Mouse proteome analysis

A general overview of the protein sequence set for the mouse transcriptome produced during the FANTOM2 sequencing project is presented here. We applied different algorithms to characterize protein sequences derived from a nonredundant representative protein set (RPS) and a variant protein set (VPS) of the mouse transcriptome. The functional characterization and assignment of Gene Ontology terms was done by analysis of the proteome using InterPro. The Superfamily database analyses gave a detailed structural classification according to SCOP and provide additional evidence for the functional characterization of the proteome data. The MDS database analysis revealed new domains which are not presented in existing protein domain databases. Thus the transcriptome gives us a unique source of data for the detection of new functional groups. The data obtained for the RPS and VPS sets facilitated the comparison of different patterns of protein expression. A comparison of other existing mouse and human protein sequence sets (e.g., the International Protein Index) demonstrates the common patterns in mammalian proteornes. The analysis of the membrane organization within the transcriptome of multiple eukaryotes provides valuable statistics about the distribution of secretory and transmembrane proteins

Analysis of the mouse transcriptome for genes involved in the function of the nervous system

We analyzed the mouse Representative Transcript and Protein Set for molecules involved in brain function. We found full-length cDNAs of many known brain genes and discovered new members of known brain gene families, including Family 3 G-protein coupled receptors, voltage-gated channels, and connexins. We also identified previously unknown candidates for secreted neuroactive molecules. The existence of a large number of unique brain ESTs suggests an additional molecular complexity that remains to be explored. A list of genes containing CAG stretches in the coding region represents a first step in the potential identification of candidates for hereditary neurological disorders.

The mouse secretome: functional classification of the proteins secreted into the extracellular environment

We have developed a computational strategy to identify the set of soluble proteins secreted into the extracellular environment of a cell. Within the protein sequences predominantly derived from the RIKEN representative transcript and protein set, we identified 2033 unique soluble proteins that are potentially secreted from the cell. These proteins contain a signal peptide required for entry into the secretory pathway and lack any transmembrane domains or intracellular localization signals. This class of proteins, which we have termed the mouse secretome, included >500 novel proteins and 92 proteins

Ovary colonization by Claviceps africana is related to ergot resistance in male-sterile sorghum lines

Ergot, caused by Claviceps africana, has emerged as a serious threat to sorghum hybrid seed production worldwide. In the absence of gene-for-gene-based qualitative resistance in commercial cultivars, varieties with high pollen production that can escape ergot infection are preferred. Recent demonstration of differences in ergot susceptibility among male-sterile lines has indicated the presence of partial resistance. Using chitin-specific fluorescin-isothiocyanate-conjugated wheat germ agglutin and callose-specific aniline blue, this study investigated the process of sorghum ovary colonization by C. africana. Conidia germinated within 24 h after inoculation (a.i.); the pathogen was established in the ovary by 79 h a.i., and at least half of the ovary was converted into sphacelial tissue by 120 h a.i. Changes in fungal cell wall chitin content and strategic callose deposition in the host tissue were associated with penetration and invasion of the ovary. The rate of ovary colonization differed in three male-sterile lines that also differed in ergot susceptibility. This work demonstrates a possible histological basis for partial resistance in male-sterile sorghum lines that could lay the foundation for variety improvement through further breeding and selection.

Genetic disruption of the growth hormone receptor does not influence motoneuron survival in the developing mouse

In the rodent central nervous system (CNS) during the five days prior to birth, both growth hormone (GH) and its receptor (GHR) undergo transient increases in expression to levels considerably higher than those found postnatally. This increase in expression coincides with the period of neuronal programmed cell death (PCD) in the developing CNS. To evaluate the involvement of growth hormone in the process of PCD, we have quantified the number of motoneurons in the spinal cord and brain stem of wild type and littermate GHR-deficient mice at the beginning and end of the neuronal PCD period. We found no change in motoneuron survival in either the brachial or lumbar lateral motor columns of the spinal cord or in the trochlear, trigeminal, facial or hypoglossal nuclei in the brain stem. We also found no significant differences in spinal cord volume, muscle fiber diameter, or body weight of GHR-deficient fetal mice when compared to their littermate controls. Therefore, despite considerable in vitro evidence for GH action on neurons and glia, genetic disruption of GHR signalling has no effect on prenatal motoneuron number in the mouse, under normal physiological conditions. This may be a result of compensation by the signalling of other neurotrophic cytokines.

Characterization of E-cadherin endocytosis in isolated MCF-7 and Chinese hamster ovary cells - The initial fate of unbound E-cadherin

The endocytosis of E-cadherin has recently emerged as an important determinant of cadherin function with the potential to participate in remodeling adhesive contacts. In this study we focused on the initial fate of E-cadherin when it predominantly exists free on the cell surface prior to adhesive binding or incorporation into junctions. Surface-labeling techniques were used to define the endocytic itinerary of E-cadherin in MCF-7 cells and in Chinese hamster ovary cells stably expressing human E-cadherin. We found that in this experimental system E-cadherin entered a transferrin-negative compartment before transport to the early endosomal compartment, where it merged with classical clathrin-mediated uptake pathways. E-cadherin endocytosis was inhibited by mutant dynamin, but not by an Eps15 mutant that effectively blocked transferrin internalization. Furthermore, sustained signaling by the ARF6 GTPase appeared to trap endocytosed E-cadherin in large peripheral structures. We conclude that in isolated cells unbound E-cadherin on the cell surface is predominantly endocytosed by a clathrin-independent pathway resembling macropinocytotic internalization, which then fuses with the early endosomal system. Taken with earlier reports, this suggests the possibility that multiple pathways exist for E-cadherin entry into cells that are likely to reflect cell context and regulation.

Cerebral impedance and neurological outcome following a mild or severe hypoxic/ischemic episode in neonatal piglets

Multi-frequency bio-impedance has the potential to identify infants at risk of poor neurodevelopmental outcome following hypoxia by detecting cerebral edema. This study investigated the relationship between the severity of an hypoxic/ischemic episode, neurological outcome following the hypoxia and non-invasively measured cerebral bioelectrical impedance in piglets. One-day-old piglets were anaesthetised and ventilated. Hypoxia was induced by reducing the inspired oxygen concentration to 3-5%. Severe hypoxia was defined as hypoxia resulting in at least 30 min of low amplitude EEG (

Alterations of neocortical pyramidal cell phenotype in the Ts65Dn mouse model of Down syndrome: Effects of environmental enrichment

Mental retardation in individuals with Down syndrome (DS) is thought to result from anomalous development and function of the brain; however, the underlying neuropathological processes have yet to be determined. Early implementation of special care programs result in limited, and temporary, cognitive improvements in DS individuals. In the present study, we investigated the possible neural correlates of these limited improvements. More specifically, we studied cortical pyramidal cells in the frontal cortex of Ts65Dn mice, a partial trisomy of murine chromosome 16 (MMU16) model characterized by cognitive deficits, hyperactivity, behavioral disruption and reduced attention levels similar to those observed in DS, and their control littermates. Animals were raised either in a standard or in an enriched environment. Environmental enrichment had a marked effect on pyramidal cell structure in control animals. Pyramidal cells in environmentally enriched control animals were significantly more branched and more spinous than non-enriched controls. However, environmental enrichment had little effect on pyramidal cell structure in Ts65Dn mice. As each dendritic spine receives at least one excitatory input, differences in the number of spines found in the dendritic arbors of pyramidal cells in the two groups reflect differences in the number of excitatory inputs they receive and, consequently, complexity in cortical circuitry. The present results suggest that behavioral deficits demonstrated in the Ts65Dn model could be attributed to abnormal circuit development.

Toxicological aspects of treatment to remove cyanobacterial toxins from drinking water determined using the heterozygous P53 transgenic mouse model

The presence of toxic cyanobacteria in drinking water reservoirs renders the need to develop treatment methods for the 'safe' removal of their associated toxins. Chlorine has been shown to successfully remove a range of cyanotoxins including microcystins, cylindrospermopsin and saxitoxins. Each cyanotoxin requires specific treatment parameters, particularly solution pH and free chlorine residual. However, currently there has not been any investigation into the toxicological effect of solutions treated for the removal of these cyanotoxins by chlorine. Using the P53(def) transgenic mouse model mate and female C57BL/6J hybrid mice were used to investigate potential cancer inducing effects from such oral dosing solutions. Both purified cyanotoxins and toxic cell-free extract cyanobacterial solutions were chlorinated and administered over 90 and 170 days (respectively) in drinking water. No increase in cancer was found in any treatment. The parent cyanotoxins, microcystins, cylindrospermopsin and saxitoxins were readily removed by chlorine. There was no significant increase in the disinfection byproducts trihalomethanes or haloacetic acids, levels found were well below guideline values. Histological examination identified no effect of treatment solutions except male mice treated with chlorinated cylindrospermopsin (as a cell free extract). In this instance 40% of males were found to have fatty vacuolation in their livers, cause unknown. It is recommended that further toxicology be undertaken on chlorinated cyanobacterial solutions, particularly for non-genotoxic carcinogenic compounds, for example the Tg. AC transgenic mouse model. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Efeitos do isolamento social neonatal, da fluoxetina e do lactato desódio sobre o pânico experimental induzido por cianeto de potássio ou estimulação da matéria cinzenta periaquedutal em ratos

Os ataques de pânico (AP) podem ser precipitados pela inalação de dióxido de carbono (CO2 5%) ou pela infusão de lactato de sódio 0,5 mol/L (LAC) em pacientes predispostos, mas não nos indivíduos sadios ou pacientes com outros transtornos psiquiátricos. Estas e outras observações sugeriram que os AP sejam "alarmes falsos de sufocamento". O TP também caracteriza-se pela alta comorbidade com ansiedade de separação da infância (ASI). De fato, a ASI tem sido considerada como um fator predisponente tanto do pânico como da resistência aos panicolíticos. Estudos pré-clínicos do nosso laboratório mostraram, por outro lado, que a fluoxetina (FLX) atenua o pânico experimental à estimulação elétrica da matéria cinzenta periaquedutal dorsal (MCPAd) e à injeção de cianeto de potássio (KCN) em doses e regimes similares aos empregados na clínica. Adicionalmente, estes estudos mostraram que o isolamento social neonatal (ISN), um modelo de ASI, abole os efeitos panicolíticos da fluoxetina (1-2 mg.kg-1.dia-1, 21 dias) no modelo de pânico por estimulação da MCPAd. Portanto, o presente trabalho avaliou os efeitos da administração de 4 mg/kg de FLX (Estudo-1) e da infusão de uma solução 0,5 mol/L de LAC (Estudo-2) sobre as respostas de pânico à estimulação da MCPAd ou à injeção de KCN, respectivamente, em ratos submetidos ao isolamento social neonatal tanto efetivo (ISN) quanto fictício (ISF). No Estudo-1, ratos Wistar machos adultos submetidos ao ISN (3 h diárias) ou ao ISF (somente manipulação), ao longo da lactação, foram implantados com eletrodos na MCPAd e tratados com salina (0,9%, SAL) ou FLX (4 mg.kg-1.dia-1) ao longo de 21 dias. Nos ratos tratados com SAL, enquanto os limiares das respostas de pânico mantiveram-se praticamente inalterados no grupo ISF, eles foram progressivamente aumentados no grupo ISN. Os ratos tratados com FLX4 apresentaram limiares mais elevados que aqueles dos ratos tratados com SAL. A comparação aos limiares basais mostrou que a FLX4 teve efeitos diferenciados nos grupos ISF e ISN, aumentando ou reduzindo seus limiares, respectivamente. Embora não tenhamos observado diferenças dos efeitos da FLX4 sobre os limiares de pânico dos grupos ISN e ISF, as variações percentuais em relação à sessão de triagem indicam que a FLX4 teve efeitos até mesmo facilitadores. Estes resultados estendem observações anteriores da ausência de efeitos de doses menores de FLX nos ratos submetidos ao ISN. Por sua vez, o Estudo-2 mostrou que a infusão endovenosa de uma concentração clinicamente eficaz de LAC (0,5 mol/L) não tem efeito algum sobre o pânico induzido pelo KCN em ratos tanto virgens quanto submetidos ao ISF ou ISN. Embora os últimos resultados sugiram que os AP ao KCN (em ratos) e LAC (em humanos) envolvam mecanismos distintos, a conclusão definitiva requer experimentos adicionais com concentrações maiores de LAC.

Deficiência auditiva na toxoplasmose congênita detectada pela triagem neonatal

A toxoplasmose congênita pode causar déficit neurossensorial em até 20% dos casos e o tratamento no primeiro ano de vida melhora o prognóstico. No Brasil, desconhece-se o impacto da infecção na hipoacusia. OBJETIVO: Avaliar a audição de crianças com toxoplasmose congênita identificadas pela triagem neonatal. MATERIAL E MÉTODO: Estudo prospectivo de crianças com toxoplasmose congênita identificadas pela triagem neonatal (IgM anti-T. gondii) em Belo Horizonte, durante 2003/2004. Realizada sorologia confirmatória (mãe/filho) e consideradas positivas as crianças apresentando IgM e/ou IgA nos primeiros seis meses ou IgG aos 12 meses de vida. Avaliações auditivas ao diagnóstico e após 12 meses incluíram Audiometria Comportamental, Emissões Otoacústicas, Imitanciometria, Audiometria de Tronco Encefálico. RESULTADOS: Dentre 30.808 crianças triadas (97% dos nascidos vivos), 20 apresentavam toxoplasmose congênita, 15 (75%) com infecção subclínica. Dezenove crianças realizaram avaliação auditiva. Quatro apresentaram déficit neurossensorial (21,1%). Uma criança apresentou outros fatores de risco para hipoacusia; nas outras três, a toxoplasmose foi o único fator observado. Duas crianças, tratadas adequadamente com antiparasitários, apresentaram déficit auditivo, em desacordo com a literatura. CONCLUSÃO: Os achados sugerem que a toxoplasmose congênita, prevalente no Brasil, é um fator de risco para hipoacusia e o impacto dessa infecção nas perdas auditivas deve ser estudado.

Triagem Auditiva Neonatal: relação entre banho e índice de reteste

Uma das metas de um Programa de Triagem Auditiva Neonatal (TAN) consiste numa porcentagem baixa de retestes. OBJETIVO: Investigar a relação entre o índice de retestes e o banho do neonato. Forma de Estudo: Coorte contemporânea com corte transversal. MATERIAL E MÉTODO: Os resultados das Emissões Otoacústicas Evocadas por Estímulo Transiente (EOET) foram comparados às informações referentes a auxiliar de enfermagem que ministrou o banho no dia do exame (373 neonatos), bem como ao tempo transcorrido entre a pesquisa das EOET e o último banho (350 neonatos). RESULTADOS: Foram constatadas diferenças significantes estatisticamente entre as porcentagens de encaminhamento para reteste quando o banho foi ministrado por algumas auxiliares de enfermagem. Além disso, a porcentagem de retestes diminuiu significantemente quando o tempo transcorrido entre o último banho e a pesquisa das EOET foi superior a 7 horas e 50 minutos. CONCLUSÃO: A umidade do meato acústico externo, ocasionada por uma proteção inadequada contra a entrada de água no momento do banho e o curto intervalo de tempo entre o banho e a pesquisa das EOET podem ser considerados como possíveis fatores geradores de retestes nos programas de TAN.

Resultados de um programa de triagem auditiva neonatal em Maceió

Desde 1998, com a criação do grupo de apoio a triagem auditiva neonatal, vários programas de triagem auditiva foram implantados no país. Em Alagoas, o primeiro programa foi criado em 2003, do qual não se publicou nenhum resultado. Sabe-se que a audição é importante para a comunicação humana, pois a perda auditiva na criança pode acarretar distúrbios na aquisição da fala, na linguagem e no desenvolvimento emocional, educacional e social. OBJETIVO: Apresentar os resultados obtidos em um programa de triagem auditiva neonatal em Maceió. MATERIAL E MÉTODO: Trata-se de um estudo analítico retrospectivo para analisar exames realizados entre setembro de 2003 e dezembro de 2006 em um hospital privado de Maceió. RESULTADOS: De 2002 recém-nascidos, 1626 atenderam aos critérios de inclusão, sendo 835 (51,4%) do sexo masculino. A triagem auditiva foi adequada em 1416 casos (87,1%), sendo a faixa etária mais freqüente entre 16 e 30 dias. No total, 163 (10,0%) apresentavam indicadores de risco para deficiência auditiva, o mais freqüente foi a hiperbilirrubinemia. CONCLUSÕES: Os resultados estatísticos obtidos neste programa de triagem auditiva demonstram a importância da implantação e manutenção de um programa dessa natureza. Esta análise foi considerada importante para contribuição de um estudo multinacional ou regional.

Análise da implantação de programa de triagem auditiva neonatal em um hospital universitário

Aperda auditiva é mais prevalente que outros distúrbios já rastreados ao nascimento. Esforços têm sido feitos para identificação e tratamento precoces de perdas auditivas por meio de programas de triagem auditiva neonatal. OBJETIVO: Estudo prospectivo com objetivo caracterizar o processo de implantação do Programa de Triagem Auditiva Neonatal (PTAN) num Hospital Universitário. Analisar a investigação diagnóstica de perda auditiva em recém-nascidos. Apresentar propostas para aprimoramento do PTAN. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram estudados recém-nascidos (RNs) submetidos à TAN por emissões otoacústicas transientes (EOAT), reflexo cócleo-palpebral (RCP) e Potencial Evocado Auditivo de Tronco Encefálico (PEATE). RESULTADOS: Foram testadas 625 crianças. Na primeira etapa passaram 458 RNs e falharam 155. Retornaram na segunda etapa 122 RNs, sendo que 8 o fizeram por apresentar fator de alto risco para PA. Encaminhados para investigação diagnóstica 12 RNs (1,9%). Dos 5 que retornaram para PEATE, observou-se PA em dois RNs. CONCLUSÃO: O programa testou 81,7% dos candidatos. O índice de adesão ao programa foi 68,2%. Na primeira etapa falharam 26,7% dos RNs. A implantação do programa está em andamento e necessita constantemente de análise das dificuldades, visando solucioná-las a fim de tornar a Triagem Auditiva Neonatal Universal uma realidade.