Iron homeostasis and management of oxidative stress response in bacteria

Iron is both an essential nutrient for the growth of microorganisms, as well as a dangerous metal due to its capacity to generate reactive oxygen species (ROS) via the Fenton reaction. For these reasons, bacteria must tightly control the uptake and storage of iron in a manner that restricts the build-up of ROS. Therefore, it is not surprising to find that the control of iron homeostasis and responses to oxidative stress are coordinated. The mechanisms concerned with these processes, and the interactions involved, are the subject of this review.

Gender and the evaluation of research

This study examines if and how gender relates to research evaluation via panel assessment and journal ratings lists. Using data from UK business schools we find no evidence that the proportion of women in a submission for panel assessment affected the score received by the submitting institution. However, we do find that women on average receive lower scores according to some journal ratings lists. There are important differences in the rated quality of journals that men and women publish in across the sub-disciplines with men publishing significantly more research in the highest rated accountancy, information management and strategy journals. In addition, women who are able to utilise networks to co-author with individuals outside their institution are able to publish in higher-rated journals, although the same is not true for men; women who are attributed with “individual staff circumstances” (e.g. maternity leave or part-time working) have lower scores according to journal ratings lists.

Renal cells activate the platelet receptor CLEC-2 through podoplanin.

We have recently shown that the C-type lectin-like receptor, CLEC-2, is expressed on platelets and that it mediates powerful platelet aggregation by the snake venom toxin rhodocytin. In addition, we have provided indirect evidence for an endogenous ligand for CLEC-2 in renal cells expressing HIV-1. This putative ligand facilitates transmission of HIV through its incorporation into the viral envelope and binding to CLEC-2 on platelets. The aim of the present study was to identify the ligand on these cells which binds to CLEC-2 on platelets. Recombinant CLEC-2 exhibits specific binding to HEK-293T (human embryonic kidney) cells in which the HIV can be grown. Furthermore, HEK-293T cells activate both platelets and CLEC-2-transfected DT-40 B-cells. The transmembrane protein podoplanin was identified on HEK-293T cells and was demonstrated to mediate both binding of HEK-293T cells to CLEC-2 and HEK-293T cell activation of CLEC-2-transfected DT-40 B-cells. Podoplanin is expressed on renal cells (podocytes). Furthermore, a direct interaction between CLEC-2 and podoplanin was confirmed using surface plasmon resonance and was shown to be independent of glycosylation of CLEC-2. The interaction has an affinity of 24.5+/-3.7 microM. The present study identifies podoplanin as a ligand for CLEC-2 on renal cells.

Weak polygyny in California sea lions and the potential for alternative mating tactics

Female aggregation and male territoriality are considered to be hallmarks of polygynous mating systems. The development of genetic parentage assignment has called into question the accuracy of behavioral traits in predicting true mating systems. In this study we use 14 microsatellite markers to explore the mating system of one of the most behaviorally polygynous species, the California sea lion (Zalophus californianus). We sampled a total of 158 female-pup pairs and 99 territorial males across two breeding rookeries (San Jorge and Los Islotes) in the Gulf of California, Mexico. Fathers could be identified for 30% of pups sampled at San Jorge across three breeding seasons and 15% of sampled pups at Los Islotes across two breeding seasons. Analysis of paternal relatedness between the pups for which no fathers were identified (sampled over four breeding seasons at San Jorge and two at Los Islotes) revealed that few pups were likely to share a father. Thirty-one percent of the sampled males on San Jorge and 15% of the sampled males on Los Islotes were assigned at least one paternity. With one exception, no male was identified as the father of more than two pups. Furthermore, at Los Islotes rookery there were significantly fewer pups assigned paternity than expected given the pool of sampled males (p<0.0001). Overall, we found considerably lower variation in male reproductive success than expected in a species that exhibits behavior associated with strongly polygynous mating. Low variation in male reproductive success may result from heightened mobility among receptive females in the Gulf of California, which reduces the ability of males to monopolize groups of females. Our results raise important questions regarding the adaptive role of territoriality and the potential for alternative mating tactics in this species.

Superoxide Dismutase 1-mediated Production of Ethanol- and DNA-derived Radicals in Yeasts Challenged with Hydrogen Peroxide MOLECULAR INSIGHTS INTO THE GENOME INSTABILITY OF PEROXIREDOXIN-NULL STRAINS

Peroxiredoxins are receiving increasing attention as defenders against oxidative damage and sensors of hydrogen peroxide-mediated signaling events. In the yeast Saccharomyces cerevisiae, deletion of one or more isoforms of the peroxiredoxins is not lethal but compromises genome stability by mechanisms that remain under scrutiny. Here, we show that cytosolic peroxiredoxin-null cells (tsa1 Delta tsa2 Delta) are more resistant to hydrogen peroxide than wildtype (WT) cells and consume it faster under fermentative conditions. Also, tsa1 Delta tsa2 Delta cells produced higher yields of the 1-hydroxyethyl radical from oxidation of the glucose metabolite ethanol, as proved by spin-trapping experiments. A major role for Fenton chemistry in radical formation was excluded by comparing WT and tsa1 Delta tsa2 Delta cells with respect to their levels of total and chelatable metal ions and of radical produced in the presence of chelators. The main route for 1-hydroxyethyl radical formation was ascribed to the peroxidase activity of Cu, Zn-superoxide dismutase (Sod1), whose expression and activity increased similar to 5- and 2-fold, respectively, in tsa1 Delta tsa2 Delta compared with WT cells. Accordingly, overexpression of human Sod1 in WT yeasts led to increased 1-hydroxyethyl radical production. Relevantly, tsa1 Delta tsa2 Delta cells challenged with hydrogen peroxide contained higher levels of DNA-derived radicals and adducts as monitored by immuno-spin trapping and incorporation of (14)C from glucose into DNA, respectively. The results indicate that part of hydrogen peroxide consumption by tsa1 Delta tsa2 Delta cells is mediated by induced Sod1, which oxidizes ethanol to the 1-hydroxyethyl radical, which, in turn, leads to increased DNA damage. Overall, our studies provide a pathway to account for the hypermutability of peroxiredoxin-null strains.

Kinetic and mechanistic investigation of the ozonolysis of 2,4-xylidine (2,4-dimethyl-aniline) in acidic aqueous solution

The ozonolysis of 2,4-xylidine (2,4-dimethyl-aniline) in acidic aqueous solution was investigated by determining the major reaction products and their evolution as a function of the reaction time and their dependence on the pH of the reaction system. 2,4-Dimethyl-nitrobenzene and 2,4-dimethyl-phenol were found to be primary reaction products; their formation might be explained by electron transfer and substitution reactions. 2,4-Dimethyl-phenol was further oxidized yielding 2,4-dimethyl- and/or 4,6-dimethyl-resorcinol by electrophilic addition of HO(center dot) radicals. The best fitting phenomenological kinetic model and the good convergence of calculated and experimentally determined rate constants imply two additional competitive pathways of substrate oxidation: (i) electrophilic addition of HO(center dot) radicals and fast subsequent substitution would also yield the resorcinol derivatives. (ii) Substrate and isolated products are thought to be oxidized by hydrogen abstraction at the benzylic sites, but the corresponding products (alcohols, aldehydes, and carboxylic acids) could not be identified. Fe(II) was added to probe for the presence of H(2)O(2), but had no or only a minor effect on the kinetics of the ozonolysis. (c) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

PVP superabsorbent nanogels

Monomer free hydrogel nanoparticles (nanogels) were prepared by crosslinking preformed poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) (PVP) entrapped in the aqueous pool of hexadecyltrimethylammonium bromide reverse micelles using the Fenton reaction. The PVP nanoparticles were spherical with a dry diameter of 27 nm. The diameter of the swollen particles was ten times higher, i.e., a swelling ratio, Q, above 900, characterizing this preparation as superabsorbent. PVP nanogel swelling was dependent on bound Fe(3+) and varied with pH and ionic strength. Nanogel deswelling by salt followed the anions lyotropic series, i.e., SCN(-) < HSO(3)(-) < NO(3)(-) < I(-) < Cl(-) < CH(3)COO(-) < CF(3)SO(3)(-). The value of Q reached 6,000 in iron-free PVP nanoparticles at low pH, making this nanogel one of the most efficient swelling systems so far described.

Crosslinking of Poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) in the Coating of Cotton Yarn

Coating of cotton yarn is employed in the textile industry to increase the mechanical resistance of the yarns and resistance to vibration, friction, impact, and elongation, which are some of the forces to which the yarn is subjected during the weaving process. The main objective of this study is to investigate the usage of a synthetic hydrophilic polymer, poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) (PVP), to coat 100% cotton textile yarn, aiming to give the yarn a temporary mechanical resistance. For the improvement of the mechanical resistance of the yarn, the following crosslinking processes of PVP were investigated: UV-C (ultraviolet) radiation, the Fenton and photo-Fenton reactions, and sensitized UV-C radiation. The influence of each crosslinking process was determined through tensile testing of the coated yarns. The results indicated that the best crosslinking process employed was UV-C radiation; increasing the mechanical resistance of the yarn up to 44% if compared with the pure cotton yarn, that is, without polymeric coating and crosslinking. POLYM. ENG. SCI., 51:445-453, 2011. (C) 2010 Society of Plastics Engineers

Photo-assisted electrochemical degradation of the commercial herbicide atrazine

This paper presents a degradation study of the pesticide atrazine using photo-assisted electrochemical methods at a dimensionally stable anode (DSA (R)) of nominal composition Ti/Ru(0.3)Ti(0.7)O(2) in a prototype reactor. The effects of current density, electrolyte flow-rate, as well as the use of different atrazine concentrations are reported. The results indicate that the energy consumption is substantially reduced for the combined photochemical and electrochemical processes when compared to the isolated systems. It is observed that complete atrazine removal is achieved at low current densities when using the combined method, thus reducing the energy required to operate the electrochemical system. The results also include the investigation of the phytotoxicity of the treated solutions.

Sistema portátil de aquisição de dados para análise dinâmica de estruturas mecânicas

Este trabalho apresenta um sistema microcontrolado para aquisição dinâmica de sinais. O sistema possui condicionadores analógicos para três canais de entrada, possibilitando a leitura de sinais diferenciais provenientes de transdutores ligados em ponte de Wheatstone. Estes condicionadores provêem tensão de excitação AC, com portadora de 5 kHz. A parte digital do sistema baseia-se no microcontrolador Intel 80C196. Apresenta interface com o usuário através de teclado e mostrador de cristal líquido. A taxa de aquisição é de 1000 amostras/s e o armazenamento dos dados é feito em memória Flash de 4 Mbits. Também possibilita comunicação digital serial com um microcomputador tipo PC para análise e tratamento dos dados adquiridos. Um protótipo do equipamento foi montado interligando as partes analógica e digital. Para a calibração dos condicionadores de sinais foi adotado o procedimento de calibração estática, tendo como referência uma unidade de calibração resistiva padrão. Foi determinado o comportamento dos condicionadores através de ensaios dinâmicos, sendo apresentados gráficos de resposta em amplitude e fase em função da freqüência do sinal de entrada. Os dados resultantes de ensaios estáticos e dinâmicos foram adquiridos por um osciloscópio digital e pelo sistema de aquisição desenvolvido. São mostrados gráficos comparativos dos sinais obtidos com ambos os equipamentos.

Um método para detectar falhas incipientes em máquinas rotativas baseado em análise de vibração e lógica Fuzzy

Este trabalho apresenta um método para detectar falhas no funcionamento de máquinas rotativas baseado em alterações no padrão de vibração do sistema e no diagnóstico da condição de operação, por Lógica Fuzzy. As modificações ocorridas são analisadas e servem como parâmetros para predizer falhas incipientes bem como a evolução destas na condição de operação, possibilitando tarefas de manutenção preditiva. Utiliza-se uma estrutura mecânica denominada de Sistema Rotativo (Figura 1), apropriada para as simulações das falhas. Faz-se a aquisição de dados de vibração da máquina usando-se um acelerômetro em chip biaxial de baixa potência. As saídas são lidas diretamente por um contador microprocessador não requerendo um conversor A/D. Um sistema de desenvolvimento para processamento digital de sinais, baseado no microprocessador TMS320C25, o Psi25, é empregado na aquisição dos sinais de vibração (*.dat), do Sistema Rotativo. Os arquivos *.dat são processados através da ferramenta matemática computacional Matlab 5 e do programa SPTOOL. Estabelece-se o padrão de vibração, denominado assinatura espectral do Sistema Rotativo (Figura 2) Os dados são analisados pelo sistema especialista Fuzzy, devidamente calibrado para o processo em questão. São considerados, como parâmetros para a diferenciação e tomada de decisão no diagnóstico do estado de funcionamento pelo sistema especialista, a freqüência de rotação do eixo-volante e as amplitudes de vibração inerentes a cada situação de avaria. As falhas inseridas neste trabalho são desbalanceamentos no eixovolante (Figura 1), através da inserção de elementos desbalanceadores. A relação de massa entre o volante e o menor elemento desbalanceador é de 1:10000. Tomando-se como alusão o conhecimento de especialistas no que se refere a situações normais de funcionamento e conseqüências danosas, utilizam-se elementos de diferentes massas para inserir falhas e diagnosticar o estado de funcionamento pelo sistema fuzzy, que apresenta o diagnóstico de formas qualitativa: normal; falha incipiente; manutenção e perigo e quantitativa, sendo desta maneira possível a detecção e o acompanhamento da evolução da falha.

A relação entre orientação para mercado, aprendizagem organizacional e performance

Apesar do grande interesse e da consolidação teórica do tema orientação para mercado e sua influência no desempenho organizacional, uma corrente de autores da área de Marketing tem argumentado que a orientação para mercado é necessária, mas não suficiente para sustentar uma vantagem competitiva de longo prazo. Esta corrente de autores defende a habilidade complementar da organização de se engajar em um processo contínuo de aprendizagem para a sustentação de uma posição distintiva no ambiente competitivo. Visando um aprofundamento deste tema, esta tese teve como objetivo principal a avaliação da relação da orientação para mercado com a performance empresarial, sob a influência de uma postura de aprendizagem organizacional. Para tanto, um modelo teórico, contendo as relações hipotetizadas entre os referidos construtos, foi desenvolvido, testado e ajustado, através da aplicação da técnica de modelagem de equações estruturais. Os resultados do levantamento realizado na indústria Eletro-Eletrônica do Brasil demonstraram uma influência positiva e significativa da orientação para mercado sobre a performance empresarial, além do impacto indireto da orientação para aprendizagem na performance empresarial através da sua forte e positiva influência sobre a orientação para mercado. Resultados complementares, futuras pesquisas e implicações gerenciais foram, ainda, discutidos.

Construção e caracterização de um sistema de desbastamento iônico

Este trabalho trata do desenvolvimento de um equipamento de desbastamento iônico aplicado ao afinamento de amostras para análise com a técnica de microscopia eletrônica de transmissão (MET). A técnica de MET é uma das mais importantes para a caracterização da microestrutura de praticamente todas as classes de materiais sólidos. Contudo, esta técnica requer amostras suficientemente finas (espessuras típicas da ordem de 100 nm) para que os elétrons transmitidos proporcionem informação relevante da microestrutura. Com exceção do sistema de vácuo, todos os demais componentes do equipamento (fonte de íons, câmara de vácuo, fonte de alta tensão e suporte mecânico das amostras) foram construídos na UFRGS. O equipamento foi testado através da preparação de amostras de silício. As amostras obtidas apresentam áreas de observação amplas e suficientemente finas permitindo uma caracterização microestrutural detalhada mesmo com feixes de elétrons acelerados com potencial de 120 kV. Além disso, os valores de taxa de desbaste em torno de 1,5 mm/h foram obtidos em amostras bombardeadas com íons de Ar+ acelerados com um potencial de 6 kV. Tais resultados mostram que o equipamento tem uma performance semelhante a um equipamento comercial A segunda contribuição do trabalho foi a de introduzir um estudo sistemático sobre a formação de camadas amorfas e a produção de átomos auto intersticiais dentro da região cristalina das amostras de silício. Trata-se de um assunto atual pois tais efeitos ainda não são bem conhecidos. Apesar do estudo ter sido realizado em um material específico (Si), os resultados obtidos podem ser aproveitados como modelo para outros materiais. A formação de camadas amorfas foi caracterizada em função dos parâmetros: ângulo de incidência e energia do feixe de íons de Ar+ e temperatura da amostra durante a irradiação. A produção e/ou injeção de átomos auto intersticiais na região cristalina foi estudada em função do ângulo de incidência e da energia do feixe de íons. Os resultados mostram que a espessura da camada amorfa cresce com o aumento da energia e do ângulo de incidência do feixe e com a diminuição da temperatura do alvo. A taxa de produção de átomos intersticiais dentro da região cristalina apresenta um máximo para ângulos em torno de 15° independentemente da energia do feixe de íons.