Temporal Sequence of Cell Wall Disassembly in Rapidly Ripening Melon Fruit1

The Charentais variety of melon (Cucumis melo cv Reticulatus F1 Alpha) was observed to undergo very rapid ripening, with the transition from the preripe to overripe stage occurring within 24 to 48 h. During this time, the flesh first softened and then exhibited substantial disintegration, suggesting that Charentais may represent a useful model system to examine the temporal sequence of changes in cell wall composition that typically take place in softening fruit. The total amount of pectin in the cell wall showed little reduction during ripening but its solubility changed substantially. Initial changes in pectin solubility coincided with a loss of galactose from tightly bound pectins, but preceded the expression of polygalacturonase (PG) mRNAs, suggesting early, PG-independent modification of pectin structure. Depolymerization of polyuronides occurred predominantly in the later ripening stages, and after the appearance of PG mRNAs, suggesting the existence of PG-dependent pectin degradation in later stages. Depolymerization of hemicelluloses was observed throughout ripening, and degradation of a tightly bound xyloglucan fraction was detected at the early onset of softening. Thus, metabolism of xyloglucan that may be closely associated with cellulose microfibrils may contribute to the initial stages of fruit softening. A model is presented of the temporal sequence of cell wall changes during cell wall disassembly in ripening Charentais melon.

Structural recovery in lesioned adult mammalian spinal cord by x-irradiation of the lesion site.

Mechanical injury to the adult mammalian spinal cord results in permanent morphological disintegration including severance/laceration of brain-cord axons at the lesion site. We report here that some of the structural consequences of injury can be averted by altering the cellular components of the lesion site with x-irradiation. We observed that localized irradiation of the unilaterally transected adult rat spinal cord when delivered during a defined time-window (third week) postinjury prevented cavitation, enabled establishment of structural integrity, and resulted in regrowth of severed corticospinal axons through the lesion site and into the distal stump. In addition, we examined the natural course of degeneration and cavitation at the site of lesion with time after injury, noting that through the third week postinjury recovery processes are in progress and only at the fourth week do the destructive processes take over. Our data suggest that the adult mammalian spinal cord has innate mechanisms required for recovery from injury and that timed intervention in certain cellular events by x-irradiation prevents the onset of degeneration and thus enables structural regenerative processes to proceed unhindered. We postulate that a radiation-sensitive subgroup of cells triggers the delayed degenerative processes. The identity of these intrusive cells and the mechanisms for triggering tissue degeneration are still unknown.

Polarity of microtubule assemblies during neuronal cell migration.

The active migration of neurons from their sites of origin to their final destinations requires the unidirectional translocation of the nuclei and somatic cytoplasm within the growing leading processes. To explore the cellular machinery underlying this translocation, we determined the polarity of microtubules situated within the leading and trailing processes of migrating cerebellar granule cells in situ. Our analysis reveals that the newly assembled positive ends of the microtubules in the leading process uniformly face the growing tip, while their disintegrating negative ends face the nucleus. In the trailing process, by contrast, microtubule arrays are of mixed polarity. We suggest that the dynamics of slow polymerization in combination with fast disintegration of oriented microtubules create "push" and "pull" forces that contribute to the piston-like saltatory displacement of the nucleus and cytoplasm within the membrane cylinder of the leading process of the migrating neuron.

Identification of a hexapeptide inhibitor of the human immunodeficiency virus integrase protein by using a combinatorial chemical library.

Integration of human immunodeficiency virus (HIV) DNA into the human genome requires the virus-encoded integrase (IN) protein, and therefore the IN protein is a suitable target for antiviral strategies. To find a potent HIV IN inhibitor, we screened a "synthetic peptide combinatorial library." We identified a hexapeptide with the sequence HCKFWW that inhibits IN-mediated 3'-processing and integration with an IC50 of 2 microM. The peptide is active on IN proteins from other retroviruses such as HIV-2, feline immunodeficiency virus, and Moloney murine leukemia virus, supporting the notion that a conserved region of IN is targeted. The hexapeptide was also tested in the disintegration reaction. This phosphoryl-transfer reaction can be carried out by the catalytic core of IN alone, and the peptide HCKFWW was found to inhibit this reaction, suggesting that the hexapeptide acts at or near the catalytic site of IN. Identification of an IN hexapeptide inhibitor provides proof of concept for the approach, and, moreover, this peptide may be useful for structure-function analysis of IN.

Inhibition of the integrase of human immunodeficiency virus (HIV) type 1 by anti-HIV plant proteins MAP30 and GAP31.

MAP30 (Momordica anti-HIV protein of 30 kDa) and GAP31 (Gelonium anti-HIV protein of 31 kDa) are anti-HIV plant proteins that we have identified, purified, and cloned from the medicinal plants Momordica charantia and Gelonium multiflorum. These antiviral agents are capable of inhibiting infection of HIV type 1 (HIV-1) in T lymphocytes and monocytes as well as replication of the virus in already-infected cells. They are not toxic to normal uninfected cells because they are unable to enter healthy cells. MAP30 and GAP31 also possess an N-glycosidase activity on 28S ribosomal RNA and a topological activity on plasmid and viral DNAs including HIV-1 long terminal repeats (LTRs). LTRs are essential sites for integration of viral DNA into the host genome by viral integrase. We therefore investigated the effect of MAP30 and GAP31 on HIV-1 integrase. We report that both of these antiviral agents exhibit dose-dependent inhibition of HIV-1 integrase. Inhibition was observed in all of the three specific reactions catalyzed by the integrase, namely, 3' processing (specific cleavage of the dinucleotide GT from the viral substrate), strand transfer (integration), and "disintegration" (the reversal of strand transfer). Inhibition was studied by using oligonucleotide substrates with sequences corresponding to the U3 and U5 regions of HIV LTR. In the presence of 20 ng of viral substrate, 50 ng of target substrate, and 4 microM integrase, total inhibition was achieved at equimolar concentrations of the integrase and the antiviral proteins, with EC50 values of about 1 microM. Integration of viral DNA into the host chromosome is a vital step in the replicative cycle of retroviruses, including the AIDS virus. The inhibition of HIV-1 integrase by MAP30 and GAP31 suggests that impediment of viral DNA integration may play a key role in the anti-HIV activity of these plant proteins.

Catalytic domain of human immunodeficiency virus type 1 integrase: identification of a soluble mutant by systematic replacement of hydrophobic residues.

The integrase protein of human immunodeficiency virus type 1 is necessary for the stable integration of the viral genome into host DNA. Integrase catalyzes the 3' processing of the linear viral DNA and the subsequent DNA strand transfer reaction that inserts the viral DNA ends into host DNA. Although full-length integrase is required for 3' processing and DNA strand transfer activities in vitro, the central core domain of integrase is sufficient to catalyze an apparent reversal of the DNA strand transfer reaction, termed disintegration. This catalytic core domain, as well as the full-length integrase, has been refractory to structural studies by x-ray crystallography or NMR because of its low solubility and propensity to aggregate. In an attempt to improve protein solubility, we used site-directed mutagenesis to replace hydrophobic residues within the core domain with either alanine or lysine. The single substitution of lysine for phenylalanine at position 185 resulted in a core domain that was highly soluble, monodisperse in solution, and retained catalytic activity. This amino acid change has enabled the catalytic domain of integrase to be crystallized and the structure has been solved to 2.5-A resolution [Dyda, F., Hickman, A. B., Jenkins, T. M., Engelman, A., Craigie, R. & Davies, D. R. (1994) Science 266, 1981-1986]. Systematic replacement of hydrophobic residues may be a useful strategy to improve the solubility of other proteins to facilitate structural and biochemical studies.

Atividade da própolis verde contra o fitopatógeno Pythium aphanidermatum e análise da interação do composto majoritário Artepillin C com sistemas biomiméticos de membranas

O aumento da resistência microbiana devido a fatores como uso excessivo e ineficiente de antibióticos convencionais acarreta a necessidade da busca por novos compostos bioativos que atuem por mecanismos de ação diferentes aos fármacos já conhecidos. Na agricultura, o uso intensivo de pesticidas para o combate de microrganismos que comprometem principalmente a parte alimentícia também traz diversos problemas relacionados à resistência antimicrobiana e a riscos ambientais, oriundos do acúmulo dessas substâncias no solo. Dentro deste aspecto, o pseudofungo Pythium aphanidermatum, da classe dos oomicetos, destaca-se por ser uma espécie agressiva e altamente resistente a fungicidas comuns, apodrecendo raízes e frutos de cultivos de tomate, beterraba, pepino, pimentão, etc. A própolis verde, constituída em sua grande parte por material resinoso coletado e processado pela abelha da espécie Apis mellifera tem sido utilizada na medicina tradicional devido ao seu amplo espectro de ações preventivas e tratamentos de doenças, possuindo propriedades anti-inflamatórias, antimicrobianas, anticancerígenas e antioxidantes, tornando-se um produto de grande interesse na busca de novos compostos bioativos. Dentro destes aspectos apresentados, neste trabalho investigamos a ação da própolis verde contra o fitopatógeno P. aphanidermatum e identificamos através da técnica de cromatografia e bioensaios que a Artepillin C (3,5-diprenil-4-ácido-hidroxicinâmico), majoritária na própolis verde, foi o principal composto nesta ação. Os efeitos terapêuticos desta molécula tem sido foco de muitos estudos, porém ainda não há evidência em sua interação com agregados anfifílicos que mimetizam membranas celulares. O caráter anfifílico do composto, elevado pela presença dos grupos prenilados ligados ao ácido cinâmico, favoreceram a sua inserção nas membranas modelo, principalmente em seu estado agregado. Estas conclusões puderam ser inferidas devido às alterações nas propriedades das bicamadas lipídicas na presença da Artepillin C, podendo causar, especificamente para o caso de fitopatógenos como o P. aphanidermatum, perdas funcionais das proteínas de membranas, liberação de eletrólitos intracelulares e desintegração citoplasmática dos micélios e esporos. Ainda, as diferentes composições lipídicas nas vesículas influenciam no modo de interação do composto e consequentes alterações em suas estruturas, principalmente na presença do colesterol, que auxilia na manutenção da permeabilidade da bicamada lipídica, que pode contribuir para a integridade do conteúdo citoplasmático da célula.

Desenvolvimento de matrizes poliméricas como veículo de ácido ascórbico: caracterização e avaliação da estabilidade

A administração de princípios ativos pela mucosa oral é uma forma eficiente para a distribuição de fármacos e nutrientes, oferecendo diversas vantagens como uma fácil aplicação, evitando o metabolismo de primeira passagem hepática e potencialmente melhorando a biodisponibilidade dessas substâncias. A acerola e o camu-camu apresentam uma alta concentração de vitamina C e são consideradas fontes de diferentes compostos ativos, porém a vitamina C presente nas frutas é facilmente oxidada pelos fatores ambientais, e essas frutas são pouco acessíveis ao consumo populacional. Filmes de desintegração oral (FDO) podem apresentar rápido tempo de desintegração e fácil administração, o que os torna um material interessante para a veiculação de compostos com atividades farmacêuticas ou nutricionais. Assim, este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento e caracterização de filmes de desintegração oral à base de amido e gelatina com adição de extrato seco de acerola e camu-camu produzidos por \"spray dryer\" como uma alternativa para a administração de vitamina C. Os FDOs foram produzidos pela técnica de casting, variando-se a proporção de amido e gelatina. Como plastificante foi utilizado o sorbitol (20 g / 100 g de polímero), mantendo-se constante a concentração de polímeros (2 g /100 g de solução filmogênica) e de extrato seco de acerola (4 g /100 g de solução filmogênica) e camu-camu (4 g / 100 g de solução filmogênica). Os extratos secos de acerola e camu-camu foram caracterizados com relação à concentração da vitamina C e da estabilidade desses extratos nessas condições (30 °C, UR 75 % e 40 °C, UR 75%). Os FDOs foram caracterizados em relação a espessura, propriedades mecânicas, ângulo de contato, FT-IR, microscopia electrônica de varredura, concentração de vitamina C, atividade antioxidante, atividade antimicrobiana, estabilidade da vitamina C, tempo de desintegração, estabilidade da atividade de eliminação de radicais de DPPH•, avaliação sensorial. Os extratos secos apresentaram uma boa estabilidade em relação à vitamina C e aos compostos antioxidantes (sequestro do radical DPPH•). Os FDOs sem adição de extrato, independente da formulação, mostraram-se homogêneos, com ausência de partículas insolúveis e alta capacidade de formação de filme. Para os FDOs com maior concentração de amido foi observado reduzido tempo de desintegração e pH próximo ao bucal. Após a adição dos extratos, os FDOs apresentaram redução do tempo de desintegração, boa aceitação sensorial, propriedades antioxidantes e estabilidade pelo sequestro do radical DPPH•. O pH de superfície dos filmes com adição de extrato seco de acerola foi mais próximo ao bucal quando comparado com os filmes com camu-camu. No entanto, os FDOs com acerola apresentaram reduzida estabilidade da vitamina C em relação ao tempo de armazenamento, enquanto que os filmes com camu-camu apresentaram melhor estabilidade. De modo geral, na formulação produzida apenas com amido (100 g de amido / 100 g de polímeros) observou-se uma maior concentração da vitamina C no final da estabilidade realizada à 30 °C e umidade relativa de 75 %, elevada estabilidade dos compostos ativos (DPPH) e alta taxa de uniformidade na distribuição da vitamina C no filme de desintegração oral. Dessa forma, os FDOs podem ser considerados uma boa alternativa para a suplementação de vitamina C.

A prematuridade no discurso materno: de que se trata?

Quais os efeitos do diagnóstico de prematuridade no discurso das mães e suas repercussões na relação mãe-criança? Partindo desta questão, que surgiu na experiência psicanalítica em um hospital pediátrico, o presente estudo visa analisar os efeitos do diagnóstico de prematuridade no discurso materno a partir de entrevistas psicanalíticas preliminares com mães de crianças prematuras. Trata-se de uma pesquisa clínica qualitativa que propõe uma articulação entre clínica e teoria a partir da construção de quatro casos clínicos fundamentados pelo referencial teórico da psicanálise de Freud, Lacan e autores contemporâneos. Se no imaginário social a prematuridade é associada a dificuldades em diversos contextos da vida, a análise de cada caso revela que este diagnóstico pode ou não ser encadeado pelo sujeito aos significantes que o marcam de forma prevalente. Nesta via, a prematuridade se desloca do lugar determinante de algo que sempre marca e decide, para um lugar que só pode ser escutado no um a um. Para a análise dos casos, elencou-se a divisão mãe-mulher como operador conceitual central dada sua prevalência nos discursos, em um percurso teórico que parte da história do amor materno ao exame psicanalítico da maternidade a partir da sexualidade feminina. Tais considerações partem do mito do amor materno de Badinter, em direção à equivalência do filho como substituto da falta fálica em Freud, até à ênfase ao desejo da mulher na mãe em Lacan. A discussão apresenta os diferentes lugares atribuídos à prematuridade por cada sujeito feminino e a prevalência de impasses próprios à conjunção e disjunção mãe-mulher incidindo na relação mãe-criança

Nano-biocomposite films with modified cellulose nanocrystals and synthesized silver nanoparticles

Ternary nano-biocomposite films based on poly(lactic acid) (PLA) with modified cellulose nanocrystals (s-CNC) and synthesized silver nanoparticles (Ag) have been prepared and characterized. The functionalization of the CNC surface with an acid phosphate ester of ethoxylated nonylphenol favoured its dispersion in the PLA matrix. The positive effects of the addition of cellulose and silver on the PLA barrier properties were confirmed by reductions in the water permeability (WVP) and oxygen transmission rate (OTR) of the films tested. The migration level of all nano-biocomposites in contact with food simulants were below the permitted limits in both non-polar and polar simulants. PLA nano-biocomposites showed a significant antibacterial activity influenced by the Ag content, while composting tests showed that the materials were visibly disintegrated after 15 days with the ternary systems showing the highest rate of disintegration under composting conditions.

Caracterización de los depósitos miocenos de la isla de Nueva Tabarca (Alicante) y su empleo como material de construcción en el patrimonio local

El presente trabajo muestra la caracterización en detalle de la secuencia estratigráfica de los depósitos miocenos de la isla de Nueva Tabarca, el empleo de estos materiales en el patrimonio arquitectónico de la isla y su comportamiento frente la degradación. En la serie miocena, a grandes rasgos, se definen tres tramos. El tramo inferior, rico en clastos dolomíticos, muestra una alternancia de arenitas y calcarenitas. El tramo intermedio corresponde a una sucesión de niveles de calcirruditas con laminación cruzada cuya parte superior está representada por un nivel de grandes bioclastos, rodolitos y arenitas de grano fino. El comienzo del último tramo está marcado por la presencia de varias superficies arenosas más litificadas sobre las que se sitúa un banco de arenitas de grano fino y laminación paralela. Si bien las canteras extraían sillares de todas estas litofacies, existe una mayor extracción de los últimos niveles de la serie. Estas rocas presentan una durabilidad moderada-baja, degradándose fácilmente mediante arenización, escamación y/o alveolización.

Disintegrability under composting conditions of plasticized PLA–PHB blends

The disintegration under composting conditions of films based on poly(lactic acid)–poly(hydroxybutyrate) (PLA–PHB) blends and intended for food packaging was studied. Two different plasticizers, poly(ethylene glycol) (PEG) and acetyl-tri-n-butyl citrate (ATBC), were used to limit the inherent brittleness of both biopolymers. Neat PLA, plasticized PLA and PLA–PHB films were processed by melt-blending and compression molding and they were further treated under composting conditions in a laboratory-scale test at 58 ± 2 °C. Disintegration levels were evaluated by monitoring their weight loss at different times: 0, 7, 14, 21 and 28 days. Morphological changes in all formulations were followed by optical and scanning electron microscopy (SEM). The influence of plasticizers on the disintegration of PLA and PLA–PHB blends was studied by evaluating their thermal and nanomechanical properties by thermogravimetric analysis (TGA) and the nanoindentation technique, respectively. Meanwhile, structural changes were followed by Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR). The ability of PHB to act as nucleating agent in PLA–PHB blends slowed down the PLA disintegration, while plasticizers speeded it up. The relationship between the mesolactide to lactide forms of PLA was calculated with a Pyrolysis–Gas Chromatography–Mass Spectrometry device (Py–GC/MS), revealing that the mesolactide form increased during composting.

The deterioration of Circular Mausoleum, Roman Necropolis of Carmona, Spain

The Circular Mausoleum tomb in the Roman Necropolis of Carmona was carved on a calcarenite sequence in an ancient quarry located in the town of Carmona, Southern Spain. This rock-cut tomb, representative of Roman burial practices, currently suffers from serious deterioration. A detailed survey over several years permitted the identification of the main tomb's pathologies and damaging processes, which include loss of material (scaling, flaking, granular disintegration), surface modifications (efflorescences, crusts and deposits) and extensive biological colonization. The results obtained in this study indicated that anthropogenic changes were largely responsible and enhanced the main alteration mechanisms observed in the Circular Mausoleum. Based on the deterioration diagnosis, effective corrective actions were proposed. This study shows that any conservative intervention in the interior of the tomb should be preceded by accurate in situ measurements and laboratory analyses to ascribe the source of the deterioration damages and thus designing effective treatments.

Implementation Feasibility of a Digital Nervous System for the Construction Industry: For Efficient and Effective Information Management across the Project Lifecycle

The construction industry has long been considered as highly fragmented and non-collaborative industry. This fragmentation sprouted from complex and unstructured traditional coordination processes and information exchanges amongst all parties involved in a construction project. This nature coupled with risk and uncertainty has pushed clients and their supply chain to search for new ways of improving their business process to deliver better quality and high performing product. This research will closely investigate the need to implement a Digital Nervous System (DNS), analogous to a biological nervous system, on the flow and management of digital information across the project lifecycle. This will be through direct examination of the key processes and information produced in a construction project and how a DNS can provide a well-integrated flow of digital information throughout the project lifecycle. This research will also investigate how a DNS can create a tight digital feedback loop that enables the organisation to sense, react and adapt to changing project conditions. A Digital Nervous System is a digital infrastructure that provides a well-integrated flow of digital information to the right part of the organisation at the right time. It provides the organisation with the relevant and up-to-date information it needs, for critical project issues, to aid in near real-time decision-making. Previous literature review and survey questionnaires were used in this research to collect and analyse data about information management problems of the industry – e.g. disruption and discontinuity of digital information flow due to interoperability issues, disintegration/fragmentation of the adopted digital solutions and paper-based transactions. Results analysis revealed efficient and effective information management requires the creation and implementation of a DNS.

Des-re-territorialização e áreas protegidas na Amazônia: reflexões a partir do caso da Estação Ecológica da Terra do Meio-Pa-Brasil

A criação de espaços territoriais especialmente protegidos é uma estratégia utilizada pelo homem desde a antiguidade, objetivando a reserva de áreas com características naturais necessárias à manutenção ou à reprodução cultural de populações humanas específicas, regulando e limitando o acesso e a apropriação de certos recursos e/ou reservando-os para usos ou futuros. Os processos de criação dessas “áreas especialmente protegidas” foram contudo intensificados, no final do século XX, com a percepção da finitude dos recursos naturais, e acelerados pelo florescimento e a consolidação do capitalismo, agora “globalizado”. Quando tais processos, são orientados por interesses diversos de grupos sociais hegemônicos, são comuns não só a desestruturação do modo de vida dos usuários dos recursos naturais tradicionalmente relacionados aos “territórios especiais”, como também a expulsão de grupos não-hegemônicos neles já instalados, sempre que suas práticas culturais sejam consideradas como incompatíveis com os fins e os objetivos da área que se pretende proteger. Entre os tipos de área especialmente protegida estabelecidos pela legislação brasileira, encontram-se as Unidades de Conservação da Natureza (UC). Criadas por Lei com o objetivo de conservar a biodiversidade brasileira, as UC vem sendo palco de diversos conflitos ambientais envolvendo populações tradicionais em todos os biomas brasileiros, mas pode ser mais facilmente evidenciada na Amazônia, aonde a megabiodiversidade a proteger se sobrepõe a territórios ocupados por diversas etnias indígenas e outros povos tradicionais. Os conflitos são intensificados quando a categoria de manejo da UC criada restringe o acesso e altera os modos de apropriação e/ou dos usos tradicionais dos recursos naturais da área por parte dos residentes, inclusive impedindo a continuidade da permanência das populações no interior da UC, no caso o grupo das UC de Proteção Integral. À luz dos debates que vem sendo travados no campo da ecologia política, tais processos conflituosos estariam associados à desterritorialização dos grupos afetados pela criação da UC, nos quais o Estado brasileiro seria o responsável direto. Independentemente das diversas abordagens acadêmicas para o conceito de “território”, entende-se atualmente que a territorialização e a desterritorialização (com consequente reterritorialização) são processos interrelacionados e circularmente conectados, não podendo ser compreendidos separadamente. Assim, o objetivo do presente trabalho é contribuir para a compreensão desses processos de des-re-terrritorialização, avaliando como alguns mecanismos previstos na Lei do Sistema Nacional das Unidades de Conservação para o reassentamento das populações anteriormente residentes vem sendo aplicados, no sentido de promover processos de reterritorialização. As reflexões apresentadas se dão a partir do caso dos ribeirinhos e colonos residentes na Estação Ecológica da Terra do Meio, Pará, Brasil. A partir da avaliação, são propostas alternativas para minimizar a situação de injustiça ambiental na qual se encontram esses atores sociais específicos.