Expression of the Bs2 pepper gene confers resistance to bacterial spot disease in tomato

The Bs2 resistance gene of pepper specifically recognizes and confers resistance to strains of Xanthomonas campestris pv. vesicatoria that contain the corresponding bacterial avirulence gene, avrBs2. The involvement of avrBs2 in pathogen fitness and its prevalence in many X. campestris pathovars suggests that the Bs2 gene may be durable in the field and provide resistance when introduced into other plant species. Employing a positional cloning strategy, the Bs2 locus was isolated and the gene was identified by coexpression with avrBs2 in an Agrobacterium-mediated transient assay. A single candidate gene, predicted to encode motifs characteristic of the nucleotide binding site–leucine-rich repeat class of resistance genes, was identified. This gene specifically controlled the hypersensitive response when transiently expressed in susceptible pepper and tomato lines and in a nonhost species, Nicotiana benthamiana, and was designated as Bs2. Functional expression of Bs2 in stable transgenic tomatoes supports its use as a source of resistance in other Solanaceous plant species.

Yersinia enterocolitica induces apoptosis in macrophages by a process requiring functional type III secretion and translocation mechanisms and involving YopP, presumably acting as an effector protein

Yersiniae, causative agents of plague and gastrointestinal diseases, secrete and translocate Yop effector proteins into the cytosol of macrophages, leading to disruption of host defense mechanisms. It is shown in this report that Yersinia enterocolitica induces apoptosis in macrophages and that this effect depends on YopP. Functional secretion and translocation mechanisms are required for YopP to act, strongly suggesting that this protein exerts its effect intracellularly, after translocation into the macrophages. YopP shows a high level of sequence similarity with AvrRxv, an avirulence protein from Xanthomonas campestris, a plant pathogen that induces programmed cell death in plant cells. This indicates possible similarities between the strategies used by pathogenic bacteria to elicit programmed cell death in both plant and animal hosts.

Estudos de proteômica, estruturais e funcionais de proteínas envolvidas na degradação da biomassa lignocelulósica: expansinas microbianas e hidrolases de glicosídeos termofílicas

O Brasil possui uma posição privilegiada quando se refere à produção de etanol. Por questões históricas e geográficas o país é responsável por mais de 30 % da produção mundial de etanol, com uma produção nacional de mais de 28 bilhões de litros em 2014. Para maximizar o rendimento desse processo, está em desenvolvimento a tecnologia associada ao etanol de segunda geração ou etanol lignocelulósico. Os principais desafios desta tecnologia são: melhorar a eficiência de conversão do substrato em produto e a produção em grande escala utilizando substratos de baixo custo. Com o objetivo de melhorar a eficiência do processo de conversão foram estudadas proteínas auxiliares (expansinas) que, em conjunto com celulases, melhoram a despolimerização de biomassa lignocelulósica em açúcares fermentescíveis. Além disso, realizou-se também a caracterização de enzimas ativas de carboidratos (CAZymes) de origem termofílica do organismo Thermogemmatispora sp. T81, devido a capacidade que estas proteínas apresentam de manter a atividade e conformação estrutural em altas temperaturas por um prolongado período de tempo. A partir de análises utilizando bioinformática, os genes que codificam para expansinas de Xanthomonas campestris, Bacillus licheniformis e Trichoderma reesei foram clonados e expressos em E. coli, e seus produtos gênicos (as expansinas) tiveram seus índices de sinergismo (devido atuação conjunta com coquetéis comerciais) e atividade catalítica determinados. Adicionalmente, dispondo de alinhamentos estruturais, foi proposto um mecanismo hidrolítico para elas. Em relação à bactéria Thermogemmatispora sp. T81, foram realizadas análises genômicas e proteômicas, a fim de selecionar enzimas superexpressas em meio celulósico. Seus genes foram clonados heterologamente em E. coli e o produto de expressão caracterizado bioquimicamente (cromatografia, ensaios de atividade e perfil de hidrólise) e estruturalmente (SAXS e dicroísmo circular). Os índices de sinergismo determinados foram de 2,47; 1,96 e 2,44 para as expansinas de Xanthomonas campestris, Bacillus licheniformis e Trichoderma reesei, respectivamente. A partir dos alinhamentos estruturais foi proposto a díade Asp/Glu como sitio catalítico em expansinas. As análises de proteômica possibilitaram a seleção de quatro alvos de clonagem, por apresentarem alto índice de expressão quando a bactéria foi cultivada em meio celulósico. Estas proteínas foram caracterizadas quanto a atividade e apresentaram um perfil comum: temperatura ótima de ação (de 70 a 75 °C), pH ótimo de 5, e hidrolisam preferencialmente substratos hemicelulósicos (xilano). A porcentagem de estruturais secundárias das proteínas em estudo foram confirmadas com predições teóricas ao se utilizar a técnica de dicroísmo circular. Desta maneira, os objetivos iniciais propostos neste projeto foram concluídos com a determinação do grau de sinergismo das proteínas expansinas em estudo e a proposição de um mecanismo de hidrólise para as mesmas, considerando que tais proteínas por mais de 20 anos tiveram sua atividade definida exclusivamente como acessória. Além disso, este estudo contribui com a identificação e seleção de genes para CAZymes termofilícas com aplicação biotecnológica devido às propriedades termoestáveis apresentadas.

Age, pollen and spores of ODP Site 175-1082

The present-day condition of bipolar glaciation characterized by rapid and large climate fluctuations began at the end of the Pliocene with the intensification of the Northern Hemisphere continental glaciations. The global cooling steps of the late Pliocene have been documented in numerous studies of Ocean Drilling Program (ODP) sites from the Northern Hemisphere. However, the interactions between oceans and between land and ocean during these cooling steps are poorly known. In particular, data from the Southern Hemisphere are lacking. Therefore I investigated the pollen of ODP Site 1082 in the southeast Atlantic Ocean in order to obtain a high-resolution record of vegetation change in Namibia between 3.4 and 1.8 Ma. Four phases of vegetation development are inferred that are connected to global climate change. (1) Before 3 Ma, extensive, rather open grass-rich savannahs with mopane trees existed in Namibia, but the extension of desert and semidesert vegetation was still restricted. (2) Increase of winter rainfall dependent Renosterveld-like vegetation occurred between 3.1 and 2.2 Ma connected to strong advection of polar waters along the Namibian coast and a northward shift of the Polar Front Zone in the Southern Ocean. (3) Climatically induced fluctuations became stronger between 2.7 and 2.2 Ma and semiarid areas extended during glacial periods probably as the result of an increased pole-equator thermal gradient and consequently globally enhanced atmospheric circulation. (4) Aridification and climatic variability further increased after 2.2 Ma, when the Polar Front Zone migrated southward and the influence of Atlantic moisture brought by the westerlies to southern Africa declined. It is concluded that the positions of the frontal systems in the Southern Ocean which determine the locations of the high-pressure cells over the South Atlantic and the southern Indian Ocean have a strong influence on the climate of southern Africa in contrast to the climate of northwest and central Africa, which is dominated by the Saharan low-pressure cell.