Eletroforese de isoenzimas de plântulas na identificação de espécies de Brachiaria

Lotes de sementes de braquiária comercializados no Brasil vem apresentando contaminações com sementes de outras espécies pertencentes ao mesmo gênero. Deste modo, uma das espécies de braquiária atuaria como planta infestante da outra no agroecossistema e a erradicação da espécie infestante seria dificultada pela agressividade característica do gênero e pela falta de seletividade dos herbicidas disponíveis no mercado. Esses fatores ressaltam a importância da comercialização e utilização de lotes de sementes isento de sementes de outras espécies e a utilização de metodologias precisas de identificação das principais espécies de braquiária no controle de qualidade das empresas produtoras de sementes. Neste trabalho, buscou-se avaliar o potencial discriminante da técnica de eletroforese, utilizando quatro sistemas enzimáticos presentes em plântulas de quatro espécies do gênero Brachiaria, quer sejam B. brizantha cv. Marandu, B. decumbens cv. Basilisk, B. humidicola cv. comercial e B. plantaginea. Foram realizadas análises de eletroforese de isoenzimas testando-se 50 indivíduos de cada espécie por tratamento, utilizando-se coleóptilos de plântulas obtidas a partir de sementes germinadas a 30°C, no escuro. Para a eletroforese foi utilizado como meio suporte géis de poliacrilamida, nas concentrações de 7,0 e 7,5%. As isoenzimas Glutamato desidrogenase e Glucose-6-fosfato desidrogenase, embora eficientes na diferenciação entre B. plantaginea e B. humidicola e entre as sementes dessas espécies e as de B. brizantha ou B. decumbens, não se mostraram capazes de diferenciar as sementes destas duas últimas espécies. Entretanto, as izoenzimas α- e β-esterase possibilitaram uma nítida diferenciação das quatro espécies de Brachiaria estudadas.

Effect and the probable mechanisms of silibinin in regulating insulin resistance in the liver of rats with non-alcoholic fatty liver

Our previous study has shown that reduced insulin resistance (IR) was one of the possible mechanisms for the therapeutic effect of silibinin on non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) in rats. In the present study, we investigated the pathways of silibinin in regulating hepatic glucose production and IR amelioration. Forty-five 4- to 6-week-old male Sprague Dawley rats were divided into a control group, an HFD group (high-fat diet for 6 weeks) and an HFD + silibinin group (high-fat diet + 0.5 mg kg-1·day-1 silibinin, starting at the beginning of the protocol). Both subcutaneous and visceral fat was measured. Homeostasis model assessment-IR index (HOMA-IR), intraperitoneal glucose tolerance test and insulin tolerance test (ITT) were performed. The expression of adipose triglyceride lipase (ATGL) and of genes associated with hepatic gluconeogenesis was evaluated. Silibinin intervention significantly protected liver function, down-regulated serum fat, and improved IR, as shown by decreased HOMA-IR and increased ITT slope. Silibinin markedly prevented visceral obesity by reducing visceral fat, enhanced lipolysis by up-regulating ATGL expression and inhibited gluconeogenesis by down-regulating associated genes such as Forkhead box O1, phosphoenolpyruvate carboxykinase and glucose-6-phosphatase. Silibinin was effective in ameliorating IR in NAFLD rats. Reduction of visceral obesity, enhancement of lipolysis and inhibition of gluconeogenesis might be the underlying mechanisms.

Cell wall polysaccharides of common beans (Phaseolus vulgaris L.)

The soluble and insoluble cotyledon (SPF-Co and IPF-Co) and tegument (SPF-Te and IPF-Te) cell wall polymer fractions of common beans (Phaseolus vulgaris) were isolated using a chemical-enzymatic method. The sugar composition showed that SPF-Co was constituted of 38.6% arabinose, 23.4% uronic acids, 12.7% galactose, 11.2% xylose, 6.4% mannose and 6.1% glucose, probably derived from slightly branched and weakly bound polymers. The IPF-Co was fractionated with chelating agent (CDTA) and with increasing concentrations of NaOH. The bulk of the cell wall polymers (29.4%) were extracted with 4.0M NaOH and this fraction contained mainly arabinose (55.0%), uronic acid (18.9%), glucose (10.7%), xylose (10.3%) and galactose (3.4%). About 8.7% and 10.6% of the polymers were solubilised with CDTA and 0.01M NaOH respectively and were constituted of arabinose (52.0 and 45.9%), uronic acids (25.8 and 29.8%), xylose (9.6 and 10.2%), galactose (6.1 and 3.9%) and glucose (6.5 and 3.8%). The cell wall polymers were also constituted of small amounts (5.6 and 7.2%) of cellulose (CEL) and of non-extractable cell wall polymers (NECW). About 16.8% and 17.2% of the polymers were solubilised with 0.5 and 1.0M NaOH and contained, respectively, 92.1 and 90.7% of glucose derived from starch (IST). The neutral sugar and polymers solubilization profiles showed that weakly bound pectins are present mainly in SPF-Co (water-soluble), CDTA and 0.01-0.1M NaOH soluble fractions. Less soluble, highly cross-linked pectins were solubilised with 4.0M NaOH. This pectin is arabinose-rich, probably highly branched and has a higher molecular weight than the pectin present in SPF-Co, CDTA and 0.01-0.1M NaOH fractions.

Carboidratos na bebida do café preparado sob diferentes processos

O café é uma das bebidas mais consumidas no mundo e seus polissacarídeos têm sido investigados devido a sua grande importância comercial. Os principais polissacarídeos de café são os galactomananos e arabinogalactanos, considerados como fibras alimentares não digeridas no sistema digestivo humano. O presente trabalho teve por objetivo quantificar e determinar a composição de monossacarídeos e de polissacarídeos na bebida do café. As preparações foram realizadas em coador de papel tradicional, em cafeteira elétrica e em máquina expresso, utilizando café Arábica (Coffea arabica). Determinações quantitativas e qualitativas dos açúcares foram realizadas, respectivamente, por análises colorimétricas e cromatografia de troca aniônica (HPAEC). O rendimento de sólidos solúveis foi maior em café expresso, sendo os valores cerca de 3,6 vezes superiores àqueles de café de cafeteira elétrica com filtro de papel. Preparações de café expresso foram as que resultaram em maiores teores de açúcares totais não redutores por volume de bebida. Entretanto, os valores de açúcares totais foram significativamente maiores na preparação em cafeteira elétrica, quando expressos pelo total de sólidos solúveis extraídos, indicando que o tempo de extração é provavelmente mais eficiente do que a temperatura. A composição em monossacarídeos foi similar em todas as amostras e independente do modo de preparação do café. Todos apresentaram arabinose (14-15%), galactose (29-30%), glucose (6%) e manose 48-49%). Não se sabe se os polissacarídeos de café exercem as mesmas funções que a goma guar como fibra, mas, se isto ocorrer, esta é possivelmente uma das mais importantes fibras alimentares que ingerimos, levando em consideração a popularidade do café.

La néoglucogenèse rénale : un nouvel aspect dans la restriction de croissance intra-utérine chez le rat

Bien que l’environnement intra-utérin défavorable soit associé à des conditions pathologiques à l’âge adulte, les mécanismes mis en place in utero ne sont pas encore élucidés. Nous avons établi un modèle de restriction de croissance intra-utérine (RCIU) en donnant une diète faible en sodium à la rate pendant la dernière semaine de gestation. Ce modèle se caractérise par une diminution de perfusion placentaire et une redistribution du flot sanguin, favorisant l’irrigation des organes nobles (cœur et cerveau) au détriment du rein fœtal. De plus, l’expression rénale du facteur de croissance endothéliale vasculaire (VEGF) est diminuée chez le fœtus. L’hypothèse de travail est que la néoglucogenèse hépatique et rénale augmente chez les fœtus RCIU afin de compenser la diminution de perfusion placentaire, et que l’expression rénale des récepteurs de VEGF (Flt-1 et Flk-1) est altérée à la suite de la redistribution du flot sanguin. Nos objectifs étaient de comparer l’expression protéique des enzymes de la néoglucogenèse et des récepteurs de VEGF entre les fœtus témoins et RCIU. L’aldolase B, la fructose-1,6-biphosphatase et la glucose-6-phosphatase augmentent dans les reins de fœtus RCIU par rapport aux témoins alors qu’aucun changement n’est observé dans le foie. De plus, l’expression de ces enzymes est différente selon le sexe du fœtus. Une diminution de Flt-1 est notée dans les reins de fœtus RCIU. Nos résultats démontrent que des adaptations surviennent chez le fœtus à la suite d’une insulte intra-utérine favorisant sa survie mais ayant des conséquences telles que la dysfonction rénale observée chez les adultes de ce modèle animal. À long terme, ces travaux pourront permettre d’entrevoir des avenues pour mieux identifier les approches de prévention lors de naissance à la suite d’une RCIU.

Bioassay-guided fractionation of Larix laricina du Roi, and antidiabetic potentials of ethanol and hot water extracts of seventeen medicinal plants from the traditional pharmacopeia of the James Bay Cree

Nous avons utilisé une approche ethnobotanique pour identifier des espèces de plantes utilisées par les Cris afin de traiter les symptômes du diabète de type 2. Larix laricina du Roi (L. laricina) a récemment été identifiée comme une des meilleures plantes qui a stimulé le transport de glucose dans les cellules C2C12 et fortement potentialisé la différenciation des 3T3-L1 en indiquant une sensibilité potentiellement accrue à l’insuline. Ensuite, ces études de criblage ont été effectuées sur des extraits éthanolique (EE) en utilisant une série de bioessais in vitro. Cependant, les préparations traditionnelles des plantes sont souvent faites avec l’eau chaude. Le but de cette thèse de doctorat était d’isoler les principes actifs de L. laricina par un fractionnement guidé par l’adipogenèse; d’évaluer et de comparer l’activité et les mécanismes antidiabétiques des EE et des extraits aqueux (HWE) de ces 17 plantes. Pour le fractionnement de L. laricina, on a isolé plusieurs composés connus et identifié un nouveau composé actif cycloartane triterpene, qui a amélioré fortement l’adipogenèse et a été responsable en partie de l’activité adipogénique (potentiellement similaire à l’effet sensibilisateur à l’insuline des glitazone) de l’extrait éthanolique issu de l’écorce de L. laricina. Pour le métabolisme lipidique, nos résultats ont confirmé que 10 parmi les 17 EE ont augmenté la différenciation des adipocytes alors que 2 extraits seulement l’ont inhibée. Les HWE ont montré une faible activité adipogénique ou antiadipogénique. Les EE de R. groenlandicum et K. angustifolia ont le PPAR γ (peroxisome proliferator-activated receptor γ), le SREBP-1 (sterol regulatory element binding protein-1) et le C/EBP (CCAAT-enhancer binding proteins) α, alors que ceux de P. balsamifera et A. incana les ont inhibés. L’effet inhibiteur de P. balsamifera a également été prouvé d’avoir impliqué l’activation de la protéine kinase activée par l’AMP (AMPK). Les EE et HWE de R. groenlandicum ont stimulé les mêmes facteurs de transcription alors que les extraits aqueux d’autres plantes sélectionnées ont perdu ces effets en comparaison avec leurs extraits éthanoliques respectifs. L’analyse phytochimique a également identifié le groupe des espèces actives et inactives, notamment lorsque les espèces ont été séparées par famille de plante. Finalement concernant l’homéostasie de glucose, nos résultats ont confirmé que plusieurs EE ont stimulé le transport de glucose musculaire et inhibé l’activité de la glucose-6-phosphatase (G6Pase) hépatique. Certains des HWE ont partiellement ou complètement perdu ces activités antidiabétiques par rapport aux EE, tandis qu’une seule plante (R.groenlandicum) a juste conservé un potentiel similaire entre les EE et HWE dans les deux essais. Dans les cellules musculaires, les EE de R.groenlandicum, A. incana et S. purpurea ont stimulé le transport de glucose en activant la voie de signalisation de l’AMPK et en augmentant le niveau d’expression des GLUT4. En comparaison avec les EE, les HWE de R.groenlandicum ont montré des activités similaires; les HWE de A. incana ont complètement perdu leur effet sur tous les paramètres étudiés; les HWE de S. purpurea ont activé la voie de l’insuline au lieu de celle de l’AMPK pour augmenter le transport de glucose. Dans les cellules H4IIE, les EE et HWE des 5 plantes ont activé la voie de l’AMPK, et en plus les EE et HWE de 2 plantes ont activé la voie de l’insuline. La quercétine-3-O-galactoside et la quercétine 3-O-α-L-arabinopyranoside ont été identifiées comme des composés ayant un fort potentiel antidiabétique et donc responsables de l'activité biologique des plantes HWE actifs avec le transport du glucose. En conclusion, on a isolé plusieurs composés connus et identifié un nouveau triterpène actif à partir du fractionnement de L. laricina. Nous avons fourni également une preuve directe pour l'évaluation et la comparaison d'une action analogue à l'insuline ou insulino-sensibilisateur des EE et HWE de plantes médicinales Cris au niveau de muscle, de foie et de tissus adipeux. Une partie de leur action peut être liée à la stimulation des voies de signalisation intracellulaire insulino-dépendante et non-insulino-dépendante, ainsi que l’activation de PPARγ. Nos résultats indiquent que les espèces de plantes, les tissus ou les cellules cibles, ainsi que les méthodes d'extraction sont tous des déterminants significatifs de l'activité biologique de plantes médicinales Cris sur le métabolisme glucidique et lipidique.

Fonction de la protéine Ceroid lipofuscinosis neuronal 5 (CLN5) dans le tri et le recyclage à l’endosome

Le tri et le transport efficace des hydrolases acides vers le lysosome jouent un rôle critique pour la fonction des cellules. Plus de 50 maladies humaines sont dues à des mutations des enzymes lysosomales, des protéines régulant des processus-clés du transport vers le lysosome ou des enzymes effectuant des modifications posttraductionnelles importantes pour la fonction du lysosome. L’objectif de cette thèse est d’identifier des protéines et des mécanismes permettant à la cellule de réguler le transport des enzymes vers le lysosome. Nous avons formulé l’hypothèse que des protéines mutées dans des maladies lysosomales et dont les fonctions étaient inconnues pouvaient jouer un rôle dans le transport vers le lysosome. Les céroïdes-lipofuscinoses neuronales forment une famille de maladies lysosomales rares mais sont aussi les maladies neurodégénératives infantiles les plus fréquentes. Plusieurs gènes impliqués dans les NCL encodent des protéines aux fonctions inconnues. Les travaux présentés dans cette thèse ont identifié la protéine « ceroid lipofuscinosis neuronal-5 » (CLN5) qui est localisée à l’endosome et au lysosome comme élément nécessaire au recrutement et à l’activation de rab7. Rab7 est une protéine Rab-clé qui contrôle le trafic à l’endosome tardif. Cette petite GTPase est impliquée dans le recrutement de retromer, un complexe protéique qui régule le trafic de l’endosome vers l’appareil de Golgi des récepteurs de tri lysosomal comme sortilin et le récepteur du mannose-6-phosphate. Dans les cellules où CLN5 est déplété, les récepteurs de tri lysosomal sont moins recyclés plus rapidement dégradés. En utilisant des expériences de photomarquage nous avons aussi pu démontrer que Rab7 est moins activées en l’absence de CLN5. Pour exécuter leur fonction les protéines rabs doivent être recrutée à la membrane et activées par l’échange d’une molécule de GDP pour une molécule de GTP. Le recrutement des Rabs à la membrane nécessite une modification posttraductionnelle lipidique pour être facilités. En utilisant un modèle de levures nous avons démontré que l’homologue de Rab7, Ypt7 est palmitoylée. Nous avons aussi démontré que la palmitoyltransférase Swif1 est nécessaire au recrutement de Ypt7 à la membrane. Nous avons aussi remarqué que les sous- unités de retromer chez la levure sont moins recrutées lorsque les palmitoyltransférases sont déplétées. Dans les cellules de mammifères nous avons démontré que Rab7 est également palmitoylé et que cette palmitoylation est possiblement effectuée par les palmitoyltransférases DHHC1 et DHHC8. La palmitoylation de Rab7 a lieu sur les cystéines en C-terminal qui sont nécessaires au recrutement membranaire et qui auparavant étaient uniquement décrites comme prénylées. En utilisant la méthode de « click chemistry » nous avons découvert que lorsque la prénylation de Rab7 est bloquée le niveau de palmitoylation augmente. Pour caractériser l’interaction entre CLN5 et Rab7 nous avons performé des expériences afin d’établir définitivement la topologie de cette protéine. Nous avons ainsi démontré que CLN5 est une protéine hautement glycosylée qui est initialement traduite en protéine transmembranaire et subséquemment clivée par un membre de la famille des peptidase de peptide signal (SPP). Cette protéine soluble peut alors possiblement interagir avec CLN3 qui est aussi palmitoylée pour recruter et activer Rab7. Nos études suggèrent pour la première fois que CLN5 pourrait être un recruteur et un activateur de Rab7 qui agirait avec la protéine CLN3 pour séquestrer Rab7 avec les autres récepteurs palmitoylés et permettre leur recyclage vers l’appareil de Golgi.

Évaluation de l’effet antidiabétique de plantes médicinales de la forêt boréale et identification des principes actifs de deux espèces prometteuses

Le diabète de type 2 est une maladie chronique dont l’incidence est en augmentation continuelle. Le risque de développer le diabète de type 2 chez les populations autochtones du Canada est de trois à cinq fois plus élevé que le reste de la population canadienne. La forêt boréale comporte plusieurs plantes médicinales ayant un potentiel pour le traitement ou la prévention du diabète. Certaines de ces plantes font partie de la médecine traditionnelle et alternative Crie. Des enquêtes ethnobotaniques ont amené notre équipe de recherche à identifier 17 extraits de plantes médicinales utilisées par les Cris d’Eeyou Istchee (Baie James, Québec) pour traiter les symptômes du diabète. Parmi ces extraits, certains ont montré des activités anti-diabétiques au niveau des cellules musculaires, des adipocytes et dans des études in vivo réalisées chez des animaux. Le but de cette thèse est d’élucider l’effet de ces 17 plantes sur l’homéostasie hépatique de glucose, d’identifier l’espèce la plus prometteuse et isoler ces constituants actifs. De même, le bleuet nain du genre Vaccinium angustifolium fait partie de la forêt boréale canadienne et est connu pour ses activités anti-diabétiques. Une biotransformation du jus de bleuet lui confère une activité antioxydante accrue et un profil biologique différent. Le deuxième but de cette thèse est d’élucider les mécanismes d’action par lesquels le jus de bleuet biotransformé (BJ) exerce son effet anti-diabétique et d’identifier ses principes actifs. Les résultats ont montré que trois extraits de plantes Cris se sont démarqués par leur effet sur l’homéostasie hépatique de glucose. Picea glauca exerce son effet en diminuant la production de glucose alors que Larix laricina agit en augmentant le stockage de glucose. Abies balsamea a montré le profil le plus prometteur, elle agit simultanément en diminuant l’activité de la Glucose-6-phosphatase (G6Pase) via la stimulation des voies insulino-dépendante et - indépendante et en augmentant l’activité de la Glycogène synthétase (GS) suite à la phosphorylation de la Glycogène synthase kinase-3. Le fractionnement de l’extrait d’Abies balsamea guidé par les deux bioessais a mené à l’isolation de trois composés actifs; l’acide abiétique (AA), l’acide déhydroabiétique (DAA) et le squalène (SQ). Les principes actifs ont montré le même mécanisme d’action que l’extrait brut en diminuant l’activité de la G6Pase et augmentant celle de la GS ainsi qu’en activant les voies de signalisation impliquées. Le DAA ii s’est démarqué par son effet le plus puissant et très comparable à celui de l’extrait d’Abies balsamea dans toutes les expériences. De son côté le BJ a montré un effet sur la diminution de la production hépatique de glucose, l’augmentation de son stockage ainsi que l’augmentation de son transport dans le muscle. Son fractionnement guidé par les bioessais a permis d’isoler sept fractions dont trois étaient les plus actives. L’identification des constituants de ces fractions actives a mené à isoler quatres composés phénoliques; l’acide chlorogénique, l’acide gallique, l’acide protocatéchique et le catéchol. Le catéchol s’est démarqué avec ses effets les plus puissants en diminuant l’activité de la G6Pase, augmentant celle de la GS et en stimulant le transport de glucose dans le muscle. Les résultats de cette thèse indiquent que la diminution de la production hépatique de glucose peut s’ajouter au profil anti-diabétique de certaines plantes médicinales Cries et surtout à celui d’A.balsamea dont les composés actifs peuvent aider dans le développement de nouvelles molécules anti-diabétiques. De plus, les résultats de cette thèse ont montré que l’activité antidiabétique du BJ implique le contrôle de l’homéostasie de glucose au niveau du foie et du muscle. L’identification du catéchol comme principe actif avec potentiel anti-diabétique prometteur pourra servir pour des fins thérapeutiques ultérieures.

Bifidobacterium scardovii sp. nov., from human sources

Five strains of an unusual catalase-negative Gram-positive asporogenous rod-shaped bacterium from human sources were subjected to a polyphasic taxonomic study. The presence of fructose-6-phosphate phosphoketolase, a key enzyme of bifidobacterial hexose metabolism, indicated the strains were members of the genus Bifidobacterium but they did not correspond to any of the recognized species of this genus on the basis of biochemical profiles and whole-cell protein analyses. Comparative 16S rRNA gene sequencing confirmed the placement of the isolates in the genus Bifidobacterium, and demonstrated they represent a hitherto unknown subline within the genus displaying > 5% sequence divergence with recognized species. Based on both phenotypic and phylogenetic criteria, it is proposed that the isolates recovered from human sources be classified as a new species, Bifidobacterium scardovii sp. nov.; the type strain is CCUG 13008T (= DSM 13734T).

Effects of phthalic acid esters on the liver and thyroid

The effects, over periods from 3 days to 9 months of administration, of diets containing di-2-ethylhexyl phthalate are very similar to those observed in rats administered diets containing hypolipidemic drugs such as clofibrate. Changes occur in a characteristic order commencing with alterations in the distribution of lipid within the liver, quickly followed by proliferation of hepatic peroxisomes and induction of the specialized P-450 isoenzyme(s) catalyzing omega oxidation of fatty acids. There follows a phase of mild liver damage indicated by induction of glucose-6-phosphatase activity and a loss of glycogen, eventually leading to the formation of enlarged lysosomes through autophagy and the accumulation of lipofuscin. Associated changes are found in the kidney and thyroid. The renal changes are limited to the proximal convoluted tubules and are generally similar to changes found in the liver. The effects on the thyroid are more marked. Although the levels of thyroxine in plasma fail to about half normal values, serum triiodothyronine remains close to normal values while the appearance of the thyroid varies, very marked hyperactivity being noted 7 days after commencement of treatment, this is less marked at 14 days, but even after 9 months treatment there is clear cut evidence for hyperactivity with colloid changes which indicate this has persisted for some time. Straight chain analogs of di-2-ethylhexyl phthalate, di-n-hexyl phthalate and di-n-oxtyl phthalate differ entirely in their short-term effects on the liver and kidney but have similar effects on the thyroid. The short-term in vivo hepatic effects of the three phthalate esters can be reproduced in hepatocytes in tissue culture. All three phthalate esters, as well as clofibrate, have early marked effects on the metabolism of fatty acids in isolated hepatocytes. The nature of these changes is such as to increase storage of lipid in the liver. A hypothesis is presented to explain the progress from these initial metabolic effects to the final formation of liver tumors.

Culture of osteogenic cells from human alveolar bone: A useful source of alkaline phosphatase

The aim of this study was to obtain membrane-bound alkaline phosphatase from osteoblastic-like cells of human alveolar bone. Cells were obtained by enzymatic digestion and maintained in primary culture in osteogenic medium until subconfluence. First passage cells were cultured in the same medium and at 7, 14, and 21 days, total protein content, collagen content, and alkaline phosphatase activity were evaluated. Bone-like nodule formation was evaluated at 21 days. Cells in primary culture at day 14 were washed with Tris-HCl buffer, and used to extract the membrane-bound alkaline phosphatase. Cells expressed osteoblastic phenotype. The apparent optimum pH for PNPP hydrolysis by the enzyme was pH 10.0. This enzyme also hydrolyzes ATP, ADP, fructose-1-phosphate, fructose-6-phosphate, pyrophosphate and beta-glycerophosphate. PNPPase activity was reduced by typical inhibitors of alkaline phosphatase. SDS-PAGE of membrane fraction showed a single band with activity of similar to 120 kDa that could be solubilized by phospholipase C or Polidocanol. (c) 2007 International Federation for Cell Biology. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Differential gene expression analysis of Paracoccidioides brasiliensis during keratinocyte infection

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

Growth and photosynthetic down-regulation in Coffea arabica in response to restricted root volume

Coffee (Coffea arabica L.) plants were grown in small (3-L), medium (10-L) and large (24-L) pots for 115 or 165 d after transplanting (DAT), which allowed different degrees of root restriction. Effects of altered source : sink ratio were evaluated in order to explore possible stomatal and non-stomatal mechanisms of photosynthetic down-regulation. Increasing root restriction brought about large and general reductions in plant growth associated with a rising root : shoot ratio. Treatments did not affect leaf water potential or leaf nutrient status, with the exception of N content, which dropped significantly with increasing root restriction even though an adequate N supply was available. Photosynthesis was severely reduced when plants were grown in small pots; this was largely associated with non-stomatal factors, such as decreased Rubisco activity. At 165DAT contents of hexose, sucrose, and amino acids decreased in plants grown in smaller pots, while those of starch and hexose-P increased in plants grown in smaller pots. Photosynthetic rates were negatively correlated with the ratio of hexose to free amino acids, but not with hexose content. Activities of acid invertase, sucrose synthase, sucrose-P synthase, fructose-1,6- bisphosphatase, ADP-glucose pyrophosphorylase, starch phosphorylase, glyceraldehyde-3-P dehydrogenase, PPi : fructose-6-P 1-phosphotransferase and NADP : glyceraldehyde-3-P dehydrogenase all decreased with severe root restriction. Glycerate-3-P : Pi and glucose-6-P : fructose-6-P ratios decreased accordingly. Photosynthetic down-regulation was unlikely to have been associated directly with an end-product limitation, but rather with decreases in Rubisco. Such a down-regulation was largely a result of N deficiency caused by growing coffee plants in small pots.

Assessment of Donana National Park contamination in Procambarus clarkii: Integration of conventional biomarkers and proteomic approaches

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Purification and properties of buffalo (Bubalus bubalis) erythrocyte hexokinase

Buffalo erythrocytes contain one isozyme of hexokinase that apparently lacks microheterogeneity as shown by chromatographic properties. A single protein band was detected by means of Western blotting using an antibody raised in rabbits against homogeneous rat brain hexokinase I. The native protein has a molecular weight of 200,000 +/- 2880 by gel filtration. Partial purification of erythrocyte hexokinase by a combination of several procedures, including affinity chromatography, which was previously applied successfully to the purifica tion of other mammalian type I hexokinases, produced a partially purified enzyme that showed several contami nants after SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The affinity of buffalo erythrocyte hexokinase for glucose (K-m = 0.012 +/- 0.001 mM) is lower than most other mammal hexokinases type I. It phosphorylates other sugars, with considerably higher K-m values. This isozyme is able to use MgATP but does not use MgGTP, MgCTP or MgUTP. We used inhibition patterns, obtained with products to elucidate enzyme sequential mechanisms. Our results are clearly in agreement with a random sequential mechanism and in disagreement with an ordered sequential mechanism with either glucose or ATP as the obligatory first substrates. The ADP inhibition was of mixed type with both ATP and glucose as substrates. (C) 1997 Elsevier B.V.