Sistemas de produção praticados e sistemas melhorados propostos - Bacia do Rio Formoso, Bonito, MS.

O presente trabalho faz parte do Projeto "Gestão Integrada da Bacia Hidrográfica do Rio Formoso", financiado pelo Fundo para o Meio Ambiente Mundial (Global Environment Facility - GEF) e implementado pelo Banco Internacional para a Reconstrução e o Desenvolvimento (Bird). O objetivo deste trabalho foi de caracterizar os sistemas de produção modais (predominantes) praticados pelos produtores rurais da Bacia do Rio Formoso, Bonito, MS e a partir destes, propor sistemas melhorados, mais sustentáveis. As informações para a caracterização de cada sistema foram levantadas por meio de painéis participativos, com a presença de técnicos, pesquisadores, produtores rurais e outros interessados. Foram realizados em 2006, quatro painéis para caracterização dos sistemas modais e outros quatro para proposição dos melhorados. Foram contemplados no estudo os sistemas de produção de gado de leite, gado de corte, agricultura familiar (mandioca de mesa, cana-de-açúcar para rapadura, galinha caipira de corte, suínos, hortaliças e abelha melífera) e agricultura empresarial (produção de grãos). A proposição de sistemas melhorados visa a subsidiar as atividades de planejamento das ações de intervenção nas microbacias, contempladas em outras atividades do projeto.

Sistemas de produção melhorados para gado de corte na Bacia Hidrográfica do Rio Formoso, Bonito, MS.

Observa-se nos últimos anos uma crescente preocupação da sociedade brasileira com a conservação e o uso sustentável da diversidade biológica. Para demonstrar o seu compromisso com essa prioridade nacional, o governo brasileiro formulou uma série de iniciativas, como o estabelecimento do Programa Nacional para a Diversidade Biológica (Pronabio), que promove parcerias entre governo e sociedade na conservação da biodiversidade e o uso sustentável dos recursos naturais. Como ação concreta, implementou, com o apoio do Fundo para o Meio Ambiente Mundial (GEF - sigla de Global Environment Facility), o Projeto Nacional de Biodiversidade (Probio). Esse projeto identificou a Bacia Hidrográfica do Rio Formoso como área prioritária de estudo, constituindo então o projeto intitulado Gestão Integrada da Bacia Hidrográfica do Rio Formoso. A área prioritária está localizada no município de Bonito (Fig. 1), na parte sul do Estado de Mato Grosso do Sul, na cabeceira do rio Miranda (21°7´S e 56°30´). A Bacia Hidrográfica do Rio Formoso é considerada um sistema hidrográfico único e o principal tributário da bacia do Miranda. As seções altas e médias do rio Formoso são de interesse especial, por representarem uma fonte natural de água clara que supre os ambientes aquáticos do Pantanal. Além disso, apesar de a maioria da vegetação nativa dos médios e baixos vales já ter sido devastada, as áreas restantes representam um dos mais perfeitos exemplos de florestas primárias remanescentes, situadas na região brasileira da Mata Atlântica, (particularmente na Serra da Bodoquena). Um dos objetivos do projeto é apoiar a implementação de atividades sustentáveis em uma base-piloto e demonstrativa que servirá para reduzir a pressão sobre os recursos naturais-chave e reabilitar os hábitats naturais, especificamente vegetação ripária/ mata ciliar e de cerrado. O presente trabalho apresenta uma análise de sistemas melhorados da bovinocultura de corte para a Bacia do Rio Formoso, como alternativas ao sistema praticado pela maioria dos produtores da região.

Zoneamento de uso e cobertura dos solos do município de Araras, SP.

Realizar o zoneamento de uso e cobertura dos solos, visando conhecer a distribuição espacial, bem como a quantificação das classes dos diferentes tipos de uso, que poderão subsidiar o planejamento e gestão ambiental sustentáveis do Município de Araras, SP.

Relatório de gestão 2006 da Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical.

O relatório de gestão da Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical para 2006, além de atender um requisito normativo da Embrapa, é de grande valiae interesse para gestores e executivos, por permitir a oportunidade de refletir sobre o realizado e as perspectivas de futuro. Importantes ações desenvolvidas pela Unidade estão intimamente vinculadas a uma das exigências do agronegócio: a sustentabilidade econômica, social e ambiental. No caso das fruteiras, destaca-se o desenvolvimento de cultivares e sistemas alternativos de produção além dos Sistemas de Produção Integrada de Frutas - PIF, os quais certamente permitirão inúmeros beneficios para os agentes das cadeias produtivas, seja do ponto de vista comercial ou de melhoria de qualidade das frutas. No caso da mandioca ressalta-se o lançamento de novas cultivares com características desejáveis de produção, resistência à fitossanidade e a ambiente semi-áridos, inclusive biofortificadas bem como o aproveitamento integral da mandioca procurando explorar alternativas inovadoras.

Resultados de pesquisa da Embrapa Soja - 2000: solos

Fertilidade do solo e nutrição mineral da soja para sistemas sustentáveis de produção em semeadura direta e convencional; Potássio no solo e nutrição mineral na sucessão soja-trigo em sistema de semeadura direta (04.2000.326-01); Produtividade e análise de alternativas para a nutrição de soja em latossolo roxo distrófico sob semeadura direta (04.2000.326-02); Adubação e nutrição da soja em solos tropicais de baixa latitude, em sistema de semeadura direta e convencional (04.2000.326-03); Adubação da soja com macro e micronutrientes e manejo da fertilidade do solo em rotação de culturas em solos do Brasil (04.2000.326-04); Estudo da disponibilidade de enxofre para a cultura da soja em solos do Brasil (04.2000.326-05); Fertilidade do solo e nutrição mineral da soja para sistemas sustentáveis de produção no Amapá (04.2000.326-06); Níveis de Zn, Mn, Cu e B para cultivo da soja, em latossolos de textura média, nos Cerrados de Roraima (04.2000.326-07); Sistema integrado de diagnose e recomendações de adubação - DRIS - na cultura da soja em Rondônia (04.2000.326-08);

Incorporação das propriedades rotâmeros e ocupância em métodos de análise estrutural de proteínas.

Conformação das cadeias laterais (rotâmeros); Dupla ocupância; Java Protein Dossier.

Ocorrência de árvores e arbustos de uso múltiplo em pastagens no Estado do Acre.

O objetivo principal deste trabalho é identificar as espécies de árvores e arbustos que ocorrem em pastagens, e obter informações acerca da composição florística e ocorrência de espécies, visando dados sobre dispersão e regeneração natural, sobrevivência, abundância, entre outros fatores, para subsidiar a tomada de decisões na pesquisa e formulação de sistemas silvipastoris sustentáveis para o Acre e Amazônia Ocidental. A hipótese é de que, com a identificação das espécies de árvores e arbustos que ocorrem em pastagens no Estado, será possível com esses dados selecionar as mais adaptadas às condições ambientais regionais, aliada ao estudo de visibilidade técnica e econômica para o estabelecimento de pesquisas e formulação de sistemas silvipastoris

Soluções tecnológicas e inovação 2015.

Pesquisa e inovação agropecuária para o fortalecimento da Agricultura Familiar; Tecnologias de baixo custo evitam desperdício de água; Agricultores viram produtores de água no Distrito Federal; Agricultura de Precisão pode reduzir uso de água nas culturas; Cultivo de alimentos nas entrelinhas viabiliza dendê na agricultura familiar; Pesquisa vai mapear castanhais nativos e caracterizar sistemas de produção da castanha-do-brasil; Projetos apoiam agricultores familiares em 45 municípios no Amazonas; Agricultura sustentável ultrapassa fronteiras amazônicas; Troca de saberes fortalece agricultura indígena; Quilombo Brotas implanta Unidade de Referência Agroecológica; Agricultores fazem manejo florestal participativo da araucária; Árvores trazem benefícios para a lavoura em assentamento no RJ; Sistema silvipastoril muda realidade em condomínio de famílias no Paraná; Sistemas agroflorestais proporcionam desenvolvimento e equilíbrio no meio rural; Sistema de cultivo de frutas, grãos e hortaliças é adotado no Cerrado; Material genético da Embrapa garante diversidade de fruteiras para o Brasil; Pesquisa testa fruticultura orgânica em larga escala; Produção de acerola muda realidade de agricultores; Técnica aumenta produção do açaí em até cinco vezes; Agricultores gaúchos aprovam variedade de bananeira; Caju lançado pela Embrapa produz mesmo em tempos de seca; Frutas nativas diversificam agricultura familiar do Sul; Híbridos de maracujazeiro azedo para geração de emprego e renda no campo; Maracujazeiro silvestre oferece quatro vantagens para o agricultor familiar; Plantio de morango orgânico mostra-se vantajoso em Sergipe; Pera, maçã e caqui: novos nichos da fruticultura no Nordeste; Sistema Agritempo ajuda a monitorar a plantação; Sistema online auxilia monitoramento da agricultura; Alimentos biofortificados são produzidos na Borda Oeste do Pantanal; Café conilon BRS Ouro Preto pode impulsionar competitividade da cafeicultura na Amazônia; Manejo integrado de pragas também é importante para o trigo; Controle biológico de pragas reduz uso de agrotóxicos; Conhecimento ajuda a mudar produção de hortaliças no Pará; Sistema integrado de produção de mudas de hortaliças beneficia agricultores no RJ; Projeto viabiliza mercado para produtos da agricultura familiar no interior de Minas Gerais; Minibibliotecas: a pesquisa mais perto do homem do campo; Sistemas de acesso aberto oferecem informações agropecuárias para diversos públicos; Parceria com rede de radialistas garante Prosa Rural no ar há mais de uma década; Prosa Rural apoia ações de transferência de tecnologia no Alto Sertão Sergipano; Conhecimento das Minibibliotecas chega a jovens agricultores de Rondônia; Transferência de tecnologias agrícolas nas Escolas Famílias Rurais do Amapá; Mandioca ajuda a diminuir pobreza no campo; Maniveiro, uma nova figura na cadeia produtiva da mandioca; Projeto agrega valor à produção de mandioca e aumenta renda no Maranhão; Inovações de baixo custo facilitam a vida do horticultor familiar; Novo equipamento vai facilitar trabalho de produtores de bananas; Estratégias participativas ajudam no desenvolvimento de comunidades rurais; Transição agroecológica na agricultura familiar da Amazônia; Partilha dos saberes agroecológicos em territórios sergipanos; Assentados adotam sistema agroflorestal no interior de SP; Técnicas sustentáveis são compartilhadas na Fazendinha Agroecológica; Ciência se alia ao conhecimento dos agricultores no norte de Minas; Programa busca expandir mercado para vitivinicultura de polos tradicionais; Do campus ao campo: pesquisadores para a agricultura familiar; Queijo coalho de qualidade oferece alternativa rentável para agricultores; Sustentabilidade dos vinhos artesanais une modernidade e tradição; Plano de inovação promove gestão participativa e dinamiza agricultura familiar; Instituições se articulam pela solução dos problemas da agricultura familiar em Goiás; Capacitação melhora bovinocultura leiteira no Tocantins; Adoção de tecnologias por pequenos produtores melhora produção leiteira; A Rede Leite no noroeste gaúcho: em busca da sustentabilidade da produção; Pesquisa participativa busca perspectivas para produção orgânica de leite em unidades familiares; Mel pantaneiro; Retratos da vitória na produção de mel; Apicultores dedicados conseguem regularidade na produção de mel; Software orienta produtores de ovinos no controle de verminose; Projeto Alto Camaquã agrega valor aos produtores e ao ambiente; Projetos incentivam maior produção de peixe no Tocantins; Tecnologias em suínos para produtores que apostam em diferenciação; Avaliação de condição do rebanho ganha tecnologia simples e precisa; Tecnologia permite usar água com alto teor de sal; Algodão em consórcios agroecológicos beneficia 400 famílias no Semiárido; Unidades de Aprendizagem Familiar aumentam produção de animais no Ceará; Barragem subterrânea e cisterna calçadão mudam vidas de famílias do Semiárido; Cisternas garantem água para o Semiárido; Agricultores melhoram estrutura de produção em áreas de fruteiras e hortaliças; Famílias encontram alternativas para aumentar produtividade de grãos e frutas; Quintais produtivos ampliam renda de agricultores; Sisteminha Embrapa leva segurança alimentar para famílias de Parnaíba (PI); Pesquisas na região Serrana do Rio de Janeiro propiciam geração de tecnologias; Projeto apoia produtos tradicionais da agricultura familiar nos estados da Bahia, Minas Gerais e Rio de Janeiro.

Transferência de tecnologia: relatório anual 2015.

Arte ou ciência? Transferir, difundir, estender, trocar, intercambiar, compartilhar. Diariamente, essas questões se apresentam como parte das ações do processo de produção, que envolve a ciência e a tecnologia, e a busca de soluções para necessidades, demandas e problemas do dia a dia da pesquisa agropecuária. Estando esta não só envolvida na solução de questões relacionadas ao meio ambiente, aos sistemas de produção, aos arranjos e às cadeias de valor, mas também empenhada em levar respostas às pessoas em seus territórios; de forma que beneficie a agricultores, técnicos da extensão rural e assistência técnica, estudantes e pessoas ligadas à agricultura, e responda as questões que envolvem a produção e a segurança alimentar e nutricional de nossa sociedade. Identificar e conhecer as pessoas, suas necessidades, seus anseios, suas aspirações e desejos requer um elevado grau de sensibilidade e conhecimento. Sensibilidade para perceber e estabelecer diálogo com as pessoas, e conhecimento para que o diálogo permita a troca de saberes. A ciência e os saberes que se manifestam como expressão da cultura orientam novas descobertas e produzem inovação e inclusão. Culturas que expressam a biodiversidade dos biomas e dos agroecossistemas, novos produtos, novos saberes, novos sabores que valorizam os alimentos e a culinária local. Novos saberes permitem redesenhar processos e matrizes, e alcançar novos equilíbrios na permanente busca da sustentabilidade. Arte ou ciência? De fato, buscamos novos métodos e modelagens de trabalho como roteiros alternativos na construção de novos arranjos. Ampliamos nossos meios de interação por caminhos que nos permitam encontrar e definir estratégias inovadoras como forma de promover o desenvolvimento das regiões, dos territórios, dos locais e das pessoas. E mais, trabalhamos permanentemente na busca da transformação dos problemas, por meio de soluções tecnológicas, tendo sempre a preocupação com as pessoas, sua inclusão e qualidade de vida. Assim, movimentamo-nos como que mimetizando nosso DNA ? nossa conhecida dupla hélice em formato helicoidal ascendente ?, caminhando a par e passo na permanente busca por avanços tecnológicos, porém, sem descuidar da inter-relação com as questões sociais. Arte e ciência é, sem dúvida, o que fazemos, com o objetivo de construir uma sociedade harmônica, equilibrada e sustentável. E este Relatório de Transferência de Tecnologia, que ora entregamos, traduz a conexão entre a arte e a ciência que desenvolvemos, por meio de ações aqui apresentadas pelas quarenta e cinco Unidades Descentralizadas da Embrapa, distribuídas em todo o País, e pelo Departamento de Transferência de Tecnologia, no ano de 2015. Um trabalho gratificante, pois proporciona um aprendizado permanente e permite que, a partir da interação com o setor produtivo, cumpramos nossa missão de Viabilizar soluções de pesquisa, desenvolvimento e inovação para a sustentabilidade da agricultura, em benefício da sociedade brasileira.

A transcriptase reversa como alvo terapêutico em doenças retrovirais

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Uso terapêutico de chaperones em doenças conformacionais

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Bactérias e as suas redes sociais

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Methodologies for a sustainable development of estuarine ecosystems

As zonas costeiras, estuarinas e lagunares são consideradas áreas muito produtivas e dotadas de grande biodiversidade sendo, por isso, consideradas de elevado valor ecológico e económico. No entanto, nas últimas décadas tem vindo a verificar-se um aumento da contaminação destes ecossistemas como resultado de diversas actividades antrópicas. As abordagens actualmente disponíveis para avaliação do impacto da poluição em ecossistemas estuarinos e lagunares apresentam diversos tipos de lacunas, pelo que é importante desenvolver metodologias mais eficazes com organismos autóctones. Neste contexto, o objectivo central desta dissertação consistiu em desenvolver e validar métodos ecologicamente relevantes para avaliação da contaminação estuarina e dos seus efeitos, utilizando o góbio-comum (Pomatoschistus microps), quer como organismo-teste quer como espécie sentinela, devido à importante função que desempenha nas cadeias tróficas de diversos estuários da costa Portuguesa. A Ria de Aveiro foi seleccionada como área de estudo principalmente pelo facto de possuir zonas com diferentes tipos de contaminação predominante e de haver conhecimento científico de base abundante e de elevada qualidade sobre este ecosistema. Na primeira fase do estudo, foram investigados os efeitos agudos de dois hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) (benzo[a]pireno e antraceno), de um fuel-óleo e de dois metais (cobre e mercúrio) em P. microps, utilizando ensaios laboratoriais baseados em biomarcadores e em parâmetros comportamentais, os quais foram avaliados utilizando um dispositivo expressamente desenvolvido para o efeito, designado por speed performance device (SPEDE). Como biomarcadores foram utilizados parâmetros envolvidos em funções fisiológicas determinantes para a sobrevivência e desempenho dos animais (neurotransmissão, obtenção de energia, destoxificação e defesas anti-oxidantes), nomeadamente a actividade das enzimas acetilcolinesterase, lactato desidrogenase, CYP1A1, glutationa S-transferases, glutationa reductase, glutationa peroxidase, superóxido dismutase, catalase, tendo ainda sido determinados os níveis de peroxidação lipídica como indicador de danos oxidativos. De forma global, os resultados indicaram que os agentes e a mistura testados têm a capacidade de interferir com a função neurológica, de alterar as vias utilizadas para obtenção de energia celular, induzir as defesas antioxidantes e, no caso do cobre e do mercúrio, de causarem peroxidação lipídica. Foram ainda obtidas relações concentração-resposta a nível dos parâmetros comportamentais testados, nomeadamente a capacidade de nadar contra a corrente e a distância percorrida a nadar contra o fluxo de água, sugerindo que os agentes testados podem, por exemplo, diminuir a capacidade de fuga aos predadores, as probabilidades de captura de presas e o sucesso reprodutivo. Na segunda fase, tendo sido já adaptadas técnicas para determinação de vários biomarcadores em P. microps e estudada a sua resposta a dois grupos de poluentes particularmente relevantes em ecossistemas estuarinos e lagunares (metais e HAPs), foi efectuado um estudo de monitorização utilizando P. microps como bioindicador e que incluiu diversos parâmetros ecológicos e ecotoxicológicos, nomedamente: 20 parâmetros indicativos da qualidade da água e do sedimento, concentração de 9 metais em sedimentos e no corpo de P. microps, 8 biomarcadores e 2 índices de condição na espécie seleccionada. A amostragem foi efectuada em quatro locais da Ria de Aveiro, um considerado como referência (Barra) e três com diferentes tipos predominantes de contaminação (Vagueira, Porto de Aveiro e Cais do Bico), sazonalmente, durante um ano. Os resultados obtidos permitiram uma caracterização ecotoxicológica dos locais, incluindo informação sobre a qualidade da água, concentrações de contaminantes ambientais prioritários nos sedimentos e nos tecidos de P. microps, capacidade desta espécie para bioacumular metais, efeitos exercidos pelas complexas misturas de poluentes presentes em cada uma das zonas de amostragem nesta espécie e possíveis consequências para a população. A análise multivariada permitiu analisar de forma integrada todos os resultados, proporcionando informação que não poderia ser obtida analisando os dados de forma compartimentalizada. Em conclusão, os resultados obtidos no âmbito desta dissertação indicam que P. microps possui características adequadas para ser utilizado como organismoteste em ensaios laboratoriais (e.g. abundância, fácil manutenção, permite a determinação de diferentes tipos de critérios de efeito utilizando um número relativamente reduzido de animais, entre outras) e como organismo sentinela em estudos de monitorização da poluição e da qualidade ambiental, estando portanto de acordo com estudos de menor dimensão previamente efectuados. O trabalho desenvolvido permitiu ainda adaptar a P. microps diversas técnicas bioquímicas vulgarmente utilizadas como biomarcadores em Ecotoxicologia e validá-las quer no laboratório quer em cenários reais; desenvolver um novo bioensaio, utilizando um dispositivo de teste especialmente concebido para peixes epibentónicos baseado na performance natatória de uma espécie autóctone e em biomarcadores; relacionar os efeitos a nível bioquímico com parâmetros comportamentais que ao serem afectados podem reduzir de forma drástica e diversificada (e.g. aumento da mortalidade, diminuição do sucesso reprodutivo, redução do crescimento) a contribuição individual para a população. Finalmente, foi validada uma abordagem multidisciplinar, combinando metodologias ecológicas, ecotoxicológicas e químicas que, quando considerada de forma integrada utilizando análises de estatística multivariada, fornece informação científica da maior relevância susceptível de ser utilizada como suporte a medidas de conservação e gestão em estuários e sistemas lagunares.

Molecular study of cell degeneration and evolution induced by mRNA mistranslation

As proteínas existentes nas células são produzidas pelo mecanismo de tradução do mRNA, no qual a informação genética contida nos genes é descodificada em cadeias polipeptídicas. O código genético, que define as regras de descodificação do genoma, minimiza os erros de tradução do mRNA, garantindo a síntese de proteínas com elevada fidelidade. Esta é essencial para a estabilidade do proteoma e para a manutenção e funcionamento dos processos celulares. Em condições fisiológicas normais, os erros da tradução do mRNA ocorrem com frequências que variam de 10-3 a 10-5 erros por codão descodificado. Situações que aumentam este erro basal geralmente estão associadas ao envelhecimento, stresse e a doenças; no entanto, em certos organismos o código genético é traduzido naturalmente com elevado erro, indicando que a síntese de proteínas aberrantes pode de algum modo ser vantajosa. A fim de estudar a resposta celular aos erros de tradução do mRNA, construímos leveduras que incorporam serina no proteoma em resposta a um codão de leucina, usando a expressão constitutiva de um tRNASer mutante. Este fenómeno genético artificial provocou uma forte diminuição da esporulação, da viabilidade e da eficiência de mating, afectando imensamente a reprodução sexual da levedura. Observou-se também uma grande heterogeneidade no tamanho e na forma das células e elevada instabilidade genómica, com o aparecimento de populações poliplóides e aneuplóides. No sentido de clarificar as bases celulares e moleculares daqueles fenótipos e compreender melhor a biologia do erro de tradução do mRNA, construímos também células de levedura que inserem serina em resposta a um codão de leucina de modo indutível e controlado. Utilizaram-se perfis de mRNA total e de mRNA associado a polissomas para elucidar a resposta celular ao erro de tradução do mRNA. Observou-se a indução de genes envolvidos na resposta ao stresse geral, stresse oxidativo e na unfolded protein response (UPR). Um aumento significativo de espécies reactivas de oxigénio (ROS) e um forte impacto negativo na capacidade das células pós-mitóticas re-iniciarem o crescimento foram também observados. Este fenótipo de perda de viabilidade celular foi resgatado por scavangers de ROS, indicando que o stresse oxidativo é a principal causa de morte celular causada pelos erros de tradução. Este estudo levanta a hipótese de que o stresse oxidativo e a acumulação de ROS, ao invés do colapso súbito do proteoma, são as principais causas da degeneração celular e das doenças humanas associadas aos erros de tradução do genoma. ABSTRACT: Proteins are synthesized through the mechanism of translation, which uses the genetic code to transform the nucleic acids based information of the genome into the amino acids based information of the proteome. The genetic code evolved in such a manner that translational errors are kept to a minimum and even when they occur their impact is minimized by similar chemical properties of the amino acids. Protein synthesis fidelity is essential for proteome stability and for functional maintenance of cellular processes. Indeed, under normal physiological conditions, mistranslation occurs at frequencies that range from 10-3 to 10-5 errors per codon decoded. Situations where this basal error frequency increases are usually associated to aging and disease. However, there are some organisms where genetic code errors occur naturally at high level, suggesting that mRNA mistranslation can somehow be beneficial. In order to study the cellular response to mRNA mistranslation, we have engineered single codon mistranslation in yeast cells, using constitutive expression of mutant tRNASer genes. These mistranslating strains inserted serines at leucine-CUG sites on a proteome wide scale due to competition between the wild type tRNALeu with the mutant tRNASer. Such mistranslation event decreased yeast sporulation, viability and mating efficiencies sharply and affected sexual reproduction strongly. High heterogeneity in cell size and shape and high instability in the genome were also observed, with the appearance of some polyploid or aneuploid cell populations. To further study the cellular and molecular basis of those phenotypes and the biology of mRNA mistranslation, we have also engineered inducible mRNA misreading in yeast and used total mRNA and polysome associated mRNA profiling to determine whether codon misreading affects gene expression. Induced mistranslation up-regulated genes involved in the general stress response, oxidative stress and in the unfolded protein response (UPR). A significant increase in reactive oxygen species (ROS) and a strong negative impact on the capacity of post-mitotic cells to re-initiate growth in fresh media were also observed. This cell viability phenotype was rescued by scavengers of ROS, indicating that oxidative stress is the main cause of cell death caused by mRNA mistranslation. This study provides strong support for the hypothesis that oxidative stress and ROS accumulation, rather than sudden proteome collapse or major proteome disruption, are the main cause of the cellular degeneration observed in human diseases associated mRNA mistranslation.

Influence of speciation in the bioavailability of cadmium to an isopod

Devido às actividades antropogénicas várias substâncias químicas têm sido introduzidas no meio ambiente em concentrações que de outro modo não ocorreriam de forma tão elevada naturalmente. Assim, o conhecimento acerca das características de um químico, tais como, o potencial para se acumular em diferentes níveis tróficos, a sua mobilidade dentro do ecossistema, a toxicidade específica e a bioacumulação, é fundamental para compreender os seus efeitos nos ecossistemas. Esta tese investiga a influência de especiação, na biodisponibilidade do cádmio (Cd) para o isópode Porcellio dilatatus, incluindo os efeitos de especiação do metal: (i) na assimilação do Cd, (ii) no modo como o Cd se distribui internamente no organismo, e (iii) como a sobrevivência e a reprodução são afectadas em isópodes terrestres. Num primeiro ensaio laboratorial avaliou-se a importância da transferência trófica na assimilação do Cd em P. dilatatus. Para tal analisou-se a eficiência de assimilação (EA) do Cd em isópodes, adicionado superficialmente ao alimento (alface) na forma de Cd(NO3)2 e contaminando o meio de crescimento da alface. A hipótese era de que a alface contaminada biologicamente através do cultivo em meio hidropónico contaminado teria uma maior proporção de complexos com proteína ou conjugado na forma de Cd (ex. Cd cisteína). A EA de Cd foi maior entre os isópodes que foram alimentados com o sal (71%, SE = 7%), do que entre os isópodes que se alimentaram de alface contaminada biologicamente (52%, SE = 5%), demonstrando-se assim num teste laboratorial que é provável que a especiação do Cd influencie a taxa de assimilação e acumulação do Cd. Na experiência alimentar que se seguiu, estudou-se em detalhe a especiação do metal comparando as EA do Cd conjugado com cisteína (Cd(Cys)2) e na forma de Cd(NO3)2, com os quais se contaminou gelatina com alface. A utilização de Cd-cisteína, proporcionou uma forma experimental para explorar a biodisponibilidade do Cd complexado dentro do tecido biológico. Como esperado, a EA de Cd em isópodes alimentados com nitrato de Cd (64%, SE = 5%) foi maior do que no caso de isópodes alimentados com o conjugado de cisteína (20%, SE = 3%). De seguida estudou-se a distribuição subcelular das espécies de Cd assimilado através de um processo de fraccionamento. Supunha-se que as diferenças de especiação de Cd reflectiria diferentes estratégias de compartimentalização, com consequências ao nível da detoxificação, armazenamento celular e distribuição subcelular do metal. O “sequestro” na forma de metal biologicamente detoxificado (BDM = proteínas estáveis ao calor - HSP e grânulos ricos em metal - RMG) foi maior nos isópodes alimentados com Cd(NO3)2, sugerindo que são mais eficientes na detoxificação de Cd (22%) do que quando alimentados com Cd(Cys)2 (15%). Foi também demonstrado que os isópodes alimentados com Cd(Cys)2 possuíam níveis de armazenamento de Cd superior nas fracções sensíveis ao metal (MSF = organelos e proteínas desnaturadas pelo calor - HDP) consideradas fracções potencialmente vulneráveis e afectando os isópodes em termos de toxicidade. As diferentes distribuições internas que se seguiram à assimilação e detoxificação das diferentes espécies de Cd foram finalmente avaliadas em termos da sobrevivência e reprodução dos isópodes. O tratamento com Cd(Cys)2 teve maior mortalidade, provavelmente devido à maior disponibilidade de Cd ingerido com implicações ao nível dos processos fisiológicos. Os isópodes alimentados com Cd(NO3)2 armazenaram o Cd nos MRG, como estratégia de detoxificação, sendo mais eficientes a detoxificar o Cd ainda que aumentando a concentração total do metal que se tornou menos tóxico para o isópode. Desta forma, o Cd nos grânulos não estava disponível para os processos fisiológicos e deixou de ser tóxico. Isso poderia estar relacionado com a resistência e tolerância aos metais devido à capacidade dos isópodes compartimentalizarem o Cd no hepatopâncreas, que actua como um mecanismo de detoxificação e contribui para a tolerância a altos níveis de cádmio. Em termos de parâmetros reprodutivos, observou-se uma redução de gestações e duração da gestação na presença de ambas as espécies de metal, mas no caso do Cd(Cys)2 as gravidezes não se concluíram. O número de jovens produzido por fêmeas alimentadas com Cd(NO3)2 foi menor do que no controlo, mas os pesos dos juvenis foram superiores. Finalmente sugere-se assim que esta abordagem seja considerada em estudos do movimento trófico de metais nas cadeias alimentares dado que se espera que a especiação de metais implique diferentes fluxos, dentro de uma dada cadeia trófica.