Estresse salino em plantas jovens de cana-deaçúcar: respostas bioquímicas e fisiológicas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Sementes de leguminosas forrageiras sob estresse salino tratadas com ácido salicílico e espermidina

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise in vitro da expressão de genes de resposta a estresse oxidativo e osmótico da bactéria fastidiosa Leifsonia xyli subsp. xyli

Atualmente, o Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar (Saccharum ssp.), no qual o estado de São Paulo é responsável por mais de 50% da produção. Esta cultura é hospedeira de diversos patógenos que podem limitar sua produção, dentre os quais se destaca a bactéria Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx), agente causal do raquitismo da soqueira (ratoon stunting disease - RSD). Pouco se sabe sobre a fisiologia deste organismo e quais as estratégias utilizadas por este para colonizar seu hospedeiro. No entanto, sabemos que para infectar e colonizar seus hospedeiros, é necessário que bactérias parasíticas superem estresses de diversas naturezas impostas durante estes processos, como os estresses oxidativo e o osmótico. Neste contexto, os objetivos deste trabalho foram identificar in silico e analisar a expressão in vitro, por qPCR, de genes relacionados a estes dois estresses. Uma análise da sequência do genoma de Lxx identificou 35 genes, sendo 8 relacionados ao estresse oxidativo, 9 relacionados ao estresse osmótico e 11 relacionados a estresse gerais, incluindo um cluster de 6 genes envolvidos na síntese de carotenoides. A expressão destes foi avaliada 60 minutos após exposição a 30mM de H2O2 ou 7% (p/v) de polietilenoglicol 6000 (PEG 6000). Sete genes foram avaliados como normalizadores das reações de qPCR. A quantificação do grau de peroxidação lipídica indicou que ambos os tratamentos resultaram em sensível peroxidação, muito embora o efeito do tratamento com PEG 6000 tenha sido maior do que o tratamento com H2O2. A exposição ao H2O2 aumentou a expressão dos genes katA (catalase), sodA (superóxido dismutase), msrA (Sulfóxido de metionina redutase) e msrB (Sulfóxido de metionina redutase) bem como de todos os genes responsáveis pela síntese de carotenoides. Por outro lado, todos os genes relacionados ao estresse osmótico foram menos expressos na presença deste composto. Já quando a bactéria foi exposta a PEG 6000, o oposto ocorreu, ou seja, os genes relacionados ao estresse osmótico, que são otsA (Trealose-6-fosfato sintase), otsB (Trealose fosfatase), treY (Malto-oligosil trealose sintase), treZ (Malto-oligosil trealose trealoidrolase), treS (Trealose sintase), proX (Proteína de ligamento em substrato, tipo ABC glicina betaína transportadora), proW (Proteína permease, tipo ABC glicina betaína transportadora), proZ (Proteína permease, tipo ABC glicina betaína transportadora) e Naggn (Amidotransferase), além dos genes do cluster carotenoide, foram mais expressos, ao passo que alguns dos genes ligados à resposta ao estresse oxidativo foram menos expressos. Verificou-se também, através de PCR convencional utilizando primers para amplificar as regiões entre os genes carotenoides, que estes são expressos como um RNA policistrônico, constituindo assim um operon. Estes resultados validam predições anteriores baseadas na análise in silico da sequência do genoma de Lxx, confirmando que Lxx possui mecanismos responsivos aos estresses osmótico e oxidativo aos quais é submetida durante o processo de infecção de seu hospedeiro.

Análise metagenômica da microbiota de ambientes aquáticos do estado do Rio Grande do Norte - Brasil

The screening for genes in metagenomic libraries from soil creates opportunities to explore the enormous genetic and metabolic diversity of microorganisms. Rivers are ecosystems with high biological diversity, but few were examined using the metagenomic approach. With this objective, a metagenomic library was constructed from DNA soil samples collected at three different points along the Jundiaí-river (Rio Grande do Norte-Brazil). The points sampled are from open area, rough terrain and with the direct incidence of sunlight. This library was analyzed functionally and based in sequence. For functional analysis Luria-Bertani solid medium (LB) with NaCl concentration varied from 0.17M to 0.85M was used for functional analysis. Positives clones resistant to hypersaline medium were obtained. The recombinant DNAs were extracted and transformed into Escherichia coli strain DH10B and survival curves were obtained for quantification of abiotic stress resistance. The sequences of clones were obtained and submitted to the BLASTX tool. Some clones were found to hypothetical proteins of microorganisms from both Archaea and Bacteria division. One of the clones showed a complete ORF with high similarity to glucose-6-phosphate isomerase which participates in the synthesis of glycerol pathway and serves as a compatible solute to balance the osmotic pressure inside and outside of cells. Subsequently, in order to identify genes encoding osmolytes or enzymes related halotolerance, environmental DNA samples from the river soil, from the water column of the estuary and ocean were collected and pyrosequenced. Sequences of osmolytes and enzymes of different microorganisms were obtained from the UniProt and used as RefSeqs for homology identification (TBLASTN) in metagenomic databases. The sequences were submitted to HMMER for the functional domains identification. Some enzymes were identified: alpha-trehalose-phosphate synthase, L-ectoina synthase (EctC), transaminase L-2 ,4-diaminobutyric acid (EctB), L-2 ,4-diaminobutyric acetyltransferase (EctA), L-threonine 3 dehydrogenase (sorbitol pathway), glycerol-3-phosphate dehydrogenase, inositol 3-phosphate dehydrogenase, chaperones, L-proline, glycine betaine binding ABC transporter, myo-inositol-1-phosphate synthase protein of proline simportadora / PutP sodium-and trehalose-6-phosphate phosphatase These proteins are commonly related to saline environments, however the identification of them in river environment is justified by the high salt concentration in the soil during prolonged dry seasons this river. Regarding the richness of the microbiota the river substrate has an abundance of halobacteria similar to the sea and more than the estuary. These data confirm the existence of a specialized response against salt stress by microorganisms in the environment of the Jundiaí river

Degradação da glicina por transferência de electrão em colisões átomo molécula

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Consecuencias del metabolismo de colina en Pseudomonas aeruginosa : Respuestas adaptativas en microorganismos

Objetivos Generales: Mediante el abordaje experimental desde el punto de vista fisiológico, bioquímico y molecular se pretende conocer la respuesta adaptativa de P. aeruginosa frente a diferentes estímulos ambientales tales como osmolaridad, pH y distintos tipos de ayuno nutricional. Objetivos Específicos: Aspectos Bioquímicos a) Se continuarán los estudios de las propiedades cinéticas y fisicoquímicas de la fosforilcolina fosfatasa de P. aeruginosa. b) Se caracterizarán los sistemas de transporte en P. aeruginosa para: compuestos de amonio cuaternario (colina, betaína, carnitina, N-trimetillisina); aminoácidos básicos (lisina, arginina) y ácidos (glutámico); poliaminas y Pi. Se tratará de establecer la presencia o ausencia de proteínas unidoras periplásmicas para estos compuestos. c) Se tratará de establecer la relación entre el metabolismo de colina y otros compuestos de amonio cuaternario con el metabolismo del ácido glutámico y trealosa en P. aeruginosa crecidas en medios iso e hiperosmolares obtenidos con soluciones salinas y solutos no ionizables. d) Se tratará de establecer en P. aeruginosa el recambio o destino metabólico del Pi y colina que se produce cuando la bacteria se enfrenta a diferentes situaciones nutricionales y otros tipos de estímulos tales como pHs extremos y distinta osmolaridad, tanto a nivel de proteínas periplásmicas, citosólicas, de membranas interna y citosólica, fosfolípidos, glucofosfolípidos, glucolípidos y lipopolisacáridos (LPS) y compuestos fosforilados de bajo peso molecular, ej. acetilfosfato, alarmonas, etc. Aspectos Genéticos y Moleculares a) Se obtendrán mutantes de P. aeruginosa con fenotipos característicos relacionados con los puntos anteriores. (...) b) Se construirá la librería genómica de P. aeruginosa en cósmido, plásmido y cDNA. Posteriormente se pretende la identificación, clonado y secuenciación de los genes relacionados con: 1) La síntesis de la fosfatasa ácida, colinesterasa y PLC. 2) El transporte de compuestos de amonio cuaternario, teniendo en cuanta que, al menos para colina, existen dos componententes, uno de alta y otro de baja afinidad. 3) La síntesis de las enzimas responsables de la oxidación de colina hasta betaína, vía la formación de aldehído de betaína. (...) 4) La síntesis de las enzimas responsables de la degradación de betaína hasta glicina. (...) 5) La síntesis de las enzimas responsables del metabolismo de carnitina en condiciones de alta y baja osmolaridad. (...) 6) La adaptabilidad de la bacteria al pH en condiciones de baja osmolaridad. (...)

Síntese do anti-helmíntico praziquantel,a partir da glicina

This paper deals mainly with the synthesis of praziquantel, a powerful anti-helminthic used against schistosomiasis, an endemic disease which infest millions of people around the world.

Interacciones de la glicina en soluciones acuosas de tetrafluoroborato de 1-butil, 3-metilimidazolio a diferentes temperaturas

Densities of glycine in aqueous solutions of ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate were determined at temperatures ranging from 283.15 to 313.15 K. The apparent molar volume, infinite dilution apparent molar volume, second derivative of the infinite dilution partial molar volume with respect to temperature, partial molar volume of transfer at infinite dilution, and the number of hydration were determined. It was found that the apparent molar volume at infinite dilution was positive, but decreased with increasing ionic liquid concentration and increased with increasing temperature. On the other hand, the partial molar volume of transfer at infinite dilution behaved in a similar manner, but was negative.

Efeito da suplementação nutricional com glicina e glutamina, por via oral, na cicatrização colônica em coelhos

OBJETIVO: Avaliar o efeito de dois aminoácidos, glicina e glutamina, na epitelização da mucosa colônica, tamanho da área de cicatriz, fibroplasia e resistência tênsil da anastomose intestinal, após colectomia parcial e anastomose término-terminal. MÉTODOS: Quarenta e cinco coelhos adultos, com idade entre 24 e 28 semanas, do sexo masculino, com peso inicial médio de 2.362 g, foram distribuídos aleatoriamente, de forma dupla desconhecida, em cinco grupos, de acordo com o tipo de suplemento. Dois animais morreram em cada grupo por causas diversas. Os grupos de coelhos foram assim distribuídos: Grupo 1 - (n = 9) receberam suplementação alimentar com glutamina durante sete dias antes e cinco dias após a operação; Grupo 2 - (n = 9) receberam suplementação alimentar com glicina durante sete dias antes e cinco dias após a operação; Grupo 3 - (n = 9) receberam suplementação alimentar com glutamina durante cinco dias após a operação; Grupo 4 - (n = 9) receberam suplementação alimentar com glicina durante cinco dias após a operação; Grupo 5 - (n = 9) não receberam suplementação alimentar. A resistência da anastomose foi medida por meio de pressão de ruptura por insuflação de ar intraluminar. RESULTADOS: O Grupo 2 foi o único grupo que apresentou valores de ruptura superiores aos do Grupo 5 (p < 0,05). Não houve diferença entre os grupos quanto aos aspectos histológicos estudados. CONCLUSÃO: A suplementação oral com glicina, no período pré e pós-operatório, aumenta a resistência tênsil anastomótica colônica após colectomia parcial em coelhos.

Efeitos da mal nutrição protéica sobre o metabolismo da glicina em cerebelo de ratos durante o seu desenvolvimento

Malnutrition is a worldwide problem affecting millions of unborn and young children during the most vulnerable stages of brain development (1). All restriction of protein during the perinatal period of life can alter the development of mammalian fetus and have marked repercussions on development of the Central Nervous System (CNS). The brain is vulnerable to protein malnutrition with altered morphologic and biochemical maturation, leading to impaired functions. The focus of this study is to investigate [U-14C]glycine metabolism in malnourished rats submitted to pre- and postnatal protein deprivation (diet: 8% protein with addition and without addition of L-methionine) on glycine metabolism of rats (normonourished group: 25% protein). It was observed that protein malnutrition alters oxidation to CO2, conversion to lipids and protein synthesis from [U-14C]glycine in cerebellum of malnourished rats without addition of L-methionine on a diet at 7 and 21 days of postnatal life. Our results also indicate that protein malnutrition causes a retardation in the normally ordered progression of brain development, and the malnourished groups have smaller cells, reduction in cell numbers and smaller cerebellar weight comparing to the control group.

Efeito da oferta dietética de proteína sobre o ganho muscular, balanço nitrogenado e cinética da 15N-glicina de atletas em treinamento de musculação

The effect of increased protein intake on the muscle mass gain, nitrogen balance and N-15-glycine kinetics was studied in six young, healthy subjects practitioners of strength training (> 2 years), without use of anabolic steroids and in agreement with the ethical principles of the research. All athletes received adequate diet (0.88g protein/kg/day) during 2 weeks prior the study (D1), and thereafter with diet providing 1.5g of protein/kg/day and 30kcal/g of protein (D2 diet) for the subsequent 2 weeks. Later on, they all received diet with 2.5g of protein/kg/day (D3 diet) and 30 kcal/g protein for the last two weeks. Body composition, food intake, blood biochemistry, nitrogen balance (NB) and 15N-glycine kinetics were determined at the beginning, after D1 (M0) and in the last days of the D2 (M1) and D3 (M2). The results showed at the end of the study (4 weeks) significant increase in muscle mass (1.63 +/- 0.9kg), without difference between D2 and D3. The NB followed the protein/energy consumption (M0 = -7.8g/day; M1 = 5.6g/day and D3 = 16.6g/day), the protein synthesis followed the NB, with M0 < (M1= M2) (M1 = 49.8 +/- 12.2g N/day and M2 = 52.5 +/- 14.0g N/day). Protein catabolism rate was similarly kept among diets. Thus, the results of the NB and N-15-glycine kinetics indicate that the recommended protein intake for these athletes is higher than the one for sedentary adults (0.88g/kg) and lower than 2.5g/kg, around 1.5g of protein/kg/day, with adjustment of the energy consumption to 30 kcal/g of protein.

Colina e betaína em rações purificadas na nutrição da tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus)

Problemas metabólicos observados em produções intensivas de tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus) têm sido relacionados à deficiência de colina nas rações. Com o objetivo de avaliar o efeito da suplementação dietética da colina na nutrição da espécie, rações purificadas contendo 0; 375; 750; 1.125; 1.500 ou 1.875 mg de cloreto de colina por kg, foram administradas ad libitum por 42 dias a tilápias do Nilo (5,09 ± 0,14 g), estocados em gaiolas de PVC atóxico (volume = 60 L), alojadas em caixas de polipropileno de 1000 L, em ambiente com condições controladas de temperatura e luminosidade, num delineamento experimental em blocos incompletos casualizados, com três parcelas por bloco (n=5). O ganho de peso (GDP) e o índice de conversão alimentar (ICA) de todos os tratamentos foram superiores ao controle. Não foram observadas diferenças para a quantidade de lipídios no fígado e tecido corporal, e sobrevivência (S%). Num segundo experimento, os peixes foram alimentados com rações suplementadas com 1.250 ou 2.500 mg de cloreto de colina por kg; ou 1.000; 2.000 ou 3.000 mg de betaína por kg. Não foram observadas diferenças significativas para S% e acúmulo de lipídeos hepáticos ou corporais; o ICA e GDP dos tratamentos suplementados com colina foram superiores aos dos tratamentos suplementados com betaína, mas não diferiram entre si. Níveis de suplementação superiores a 375 mg de cloreto de colina por kg de alimento melhoram o ICA e o GDP da tilápia do Nilo, mas a betaína não substitui efetivamente a colina em rações para a espécie.

Efeitos nutricionais da substituição parcial do farelo de soja por uréia, em dieta de ovinos. Comparação da digestibilidade aparente e balanço de nitrogênio com a cinética do metabolismo da 15N-glicina

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

Utilização do metabolismo protéico ( 15N-glicina) na detecção precoce de agravamento da atividade da doença em pacientes portadores de retocolite ulcerativa inespecífica

Disease activity was assessed in 10 (five males and five females) ulcerative colitis patients through the following parameters: clinical, laboratory, sigmoidoscopic and histological. Protein metabolism was also assessed with 15N-glycine and urinary ammonia as end product. Only one patient had exacerbation of the disease two months after the study started. This patient presented in the beginning of the study protein synthesis and breakdown of 4.51 and 3.47 g protein/kg/day, respectively, values higher than all other patients, showing an hypermetabolic state, suggesting an increase of the disease activity. However, this increase was not detected by others indicators and indexes utilised. These data allow to suggest the hypothesis that protein metabolism predicts precociously the exacerbation of disease activity in ulcerative colitis patients.

Diferentes níveis de betaína sobre incidência de diarreia, desempenho, características de carcaça e parâmetros sanguíneos de suínos

Thirty six piglets weaned at 19 days of age were useddistributed in a randomized block design, were used to evaluate the effects of the addition of crescent levels of betaine (0,0%, 0,1%, 0,2% e 0,3%) in the diets on the performance in initial, growing and finishing phases. The indexes of diarrhea incidence were monitored in the first 14 days post-weaning; and the blood parameters at 20, 75, and 150 days of age, as well as the carcass characteristics at the end of the experiment. It was not observed (P > 0,05) effect of the betaine on the diarrhea incidence. Significative differences (P < 0.05) were verified among treatments in the finishing phase for daily weight gain and feed conversion. Differences (P < 0.0001) among the days to the blood parameters analysed were also observed. In regard to the backfat thickness, it was verified significative difference (P < 0.05) among the treatments.