Mapeamento de QTLs para tolerância ao frio e características de importância agronômica em arroz

A temperatura baixa é um estresse comum na cultura do arroz em regiões temperadas, portanto a tolerância ao frio é uma característica altamente desejável em genótipos brasileiros de arroz cultivados no sul do país, onde as temperaturas baixas prejudicam o estabelecimento da lavoura e diminuem o redimento de grãos. O mapeamento molecular é uma estratégia promissora para o estudo e compreensão de de características com controle complexo, tais como a tolerância ao frio em arroz. Com base nisso, os objetivos deste trabalho foram estudar a herança e herdabilidade das características de tolerância ao frio e das características de importância agronômica a serem maepadas, desenvolver um mapa molecular a partir da população segregante F2 proveniente do cruzamento IRGA 417 (Índica) x Quilla 66304 (Japônica) e identificar locos de características quantitativas (QTLs) para a tolerância ao frio no período de germinação e vegetativo e características agronômicas que diferenciam estas duas subespécies. Por fim, investigar a possibilidade de obter indivíduos recombinantes com caracteristicas agronômicas desejáveis e toleância ao frio em uma população F2 do cruzamento entre IRGA 417 x Quilla 66304. As análises das distrbuições de freqüências da geração F2 evidenciaram a dificuldade de estimar o número de genes que controlam as características analisadas, sendo que todas elas apresentam distribuição contínua e segregação transgressiva em relação aos genitores. O mapa foi construído com base em oito marcadores SSR e 42 marcadores do tipo AFLP com uma densidade média de marcador a cada 38,8 cM, sendo o comprimento total do mapa de 581,6 cM. Foram identificados cinco QTLs, sendo que um deles confere tolerância ao frio no período de germinação, e explica 15,9% da variação fenotípica deste caráteer. O outros quatro QTLs identificados foram para largura do grgão (21,3%), esterilidade de espiguetas (61,6%), estatura das plantas (34, 5%) e comprimento do grão (21,9%). A detecção de um QTL associado à tolerância ao frio no período de germinação, e outros QTLs associados à demais características a viabilidade deste tipo de análise. Entretanto, um mapa de ligação enriquecido é nceessário para permitir a detecção de outros QTLs associados às características estudadas. Plantas recombinantes com alto recrescimento de coleóptilo e outrras caracteristicas agronômicas desejáveis foram encontradas, o que evidencia o potencial da população proveniente de IRGA 417 x Quilla 66304 para o melhoramento da tolerância ao frio de genótipos de arroz adaptados ao Sul do Brasil.

Desenvolvimento de ferramentas moleculares para indução de tolerância imunológica em transplante

As vacinas de DNA têm sido utilizadas para a indução de imunidade contra antígenos virais e bacterianos. A aplicação de modelos experimentais tem sido explorada visando a indução de tolerância imunológica através da expressão de genes cujos produtos podem modular o sistema imune para um estado de não responsividade. A terapia gênica oferece a possibilidade de manipulação do sistema imune do receptor, através de um sistema de administração de genes específicos sob condições pré-definidas. Sua eficácia depende dos níveis de expressão e da natureza do antígeno, da via de administração assim como de sua distribuição nos tecidos (a qual às vezes depende do promotor utilizado). Porém, sua aplicação clínica é limitada em parte devido aos baixos níveis de expressão obtidos in vivo. A VP22 é uma proteína do tegumento do vírus Herpes simples tipo 1, que tem a propriedade de fazer tráfego intercelular. Estudos recentes têm demonstrado a alta eficiência desta molécula no transporte de proteínas heterólogas como VP22-p53, VP22-β galactosidase e VP22-proteína verde fluorescente. Para a indução de tolerância imunológica, tem sido demonstrado que a persistência do antígeno, pelo menos por algum período, é muito importante. Moléculas do complexo de histocompatibilidade principal (MHC) têm sido utilizadas para induzir tolerância a nível central ou periférico, em diferentes protocolos. Dentre estas, as moléculas da classe I do camundongo, Kb, têm sido utilizadas com sucesso. O objetivo desse trabalho foi de construir duas vacinas recombinantes: pVP22::Kb e pCIneo::Kb. A primeira contém dois genes clonados na mesma pauta de leitura: a cadeia pesada de classe I Kb e VP22. O cDNA que codifica para o Kb foi obtido pela extração de RNA total de baço de um camundongo C57BL/6 (haplótipo H-2b) seguido de transcrição reversa. Este produto foi amplificado pela reação em cadeia da polimerase. Esta molécula também foi obtida pela amplificação direta do gene Kb previamente clonado no sítio EcoR I do plasmídeo pBluescriptIISK (Stratagene®). Ambos os produtos de PCR foram subclonados com extremidades cegas no plasmídeo pCRBluntII (Invitrogen®). Foram obtidos dezenove plasmídeos recombinantes, denominados pCRBluntII::Kb, e um deles foi escolhido e digerido com as enzimas de restrição Spe I e Xba I e defosforilado com a enzima fosfatase alcalina (CIAP). O fragmento digerido foi clonado nos plasmídeos pVP22-myc/His (Invitrogen®) e pCIneo (Promega®) previamente digeridos com a enzima Xba I. Os novos plasmídeos pVP22::Kb e pCIneo::Kb foram utilizados para transfectar a linhagem celular eucariótica CHO. A expressão do mRNA para o Kb foi confirmada pela transcrição reversa e PCR e a expressão da proteína por imunofluorescência e citometria de fluxo.

Obtenção e avaliação da proteína BYC (Boophilus Yolk pro-Cathepsin) recombinante em uma vacina contra o carrapato Boophilus microplus

O carrapato Boophilus microplus é um ectoparasita hematófago que infesta os rebanhos bovinos de regiões tropicais e subtropicais, causando grande prejuízo à pecuária. O principal método de controle deste parasita baseia-se no uso de acaricidas, entretanto, o uso de vacinas tem sido estudado como um método de controle promissor. A Boophilus Yolk pro-Cathepsin (BYC) é uma aspártico proteinase presente no ovo do carrapato e envolvida na embriogênese que foi anteriormente testada como imunógeno vacinal. Neste estudo, o cDNA da BYC foi amplificado por PCR e clonado em dois vetores de expressão para produção de duas formas da proteína recombinante com cauda de histidina, rBYC e rBYC-Trx (fusionada com tioredoxina). As duas formas foram expressas em Escherichia coli na forma de corpúsculos de inclusão (CI) e comparadas quanto ao nível de expressão, solubilidade e rendimento na purificacão. Três agentes desnaturantes (N-lauroil sarcosina, hidrocloreto de guanidina e uréia) foram testados para solubilização dos CIs. Sarcosina foi o agente mais eficiente, solubilizando mais de 90 % de rBYC-Trx e rBYC. As duas proteínas recombinantes foram purificadas em cromatografia de afinidade por metal (Ni2+), sob condições desnaturantes. O rendimento na purificação da proteína solúvel foi de 84 % para r-BYC-Trx e 6 % para rBYC. As duas formas foram reconhecidas por soro de coelhos, camundongos e bovinos previamente imunizados com BYC nativa, demonstrando a existência de epítopos comuns entre a BYC nativa e as formas recombinantes expressas em E. coli. Para verificar o potencial vacinal da proteína recombinante, um grupo de bovinos Hereford foi imunizado com rBYC e desafiado com 20.000 larvas de B. microplus por animal. Os soros dos bovinos imunizados reconheceram a BYC nativa em ELISA e “Western blot”, com títulos entre 500 e 4.000. Os resultados do desafio mostraram uma proteção parcial contra a infestação, com 25 % de proteção global. O perfil de expressão de citocinas (IL-2, IL-4, IL-10, IFN-γ) foi verificado por RT-PCR, porém os resultados não permitiram identificar a polarização da resposta imune em Th1 ou Th2. Os resultados de imunoproteção obtidos com a BYC recombinante foram similares aos obtidos na imunização de bovinos com BYC nativa, indicando a possibilidade de uso da forma recombinante como imunógeno vacinal.

Análise metagenômica da microbiota de ambientes aquáticos do estado do Rio Grande do Norte - Brasil

The screening for genes in metagenomic libraries from soil creates opportunities to explore the enormous genetic and metabolic diversity of microorganisms. Rivers are ecosystems with high biological diversity, but few were examined using the metagenomic approach. With this objective, a metagenomic library was constructed from DNA soil samples collected at three different points along the Jundiaí-river (Rio Grande do Norte-Brazil). The points sampled are from open area, rough terrain and with the direct incidence of sunlight. This library was analyzed functionally and based in sequence. For functional analysis Luria-Bertani solid medium (LB) with NaCl concentration varied from 0.17M to 0.85M was used for functional analysis. Positives clones resistant to hypersaline medium were obtained. The recombinant DNAs were extracted and transformed into Escherichia coli strain DH10B and survival curves were obtained for quantification of abiotic stress resistance. The sequences of clones were obtained and submitted to the BLASTX tool. Some clones were found to hypothetical proteins of microorganisms from both Archaea and Bacteria division. One of the clones showed a complete ORF with high similarity to glucose-6-phosphate isomerase which participates in the synthesis of glycerol pathway and serves as a compatible solute to balance the osmotic pressure inside and outside of cells. Subsequently, in order to identify genes encoding osmolytes or enzymes related halotolerance, environmental DNA samples from the river soil, from the water column of the estuary and ocean were collected and pyrosequenced. Sequences of osmolytes and enzymes of different microorganisms were obtained from the UniProt and used as RefSeqs for homology identification (TBLASTN) in metagenomic databases. The sequences were submitted to HMMER for the functional domains identification. Some enzymes were identified: alpha-trehalose-phosphate synthase, L-ectoina synthase (EctC), transaminase L-2 ,4-diaminobutyric acid (EctB), L-2 ,4-diaminobutyric acetyltransferase (EctA), L-threonine 3 dehydrogenase (sorbitol pathway), glycerol-3-phosphate dehydrogenase, inositol 3-phosphate dehydrogenase, chaperones, L-proline, glycine betaine binding ABC transporter, myo-inositol-1-phosphate synthase protein of proline simportadora / PutP sodium-and trehalose-6-phosphate phosphatase These proteins are commonly related to saline environments, however the identification of them in river environment is justified by the high salt concentration in the soil during prolonged dry seasons this river. Regarding the richness of the microbiota the river substrate has an abundance of halobacteria similar to the sea and more than the estuary. These data confirm the existence of a specialized response against salt stress by microorganisms in the environment of the Jundiaí river

Ocorrência da infecção por Toxoplasma gondii e avaliação da imunização em caprinos do sertão do cabugi, Rio Grande do Norte

Toxoplasmosis is one zoonosis caused by Toxoplasma gondii protozoan. Goats, amongst the production animals, are one of the species most susceptible to this parasite, being one them main involved agents in ovine and goat abortions, determining great economic losses and implications for public health, since the presence it parasite in the products of goat origin, consist in one of the main sources of infection for the man. In this study 244 blood samples in 8 farms situated in 4 cities from the Sertão do Cabugi region, Rio Grande do Norte State, northeast of Brazil and, tested by ELISA assay. The results had shown a prevalence of 47.13% for anti- T. gondii antibodies and a significant association between positivity and variable evaluated as age, locality and property. The IgG avidity assay evaluated in 115 positive samples was carried to discriminate acute and chronic infection. Twelve samples (10.4%) had presented antibodies of low avidity while 103 (89.6%) presented high avidity antibodies; indicating that most of the animals was precocious exposure to the parasite. Significant difference was verified only for the variable sex. We also evaluate the capacity of recombinant adenoviruses codifying SAG1, SAG2, SAG3 and CMV in inducing activation of specific immune response in goat. These 109 animals received 109 pfu of the AdSAG1, AdSAG2, AdSAG3, AdCMV or PBS in vaccine protocol with 3 immunizations. Serum samples of the each animal, before and after mmunization, had been submitted to the ELISA. The results demonstrate that the immunizations had induced the production of IgG antibodies specific against T. gondii proteins

Aplicação de nanopartículas de quitosana com potencial de adjuvante na produção de soro contra o venneno do escorpião Tityus serrulatus

In Brazil, several species of scorpions are known to cause accidents which can lead to death, which are mainly belonging to the genus Tityus. The scorpion Tityus serrulatus is the main responsible for more severe cases. Anti-scorpion serums are routinely produced by various institutions, despite their effectiveness, quality and action depends on how quickly treatment is started. Studies have been developed in the search for appropriate technologies to encapsulate and release recombinant or natives proteins capable of inducing antibody production. In this context, chitosan copolymer which can be obtained from the partial deacetylation of chitin or in some microorganisms and it is biocompatible and biodegradable has been widely used for this purpose. This study aimed to search for a system release from chitosan nanoparticles for peptide / protein of the venom of the scorpion T. serrulatus, able to provide a new model of immunization in animals, in order to obtain a potential novel polyclonal serum, anti-venom T. serrulatus. The chitosan nanoparticles were prepared by ionic gelation with polyanion tripolyphosphate (TPP). After standardizing the concentrations of TPP and chitosan was evaluated the efficiency of incorporation of bovine serum albumin (BSA) and scorpion venom, showed particle size compatible with the intended purpose. The particles showed adequate size around 200nm. The crosslinking was confirmed by absorption spectroscopy in the infrared. After verified the high encapsulation efficiency (EE) for acid bicinconínico method (BCA) protein assay and the particle size distribution, the success of the technique was proven and the potential for in vivo application of nanoparticles. The experimental animals were vaccinated and the antibodies measured by ELISA

Construção de uma biblioteca de fragmentos de anticorpos monoclonais de galinhas com cadeia única (scFv) por phage display com reatividade cruzada para estirpes heterólogas do vírus da bronquite infecciosa aviária

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

Quantitative control of Lettuce mosaic virus fitness and host defence inhibition by P1-HCPro

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

Avaliação de dois clones de Escherichia coli recombinante quanto ao crescimento e expressão de antígenos de Leishmania chagasi (kmp11 e P36)

Visceral leishmaniosis caused by Leishmania chagasi, also known as calazar, presented, in the period from 1990 to 2005, tax of incidence in Brazil varying between 1 and 3 cases for 100 000 inhabitants. The Northeast region that up to the year of 2000 contributed with almost 90% of the registered cases is reducing his participation in the current decade, reaching 56% in 2005. Conventional leishmaniasis treatment is costly and it shows high toxicity, demanding more research for alternative treatments, with special interest in development of vaccines and diagnosis kits which include production of recombinant antigens by host cells. Escherichia coli has been the microorganism most studied and used as a host for recombinant protein production. Therefore, the aim of this work was to study the influence of induction on cellular growth and to verify the type of Leishmania chagasi antigens expression (intra or extracellular) during two recombinant E. coli clones (kmp11 and P36) cultivation in rotary incubator (shaker) using three different media (2xTY, TB, FASS+EL). For that, tests were carried out using conditions established in the literature for E. coli (37°C and 200 rpm) and media supplemented with antibiotics to guarantee that only competent cells grows. First, tests were carried out without induction in order to verify the two microorganisms kinetic behavior (growth and substrate consumption) in different media. Next, the induction was carried out through the addition of IPTG (1mM as final concentration), at the first hour of cultivation. It was observed that protein expression were intracellular for all clones and media tested, however the highest level of expression was clearly observed by the electrophoresis band density (intensity) for 2xTY medium and kmp11 protein. Although it contains the lowest substrate concentration, consequently, a reduced cellular concentration when compared to other media, it appeared that this medium and clone combination is the most indicated for recombinant protein production. Therefore, the objective of this work was achieved, since the interested proteins were produced. Consequently, this result motivates new studies for production optimization using different cultivation strategies

Caracterização da resistência do algodoeiro a Ramularia areola e variabilidade molecular do patógeno

This research was conducted with the aim to study the genetic and pathogenic structure of Ramularia areola isolates collected in Brazil and to characterize the resistance response in cotton plants to ramularia spot. The genetic variability of 28 isolates of R. areola was studied using RAPD markers. The pathogenicity evaluation was realized by the inoculation of 6 isolates on cotton varieties Guazuncho-2 (Gossypium hirsutum) and VH8-4602 (Gossypium barbadense). The inheritance of disease resistance was studied using an artificially inoculated population of F2 individuals derived from the intercross of Guazuncho-2 (susceptible variety) end VH8-4602 (resistant variety), and also the parents and F1 individuals. Molecular polymorphism between the G. hisutum varieties DeltaOpal (suscetible) and CNPA CO-11612 (resistant) was estimated by 118 SSR and 24 AFLP markers. The parental genotypes Guazuncho-2 and VH8-4602 were selected for mapping, and then Recombinant Inbred Lines (RIL´s) derived from this crossing were evaluated with SSR 12 markers. The analysis of population structure of R. areola revealed that the three subpopulations were genetically simillar (Gst=0.18), and the isolates from Goiás and Minas Gerais were more similar to each other (0,92). This probability can be related to the relatively high gene flow among the three subpopulations (Nm=2.20). The isolates R. areola 9.1, from Minas Gerais State and 8.1 and 8.3 from Goiás State were the most aggressive ones to the susceptible variety Guazuncho-2. The variety VH8-4602 presented high level of resistance to ramularia spot. No differential interaction was observed between the pathogens and the analyzed varieties, and the resistance was classified as horizontal. The quantification of disease by number of necrotic lesions and number of spores in individual plants of F1 and F2 generations from the crossing between the varieties Guazuncho-2 and VH8-4602 presented continuous distribution, suggesting polygenic resistance. The resistance is probabilly recessive, since necrotic lesions and sporulation were observed on F1 plants. The molecular polymorphism between DeltaOpal e CNPA CO-11612 lineages was low (6%), then would be difficult to accomplish molecular mapping of disease resistance using this intercross. With the genotyping of the RIL s it was verified that 25% of the markers segregated in the proportions proposed by Mendel s Law and 75% of the studied markers presented segregation distortion in favor to the parental G. hirsutum. Both the low genetic variability of the pathogen and the number of resistance genes suggest that durable genetic resitance may be achieved

Estudo in vitro dos efeitos da BMP-2 e do seu antagonista Noggin sobre a proliferação e migração celulares em carcinoma epidermóide de língua

Oral squamous cell carcinoma (OSCC) is the most prevalent malignancy in the oral cavity and reach a large number of individuals, has become an important public health problem. Studies have demonstrated changes in pathway components BMP in various types of cancers as prostate, colon, breast, gastric and OSCCs. Is the current knowledge that these proteins may exert pro-tumor effect in more advanced stages of neoplastic development coming to favor progression and invasion tumor. The inhibition of the signaling pathway BMP-2 through its antagonists, have shown positive results of antitumor activity and use of Noggin may be a novel therapeutic target for cancer. Given this evidence and the few studies with BMP-2, Noggin and OSCC, the objective of this research was to evaluate the effect of BMP-2 and its antagonist Noggin on proliferation and migration cell in line of cell cultures of human tongue squamous cell carcinoma (SCC25). The study was divided in three groups, a control group, where SCC25 cells suffered no treatment, a BMP-2 group, in which cells were treated with 100ng/ml of BMP-2 and a group of cells that were treated with 100ng/ml of Noggin. For the proliferation assay and cell cycle were established three time intervals (24, 48 and 72 hours). Proliferative activity was investigated by trypan blue and cell cycle analysis by staining with propidium iodide flow cytometry. The potential for migration / invasion of SCC25 cells was performing by a cell invasion assay using Matrigel in a 48-hour interval. The proliferation curve showed a higher proliferation in cells treated with BMP-2 in 72 hours (p < 0.05), and lower overgrowth and cell viability in Noggin group. Recombinant proteins favored a greater percentage of cells in cell cycle phase Go/G1 with a statistically significant difference in the interval of 24 hours (p < 0.05). BMP- 2 produced a greater invasion of cells studied as well as its antagonist Noggin inhibits invasion of cells (p < 0.05). Thus, these results indicate that BMP-2 promotes malignant phenotype, dues stimulates proliferation and invasion of SCC25 cells and, its antagonist Noggin may be an alternative treatment, due to inhibit the tumor progression

Correlações genotípicas, fenotípicas e de ambiente entre dez caracteres de melancia e suas implicações para o melhoramento genético

Foram estimadas as correlações genotípicas, fenotípicas e de ambiente entre os caracteres número de dias para o aparecimento da primeira flor feminina (FF); número de frutos por planta (NF); peso de frutos por planta (PF); cor (CP) e espessura (EP) da polpa; diâmetro longitudinal (DL) e transversal (DT) de frutos; teor de sólidos solúveis (TS); número de sementes (NS) e peso de 100 sementes (PS) por fruto. As populações de melancia B9, 'Charleston Gray', 'Crimson Sweet', 'New H. Midget', M7, P14 e B13, os 21 híbridos F1, em dialelo, e seus recíprocos foram avaliados em campo, de acordo com o delineamento em blocos ao acaso completos, com quatro repetições. Houve grande similaridade entre as estimativas das correlações genotípicas e fenotípicas investigadas. Foram verificadas correlações genotípicas importantes entre os caracteres NF e PF, DL e DT; entre PF e DL, DT, EP e TS e entre CP e FF, EP e TS. Tais correlações indicam que o aumento no número de frutos por planta está correlacionado com a redução do peso de frutos e do tamanho dos frutos (função de DL e DT) e que o aumento no peso dos frutos está associado ao aumento no tamanho dos frutos, da espessura e teor de sólidos solúveis da polpa, assim como a polpa vermelha está relacionada à precocidade e ao aumento na espessura e no teor de sólidos solúveis da polpa. As associações indesejáveis entre os caracteres, como entre número de frutos por planta e cor da polpa e número de frutos por planta e teor de sólidos solúveis, não foram completas, indicando, portanto, a possibilidade de se obter indivíduos recombinantes a partir de populações segregantes sintetizadas através de intercruzamentos de populações contrastantes.

Uso do estimulante de colônia de granulócitos nas neutropenias em cães e gatos

As neutropenias persistentes podem ser decorrentes de alterações na granulopoiese, causadas por efeitos supressivos ou tóxicos à medula óssea, predispõem o paciente a infecções comprometendo sua sobrevida. As neutropenias intensas decorrentes de toxicidade por quimioterápicos podem requerer a suspensão temporária ou permanente do medicamento, podendo gerar resistência das células neoplásicas ao tratamento. O uso de fatores de crescimento hematopoiético recombinantes em animais tem aumentado muito nos últimos anos, devido a sua crescente disponibilidade na medicina humana. O fator estimulante de colônia para granulócitos recombinante humano (rhG-CSF) age aumentando o número de neutrófilos circulantes e possui grande potencial para amenizar ou reverter quadros de neutropenia associada a condições de mielotoxicidade e mielosupressão em cães e gatos.

Efeitos da interação e toxicidade das proteínas Cry1 e Vip3Aa de Bacillus thuringiensis, Berliner em Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae)

Pós-graduação em Microbiologia Agropecuária - FCAV

Estudo da afinidade das proteínas rTgMIC1 e rTgMIC4 da Toxoplasma gondii com fetuína e asialofetuína utilizando técnica piezelétrica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)