Aproximación de química genómica para el entendimiento de la repuesta defensiva vegetal frente a patógenos: Identificación de moléculas antagonistas y agonistas de la regulación transcripcional en el mutante ocp1 de Arabidopsis thaliana

La genètica química en plantes constitueix una poderosa ferramenta en auge. Per a profunditzar en l’enteniment dels mecanismes defensius vegetals front a l’atac de microorganismes patògens es va realitzar un rastreig de molècules moduladores de l’expressió del gen Ep5C, que s’activa en resposta a l’aplicació de H2O2 y a l’atac de Pseudomonas syringae. S’ha utilizat el mutant ocp1 d’ Arabidopsis thaliana, obtés per mutagènesi a partir de plantes transgèniques pEp5C::GUS. Coneguda la relació d’Ep5C amb la RdDM gràcies a la implicació funcional d’OCP1 i OCP11, s’identifica a MOD18, MOD2 i MOD1 com a potencials molècules implicades en aquesta ruta. A més a més, s’identifica a MOD1 com a molècula activadora de les defenses a través de la ruta mediada per àcid salicílic.

Identificación de características forenses avanzadas a partir del ADN: etnogeografía, patología delictiva y morfoanatomía

Resumen: El uso de la molécula de ADN ha revolucionado el mundo de la Genética forense, convirtiéndose en una herramienta poderosa para resolver un gran número de casos judiciales. El ADN permite identificar a una persona determinada con una probabilidad de error ínfima. Utilizando el análisis del ADN los ámbitos clásicos de actuación han sido: la resolución de grandes delitos, las pruebas de paternidad o de parentesco en general y por último la identificación de restos humanos que estuviesen muy dañados. Sin embargo, los investigadores policiales buscan obtener más información a partir de las moléculas de ADN extraídas de muestras biológicas (sangre, saliva, semen, células epiteliales, etc.). En este trabajo abordaremos los conocimientos que en la actualidad se tienen de algunas de las características del aspecto externo de los individuos a partir del análisis del ADN de las muestras, su interés desde el punto de vista jurídico y sus limitaciones. En concreto nos centraremos en cuatro grandes áreas de estudio: el análisis del origen geográfico de los ancestros, la genética del comportamiento, la genética médica y las predicciones de características externas tales como el color de los ojos, del cabello, de la piel, la estatura y la edad. Palabras clave: Genética forense, ADN. Origen étnico-geográfico. Patología delictiva. Características externas visibles.

Visualitzador de molècules d'ADN per laboratori virtual

Com a continuació del treball de final de carrera “Desenvolupament d’un laboratori virtual per a les pràctiques de Biologia Molecular” de Jordi Romero, s’ha realitzat una eina complementaria per a la visualització de molècules integrada en el propi laboratori virtual. Es tracta d’una eina per a la visualització gràfica de gens, ORF, marques i seqüències de restricció de molècules reals o fictícies. El fet de poder treballar amb molècules fictícies és la gran avantatge respecte a les solucions com GENBANK que només permet treballar amb molècules pròpies. Treballar amb molècules fictícies fa que sigui una solució ideal per a l’ensenyament, ja que dóna la possibilitat als professors de realitzar exercicis o demostracions amb molècules reals o dissenyades expressament per a l’exercici a demostrar. A més, permet mostrar de forma visual les diferents parts simultàniament o per separat, de manera que ofereix una primera aproximació interpretació dels resultats. Per altra banda, permet marcar gens, crear marques, localitzar seqüències de restricció i generar els ORF de la molècula que nosaltres creem o modificar una ja existent. Per l’implementació, s’ha continuat amb l’idea de separar la part de codi i la part de disseny en les aplicacions Flash. Per fer-ho, s’ha utilitzat la plataforma de codi lliure Ariware ARPv2.02 que proposa un marc de desenvolupament d’aplicacions Flash orientades a objectes amb el codi (classes ActionScript 2.0) separats del movieclip. Per al processament de dades s’ha fet servir Perl per ser altament utilitzat en Bioinformàtica i per velocitat de càlcul. Les dades generades es guarden en una Base de Dades en MYSQL (de lliure distribució), de la que s’extreuen les dades per generar fitxers XML, fent servir tant PHP com la plataforma AMFPHP com a enllaç entre Flash i la resta de parts.

Viróides e virusóides: relíquias do mundo de RNA

Até meados do século XX, os vírus eram considerados os representantes mais simples da escala biológica. A descoberta dos RNAs satélites e dos viróides por volta de 1970 foi surpreendente, pois comprovou-se a existência de uma nova classe de moléculas auto-replicativas ainda mais simples, denominada agentes sub-virais. Há indícios de que os viróides e virusóides (que formam uma classe de RNAs satélites), teriam feito parte do "Mundo de RNA" (que precedeu o mundo atual baseado no DNA e proteínas), podendo ser considerados fósseis moleculares dessa era antiga. A simplicidade desses agentes sub-virais e o fato de que a molécula de RNA deve interagir diretamente com fatores do hospedeiro para o desenvolvimento do seu ciclo infeccioso colocam esses patógenos como um modelo para o estudo de processos metabólicos celulares. Nos últimos anos, tem-se observado um volume grande de publicações visando elucidar aspectos da interação viróide/hospedeiro, como os mecanismos da patogênese, movimento dos viróides nas plantas hospedeiras, silenciamento gênico e atividades das ribozimas. Mudanças recentes ocorridas na taxonomia desses patógenos com a criação de famílias, gêneros e espécies, além da descoberta de novos viróides, também têm sido verificadas. A presente revisão visa atualizar o leitor quanto aos recentes avanços nas pesquisas com viróides, principalmente na taxonomia, filogenia e em vários aspectos moleculares da interação viróide/hospedeiro. Estão incluídas também algumas características dos virusóides e sua relação evolutiva com os viróides.

Estudo do comportamento eletroquímico do herbicida ametrina utilizando a técnica de voltametria de onda quadrada

Foi realizado um estudo do comportamento eletroquímico do herbicida ametrina em meio ácido utilizando a técnica de voltametria de onda quadrada (SWV) combinada com eletrodo de gota suspensa de mercúrio (HMDE). O processo de redução da ametrina envolve a protonação prévia da molécula, seguido da transferência irreversível de dois elétrons com controle de velocidade dado pelo transporte de massa. A corrente de pico apresentou dependência linear com a concentração da espécie, o que permitiu se calcular um limite de detecção de 0,1 mg L-1 (0,1 ppb) em amostras preparadas com água pura de laboratório, valor este que possibilita a aplicação desta metodologia eletroanalítica na análise de traços do herbicida em amostras ambientais.

Utilização de surfactantes, na polpação kraft de madeira de eucalipto, como auxiliar na remoção de extrativos lipofílicos

Problemas de deposição de "pitch" em fábricas de celulose e de papel são atribuídos aos extrativos lipofílicos existentes na madeira. Uma das maneiras mais eficientes de controlar essa deposição é através da remoção de seus precursores do sistema, logo que possível, nas etapas de cozimento, lavagem da polpa marrom e pré-deslignificação com oxigênio. O uso de surfactantes como aditivos da polpação tem sido investigado, mas há grande deficiência de informações técnicas, e a aplicação industrial é, ainda, incipiente. A proposta deste trabalho foi analisar a viabilidade de minimizar a deposição de "pitch", intensificando a remoção de suas substâncias precursoras na etapa de polpação pelo uso de tensoativos sintéticos com propriedades umectantes e solubilizantes. Foram testados 20 princípios ativos de surfactantes em cozimento kraft convencional de madeira de eucalipto. Os resultados, alguns estatisticamente significativos, apontaram redução do teor de substâncias lipofílicas na polpa marrom. Foi observado que a remoção dos extrativos lipofílicos da madeira é afetada, inversamente, pelo teor de óxido de eteno na molécula do surfactante. Outros parâmetros de cozimento, como deslignificação, rendimento, teor de rejeitos e viscosidade da polpa, foram também avaliados.

Formas moleculares da gonadotrofina coriônica humana: características, ensaios e uso clínico

A gonadotrofina coriônica humana (hCG) é estruturada pela combinação não covalente de duas subunidades, alfa (alfahCG) e beta (betahCG), sintetizadas separadamente pelo tecido trofoblástico normal, mola hidatiforme, coriocarcinoma, células hipofisárias e tecidos tumorais de diversos tipos histológicos. A síntese da cadeia peptídica e sua glicosilação na célula secretora envolve complexa ação de várias enzimas. Esta complexidade resulta na secreção de moléculas heterogêneas. As diferentes formas moleculares secretadas podem ser encontradas no soro, urina e líquido amniótico de gestantes; soro, urina e vesículas em pacientes com mola hidatiforme ou coriocarcinoma e em fluidos biológicos de mulheres não grávidas e homens normais ou acometidos de tumores de diferente origem embrionária. Tanto a molécula hCG nativa, intacta,como suas subunidades nas formas livres e as variantes hCG hiperglicosilada (H-hCG), hCG clivada (N-hCG) e fragmento-núcleo de betahCG (CF-betahCG) têm aplicabilidade clínica relevante. Dependendo da forma molecular mais prevalente ou da proporção da molécula variante/molécula hCG intacta numa determinada condição clínica, há indicação para a dosagem específica de uma ou mais destas moléculas. Este texto revê o conhecimento básico e analisa o uso da hCG e suas variantes na detecção precoce da gravidez ectópica ou gestantes em risco de abortamento, na identificação precoce de anomalias cromossômicas êmbrio-fetais e estima o risco da gestação de evoluir com pré-eclâmpsia ou crescimento intra-uterino restrito. Examina, ainda, fora da gravidez, o emprego destas moléculas como marcadores laboratoriais de tumores com diferentes tipos histológicos e seguimento após a terapia inicial. Conclui-se ser útil o uso da dosagem de hCG e suas moléculas variantes na prática clínica, mas a dificuldade no desenvolvimento e obtenção de ensaios mais sensíveis e específicos restringe a aplicação mais universal destes marcadores hormonais.

Mola hidatiforme e doença trofoblástica gestacional

A mola hidatiforme é uma complicação relativamente infrequente da gravidez, mas com potencial para evolução para formas que necessitam de tratamento sistêmico e podem ser ameaçadoras da vida. Sob a denominação de mola hidatiforme há duas entidades histopatológicas e clínicas: a mola parcial e a completa. As diferenças entre estas duas formas são importantes, devido ao risco de evolução para formas persistentes, ou seja, mais alto para as completas. O diagnóstico da mola hidatiforme, seu tratamento e seguimento após o tratamento inicial sofreram alterações importantes nos últimos anos. O número de pacientes assintomáticas tem aumentado devido ao emprego de ultrassonografia no início da gravidez. Para a resolução da mola hidatiforme é necessário evitar o emprego de medicamentos que induzam contrações uterinas e usar a vácuo-aspiração. Deve ser prescrito o método contraceptivo hormonal logo após o esvaziamento da mola. O seguimento é baseado nas dosagens seriadas semanais de gonadotrofinas coriônicas. É importante que o método empregado detecte todas as formas das gonadotrofinas coriônicas (molécula intacta, hiperglicosilada, subunidade β livre e fragmento central da subunidade β).

Meningoencefalite por herpesvírus bovino-5

A meningoencefalite por herpesvírus bovino-5 (BoHV-5) é uma doença infecto-contagiosa, aguda ou subaguda, geralmente fatal e que afeta principalmente bovinos jovens submetidos a situações de estresse. A doença tem sido freqüentemente diagnosticada em várias regiões do Brasil e em outras partes do mundo. BoHV-5 é um vírus da família Herpesviridae e subfamília Alphaherpesvirinae e possui como genoma uma molécula de DNA fita dupla. Esses vírus são caracterizados por rápida replicação em cultivo, que resulta em lise das células infectadas, e afetam várias espécies de hospedeiros, estabelecendo latência principalmente em neurônios de gânglios sensoriais. A transmissão de BoHV-5 ocorre principalmente por contato direto ou indireto entre bovinos. Após a replicação primária nas mucosas oral, nasal, ocular e orofaríngea, o vírus invade as terminações nervosas e é transportado até os neurônios de gânglios sensoriais, onde replica ativamente e estabelece latência. A invasão viral do encéfalo pode resultar em replicação viral massiva e produção de doença neurológica. A maioria dos bovinos que desenvolvem doença neurológica morre em decorrência de meningo-encefalite, porém alguns podem desenvolver infecção subclínica e, após recuperação, permanecerem portadores da infecção latente. A disseminação viral nos rebanhos é facilitada em situações de grande concentração de animais, introdução de bovinos e desmame de lotes de bezerros em idade que coincide com o decréscimo da imunidade passiva. Certas condições, naturais ou induzidas, podem reativar o vírus do estado latente e propiciar condições para sua transmissão e disseminação a outros indivíduos. A doença pode ocorrer na forma de surtos ou em casos isolados, com coeficientes de morbidade que podem variar de 0,05%-5%; a letalidade é quase sempre de 100%. Os sinais clínicos incluem depressão, descarga nasal e ocular, ranger de dentes, andar em círculos, cegueira, febre, movimentos de pedalagem, disfagia, dor abdominal, nistagmo, tremores, sialorréia, incoordenação, opistótono, pressão da cabeça contra objetos, quedas e convulsões. A evolução do quadro clínico pode variar de 1 a 15 dias. Achados de necropsia podem estar ausentes, mas normalmente se observa tumefação das porções rostrais do córtex telencefálico e achatamento das circunvoluções, com segmentos amarelados e amolecidos (malacia). Com a evolução da doença, essas áreas se tornam gelatinosas e acinzentadas, e em casos avançados ocorre o desaparecimento segmentar do córtex telencefálico frontal (lesão residual). Em muitos casos podem ser observados focos de malacia na substância cinzenta dos núcleos basais e do tálamo. Histologicamente observa-se meningoencefalite não-supurativa necrosante, principalmente no córtex telencefálico frontal, associada a inclusões intranucleares eosinofílicas em astrócitos e neurônios, embora a freqüência dessas inclusões seja irregular. O diagnóstico de meningoencefalite por BoHV-5 deve ser feito com base nos achados epidemiológicos, clínicos, de necropsia e histopatológicos, associados com o isolamento do vírus em cultivo celular células ou com detecção de antígenos virais em seções do encéfalo ou em células descamadas presentes nas secreções nasais. A identificação e caracterização de BoHV-5 pode ser realizada por meio de testes com anticorpos mono-clonais, reação em cadeia de polimerase (PCR) e por análise de restrição genômica. Não há tratamento específico para a meningoencefalite por BoHV-5. Como o BoHV-1 e o BoHV-5 são antigenicamente muito semelhantes, recomenda-se a vacinação com vacinas para BoHV-1 como forma de reduzir as perdas causadas por BoHV-5, principalmente durante surtos de doença neurológica. Adicionalmente, outras medidas podem ser adotadas para prevenir ou reduzir os prejuízos ocasionados pela enfermidade, como testar sorologicamente os bovinos a serem introduzidos nos rebanhos, minimizar situações de estresse, sobretudo no desmame, e isolamento dos bovinos afetados.

Respiração microbiana do solo sob doses de glyphosate e de imazapyr

A degradação microbiana dos herbicidas no solo é influenciada por diversos fatores, dentre esses as características físicas e químicas do solo e da própria molécula, que agem continuamente determinando a sua magnitude. Em razão da grande variabilidade de respostas apresentadas por essas moléculas no solo e das poucas informações sobre o seu comportamento em ambientes tropicais, no que diz respeito a sua degradação, é que foi realizada uma série de experimentos, em laboratório, objetivando verificar a resposta da atividade microbiana do solo, pelo método da evolução do CO2 do solo, sob doses crescentes do glyphosate e do imazapyr (0; 4; 8 e 12 L ha-1 do produto comercial Roundup S.Aq.C. e Arsenal 250 S.Aq.C., respectivamente), em solos de diferentes texturas e composição química, sob três conteúdos de umidade (40, 70 e 100% do equivalente de umidade). Os resultados obtidos permitiram concluir que: a) a microbiota do solo é capaz de utilizar o glyphosate e o imazapyr como fontes de carbono; b) a umidade do solo influencia a capacidade de os microrganismos degradarem o glyphosate e o imazapyr; c) a umidade de 40%, nos solos avaliados, proporcionou as menores respostas da atividade dos microrganismos, independentemente das doses dos herbicidas; e d) o efeito das doses do imazapyr sobre a atividade microbiana do solo é influenciado pelas características físicas e químicas dos solos.

Fitorremediação de solos contaminados com herbicidas

A fitorremediação é uma técnica que objetiva a descontaminação de solo e água, utilizando-se como agente de descontaminação plantas. É uma alternativa aos métodos convencionais de bombeamento e tratamento da água, ou remoção física da camada contaminada de solo, sendo vantajosa principalmente por apresentar potencial para tratamento in situ e ser economicamente viável. Além disso, após extrair o contaminante do solo, a planta armazena-o para tratamento subseqüente, quando necessário, ou mesmo metaboliza-o, podendo, em alguns casos, transformá-lo em produtos menos tóxicos ou mesmo inócuos. A fitorremediação pode ser empregada em solos contaminados por substâncias inorgânicas e/ou orgânicas. Resultados promissores de fitorremediação já foram obtidos para metais pesados, hidrocarbonetos de petróleo, agrotóxicos, explosivos, solventes clorados e subprodutos tóxicos da indústria. A fitorremediação de herbicidas apresenta bons resultados para atrazine, tendo a espécie Kochia scoparia revelado potencial rizosférico para fitoestimular a degradação dessa molécula. Embora ainda incipiente no Brasil, já existem estudos sobre algumas espécies agrícolas cultivadas e espécies silvestres ou nativas da própria área contaminada, com o objetivo de selecionar espécies eficientes na fitorremediação do solo.

Análise comparativa dos efeitos alelopáticos das substâncias químicas titonina e titonina acetilada

Este trabalho teve por objetivo estabelecer as variações na atividade alelopática da substância química titonina, em função da acetilação de sua molécula. Bioensaios de germinação (25 ºC de temperatura constante e fotoperíodo de 12 horas) e de desenvolvimento da radícula e do hipocótilo (25 ºC de temperatura constante e fotoperíodo de 24 horas) foram desenvolvidos. Como planta receptora, utilizou-se a planta daninha Mimosa pudica (malícia). Análise de espectros RMN ¹H e 13C e técnicas de RMN bidimensionais foram realizadas na molécula acetilada. O processo de acetilação produziu a molécula 3'-acetil-7,4'-dimetoxiflavona, que diferiu da molécula original, identificada como 3'-hidroxi-7,4'-dimetoxiflavona. A estrutura da titonina-Ac foi confirmada pelos espectros de RMN ¹H, 13C, DEPT, COSY e HETCOR. A titonina foi acetilada com anidrido acético em piridina. A análise comparativa da atividade alelopática das duas substâncias revelou que titonina-Ac apresentou maior potencial para inibir tanto a germinação das sementes como o desenvolvimento da radícula e do hipocótilo da planta daninha malícia. A intensidade dos efeitos alelopáticos das duas substâncias esteve positivamente associada à concentração. O conjunto das informações obtidas permite sugerir a possibilidade de se aumentar a atividade alelopática de uma substância química sem comprometer suas peculiaridades biológicas desejáveis à natureza e aos interesses da sociedade.

Plasmodesmos: transporte simplástico de herbicidas na planta

Plasmodesmos são canais responsáveis pela conexão citoplasmática entre células vizinhas, possibilitando a troca de moléculas de informação, funcionais, estruturais ou ainda de xenobióticos entre as células pertencentes a um mesmo grupo. Células pertencentes ao mesmo conjunto (domínio) constituem-se numa unidade funcional, e substâncias podem se mover entre estas células com velocidade muito superior à observada no transporte através de membranas. Os plasmodesmos podem atuar ainda no transporte a longa distância, tanto pela associação com o floema como pelo intercâmbio entre domínios simplásticos. Quando a planta se encontra sob estresse e as taxas de transporte via xilema e floema são mais reduzidas, os plasmodesmos podem ser mais efetivos no transporte a longa distância, das moléculas de herbicidas sistêmicos. Falta ainda esclarecer se existe afinidade entre moléculas de determinados herbicidas com as proteínas da superfície interna dos plasmodesmos, o que poderia facilitar o transporte desses herbicidas pela manipulação do Tamanho Limite de Exclusão do plasmodesmo, independentemente do tamanho da molécula, bem como determinar se a semelhança com algum composto natural da planta promove maior taxa de transporte simplástico. Pouca importância tem sido dada à participação dos plasmodesmos no transporte de herbicidas sistêmicos. No entanto, o avanço dos trabalhos com produtos marcados e a intensificação das pesquisas em fisiologia vegetal para melhor entendimento dos processos referentes à absorção, translocação, conjugação e/ou degradação de herbicidas podem esclarecer muitos aspectos ainda não definidos do transporte de herbicidas via xilema e floema e sua associação com o apoplasto e domínios simplásticos.

Dessecação de plantas daninhas com glyphosate em mistura com ureia ou sulfato de amônio

O glyphosate é um herbicida não-seletivo, sistêmico, usado para controle de plantas daninhas anuais e perenes em todo o mundo. A absorção da molécula do glyphosate ocorre pelos tecidos fotossinteticamente ativos das plantas, porém alguns fatores podem reduzir sua eficácia, como a morfologia e diversidade de espécies, chuva após aplicação, qualidade da água e misturas em tanque com outros defensivos, entre outros. Objetivou-se com este trabalho avaliar a influência da adição de sulfato de amônio ou ureia em calda na eficácia do herbicida glyphosate para dessecação de plantas daninhas. Dois experimentos foram desenvolvidos em Piracicaba - SP, com aplicações de glyphosate (720 e 1.440 g ha-1) isolado ou combinado com duas doses de sulfato de amônio (7,5 e 15,0 g L-1) ou ureia (2,5 e 5,0 g L-1) sobre as plantas daninhas: apaga-fogo (Alternanthera tenella) e capim-massambará (Sorghum halepense). Para a espécie menos suscetível ao herbicida (capim-massambará), a adição de fontes nitrogenadas à menor dose de glyphosate acelerou a morte das plantas, elevando os níveis de controle em até 7,3% na avaliação de 21 dias após aplicação (DAA) dos tratamentos. Contudo, os efeitos não foram observados nas avaliações de controle, massa fresca e seca, conduzidas aos 28 DAA. A dose recomendada de glyphosate para cada espécie proporcionou controle satisfatório, sem a necessidade de adição de sulfato de amônio ou ureia.

Mobilidade do fomesafen em solos brasileiros

A fim de prever o potencial de lixiviação e degradação de um herbicida, bem como a eficiência no controle das plantas daninhas, é essencial conhecer os processos de retenção dessa molécula no solo. Neste trabalho, avaliou-se a lixiviação do fomesafen em quatro solos: Cambissolo, Latossolo Vermelho-Amarelo com pH corrigido e original, Argissolo Vermelho-Amarelo e Organossolo. Para isso, foram utilizados bioensaios, empregando-se o híbrido de sorgo BRS655 como planta indicadora da presença do fomesafen. Os solos foram acondicionados em colunas de PVC de 10 cm de diâmetro por 50 cm de comprimento, marcadas e seccionadas a cada 5 cm de distância. Aplicou-se o herbicida fomesafen no topo das colunas, na dose de 500 g ha-1 do fomesafen. Após 12 horas procedeu-se à simulação de chuva, com aplicação de uma lâmina de água de 80 mm. Realizaram-se avaliações de intoxicação das plantas e colheita da parte aérea, para determinação da matéria seca aos 21 dias após a semeadura do sorgo em cada coluna. A ordem decrescente de lixiviação foi: Cambissolo > Latossolo Vermelho-Amarelo, pH corrigido > Latossolo Vermelho-Amarelo, pH original > Argissolo Vermelho-Amarelo > Organossolo. Os fatores que mais afetaram a lixiviação, em ordem decrescente de importância, foram o teor de matéria orgânica, a textura e o pH do solo.