Prospecção de genes de interesse biotecnológico : uma abordagem metagenômica

The total number of prokaryotic cells on Earth has been estimated at 4 to 6x1030 and only about 1% of microorganisms present in the environment can be cultivated by standard techniques of cultivation and plating. Therefore, it is a huge biological and genetic pool that can be exploited, for the identification and characterization of genes with biotechnological potential. Within this perspective, the metagenomics approach was applied in this work. Functional screening methods were performed aiming to identify new genes related to DNA repair and / or oxidative stress resistance, hydrocarbon degradation and hydrolytic activities (lipase, amylase and protease). Metagenomic libraries were built utilizing DNA extracted from soil samples collected in João Câmara RN. The libraries were analyzed functionally using specific substrate containing solid medium (hydrolytic activity), supplemented with H2O2 (DNA repair and / or resistance to oxidative stress) and liquid medium supplemented with light Arabian oil (activity, degradation of hydrocarbons). After confirmation of activity and exclusion of false-positive results, 49 clones were obtained, being 2 positive for amylase activity, 22 resistant to oxidative stress generated by H2O2 and 25 clones active for hydrocarbons degradation. Analysis of the sequences showed hypothetical proteins, dienelactona hydrolase, DNA polymerase, acetyltransferase, phosphotransferase, methyltransferase, endonucleases, among other proteins. The sequence data obtained matched with the functions tested, highlighting the success of metagenomics approaches combined with functional screening methods, leading to very promising results

Efeitos da ligadura do ducto pancreático e da secção ductal com livre drenagem de secreções para o peritônio sobre as funções endócrina e exócrina do pâncreas: estudo clínico e laboratorial em coelhos

As ressecções pancreáticas seguidas de anastomoses acompanham-se de altas taxas de morbidade, que incluem: surtos de pancreatite e, principalmente, fístulas digestivas. Nos transplantes pancreáticos a drenagem da parte exócrina do enxerto para o intestino ou para a bexiga, além das peculiaridades técnicas, também não é isenta de diversas complicações. Visando evitar ou atenuar tais conseqüências e simplificar a técnica cirúrgica, têm sido usadas outras abordagens para o tratamento ductal do coto/enxerto pancreático, tais como: drenagem livre de secreções para o peritônio, com o ducto pancreático aberto, ligadura ductal e oclusão do ducto com polímeros sintéticos. OBJETIVO: O presente estudo visa avaliar clínica e laboratorialmente as funções endócrina e exócrina do pâncreas de coelhos com o ducto aberto e ligado. MÉTODOS: Foram realizadas 150 operações, divididas em 3 grupos: N - manipulação/controle (n=50), A - grupo aberto (n=50), e L - ligado (n=50). Os momentos de observação foram pré-operatório, dia 0 (dia da operação) e pós-operatório (observação e sacrifício): 7 dias, 14 dias, 28 dias, 90 dias e 180 dias. Os parâmetros analisados foram: estado geral, atividade, controles do peso corporal, ingestão hídrica, ingestão alimentar e dosagens da amilase sangüínea, glicemia, glicose urinária e insulina plasmática. RESULTADOS: Todos os grupos tiveram evolução clínica similar, com bom estado geral, ganho ponderal progressivo e valores normais da ingestão hídrica e ingestão alimentar. Exceto uma significativa elevação da amilase sangüínea nas primeiras 24-48h para os 2 grupos com interferência ductal, não houve qualquer alteração dos níveis basais da glicemia, glicosúria e insulinemia entre os 3 grupos experimentais, em todos os momentos de observação. CONCLUSÃO: À exceção da amilase sangüínea, cujos níveis basais foram significativamente elevados no 1º e 2º dias de pós-operatório, as duas modalidades técnicas de abordagem da secreção exócrina do pâncreas, utilizadas em coelhos, não determinaram quaisquer alterações clínicas, bem como dos níveis basais de glicose sangüínea, glicose urinária e insulina plasmática, durante 6 meses de seguimento.

Diabetes induced immunological and biochemical changes in human colostrum

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

Farelo de trigo e complexo enzimático na alimentação de frangas de reposição

Foram avaliados os efeitos da inclusão do farelo de trigo (FT) com e sem a suplementação da ração com um complexo enzimático (CE), composto de amilase, protease e celulase, sobre o desempenho de frangas semipesadas (15 semanas de idade) e seu efeito residual na produção de ovos. Foram utilizadas 288 frangas, distribuídas em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4X2, sendo quatro níveis de FT e dois níveis de um CE na ração: 0 (controle), 10, 20 e 30% X suplementação com 0 ou 50g de um CE/100 kg de ração, resultando em oito tratamentos, com seis repetições. Na fase de crescimento, o consumo de ração, o ganho de peso, a conversão alimentar e o peso vivo foram melhores para as aves que receberam as dietas isentas de FT. A adição do CE diminuiu o consumo de ração nas dietas com 0 e 30% de FT. Durante a fase de produção, o uso do CE na ração de recria sem FT aumentou o peso vivo das aves, mas reduziu no nível de 30% de FT. A produção de ovos diminuiu no nível de 20% de FT quando a dieta foi suplementada com o CE. As conversões alimentares no nível de 10% de FT foram semelhantes ao controle. Observou-se efeito quadrático do nível de FT sobre a conversão por massa de ovos, que foi melhor com 8,01%. Portanto, recomenda-se até 8,01% de inclusão do farelo de trigo na ração de poedeiras semipesadas de 15 a 19 semanas de idade.

Spontaneously hypertensive rat as experimental model of salivary hypofunction

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

Temporal response pattern of biochemical analytes in experimental diabetes

The activities of the enzymes aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), alkaline phosphatase (ALP), lactate dehydrogenase (LD), creatine kinase (CK), amylase (AMS) and angiotensin converting enzyme (ACE) have been used to assess the toxic effects of xenobiotics that have hypoglycaemic action in hepatic, pancreatic, renal and muscle tissue. Using a validated experimental model of diabetes mellitus in rats, we ascertained whether this syndrome itself affected the serum activities of these enzymes over a 53-day period. Levels of hepatic enzymes AST, ALT and ALP were higher in the streptozotocin (STZ)diabetic rats (group D), but were controlled by insulin therapy (group DI). AMS was reduced in group D and unchanged in group DI rats. Proteinuria was detected 1 day after STZ administation and partially controlled by insulin (group DI); its early presence in group D rats, and the lack of any change in serum ACE in this group, indicates that proteinuria is the better marker for microangiopathy. Microscopic examination of liver, kidney, heart and skeletal muscles (soleus and extensor digitorum longus) revealed various alterations in group D rat tissues, which were less pronounced in group DI. The liver, pancreas and kidney tissue-damage was consistent with the altered serum levels of AST, ALT, ALP and AMS and proteinuria. We conclude that: (i) rigorous control is required when these serum-enzyme levels are used as indicators of tissue toxicity in experimental diabetes, and (ii) LD, CK and bilirubin serum levels, which are unaffected by diabetes, can be used when testing effects of xenobiotics on tissues.

Concentração de enzimas amilolíticas na hidrólise do amido de gengibre

Uma possibilidade de incremento na cadeia produtiva do gengibre seria o uso de rizomas desclassificados para comercialização in natura, ou mesmo o resíduo da extração de óleos, como matérias-primas para a obtenção de bebidas destiladas. O amido não é diretamente fermentável, necessitando de uma hidrólise prévia de suas cadeias para a obtenção de glicose. Neste trabalho, objetivou-se avaliar o efeito das concentrações de amilases sobre o perfil de açúcares e rendimento no processo de hidrólise-sacarificação de gengibre. O processo seguiu o delineamento central composto rotacional para dois fatores, totalizando 11 tratamentos. Os resultados obtidos mostram o efeito das concentrações da α-amilase (Termamyl 2X) e da amiloglucosidase (AMG 300L) sobre o teor de glicose do hidrolisado e efeito da concentração de amiloglucosidase sobre o teor de dextrina. Os maiores rendimentos de hidrólise da suspensão de gengibre foram obtidos nas condições de elevada concentração de -amilase e amiloglucosidase.

Enzymes in juice processing: a review

P>The use of enzymes in juice industry has contributed in increasing the yield and production of various types of juices. The addition pectinases aims in particular to degrade the pectic substances, in the cell wall and middle lamella of the cells of plants, aiming to minimise the impacts of these compounds on the characteristics of the final product, such as colour, turbidity and viscosity. Enzymes able to remove bitterness of citrus juice, extract pigments, among other applications, have also had great interest in the juice industry.

Survival of Atta sexdens workers on different food sources

Leaf-cutting ants belonging to the tribe Attini are major herbivores and important agriculture pests in the neotropics, these ants being thought to feed on the sap which exudes from the plant material which they cut and also on the mycelium of a symbiotic fungus that grows on plant material inside their nests in what is called 'the fungus garden'. However, we have found that the survival of Atta sexdens worker ants on leaves, on mycelium. of the ants' symbiotic fungus, Leucoagaricus gongylophorus, or on plant polysaccharides was the same as that of starved A. sexdens, while, conversely, significantly longer survival was achieved by ants fed on the fungus garden material or on some of the products (especially glucose) of the hydrolysis of plant polysaccharides. We found that the fungus garden contained glucose at a higher concentration than that found in leaves or fungal mycelium, and that this glucose was consumed by the ant to the extent that it was probably responsible for up to 50% of the nutritional needs of the workers. The fungus garden contained polysaccharide degrading enzymes (pectinase, amylase, xylanase and cellulase) in proportions similar to that observed in laboratory cultures of L. gongylophorus. It thus appears that A. sexdens workers obtain a significant part of their nutrients from plant polysaccharide hydrolysis products produced by the action of extracellular enzymes released by L. gongylophorus. In this paper we discuss the symbiotic nutrition strategy of A. sexdens workers and brood and the role played by plant polysaccharides in the nutrition of attine ants. (C) 2003 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

Profiling the proteome complement of the secretion from hypopharyngeal gland of Africanized nurse-honeybees (Apis mellifera L.)

The protein complement of the secretion from hypopharyngeal gland of nurse-bees (Apis mellifera L.) was partially identified by using a combination of 2D-PAGE, peptide sequencing by MALDI-PSD/MS and a protein engine identification tool applied to the honeybee genome. The proteins identified were compared to those proteins already identified in the proteome complement of the royal jelly of the honey bees. The 2D gel electrophoresis demonstrated this protein complement is constituted of 61 different polypepides, from which 34 were identified as follows: 27 proteins belonged to MRJPs family, 5 proteins were related to the metabolism of carbohydrates and to the oxido-reduction metabolism of energetic Substrates, I protein was related to the accumulation of iron in honeybee bodies and I protein may be a regulator of MRJP-1 oligomerization. The proteins directly involved with the carbohydrates and energetic metabolisms were: alpha glucosidase, glucose oxidase and alpha amylase, whose are members of the same family of enzymes, catalyzing the hydrolysis of the glucosidic linkages of starch; alcohol dehydrogenase and aldehyde dehydrogenase, whose are constituents of the energetic metabolism. The results of the present manuscript support the hypothesis that the most of these proteins are produced in the hypoharyngeal gland of nurse-bees and secreted into the RJ. (C) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Generation of Nutrients and Detoxification: Possible Roles of Yeasts in Leaf-Cutting Ant Nests.

The possible roles played by yeasts in attine ant nests are mostly unknown. Here we present our investigations on the plant polysaccharide degradation profile of 82 yeasts isolated from fungus gardens of Atta and Acromyrmex species to demonstrate that yeasts found in ant nests may play the role of making nutrients readily available throughout the garden and detoxification of compounds that may be deleterious to the ants and their fungal cultivar. Among the yeasts screened, 65% exhibited cellulolytic enzymes, 44% exhibited pectinolytic activity while 27% and 17% possess enzyme systems for the degradation of protease and amylase, respectively. Galacturonic acid, which had been reported in previous work to be poorly assimilated by the ant fungus and also to have a negative effect on ants' survival, was assimilated by 64% and 79% of yeasts isolated from nests of A. texana and Acromyrmex respectively. Our results suggest that yeasts found in ant nests may participate in generation of nutrients and removal of potentially toxic compounds, thereby contributing to the stability of the complex microbiota found in the leaf-cutting ant nests.

Subcellular localization of proteins labeled with GFP in Xanthomonas citri ssp citri: targeting the division septum

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

Production of Crude Xylanase from Thermoascus Aurantiacus CBMAI 756 Aiming the Baking Process

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

Effect of annealing on the semicrystalline structure of normal and waxy corn starches

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

Estrutura dos grânulos de amido de milho normal e ceroso

Visando obter informações a respeito da estrutura dos grânulos, amidos de milho normal e ceroso foram isolados e submetidos à ação da a-amilase e amiloglucosidase. Para elucidar a estrutura dos grânulos, os resíduos desta hidrólise foram submetidos à cromatografia de permeção em gel Sephadex G-50, diretamente e após sucessivas digestões enzimáticas com pululanase e b-amilase. Os resultados mostraram que existem diferenças nos resíduos dos amidos de milho ceroso e normal, tratados com a-amilase e amiloglucosidase. No resíduo do amido de milho ceroso, os perfis de eluição mostraram duas frações a 290 e 350 ml (picos I e II) respectivamente, que não eram suscetíveis ao ataque da a-amilase e amiloglucosidase, indicando que estas frações faziam parte das zonas cristalinas do amido. Estas frações também faziam parte das áreas cristalinas no amido normal. A presença do pico V à 390 ml na a-glucana do amido de milho normal sugeriu que além das duas frações não suscetíveis à hidrólise existia outra que também participava das zonas cristalinas deste amido como regiões não suscetíveis às enzimas formando, consequentemente, rede cristalina fortemente associada. A presença deste pico a 390 ml sugeriu arranjo cristalino distinto entre o amido de milho ceroso e o normal.