuche fehl. Bezüglich der zellulären Lokalisation von HelF und Xrn1 konnte gezeigt werden, dass HelF zusätzlich zur bekannten Lokalisation in Foci im Nukleus (Popova et al. 2006) vermutlich auch im Cytoplasma und dort angeordnet in mehreren Granula zu finden ist. Xrn1 ist nahezu ausschließlich im Cytoplasma lokalisiert, wo es in mehreren Foci organisiert ist. Es wird vermutet, dass es sich bei diesen Foci um Processing-Bodies (P-Bodies) handelt und dass möglicherweise Xrn1 und HelF in eben diesen P-Bodies co-lokalisieren. In der Entwicklung vom Einzeller zum mehrzelligen Organismus zeigen die Xrn1KO- und die HelFKO-Mutante jeweils einen eindeutigen Phänotyp, der vom Wildtyp abweicht. Die Phänotypen der beiden Mutanten unterscheiden sich deutlich voneinander. Beim Mischen von HelF-Knockout-Zellen mit grün fluoreszierenden Wildtyp-Zellen zeigt sich, dass beide Stämme innerhalb des sich entwickelnden Organismus an definierten Stellen lokalisieren. Entgegen den Erwartungen befinden sich die Zellen der Mutante in den Stadien „Finger“ und „Slug“ nicht hauptsächlich im vorderen Teil des Organismus, sondern sind auch im hinteren Teil, der später die Sporenmasse bildet, vertreten. Dies lässt vermuten, dass HelF-Knockout-Mutanten in gleichem Maße wie Wildtypzellen als Sporen in die nächste Generation übergehen. Weitere Mix-Experimente, in denen HelFKO-Zellen und Xrn1KO-Zellen mit grün fluoreszierenden Wildtypzellen gemischt wurden, belegen eindeutig, dass beide Knockoutmutanten in Konkurrenz zum Wildtyp bei der Generierung von Sporen und somit beim Übergang in die nächste Generation benachteiligt sind. Dies steht im Gegensatz zu den Ergebnissen der vorher beschriebenen Mix-Experimente, in denen der Organismus als Ganzes betrachtet wurde. Weiterhin konnte herausgefunden werden, dass Xrn1 ebenso wie HelF (Popova et al. 2006) eine Rolle als Negativregulator in der RNA-Interferenz innehat. Fraglich ist aber, ob HelF wie bisher angenommen auch Einfluss auf den Weg der Generierung von miRNAs nimmt, da in HelFKO für keinen der beiden miRNA-Kandidaten eine Hoch- bzw. Runterregulierung der reifen miRNAs im Vergleich zum Wildtyp beobachtet werden kann. Im Xrn1KO hingegen ist die reife miRNA ddi-mir-1176 im Vergleich zum Wildtyp hochreguliert. In Bezug auf die Generierung von siRNAs konnte herausgefunden werden, dass Xrn1 und HelF im Fall der Generierung von Skipper siRNAs regulierend eingreifen, dass aber nicht alle siRNAs von der negativen Regulierung durch HelF und Xrn1betroffen sind, was am Beispiel der DIRS-1-siRNAs belegt werden kann. Das von B. Popova entwickelte Modell (Popova 2005) bezüglich der Rolle von HelF in der RNA-Interferenz wurde basierend auf den neu gewonnenen Daten weiterentwickelt und um Xrn1 ergänzt, um die Funktionen von HelF und Xrn1 als Antagonisten der RNA-Interferenz näher zu beleuchten. Literatur: Gazzani, S., T. Lawrenson, et al. (2004). "A link between mRNA turnover and RNA interference in Arabidopsis." Science 306(5698): 1046-8. Newbury, S. and A. Woollard (2004). "The 5'-3' exoribonuclease xrn-1 is essential for ventral epithelial enclosure during C. elegans embryogenesis." Rna 10(1): 59-65. Orban, T. I. and E. Izaurralde (2005). "Decay of mRNAs targeted by RISC requires XRN1, the Ski complex, and the exosome." Rna 11(4): 459-69. Popova, B. (2005). HelF, a suppressor of RNAi mediated gene silencing in Dictyostelium discoideum. Genetik. Kassel, Universität Kassel. PhD: 200. Popova, B., M. Kuhlmann, et al. (2006). "HelF, a putative RNA helicase acts as a nuclear suppressor of RNAi but not antisense mediated gene silencing." Nucleic Acids Res 34(3): 773-84.

MiR-375 is essential for human spinal motor neuron development and may be involved in motor neuron degeneration

The transcription factor REST is a key suppressor of neuronal genes in non-neuronal tissues. REST has been shown to suppress pro-neuronal microRNAs in neural progenitors indicating that REST-mediated neurogenic suppression may act in part via microRNAs. We used neural differentiation of Rest-null mouse ESC to identify dozens of microRNAs regulated by REST during neural development. One of the identified microRNAs, miR-375, was upregulated during human spinal motor neuron development. We found that miR-375 facilitates spinal motor neurogenesis by targeting the cyclin kinase CCND2 and the transcription factor PAX6. Additionally, miR-375 inhibits the tumor suppressor p53 and protects neurons from apoptosis in response to DNA damage. Interestingly, motor neurons derived from a spinal muscular atrophy patient displayed depressed miR-375 expression and elevated p53 protein levels. Importantly, SMA motor neurons were significantly more susceptible to DNA damage induced apoptosis suggesting that miR-375 may play a protective role in motor neurons.

ASPECTOS MORFOANATÔMICOS DE FRUTOS DE TOMATEIRO CULTIVAR ÂNGELA GIGANTE, SUBMETIDOS A TRATAMENTOS COM REGULADORES VEGETAIS

O presente trabalho teve como finalidade obter dados morfológicos de frutos de tomateiro, Lycopersicon esculentum Mill. `Ângela Gigante', submetidos à ação de reguladores vegetais, em dois ensaios que ocorreram em épocas distintas, em casa de vegetação. As mudas foram selecionadas e transplantadas para vasos com capacidade de 12 L de terra, contendo uma mistura de solo argiloso, areia, matéria orgânica e uma adubação mineral complementar de N, P, K. No segundo ensaio, após o transplante das mudas, além da adubação mineral complementar de N, P, K, efetuaram-se adubações adicionais (fertirrigação). em ambos os ensaios, quando as plantas atingiram quatro folhas definitivas, realizaram-se as pulverizações com giberelina, GA3 50 mg/L; ácido naftalenacético, NAA 100 mg/L; cloreto (2-cloroetil) trimetilamônio, CCC 1.500 mg/L e ácido succínico -2,2 dimetil-hidrazida, SADH 3.000 mg/L. em relação aos estudos anatômicos, observou-se que os tratamentos com retardadores vegetais (CCC e SADH) produziram frutos firmes, com formato tipo barril e ombros salientes; entretanto, em seção transversal, notou-se perda de viscosidade e atrofia de sementes, principalmente nos frutos de plantas tratadas com SADH. Os tratamentos com NAA e GA3 causaram eventual formação de frutos geminados. O tratamento com GA3 apresentou o parênquima do pericarpo com grãos de amido em processo de fragmentação, provavelmente em virtude de o GA3 acelerar a atividade da amilase, afetando o processo de maturação dos frutos e transformando o amido em açúcares. Notaram-se no mesocarpo células com grande quantidade de cristais de oxalato de cálcio sob a forma de areia cristalina. do tratamento com CCC resultaram frutos suculentos com células da placenta degeneradas, deixando livre grande quantidade de mucilagem. O pericarpo apresentou grande quantidade de grãos de amido composto em toda a extensão, provavelmente por haver um atraso no processo de maturação dos frutos.

Modulação da resposta imune por antígenos da parede celular de Sporothrix schenckii em modelo murino de esporotricose

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Expressão de genes envolvidos na resposta imune de indivíduos com síndrome de Down frente à doença periodontal

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da participação de reguladores negativos endógenos da atividade de STAT1 e STAT3 (SOCS1 e SOCS3) na doença periodontal experimental

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento e análise estrutural de microemulsões lipídicas contendo a substância antitumoral metiljasmonato. Estudos da atividade antiproliferativa in vitro, liberação in vitro e toxicidade aguda

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Otimização de método de extração de óleo presente em polpa de abacate

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização funcional de eIF5A: análise genética e molecular utilizando o modelo de Saccharomyces cerevisiae

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Type-II super-Backlund transformation and integrable defects for the N=1 super sinh-Gordon model

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

Anatomia floral e ontogenia de espécies dímeras de Paepalanthus Mart. (Eriocaulaceae, Poales) e seu significado evolutivo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Capillary bioreactors based on human purine nucleoside phosphorylase: A new approach for ligands identification and characterization

The enzyme purine nucleoside phosphorylase (PNP) is a target for the discovery of new lead compounds employed on the treatment severe T-cell mediated disorders. Within this context, the development of new, direct, and reliable methods for ligands screening is an important task. This paper describes the preparation of fused silica capillaries human PNP (HsPNP) immobilized enzyme reactor (IMER). The activity of the obtained IMER is monitored on line in a multidimensional liquid chromatography system, by the quantification of the product formed throughout the enzymatic reaction. The Km value for the immobilized enzyme was about twofold higher than that measured for the enzyme in solution (255 +/- 29.2 mu M and 133 +/- 114.9 mu M, respectively). A new fourth-generation immucillin derivative (DI4G: IC50 = 40.6 +/- 0.36 nM), previously identified and characterized in HsPNP free enzyme assays, was used to validate the IMER as a screening method for HsPNP ligands. The validated method was also used for mechanistic studies with this inhibitor. This new approach is a valuable tool to PNP ligand screening, since it directly measures the hypoxanthine released by inosine phosphorolysis, thus furnishing more reliable results than those one used in a coupled enzymatic spectrophotometric assay. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Mutations in ADAR1 cause Aicardi-Goutieres syndrome associated with a type I interferon signature

Adenosine deaminases acting on RNA (ADARs) catalyze the hydrolytic deamination of adenosine to inosine in double-stranded RNA (dsRNA) and thereby potentially alter the information content and structure of cellular RNAs. Notably, although the overwhelming majority of such editing events occur in transcripts derived from Alu repeat elements, the biological function of non-coding RNA editing remains uncertain. Here, we show that mutations in ADAR1 (also known as ADAR) cause the autoimmune disorder Aicardi-Goutieres syndrome (AGS). As in Adar1-null mice, the human disease state is associated with upregulation of interferon-stimulated genes, indicating a possible role for ADAR1 as a suppressor of type I interferon signaling. Considering recent insights derived from the study of other AGS-related proteins, we speculate that ADAR1 may limit the cytoplasmic accumulation of the dsRNA generated from genomic repetitive elements.