Estabilidade temporal e variabilidade espacial da distribuição da armazenagem de água no solo numa sucessão feijão/aveia-preta

A armazenagem de água no solo é muito variável no tempo e no espaço devido à influência de vários fatores ambientais e topográficos. Objetivou-se neste estudo: quantificar a armazenagem de água no solo; avaliar sua estabilidade temporal e sua variabilidade espacial em um local próximo e outro distante do sistema radicular numa sucessão feijão/aveia-preta; e constatar sua variabilidade espacial em função do relevo. Em área experimental de 1.500 m², situada em Piracicaba-SP (latitude de 22° 42' 30" S, longitude de 47° 38' 00" W e 546 m de altitude), estabeleceram-se 60 pontos de amostragem, distanciados entre si de 5 m, numa grade de 10 por 6 pontos (50 x 30 m). Os valores da armazenagem de água no solo apresentaram comportamento-padrão para o solo estudado, com valores maiores em profundidade do que na camada mais superficial. Houve maior estabilidade temporal da armazenagem de água no solo durante o período chuvoso, porém na fase de secagem do solo a estabilidade temporal também foi constatada, mas com valores de coeficiente de correlação mais elevados na camada de 0,0-0,80 m, mostrando que essa estabilidade foi claramente devida à posição topográfica desses pontos, os quais estão localizados na porção mais baixa do relevo. Assim, o ponto 52 foi escolhido como representativo da média na fase de recarga de água no solo em ambas as camadas estudadas, e o ponto 46, na camada superior durante a fase de secagem do solo. A dependência espacial da variabilidade da armazenagem de água no solo foi detectada em ambas as camadas de solo, porém com maior alcance na camada de 0,0-0,40 m, quando houve ocorrência de precipitação. Quando as chuvas cessaram, o alcance foi maior na camada de 0,0-0,80 m. Durante o período chuvoso, o padrão de variabilidade espacial foi muito semelhante em ambas as camadas de solo, com armazenagens maiores na faixa de maior inclinação e depressões do terreno.

The nNOS-p38MAPK Pathway Is Mediated by NOS1AP during Neuronal Death.

Neuronal nitric oxide synthase (nNOS) and p38MAPK are strongly implicated in excitotoxicity, a mechanism common to many neurodegenerative conditions, but the intermediary mechanism is unclear. NOS1AP is encoded by a gene recently associated with sudden cardiac death, diabetes-associated complications, and schizophrenia (Arking et al., 2006; Becker et al., 2008; Brzustowicz, 2008; Lehtinen et al., 2008). Here we find it interacts with p38MAPK-activating kinase MKK3. Excitotoxic stimulus induces recruitment of NOS1AP to nNOS in rat cortical neuron culture. Excitotoxic activation of p38MAPK and subsequent neuronal death are reduced by competing with the nNOS:NOS1AP interaction and by knockdown with NOS1AP-targeting siRNAs. We designed a cell-permeable peptide that competes for the unique PDZ domain of nNOS that interacts with NOS1AP. This peptide inhibits NMDA-induced recruitment of NOS1AP to nNOS and in vivo in rat, doubles surviving tissue in a severe model of neonatal hypoxia-ischemia, a major cause of neonatal death and pediatric disability. The highly unusual sequence specificity of the nNOS:NOS1AP interaction and involvement in excitotoxic signaling may provide future opportunities for generation of neuroprotectants with high specificity.

Model-Free Reconstruction of Excitatory Neuronal Connectivity from Calcium Imaging Signals

A systematic assessment of global neural network connectivity through direct electrophysiological assays has remained technically infeasible, even in simpler systems like dissociated neuronal cultures. We introduce an improved algorithmic approach based on Transfer Entropy to reconstruct structural connectivity from network activity monitored through calcium imaging. We focus in this study on the inference of excitatory synaptic links. Based on information theory, our method requires no prior assumptions on the statistics of neuronal firing and neuronal connections. The performance of our algorithm is benchmarked on surrogate time series of calcium fluorescence generated by the simulated dynamics of a network with known ground-truth topology. We find that the functional network topology revealed by Transfer Entropy depends qualitatively on the time-dependent dynamic state of the network (bursting or non-bursting). Thus by conditioning with respect to the global mean activity, we improve the performance of our method. This allows us to focus the analysis to specific dynamical regimes of the network in which the inferred functional connectivity is shaped by monosynaptic excitatory connections, rather than by collective synchrony. Our method can discriminate between actual causal influences between neurons and spurious non-causal correlations due to light scattering artifacts, which inherently affect the quality of fluorescence imaging. Compared to other reconstruction strategies such as cross-correlation or Granger Causality methods, our method based on improved Transfer Entropy is remarkably more accurate. In particular, it provides a good estimation of the excitatory network clustering coefficient, allowing for discrimination between weakly and strongly clustered topologies. Finally, we demonstrate the applicability of our method to analyses of real recordings of in vitro disinhibited cortical cultures where we suggest that excitatory connections are characterized by an elevated level of clustering compared to a random graph (although not extreme) and can be markedly non-local.

Parvalbumin interneurons mediate neuronal circuitry-neurogenesis coupling in the adult hippocampus.

Using immunohistology, electron microscopy, electrophysiology and optogenetics, we found that proliferating adult mouse hippocampal neural precursors received immature GABAergic synaptic inputs from parvalbumin-expressing interneurons. Recently shown to suppress adult quiescent neural stem cell activation, parvalbumin interneuron activation promoted newborn neuronal progeny survival and development. Our results suggest a niche mechanism involving parvalbumin interneurons that couples local circuit activity to the diametric regulation of two critical early phases of adult hippocampal neurogenesis.

Variabilidade espacial de atributos físicos de um latossolo vermelho-amarelo, sob lavoura cafeeira

O conhecimento da variabilidade dos atributos físicos do solo é importante para o monitoramento da qualidade do solo, pois eles estão diretamente relacionados com a sustentabilidade da produção agrícola. Este estudo teve como objetivos avaliar e identificar as estruturas de dependência espacial, por meio da construção de semivariogramas, num Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), sob lavoura cafeeira; caracterizar as distribuições espaciais dos atributos físicos pela krigagem ordinária; e identificar a camada com maior impedimento físico. O experimento foi conduzido num LVA textura muito argilosa na Fazenda da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais, em Patrocínio, MG. A amostragem foi realizada em trincheiras confeccionadas nas intersecções de uma malha retangular de 40 x 150 m, perfazendo um total de 28 pontos, de onde foram coletadas amostras indeformadas em anéis metálicos de 2,54 cm de altura e 6,30 cm de diâmetro, com auxílio do amostrador tipo Uhland. Cada trincheira possuía três degraus de 2,0 x 1,5 m de superfície, nas camadas de 0,00; 0,10; e 0,25 m, onde se coletaram sete amostras indeformadas em cada degrau, dispostas em forma matricial, totalizando 588 amostras. Os atributos físicos do solo apresentaram estrutura de dependência espacial em todas as camadas, exceto a porosidade total. A técnica de krigagem ordinária demonstrou ser alternativa viável para a estimativa de dados em pontos não amostrados na área experimental. A camada de 0,00-0,03 m apresentou maior impedimento físico ao crescimento de raízes, por apresentar maior densidade e menor macroporosidade do solo.

Variabilidade espacial de atributos físicos em um cambissolo háplico, sob diferentes usos na região sul do Amazonas

Considerando a importância do conhecimento da distribuição espacial dos atributos do solo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial de atributos físicos em um Cambissolo Háplico, sob diferentes usos na região sul do Amazonas. O estudo foi realizado em três propriedades rurais com cultivo de mandioca, cana-de-açúcar e agrofloresta, localizadas na região de Humaitá, sul do Estado do Amazonas. Nessas áreas, foram estabelecidas malhas de 70 x 70 m, com espaçamento regular de 10 x 10 m, totalizando 64 pontos e, em seguida, coletadas amostras de solos na profundidade de 0,0-0,10 m. Determinaram-se a textura (areia, silte e argila), macroporosidade, microporosidade, porosidade total, densidade do solo e estabilidade de agregado. Os dados foram analisados, utilizando-se técnicas de estatística descritiva e geoestatística. Verificou-se que os atributos estudados apresentaram variabilidade espacial, e os alcances foram diferentes entre os usos, evidenciando que o manejo de cana-de-açúcar apresentou maior variabilidade dos dados.

Variabilidade espacial de atributos de solos coesos do leste maranhense

A demanda nacional e internacional por mapas de atributos do solo tem aumentado. Os objetivos deste trabalho foram caracterizar e associar a variabilidade da granulometria, os atributos químicos e a cor de solos coesos a diferentes formas de paisagem, em áreas agrícolas e de vegetação nativa, por meio de técnicas geoestatísticas. Para a instalação do experimento, foram escolhidas três áreas representadas por uma área cultivada com soja e, contígua a essa, uma com cobertura vegetal remanescente de três feições de cerrado, designadas de Cerradão (A), Cerrado (B) e Campo Cerrado (C). As áreas A e B estão localizadas em pedoforma côncava e a área C, na convexa. Em cada área, foram estabelecidas malhas de amostragem com 121 pontos; nas áreas com cobertura vegetal construíram-se transeções com cinco pontos espaçados em 20 m. Os maiores alcances médios, considerando ambas as profundidades avaliadas, foram encontrados para a área A, sendo de 115 m para granulometria, 157 m para atributos químicos e 168 m para a cor do solo. A área B apresentou alcances médios de 95, 64 e 160 m para granulometria, atributos químicos e cor do solo, respectivamente. A área C, por sua vez, exibiu alcances médios de 63, 65 e 58 m para granulometria, atributos químicos e cor do solo, respectivamente. O ambiente com maior variabilidade (área C) está relacionado com locais de ocorrência de vegetação do tipo Campo Cerrado e pedoforma convexa. Esse mesmo local evidenciou a menor capacidade de resposta ao manejo da cultura de soja, evidenciado pelos índices de fertilidade do solo para essa cultura, com destaque para os baixos valores de matéria orgânica (9,20 mg kg-1) e CTC (29,60 mmol c dm-3). Assim, pode-se afirmar que para o compartimento geológico estudado, os ambientes de alta variabilidade sempre estão associados a áreas com menor resposta ao manejo do solo para a cultura da soja.

Efeito do grau de moagem, do tipo de frasco e do volume vazio sobre a variabilidade analítica do fósforo extraído pelos métodos Mehlich-1 e Mehlich-3

Na execução de uma análise química de solo são empregados diversos procedimentos que, mesmo seguindo-se o protocolo preconizado pelo método de análise utilizado, estão sujeitos a variações nos resultados analíticos, causadas por manipulação das amostras ou dos materiais utilizados. Objetivou-se neste estudo avaliar a influência do grau de moagem da amostra, do tipo de frasco e do volume vazio no frasco na execução dos métodos Mehlich-1 e Mehlich-3 para determinar o P no solo. Para tanto, foram conduzidos três experimentos. No primeiro experimento, as amostras de solo foram moídas e tamisadas em peneiras com aberturas de 2,000; 1,700; 0,850; 0,600; e 0,300 mm. No segundo, foram utilizados dois modelos de frasco (erlenmeyer e snap-cap), ambos com volume de 50 mL. Já no terceiro, foi alterado o volume vazio no frasco, mantendo-se a relação solo:solução extratora utilizando-se as quantidades dentro do frasco de 1:10; 1,5:15; 2,5:25; 3:30; e 4:40 cm³ cm-3. O grau de moagem das amostras não influenciou a capacidade de extração do Mehlich-1; entretanto, a capacidade extrativa do Mehlich-3 foi influenciada, principalmente em solos argilosos. Tanto para o Mehlich-1 quanto para o Mehlich-3, os teores de P extraído foram significativamente mais elevados com o uso de frasco tipo snap-cap em relação ao erlenmeyer. O volume vazio no frasco alterou os teores de P extraído para o Mehlich-1 e Mehlich-3 em 100 e 64 % das amostras, respectivamente. Deve-se padronizar a intensidade da moagem das amostras de solo para extração do P pela solução de Mehlich-3. Um modelo único de frasco deve ser adotado pelos laboratórios de rotina para análise do P, independentemente do método de extração, mantendo-se sempre constante no frasco o volume da amostra (cm³) para o volume de solução extratora (cm³).

Neuronal nitric oxide synthase does not contribute to the modulation of pulmonary vascular tone in fetal lambs with congenital diaphragmatic hernia (nNOS in CDH lambs).

AIM: The aim of this study was to determine the presence of the neuronal nitric oxide synthase (nNOS) in near full-term lambs with congenital diaphragmatic hernia (CDH) and its role in the modulation of pulmonary vascular basal tone. METHODS: We surgically created diaphragmatic hernia on the 85th day of gestation. On the 135th, catheters were used to measure pulmonary pressure and blood flow. We tested the effects of 7-nitroindazole (7-NINA), a specific nNOS antagonist and of N-nitro-L-arginine (L-NNA), a nonspecific nitric oxide synthase antagonist. In vitro, we tested the effects of the same drugs on isolated pulmonary vessels. The presence of nNOS protein in the lungs was detected by Western blot analysis. RESULTS: Neither 7-NINA nor L-NNA modified pulmonary vascular basal tone in vivo. After L-NNA injection, acetylcholine (ACh) did not decrease significantly pulmonary vascular resistance (PVR). In vitro, L-NNA increased the cholinergic contractile-response elicited by electric field stimulation (EFS) of vascular rings from lambs with diaphragmatic hernia. CONCLUSION: We conclude that nNOS protein is present in the lungs and pulmonary artery of near full-term lamb fetuses with diaphragmatic hernia, but that it does not contribute to the reduction of pulmonary vascular tone at birth

VARIABILIDADE ESPACIAL DA PRODUTIVIDADE DE SORGO E DE ATRIBUTOS DO SOLO NA REGIÃO DO ECÓTONO CERRADO-PANTANAL, MS

O Sorghum bicolor (L.) Moech é uma importante forrageira de alta produção, que cresce no cenário brasileiro ainda de forma lenta em substituição ao cultivo de milho safrinha. A cultura do sorgo seria alternativa no período da seca na produção de silagem para o período das águas; contudo, o crescimento e desenvolvimento das plantas pode ser influenciado por alterações nos atributos do solo, como textura, porosidade e estrutura do solo. O objetivo deste trabalho foi analisar e caracterizar a dependência e variabilidade espacial entre atributos do solo e a cultura do sorgo forrageiro, em um Planossolo Hidromórfico no ecótono Cerrado-Pantanal. Para tanto, estimaram-se a produtividade de matérias verde e seca de forragem (MVF e MSF) de sorgo forrageiro e os atributos do solo, como macroporosidade (Ma), microporosidade (Mi), porosidade total (Pt), diâmetro médio geométrico, diâmetro médio ponderado, índice de estabilidade de agregados (IEA) e teor de carbono orgânico total do solo (COT), em duas profundidades: 1 (0,00-0,10 m) e 2 (0,10-0,20 m). Em relação à malha geoestatística, foram realizadas 50 coletas de atributos de planta e solo em 40 ha. Isso possibilitou detectar a elevada variabilidade espacial dos atributos de planta (MVF e MSF) e também os atributos do solo que mais variaram espacialmente. Com relação às variáveis que apresentaram dependência espacial, o coeficiente de determinação (r2) decresceu na seguinte ordem: IEA1, silte2, Ma1, Pt1, areia2, silte1, MSF, argila1, MVF e IEA2. Com isso, verificou-se que IEA1 apresentou o melhor ajuste semivariográfico (r2 = 0,926), com alcance de 677,0 m, e o avaliador da dependência espacial (50,6 %) moderado. O silte1, porém, evidenciou o menor alcance (111,0 m) e, assim, recomenda-se que em estudos posteriores o alcance mínimo a ser adotado, para esse tipo de avaliação, não deve ser inferior a esse valor em Planossolo Hidromórfico sob preparo convencional. A correlação linear foi significativa e elevada para MVF e MSF, ao passo que entre atributos de planta versus solo houve correlações positiva e negativa. No âmbito da cokrigagem, a argila1 foi o melhor indicador para estimar a variabilidade espacial da produtividade de massa seca de forragem de sorgo de correlação significativa e negativa (r = -0,292*).

VARIABILIDADE DE ATRIBUTOS FÍSICOS E QUÍMICOS DO SOLO E PRODUÇÃO DE FEIJOEIRO CULTIVADO EM SISTEMA DE CULTIVO MINIMO COM IRRIGAÇÃO

A compreensão do potencial agrícola de um solo muitas vezes é com base apenas na interpretação por meio de análises univariadas, podendo elevar a dimensão dos problemas no momento de escolher o manejo adequado ao solo. Dessa forma, a análise multivariada surge como alternativa, pois ela é um conjunto de procedimentos que visa agrupar e discriminar grupos de indivíduos. Também, serve como instrumento de seleção de variáveis, na medida em que aquelas com maior peso na construção dos primeiros componentes principais são as possíveis que melhor representam o conjunto de dados estudados. O objetivo deste trabalho foi identificar, por meio de análises multivariadas, os atributos do solo que melhor explicam a variabilidade espacial na produção da cultura do feijão. No ano agrícola de 2006/2007, no município de Selvíria, MS, foi analisada a produtividade do feijão em razão de alguns atributos físicos e químicos de um Latossolo Vermelho distroférrico, cultivado nas condições de elevado nível tecnológico de manejo pelo sistema de cultivo mínimo irrigado com pivô central. Foi demarcada a malha geoestatística para a coleta de dados do solo e da planta, com 117 pontos amostrais, numa área de 2.025 m2 e declive homogêneo de 0,055 m m-1. A classificação em grupos foi feita por três métodos: método de agrupamentos hierárquico, método não hierárquico k-means e análise de componentes principais. Essa última análise permitiu identificar três grupos que explicam 86,3 % da variabilidade total dos dados, os quais são constituídos pelos atributos físicos: densidade do solo, porosidade total, umidade gravimétrica e umidade volumétrica, que se evidenciaram com maior poder de explicação da variação da produtividade. Pode-se concluir que a análise multivariada aliada à geoestatística é importante ferramenta no auxílio ao manejo localizado.

Variabilidade Espacial e Densidade Amostral da Suscetibilidade Magnética e dos Atributos de Argissolos da Região de Manicoré, AM

A dificuldade em encontrar informações recentes sobre o comportamento espacial dos atributos dos solos na Região Amazônica tem sido preocupação de muitos pesquisadores. Em razão da grande dificuldade e dos custos para avaliar os atributos dos solos, têm-se utilizados métodos alternativos para predição de atributos do solo como a suscetibilidade magnética. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial da suscetibilidade magnética (SM), os atributos físicos e químicos e determinar a densidade amostral de coleta em Argissolo Vermelho sob floresta nativa, Terra Preta Arqueológica (TPA) sob cultivo, e pastagem na região de Manicoré, Amazonas. Nessas áreas, foram estabelecidas malhas com dimensão de 70 × 70 m e demarcados pontos nessas malhas, espaçados a cada 10 m, totalizando 64 pontos. Esses pontos foram georreferenciados e, em seguida, realizaram-se as coletas de solo em cada ponto da malha nas camadas de 0,00-0,20 e 0,40-0,60 m para determinar atributos químicos (pH em água, matéria orgânica, P, K, Ca, Mg e acidez potencial), físicos (textura, macroporosidade, microporosidade, diâmetro médio ponderado, densidade do solo e densidade de partículas) e suscetibilidade magnética. Os dados foram submetidos à análise de variância, e as médias, comparadas pelo teste de Tukey a 5 %. Realizou-se a estatística descritiva. Para caracterizar a variabilidade, fez-se a geoestatística com uso de semivariograma escalonado. O alcance dos semivariogramas escalonados foi utilizado para determinar a densidade amostral mínima de coleta para estimar a variabilidade dos atributos estudados. As áreas de TPA e pastagem apresentaram maior variabilidade, apresentando menor alcance e maior densidade amostral (cinco pontos por hectare). A SM apresentou comportamento espacial similar aos atributos físicos e químicos estudados, sendo a densidade amostral da SM próxima à densidade amostral dos atributos nos ambientes estudados.

Variabilidade Espacial da Resistência à Penetração em Neossolo Litólico Degradado

RESUMO A resistência à penetração permite avaliar o comportamento do solo diante do manejo adotado. Este estudo teve como objetivo avaliar o comportamento da resistência à penetração nos períodos seco e chuvoso por meio da variabilidade espacial em uma área degradada em Gilbués, PI. O estudo foi conduzido em uma área experimental de 4 ha, pertencente à Embrapa Meio Norte, no período de 2010/2011. O solo da área é um Neossolo Litólico Eutrófico com exposição do horizonte C. Construíram-se um grid irregular e uma transecção próximos à parte central da área, espaçada da seguinte forma: os pontos de número 1 a 21 apresentaram espaçamento de 30 × 30 m; de 22 a 52, distanciamento a cada 5 m; de 52 a 53, com 15 m de espaçamento; e de 54 a 79, a cada 30 m, totalizando 79 pontos. Em cada ponto, foi verificada a resistência à penetração e coletadas amostras com estrutura alterada de solo para ser quantificada a umidade do solo, em três profundidades (0,00-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m) nos períodos seco e chuvoso. A resistência à penetração do solo evidenciou, em geral, moderada dependência espacial nos períodos seco e chuvoso. A umidade influenciou fortemente os valores de resistência à penetração no período chuvoso.

Restricted transgene expression in the brain with cell-type specific neuronal promoters.

Tissue-targeted expression is of major interest for studying the contribution of cellular subpopulations to neurodegenerative diseases. However, in vivo methods to investigate this issue are limited. Here, we report an analysis of the cell specificity of expression of fluorescent reporter genes driven by six neuronal promoters, with the ubiquitous phosphoglycerate kinase 1 (PGK) promoter used as a reference. Quantitative analysis of AcGFPnuc expression in the striatum and hippocampus of rodents showed that all lentiviral vectors (LV) exhibited a neuronal tropism; however, there was substantial diversity of transcriptional activity and cell-type specificity of expression. The promoters with the highest activity were those of the 67 kDa glutamic acid decarboxylase (GAD67), homeobox Dlx5/6, glutamate receptor 1 (GluR1), and preprotachykinin 1 (Tac1) genes. Neuron-specific enolase (NSE) and dopaminergic receptor 1 (Drd1a) promoters showed weak activity, but the integration of an amplification system into the LV overcame this limitation. In the striatum, the expression profiles of Tac1 and Drd1a were not limited to the striatonigral pathway, whereas in the hippocampus, Drd1a and Dlx5/6 showed the expected restricted pattern of expression. Regulation of the Dlx5/6 promoter was observed in a disease condition, whereas Tac1 activity was unaffected. These vectors provide safe tools that are more selective than others available, for the administration of therapeutic molecules in the central nervous system (CNS). Nevertheless, additional characterization of regulatory elements in neuronal promoters is still required.

Human immunoglobulins and Fc fragments promote microtubule assembly via tau proteins and induce conformational changes of neuronal microtubules in vitro.

The influence of human immunoglobulins (Ig) in neuronal cytoskeleton stability was studied in vitro. Here we show that human Ig and Fc fragments stimulate animal and human microtubule assembly by binding to microtubules via tau isoforms. In presence of Ig, microtubules show increased aggregation, twisting and rigidity. Non-immune Ig and Fc fragments promote microtubule assembly in temperature-dependent manner and stabilize microtubules at a molecular ratio of 1 Ig per 4 tubulin dimers. These in vitro data provide an experimental support for an immuno-mediated modulation of the cytoskeleton. In conjunction with previous neuropathological data, they suggest that Ig could participate in early stages of neurodegeneration by affecting the microtubule stability in vivo.