Downregulation of ultraspiracle gene expression delays pupal development in honeybees

Ecdysteroids regulate many aspects of insect physiology after binding to a heterodimer composed of the nuclear hormone receptor proteins ecdysone receptor (EcR) and ultraspiracle (Use). Several lines of evidence have suggested that the latter also plays important roles in mediating the action of juvenile hormone (JH) and, thus, integrates signaling by the two morphogenetic hormones. By using an RNAi approach, we show here that Us p participates in the mechanism that regulates the progression of pupal development in Apis mellifera, as indicated by the observed pupal developmental delay in usp knocked-down bees. Knock-down experiments also suggest that the expression of regulatory genes such as ftz transcription factor 1 (ftz-f1) and juvenile hormone esterase (jhe) depend on Usp. Vitellogenin (vg), the gene coding the main yolk protein in honeybees, does not seem to be under Usp regulation, thus suggesting that the previously observed induction of vg expression by JH during the last stages of pupal development is mediated by yet unknown transcription factor complexes. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

The juvenile hormone (JH) epoxide hydrolase gene in the honey bee (Apis mellifera) genome encodes a protein which has negligible participation in JH degradation

Epoxide hydrolases are multifunctional enzymes that are best known in insects for their role in juvenile hormone (JH) degradation. Enzymes involved in JH catabolism can play major roles during metamorphosis and reproduction, such as the JH epoxide hydrolase (JHEH), which degrades JH through hydration of the epoxide moiety to form JH diol, and JH esterase (JHE), which hydrolyzes the methyl ester to produce JH acid. In the honey bee, JH has been co-opted for additional functions, mainly in caste differentiation and in age-related behavioral development of workers, where the activity of both enzymes could be important for JH titer regulation. Similarity searches for jheh candidate genes in the honey bee genome revealed a single Amjheh gene. Sequence analysis, quantification of Amjheh transcript levels and Western blot assays using an AmJHEH-specific antibody generated during this study revealed that the AmJHEH found in the fat body shares features with the microsomal JHEHs from several insect species. Using a partition assay we demonstrated that AmJHEH has a negligible role in JH degradation, which, in the honey bee, is thus performed primarily by JHE. High AmJHEH levels in larvae and adults were related to the ingestion of high loads of lipids, suggesting that AmJHEH has a role in dietary lipid catabolism. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Expression of constitutively activated human c-Kit in myb transformed early myeloid cells leads to factor independence, histiocytic differentiation, and tumorigenicity

The cDNAs encoding wild type (WT) human receptor tyrosine kinase c-Kit and a constitutively activated mutant, V816Kit, were introduced into granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF)-dependent early murine hemopoietic cells, which had been transformed with activated Myb, WTKit cells were able to grow in the presence of the human ligand for Kit, stem cell factor (SCF), but displayed reduced growth and clonogenic potential in either SCF or GM-CSF compared with the parental cells in GM-CSF. In contrast, V816Kit cells grew without factor at a higher rate than the parental cells in GM-CSF and displayed increased clonogenicity. Dissection of the growth characteristics in liquid culture showed that in the presence of appropriate factors, the different populations had similar proliferation rates, but that V816Kit profoundly increased cell survival compared with WTKit or parental cells, This suggests that the signals transduced by WTKit activated with SCF, and by V816Kit, were not identical. Also, WTKit and V816Kit-expressing cells both varied from the early myeloid progenitor phenotype of the parental cells and gave rise to a small number of large to giant adherent cells that expressed macrophage (alpha-naphthyl acetate) esterase and neutrophil (naphtol-AS-D-chloroacetate) esterase, were highly phagocytic and phenotypically resembled histiocytes. Thus, WTKit activated by SCF and V816Kit were able to induce differentiation in a proportion of Myb-transformed myeloid cells. The factor independent V816Kit cells, unlike the parental and WTKit expressing cells, were shown to produce tumors of highly mitotic, invasive cells at various stages of differentiation in syngeneic mice. These results imply that constitutively activated Kit can promote the development of differentiated myeloid tumors and that its oncogenic effects are not restricted to lineages (mast cell and B-cell acute lymphoblastic leukemia), which have been reported previously. Furthermore, the mixed populations of cells in culture and in the tumors phenotypically resembled the leukemic cells from patients with monocytic leukemia with histiocytic differentiation (acute myeloid leukemia-M5c), a newly proposed subtype of myeloid leukemia. (C) 1997 by The American Society of Hematology.

Utilização de ultrassom na conservação de suco de laranja : efeito sobre características físico-químicas, enzimáticas, microbiológicas e sensoriais

O consumo de suco de frutas vem aumentando no Brasil. Entre 2002 e 2009 o consumo de sucos, sejam eles concentrados, em pó, sucos ou néctares, aumentou em 21%. Devido ao seu sabor agradável e doce, e ao seu valor nutricional, o suco de laranja é o suco mais comum fabricado pela indústria de processamento de bebidas. Diversos fatores podem afetar a qualidade do suco de laranja. A microbiota típica presente no suco de laranja pode ser proveniente de várias etapas de sua produção. Em relação às enzimas, a pectinametilesterase (PME) é a principal causadora de alterações em suco laranja. A pasteurização e a esterilização comercial são os métodos de conservação mais comuns utilizados para inativar enzimas e micro-organismos, porém podem causar efeitos adversos em relação às características sensoriais (cor, sabor, aroma, e outros) dos produtos. A tecnologia de ultrassom vem sendo estudada recentemente como uma forma de conservar os alimentos sem causar efeitos indesejáveis como os provocados pelos tratamentos térmicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a utilização da tecnologia de ultrassom e de ultrassom aliado a temperaturas brandas, como forma de conservar suco de laranja. Para isto, foram analisadas a contagem de mesófilos totais e bolores e leveduras, a atividade da pectinametilesterase, o teor de vitamina C, a cor, o pH, o teor de sólidos solúveis e a estabilidade em relação à turbidez. Ainda, avaliou-se a aceitação sensorial de suco de laranja submetido à termossonicação. Os resultados foram comparados com os obtidos para o suco natural e o suco pasteurizado. Utilizou-se um ultrassom de 40 kHz, associado às temperaturas de 25 ºC, 30 ºC, 40 ºC, 50 ºC e 60 ºC durante 10 minutos. Os tratamentos utilizando ultrassom a 50 ºC e 60 ºC foram capazes de reduzir a contagem de bolores e leveduras e de mesófilos totais, apresentando uma redução de 3 ciclos logarítmicos. Resultado similar foi encontrado quando realizado o tratamento térmico a 90 ºC por 30 segundos. Observou-se que a aplicação da termossonicação permitiu uma redução significativa na atividade de PME e uma menor perda de vitamina C. O tratamento que apresentou melhor redução na atividade de PME foi utilizando ultrassom 40 kHz com temperatura de 60 ºC. Em relação ao ácido ascórbico, quanto menor a temperatura utilizada em conjunto com a sonicação, menor foi a perda deste composto. O teor de sólidos solúveis, o pH e a cor do suco não foram alterados ao longo do processamento. Avaliando a aceitabilidade do suco, verificou-se que a cor não foi influenciada por nenhum tratamento. Em relação ao aroma, sabor e aceitação global o suco submetido a termossonicação obteve aceitação sensorial superior à encontrada para o suco pasteurizado. Concluiu-se então que a utilização da termossonicação como uma forma de conservação para suco de laranja é viável.

Influência dos diferentes períodos de colheita na expressão de isoenzimas em sementes de cevada

O objetivo foi avaliar os padrões isoenzimáticos de Esterase (EST - EC 3.1.1.1), Fosfatase Ácida (ACP - EC 3.1.3.2), Malato Desidrogenase (MDH - EC 1.1.1.37), Álcool Deshidrogenase (ADH - EC 1.1.1.1) e Glutamato Oxalacetato Transaminase (GOT - EC 2.6.1.1), em sementes e plântulas de dois cultivares de cevada (MN 721 e Scarlett). As sementes foram fornecidas pela empresa Westermann, localizada no município de Piratini, Rio Grande do Sul, onde foi realizado o cultivo da cevada em 2007. Foram colhidas em três épocas com diferentes percentuais de umidade, secas a 13% de umidade e armazenadas em câmara fria. Os cinco sistemas isoenzimáticos analisados apresentaram variações na expressão, principalmente quando comparados entre sementes e plântulas. Concluiu-se que há variação no padrão de expressão das enzimas EST, ACP, MDH, ADH e GOT entre sementes e plântulas. A expressão das enzimas EST e GOT foi pouco e muito influenciada pela época de colheita, respectivamente.

Qualidade fisiológica, sanitária e enzimática de sementes de arroz irrigado recobertas com silício

O tratamento de sementes com a utilização de silício em sementes de boa qualidade constitui prática para o aumento da produtividade. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do recobrimento de sementes de arroz com duas fontes de silício, em seus atributos fisiológicos, enzimáticos e sanitários. Empregaram-se os cultivares de arroz Irga 424 e Puitá Inta CL e de duas fontes de silício: silicato de alumínio e casca de arroz carbonizada moída, consistindo nas doses de 0; 30; 60; 90 e 120 g 100 kg-1 (de cada produto aplicado) de sementes mais polímero e água, totalizando um volume de calda de 1 L 100 kg-1 de sementes. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições. A qualidade fisiológica das sementes foi avaliada no (LAS-FAEM\UFPel) pelos testes de germinação, primeira contagem de germinação, comprimento da parte aérea e raiz, teste de frio e emergência em campo. Para diferenciação isoenzimática, as isoenzimas analisadas foram: esterase, glutamato oxalacetato transaminase e peroxidase, para todos os tratamentos. A avaliação da qualidade sanitária das sementes foi realizada pelo método do papel de filtro ou "Blotter Test". Doses crescentes de casca de arroz carbonizada e de silicato de alumínio, até 120 g 100 kg-1 de sementes, incrementam o vigor de sementes de arroz, avaliados pelo comprimento de raiz e pela emergência a campo. As fontes casca de arroz carbonizada e caulim controlam a incidência de fungos de solo nas sementes de arroz.

Q192R polymorphism of the paraoxonase-1 gene as a risk factor for obesity in Portuguese women

Introduction - Obesity became a major public health problem as a result of its increasing prevalence worldwide. Paraoxonase-1 (PON1) is an esterase able to protect membranes and lipoproteins from oxidative modifications. At the PON1 gene, several polymorphisms in the promoter and coding regions have been identified. The aims of this study were i) to assess PON1 L55M and Q192R polymorphisms as a risk factor for obesity in women; ii) to compare PON1 activity according to the expression of each allele in L55M and Q192R polymorphisms; iii) to compare PON1 activity between obese and normal-weight women. Materials and methods - We studied 75 healthy (35.9±8.2 years) and 81 obese women (34.3±8.2 years). Inclusion criteria for obese subjects were body mass index ≥30 kg/m2 and absence of inflammatory/neoplasic conditions or kidney/hepatic dysfunction. The two PON1 polymorphisms were assessed by real-time PCR with TaqMan probes. PON1 enzymatic activity was assessed by spectrophotometric methods, using paraoxon as a substrate. Results - No significant differences were found for PON1 activity between normal and obese women. Nevertheless, PON1 activity was greater (P<0.01) for the RR genotype (in Q192R polymorphism) and for the LL genotype (in L55M polymorphism). The frequency of allele R of Q192R polymorphism was significantly higher in obese women (P<0.05) and was associated with an increased risk of obesity (odds ratio=2.0 – 95% confidence interval (1.04; 3.87)). Conclusion - 55M and Q192R polymorphisms influence PON1 activity. The allele R of the Q192R polymorphism is associated with an increased risk for development of obesity among Portuguese Caucasian premenopausal women.

Efeito de metais pesados na alga Pseudokirchneriella subcapitata

O impacto dos metais pesados em ambientes aquáticos, incluindo águas residuais, é vulgarmente determinado através de testes de toxicidade. A microalga Pseudokirchneriella subcapitata é usada nos métodos de toxicidade recomendados por organismos Internacionais como a EPA (Environmental Protection Agency) e a OCDE (Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Económico). O presente trabalho teve como objectivo avaliar o impacto do cádmio e do zinco no crescimento, na autofluorescência e na actividade metabólica da alga P. subcapitata. Para tal, a alga, em fase exponencial de crescimento, foi inoculada no meio de cultura contendo Cd (150, 500 ou 700 nmol/l) ou Zn (300, 1800 ou 6000 nmol/l). A concentração mais baixa de Cd e Zn não provocou qualquer efeito inibitório. Para uma concentração intermédia de Cd e Zn, observou-se uma redução do crescimento, ao fim de 72 h, de 63 e 50 %, respectivamente. No caso da concentração mais elevada de Cd e de Zn, observou-se uma redução do crescimento, ao fim de 72 h, de 83 e 97 %, respectivamente. A perda de autofluorescência da alga, devido à presença de Cd e de Zn, seguiu um padrão similar ao efeito sobre o crescimento. Resultados preliminares mostraram que a exposição das células de P. subcapitata a 700 nmol/ de Cd, durante 1h, induziu uma inibição da actividade esterásica de 52 %, enquanto que a incubação com 6000 nmol/l de Zn, durante 6 h, provocou uma redução da actividade esterásica de ~ 50 %. Em conclusão, os resultados obtidos mostram que o Cd é mais tóxico que o Zn para a alga P. subcapitata. A perda de autofluorescência, devido à exposição aos metais pesados em estudo, ocorreu segundo um padrão similar ao efeito inibitório sobre o crescimento. O Cd e Zn provocaram uma rápida perda (no espaço de 6 h) da actividade esterásica. Estes resultados sugerem que a avaliação da actividade esterásica da alga P. subcapitata poderá constituir um indicador sensível na avaliação da toxicidade.

Synthesis, structural characterization and leishmanicidal activity evaluation of ferrocenyl N-heterocyclic compounds

Agência Financiadora: FCT - PTDC/QUI/72656/2006 ; SFRH/BPD/27454/2006; SFRH/BPD/44082/2008; SFRH/BPD/41138/2007

Caracterização da resistência à antracnose dos frutos verdes do cafeeiro

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Biologia, especialidade Biologia Vegetal,pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Human cutaneous leishmaniasis caused by Leishmania (Viannia) braziliensis in Santiago del Estero, Argentina: identification of parasites by monoclonal antibodies and isoenzymes

Diagnostic and parasite characterization and identification studies were carried out in human patients with cutaneous leishmaniasis lesions in Santiago del Estero, Northern Province of Argentina. Diagnostic procedures were biopsies of lesions for smears and inoculations in hamster, needle aspirations of material from ulcers for "in vitro" cultures. Immunodiagnostic techniques applied were IFAT-IgG and Montenegro skin test. Primary isolation of eight stocks of leishmanial parasites was achieved from patients with active lesions. All stocks were biologically characterized by their behaviour in hamster, measurements of amastigote and promastigotes and growth "in vitro". Eight stocks were characterized and identified at species level by their reactivity to a cross-panel of sub-genus and specie-specific Monoclonal Antibodies through an Indirect Immunofluorescence technique and a Dot-ELISA. We conclude from the serodeme analysis of Argentina stocks that: stocks MHOM/AR/92/SE-1; SE-2; SE-4; SE-8; SE-8-I; SE-30; SE-34 and SE-36 are Leishmania (Viannia) braziliensis. Three Leishmania stocks (SE-1; SE-2 and SE-30) did not react with one highly specie-specific Monoclonal Antibody (Clone: B-18, Leishmania (Viannia) braziliensis marker) disclosing two serodeme group patterns. Five out of eight soluble extracts of leishmanial promastigotes were electrophoresed on thin-layer starch gels and examined for the enzyme MPI, Mannose Phosphate Isomerase; MDH, Malate Dehydrogenase; 6PGD, 6 Phosphogluconate Dehydrogenase; NH, Nucleoside Hydrolase, 2-deoxyinosinc as substrate; SOD, Superoxide Dismutase; GPI, Glucose Phosphate Isomerase and ES, Esterase. From the isoenzyme studies we concluded that stocks: MHOM/AR/92/SE-1; SE-2; SE-4; SE-8 and SE-8-I are isoenzymatically Leishmania (Viannia) braziliensis. We need to analyze more enzymes before assigning them to a braziliensis zymodeme.

Use of a fluorescence-based approach to assess short-term responses of the alga Pseudokirchneriella subcapitata to metal stress

This work explores the use of fluorescent probes to evaluate the responses of the green alga Pseudokirchneriella subcapitata to the action of three nominal concentrations of Cd(II), Cr(VI), Cu(II) and Zn(II) for a short time (6 h). The toxic effect of the metals on algal cells was monitored using the fluorochromes SYTOX Green (SG, membrane integrity), fluorescein diacetate (FDA, esterase activity) and rhodamine 123 (Rh123, mitochondrial membrane potential). The impact of metals on chlorophyll a (Chl a) autofluorescence was also evaluated. Esterase activity was the most sensitive parameter. At the concentrations studied, all metals induced the loss of esterase activity. SG could be used to effectively detect the loss of membrane integrity in algal cells exposed to 0.32 or 1.3 μmol L−1 Cu(II). Rh123 revealed a decrease in the mitochondrial membrane potential of algal cells exposed to 0.32 and 1.3 μmol L−1 Cu(II), indicating that mitochondrial activity was compromised. Chl a autofluorescence was also affected by the presence of Cr(VI) and Cu(II), suggesting perturbation of photosynthesis. In conclusion, the fluorescence-based approach was useful for detecting the disturbance of specific cellular characteristics. Fluorescent probes are a useful diagnostic tool for the assessment of the impact of toxicants on specific targets of P. subcapitata algal cells.

Responses of the alga Pseudokirchneriella subcapitata to long-term exposure to metal stress

The green alga Pseudokirchneriella subcapitata has been widely used in ecological risk assessment, usually based on the impact of the toxicants in the alga growth. However, the physiological causes that lead algal growth inhibition are not completely understood. This work aimed to evaluate the biochemical and structural modifications in P. subcapitata after exposure, for 72 h, to three nominal concentrations of Cd(II), Cr(VI), Cu(II) and Zn(II), corresponding approximately to 72 h-EC10 and 72 h-EC50 values and a high concentration (above 72 h-EC90 values). The incubation of algal cells with the highest concentration of Cd(II), Cr(VI) or Cu(II) resulted in a loss of membrane integrity of ~16, 38 and 55%, respectively. For all metals tested, an inhibition of esterase activity, in a dose-dependent manner, was observed. Reduction of chlorophyll a content, decrease of maximum quantum yield of photosystem II and modification of mitochondrial membrane potential was also verified. In conclusion, the exposure of P. subcapitata to metals resulted in a perturbation of the cell physiological status. Principal component analysis revealed that the impairment of esterase activity combined with the reduction of chlorophyll a content were related with the inhibition of growth caused by a prolonged exposure to the heavy metals.

Effects of piperonyl butoxide on the toxicity of the organophosphate temephos and the role of esterases in the insecticide resistance of Aedes aegypti

IntroductionThe effects of piperonyl butoxide (PBO) on the toxicity of the organophosphate temephos (TE) and the role of esterases in the resistance of Aedes aegypti to this insecticide were evaluated.MethodsA. aegypti L4 larvae susceptible and resistant to TE were pre-treated with PBO solutions in acetone at concentrations of 0.125, 0.25, 0.5, 1, and 2% for 24h and subsequently exposed to a diagnostic concentration of 0.02mg/L aqueous TE solution. The esterase activity of the larvae extracts pre-treated with varying PBO concentrations and exposed to TE for three time periods was determined.ResultsAt concentrations of 0.25, 0.5, 1, and 2%, PBO showed a significant synergistic effect with TE toxicity. High levels of esterase activity were associated with the survival of A. aegypti L4 larvae exposed to TE only.ConclusionsThe results of the biochemical assays suggest that PBO has a significant inhibitory effect on the total esterase activity in A. aegypti larvae.

Aperfeiçoamento da técnica de eletroforese para análise isoenzimática de clones de seringueira (Hevea sp.)1

Este estudo foi conduzido no sentido de otimizar as técnicas de preparo de extratos de folíolos e identificar tampões e condições de corrida que proporcionassem uma boa definição dos perfis eletroforéticos de clones de seringueira. Foram testados 25 diferentes sistemas enzimáticos utilizando-se onze sistemas tamponantes. Não foram encontradas diferenças na qualidade dos zimogramas obtidos nos diferentes estádios fenológicos analisados, em amostras submetidas a diferentes condições de centrifugação e nas diferentes plantas de um mesmo clone. Extratos de folíolos liofilizados apresentaram resolução semelhante para Adh, Pgi, 6Pgdh, Lap-1, Skdh, Acp, Mdh, ßGlu, Pgm e Idh que homogenados de folíolos não liofilizados preparados até 2 dias pós-coleta. Os padrões de Got e Est apresentaram boa nitidez somente em extratos de folíolos frescos. As demais enzimas não apresentaram resolução satisfatória. Com o uso de diferentes substratos, foi possível detectar nove regiões de atividade esterásica nas condições empregadas, embora variação genética tenha sido caracterizada para apenas três locos nos clones analisados. Os fenótipos observados para esterase-7 utilizando-se ésteres derivados de naftol foram semelhantes aos padrões encontrados utilizando L-benzoil-ßnaftilamida como substrato, indicando que esta esterase seja, provavelmente, uma en-dopeptidase. A utilização de substratos fluorogênicos permitiu ainda a detecção de uma variante eletroforética de Acp em Hevea nítida e uma variante de ßGlu em Hevea rigidifolia.