A quasispecies approach to the evolution of sexual replication in unicellular organisms

This study develops a simplified model describing the evolutionary dynamics of a population composed of obligate sexually and asexually reproducing, unicellular organisms. The model assumes that the organisms have diploid genomes consisting of two chromosomes, and that the sexual organisms replicate by first dividing into haploid intermediates, which then combine with other haploids, followed by the normal mitotic division of the resulting diploid into two new daughter cells. We assume that the fitness landscape of the diploids is analogous to the single-fitness-peak approach often used in single-chromosome studies. That is, we assume a master chromosome that becomes defective with just one point mutation. The diploid fitness then depends on whether the genome has zero, one, or two copies of the master chromosome. We also assume that only pairs of haploids with a master chromosome are capable of combining so as to produce sexual diploid cells, and that this process is described by second-order kinetics. We find that, in a range of intermediate values of the replication fidelity, sexually reproducing cells can outcompete asexual ones, provided the initial abundance of sexual cells is above some threshold value. The range of values where sexual reproduction outcompetes asexual reproduction increases with decreasing replication rate and increasing population density. We critically evaluate a common approach, based on a group selection perspective, used to study the competition between populations and show its flaws in addressing the evolution of sex problem.

Biological features of a puzzling symbiotic association between the hermit crab Dardanus insignis and the porcellanid crab Porcellana Sayana (Crustacea)

The symbiotic lifestyle is widespread among porcellanid crabs, which maintain ecological and co-evolutionary associations with annelid polychaetes, poriferans, cnidarians, echinoderms, gastropod. mollusks, and other crustaceans such as shrimps and hermit crabs, among others. We investigated the ecological association between the hermit crab Dardanus insignis and the porcellanid Porcellana sayana, in southeastern Brazil. Porcellanid crabs, hermit crabs, and available shells were collected monthly from July 2001 to June 2003, with a shrimp boat equipped with two double-rig trawl nets. The majority of P. sayana specimens were collected in shells occupied by D. insignis (96.6%); a few were found in empty shells (3.4%). The catch of both symbionts and hosts increased with increasing depth, with the highest occurrence at 35 m. The F. sayana crabs of various sizes could be found solitary or forming aggregations of up to 14 individuals per host, showing no sex or size segregation. In spite of the high diversity of shell species occupied by the hermit crabs and also available in the field, only a few of them were also utilized by P. sayana. The majority (93%) of shells utilized by P. sayana also hosted other symbiont species, constituting the basis of extensive symbiotic complexes. Thus, the ecological relationship between D. insignis and P. sayana may be classified as a non-obligate and non-specific symbiosis that may also involve other facultative organisms such as sea anemones. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Produtividade de híbridos de milho em função da velocidade de semeadura

O presente trabalho foi conduzido na área experimental do Laboratório de Máquinas e Mecanização Agrícola da UNESP - Jaboticabal, em um Latossolo Vermelho eutroférrico, em preparo convencional. Avaliaram-se o desenvolvimento e os componentes de produção de dois híbridos de milho (DKB 390, simples e DKB 435, duplo) em função de três velocidades do conjunto trator-semeadora-adubadora (5,4; 6,8 e 9,8 km h-1), totalizando seis tratamentos, com quatro repetições, em delineamento em blocos ao acaso, em esquema fatorial 2 x 3. Os resultados evidenciaram que o aumento da velocidade do conjunto trator-semeadora-adubadora reduziu a produtividade de grãos para o híbrido simples e não interferiu na produtividade do híbrido duplo. Apenas na menor velocidade (5,4 km h-1), o híbrido simples apresentou maior produtividade de grãos, comparado com o híbrido duplo. O aumento da velocidade na operação de semeadura reduziu a percentagem de espaçamentos normais entre as sementes, independentemente do híbrido estudado.

Demanda energética e eficiência da distribuição de sementes de milho sob variação de velocidade e condição de solo

O trabalho teve o objetivo de avaliar a demanda energética e a eficiência da distribuição de sementes de uma semeadora-adubadora para semeadura direta, submetida à variação de velocidade e condições de solo, na semeadura da cultura do milho. O estudo foi desenvolvido em um Nitossolo Vermelho distrófico, na Fazenda Experimental Lageado, no município de Botucatu - SP. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com oito repetições, combinando-se três velocidades de deslocamento (4,4; 6,1 e 8,1 km h-1) e duas condições de solo (solo manejado sob sistema de plantio direto há cinco anos e solo preparado com escarificador há 18 meses). Avaliaram-se a força de tração, a potência na barra de tração, o consumo de combustível, a capacidade de campo efetiva, a distribuição longitudinal de plantas, o coeficiente de variação, o índice de precisão e o número de plantas por hectare (estande inicial). Os resultados revelaram que, aumentando-se a velocidade de 4,4 para 8,1 km h-1, consegue-se aumentar em 86% a capacidade operacional, com incremento de 96% na demanda de potência na barra de tração e redução de 26% no consumo operacional de combustível. A maior velocidade (8,1 km h-1) proporcionou menor porcentual de espaçamentos normais e aumento no porcentual de espaçamentos múltiplos e falhos, maior coeficiente de variação e pior índice de precisão. A variação da velocidade não interferiu no número de plantas por hectare.

Comportamento espacial da demanda energética em semeadura de amendoim em latossolo sob preparo convencional

A mecanização desempenha papel fundamental na produção agrícola e, consequentemente, na composição dos custos. Os adequados planejamento e gerenciamento dos sistemas mecanizados contribuem para a racionalização e redução dos gastos e melhoria do produto final. O objetivo deste trabalho foi estudar e caracterizar a variabilidade espacial da resistência mecânica do solo à penetração, da demanda energética e do desempenho operacional do conjunto trator-semeadora-adubadora em semeadura de amendoim, atuando com 5% de biodiesel etílico destilado de amendoim, em solo sob preparo convencional. As variáveis avaliadas neste estudo foram: força e potência requeridas na barra de tração, capacidade de campo efetiva, consumo de combustível, consumo de energia, patinhagem dos rodados e resistência mecânica do solo à penetração. Pelos resultados obtidos, concluiu-se que a variabilidade espacial das variáveis ligadas ao conjunto mecanizado depende principalmente da direção de deslocamento e que a resistência mecânica do solo à penetração não apresentou correlação com as outras variáveis. O consumo específico de combustível demonstrou correlação negativa com a força de tração, indicando que houve melhor aproveitamento da energia disponibilizada pelo combustível para maior exigência de tração.

Avaliação de semeadora-adubadora de precisão trabalhando em três sistemas de preparo do solo

Avaliou-se uma semeadora-adubadora de precisão com quatro linhas, na cultura do milho (Zea mays L.), trabalhando em Latossolo Vermelho-Escuro eutrófico, A moderado, textura argilosa. As parcelas experimentais foram dispostas em blocos casualizados, com quatro repetições, em esquema fatorial 3 x 3, totalizando 36 observações. Os fatores foram dados pelos sistemas de preparo do solo (convencional, plantio direto e reduzido) e pelas marchas do trator (3ª reduzida alta, 4ª reduzida baixa e 4ª reduzida alta). Foram analisadas as variáveis velocidade de deslocamento, queda de velocidade, força de tração e potência na barra, consumo de combustível, rotação do motor e patinagem média dos rodados do trator. Os resultados mostraram que a operação de semeadura em solo sob preparo reduzido apresentou maior consumo de combustível, menor velocidade de deslocamento, menor capacidade de campo efetiva e maior patinagem.

Toxoplasma gondii: cloning, sequencing, expression, and antigenic characterization of ROP2, GRA5 and GRA7

Toxoplasma gondii is an intracellular obligate protozoan, which infects humans and warm-blooded animals. The aim of the present study was to clone the rop2, gra5 and gra7 genes from T. gondii RH strain and to produce recombinant proteins. The rop2, gra5 and gra7 gene fragments produced by polymerase chain reaction were cloned into the pET102/D-TOPO(R) vector which contains thioredoxin and polyhistidine tags at the C-and N-ends, respectively, and is expressed in Escherichia coli BL21(DE-3). The expression fusion proteins were found almost entirely in the insoluble form in the cell lysate. These recombinant proteins were purified with an Ni-NTA column. Concentrations of the recombinant antigens produced in the E. coli BL21-star ranged from 300 to 500 mu g/mL growth media, which was used to immunize rabbits. We observed an identity ranging from 96 to 97% when nucleotide sequences were compared to GenBank database sequences. Immunocharacterization of proteins was made by indirect immunofluorescence assay. These proteins will be used for serodiagnosis and vaccination.

Plantability and moisture content of naked and pelleted seeds of supersweet (Sh2) corn during cold storage conditions

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

EFFICIENCY of PNEUMATIC and HORIZONTAL PERFORATED DISK METER MECHANISM IN CORN NO-TILLAGE SEEDERS IN SOIL WITH DIFFERENT MOBILIZATION REPORTS

This work objectified to evaluate the efficiency of two meter mechanism of corn seeds when submitted to different forward speed and soil management system during the non-tillage seeding. It was used a factorial design in randomized blocks. The factors whose effects were examined were related to the seeders with pneumatic and horizontal disk meter mechanisms for the distribution of the seeds, to the set tractor-seeder forward speeds (4.4; 8.0 and 9.8 km h(-1)), and to the soil management system considering the corn no-tillage seeding over minimum tillage with chisel plow and the no-tillage system for the seeding of oat culture (Avena strigosa Schreb). It was verified that the forward speed didn't influence the initial and final stands of plants but it interfered in the regularity of longitudinal distribution of plants. The smallest speed provided the largest percentile of normal spacing between plants. The pneumatic meter mechanism presented better performance than the horizontal disk perforated in the longitudinal distribution of plants. About corn productivity aspect it's indifferent the recommendation of use for pneumatic and perforated horizontal disk meter mechanism of seeds.

Níveis de adubação para a cultura do milho Safrinha

The objective of this research was to evaluate the effect two hybrids of maize, cultivated on "safrinha" conditions, in different rates of 08-28-16 formula. The treatments consisted of two hybrids of maize (DKB747 e CO32) cultivated in no-tillage system (SPD) and five rates of fertilizer 08-28-16 (100, 200, 300, 400 e 500 kg ha(-1)). The randomized block design was used, with subdivided splots and four replications. The maize was sowed on 02/03/2006 using seeder pneumatic of mechanics traction, with four individual lines, spaced of 0.45 m During maize flowering period, morphologic components were evaluated; the harvest occurred on 150 days after the sowing, when the production components were evaluated. The hybrid of maize DKB747 showed greater efficiency, while the hybrid of maize CO32 was more responsive to rates used. NPK rates on 08-28-16 fomula above 300 kg ha(-1) are not necessary to the hybrid CO32 cultivated on "safrinha" conditions, in Botucatu region, state of São Paulo.

Preservação do inóculo de Plasmodiophora brassicae utilizando o método de congelamento

A preservação das estruturas de resistência de Plasmodiophora brassicae, em condições laboratoriais, é dificultada pelo fato de se tratar de um parasita obrigatório. O método de congelamento, utilizando freezer, comum foi testado com o objetivo de viabilizar a sobrevivência e a preservação de suas características infectivas. Raízes de diferentes brássicas, naturalmente infectadas por P. brassicae, contendo sintomas típicos de hérnia, de uma mesma propriedade localizada no município de Pardinho, Estado de São Paulo, foram coletadas em diferentes épocas e imediatamente congeladas, em freezer, a aproximadamente -20ºC. Os tratamentos foram divididos da seguinte maneira: T1: hérnias congeladas por 389 dias (rúcula); T2: hérnias congeladas por 242 dias (brócolis); T3: hérnias congeladas por 21 dias (couve chinesa) e T4: testemunha (sem inóculo). Os testes de patogenicidade, após diferentes períodos de armazenamento, foram realizados em condições de casa de vegetação (25±2ºC). Cada planta de uma variedade suscetível de couve-chinesa (Pak choi) foi inoculada com 2mL da suspensão de esporos de cada tratamento, na concentração de 10(7) esporos.mL-1. Cada tratamento contou com seis repetições distribuídas em blocos ao acaso. Passadas cinco semanas após a inoculação, as raízes das plantas foram lavadas e avaliadas. Houve diferença significativa entre os tratamentos. Os materiais congelados, entre 21 a 242 dias preservaram suas características infectivas, mostrando que o método de congelamento em freezer, nesse período, pode ser uma boa opção para a preservação das estruturas de resistência deste patógeno.

Distribuição longitudinal e germinação de sementes de milho com emprego de tratamento fitossanitário e grafite

Teve-se o objetivo de avaliar as formas de se misturar o lubrificante sólido grafite nas sementes de milho, as dosagens e a influência desse na distribuição longitudinal e na germinação, em sementes sem e com tratamento fitossanitário, em mecanismo dosador com disco perfurado horizontal. Os fatores analisados foram: distribuição longitudinal das sementes (espaçamentos falhos, múltiplos e aceitáveis) e a porcentagem de germinação aos 7 e aos 14 dias após a instalação no germinador. Concluiu-se que o tratamento fitossanitário aumentou os espaçamentos falhos e múltiplos e reduziu os espaçamentos aceitáveis. O emprego de grafite reduziu os espaçamentos falhos e múltiplos e elevou os espaçamentos aceitáveis. A melhor forma de mistura do grafite ocorreu na máquina de tratamento fitossanitário de sementes. A distribuição longitudinal alcançou seu ponto ótimo com a dosagem de grafite de 3,37 g kg-1 de semente. As variáveis tratamento fitossanitário, mecanismo dosador e grafite não influíram na germinação das sementes de milho.

Efeito do tratamento com as drogas antipsicóticas haloperidol e clozapina sobre a infecção de toxoplasma gondii em cultura de células retinianas embrionárias

T. gondii is an obligate intracellular protozoan and the main cause of retinochoroiditis in humans. The aim of this study was to evaluate the effect of the antipsychotic drugs haloperidol and clozapine on the course of infection by T. gondii of cultured embryonic retinal cells. Embryo retinas of Gallus gallus domesticus (E12) were used for the preparation of mixed monolayer cultures of retinal cells. Cultures were maintained on plates of 96 and 24 wells by 37°C in DMEM medium supplemented with 5% fetal bovine serum for 2 days. After this period, cultures were simultaneously infected with tachyzoites of T. gondii and treated with the antipsychotics haloperidol and clozapine for 48 hours. Treatment effects were determined by both assessing cell viability with the MTT method and evaluating infection outcomes in slides stained with Giemsa. The treatment with haloperidol and clozapine cells infected with T. gondii resulted in higher viability of these cells, suggesting a possible prevention of neuronal degeneration induced by T. gondii. Additionally, intracellular replication of this protozoan in cells treated with haloperidol and clozapine were significantly reduced, possibly by modulation of the parasite s intracellular calcium concentration

Mecanismos de abertura do sulco e adubação nitrogenada no cultivo do feijoeiro em sistema plantio direto

Algumas culturas têm pouca adaptação ao sistema plantio direto, em vista da maior compactação da camada superficial do solo e, nesse caso, o mecanismo utilizado na semeadora para a abertura dos sulcos para deposição do fertilizante pode ter grande importância no sentido de facilitar a penetração das raízes. Este experimento foi desenvolvido em Selvíria (MS), com o objetivo de avaliar a produtividade do feijão de inverno cultivado em sistema plantio direto, em função da utilização de mecanismos de abertura para distribuição de fertilizantes na semeadura e da adubação nitrogenada em cobertura. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, utilizando-se esquema fatorial 2 x 6, constituído por mecanismos de distribuição de fertilizante (haste escarificadora e disco duplo) e doses de N em cobertura (0, 25, 50, 75, 100 e 125 kg ha-1), com quatro repetições. Recomenda-se o uso da haste escarificadora como mecanismo de distribuição do fertilizante, para o cultivo do feijoeiro de inverno. A adubação nitrogenada em cobertura proporciona incrementos à produtividade do feijoeiro de inverno.

DNA damage and nitric oxide production in mice following infection with L. chagasi

Leishmania chagasi, which causes visceral leishmaniasis in South America, is an obligate intracellular protozoan. Production of nitric oxide by macrophages during the inflammatory response is one of the main microbicidal mechanisms against this parasite. The goal of this study was to evaluate whether L. chagasi infection causes DNA damage in peripheral blood and spleen cells of Balb/c mice and whether such damage may be related to NO production. Balb/c mice were either infected with L chagasi or maintained as controls. The single-cell gel electrophoresis (comet) assay was used to measure DNA damage in peripheral blood and spleen cells, and the Griess reaction was used to measure NO production in the spleen. L chagasi infection induced DNA damage in peripheral blood and spleen cells of infected mice. Macrophages from the control group, challenged with L. chagasi, showed significantly (p < 0.05) greater NO production, compared to non-challenged cells. Treatment of spleen cells with N(G)-monomethyl-L-arginine (LNMMA) caused a significant reduction of NO production and DNA damage (p < 0.05). Our results indicate that L. chagasi induces DNA damage in the peripheral blood and spleen cells and that NO not only causes killing of the parasite but also induces DNA damage in adjacent cells. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.