Studying the molecular causes of ageing in ants

RÉSUMÉ DE THÈSE Au cours de ma thèse, je me suis intéressée aux causes physiologiques du vieillissement en utilisant les fourmis comme modèle. Les trois castes de fourmis - les mâles, les ouvrières et les reines - présentent des longévités très différentes, tout en étant génétiquement identiques. Ceci implique que les différences de longévité sont dues à des variations entre castes dans le pattern d'expression de gènes. Mon travail chez la fourmi a consisté d'une part à mettre en place les outils pour identifier de tels gènes à grande échelle, de l'autre à étudier le rôle de gènes et de mécanismes qui affectent la longévité chez d'autres espèces. Pour identifier de nouveaux gènes potentiellement impliqués dans le vieillissement, nous avons développé des puces à ADN. Cette technique permet la comparaison du niveau d'expression de milliers de gènes entre deux échantillons. L'application de cette méthode aux reines et ouvrières adultes nous a jusqu'à présent permis d'identifier neuf gènes surexprimés chez les reines. Trois d'entre eux sont potentiellement impliqués dans le maintien et la réparation du soma, deux processus qui sont supposés avoir un impact crucial sur la longévité. Parmi les mécanismes impliqués dans le vieillissement chez d'autres espèces, nous nous sommes principalement intéressés aux télomères, qui sont les extrémités des chromosomes. Chez les vertébrés, les télomères se raccourcissent à chaque division cellulaire, entre autres parce que l'ADN polymérase ne peut répliquer cette partie des chromosomes en entier. Or des télomères courts entravent la prolifération des cellules et peuvent même induire l'apoptose, ce qui pourrait se répercuter sur la capacité des organismes à régénérer des tissus. J'ai pu montrer que chez les fourmis mâles (la caste qui vit le moins longtemps) les télomères se raccourcissent beaucoup plus vite que chez les reines et les ouvrières. L'explication la plus plausible pour cette différence est que les mâles, étant adapté à une vie très éphémère, n'investissent qu'un minimum d'énergie dans la machinerie de maintenance qui assure le bon fonctionnement des cellules. Ces résultats sont intéressants car ils permettent pour la première fois de faire le lien entre les théories évolutives du vieillissement et la biologie des télomères. THESIS ABSTRACT During my thesis I used ants as a model to study the proximate (i.e., molecular) causes of ageing and lifespan determination. Ant queens, workers and males differ tremendously in lifespan, although all three castes are genetically identical. Importantly, this implies that genes and molecular pathways responsible for modulating lifespan are regulated in a caste-specific manner. To find new genes potentially involved in ageing, we first constructed 371-gene-cDNA microarrays for the ant L. niger. This molecular tool can be used to survey the relative gene expression levels of two samples for thousands of genes simultaneously. By applying this method to adult queens and workers we identified nine genes that are overexpressed in queens. Three of them are putatively involved in somatic maintenance and repair, two processes that have been previously suggested as important for ageing and lifespan determination. We expect to identify many more candidate genes in the near future by using the 9000-gene fire ant microarrays we have recently developed. We also investigated whether factors linked to ageing in other organisms could affect lifespan determination in ants. One project was on telomeres, the ends of linear chromosomes. For various reasons telomeres shorten with every cell division. Since short telomeres can lead to cellular defects such as impaired cell division, telomeres have been hypothesized as playing a role in ageing. We tested whether telomere length in ant somatic tissues correlates with caste-specific lifespan in young adults. The short-lived L. niger mates did indeed have significantly shorter telomeres than the longer-lived queens and workers, probably because telomere attrition is faster in males than in queens and workers. Queens did not, however, have longer telomeres than the shorter-lived workers. These findings are consistent with the idea that telomere length may play a role in ageing under some circumstances, but they also clearly demonstrate that other factors must be involved. We argue that sex-specific telomere length patterns in ants ultimately reflect adaptive differences in the level of somatic maintenance between males and females, and thus create a link between telomere biology and the evolutionary theory of ageing.

Production of fungal protein by solid substrate fermentation of cactus Cereus peruvianus and Opuntia ficus indica

Agricultural wastes from cactus Cereus peruvianus and Opuntia ficus indica were investigated for protein production by solid substrate fermentation. Firstly, the polyelectrolytes were extracted and used in water cleaning as auxiliary of flocculation and coagulation. The remaining fibrous material and peels were used as substrate for fermentation with Aspergillus niger. Glucoamylase and cellulase were the main enzymes produced. Amino acids were determined by HPLC and protein by Lowry's method. After 120 hours of fermentation the protein increased by 12.8%. Aspartic acid (1.27%), threonine (0.97%), glutamic acid (0.88%), valine (0.70%), serine (0.68%), arginine (0.82%), and phenylalanine (0.51%) were the principal amino acids produced.

Potencial de biocatálise enantiosseletiva de lipases microbianas

Microbial lipases have a great potential for commercial applications due to their stability, selectivity and broad substrate specificity because many non-natural acids, alcohols or amines can be used as the substrate. Three microbial lipases isolated from Brazilian soil samples (Aspergillus niger; Geotrichum candidum; Penicillium solitum) were compared in terms of their stability and as biocatalysts in the enantioselective esterification using racemic substrates in organic medium. The lipase from Aspergillus niger showed the highest activity (18.2 U/mL) and was highly thermostable, retaining 90% and 60% activity at 50 ºC and 60 ºC after 1 hour, respectively. In organic medium, this lipase provided the best results in terms of enantiomeric excess of the (S)-active acid (ee = 6.1%) and conversion value (c = 20%) in the esterification of (R,S)-ibuprofen with 1-propanol in isooctane. The esterification reaction of the racemic mixture of (R,S)-2-octanol with decanoic acid proceeded with high enantioselectivity when lipase from Aspergillus niger (E = 13.2) and commercial lipase from Candida antarctica (E = 20) were employed.

Síntese de beta-N-acetilglicosaminídeos de arila modificados em C-6 como potenciais agentes antimicrobianos

We report herein the synthesis of aryl beta-N-acetylglucosaminides containing azido, amino and acetamido groups at C-6 as potential antimicrobial agents. It was expected that these compounds could interfere with the biosynthesis and/or biotransformation of N-acetylglucosamine in fungi and bacteria. None of the compounds showed antimicrobial activity against bacteria (Bacillus subtilis, Micrococcus luteus, Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa), filamentous fungus (Aspergillus niger) and yeasts (Saccharomyces cerevisae, Candida albicans and Candida tropicallis), at the concentration of 1 mg/mL in agar diffusion assay.

Aplicação da metodologia de superfície de resposta no estudo da produção e extração da poligalacturonase

The aim of this work was to verify the effects of initial medium moisture content (U), addition of ammonium sulphate (N) and of potassium phosphate (P) in the production of the polygalacturonase through the solid-state fermentation, using cashew apple husk as substrate and Aspergillus niger CCT0916 as transformation agent. We also studied the best extraction conditions of the produced enzyme. The best condition of production was with U of 40%, 1% of N and 0% of P being reached an activity of the poligalacturonase of 10.1 U/g. The best extraction condition is an agitation system with a time of 100 min and a solvent-fermented medium volume ratio of 5 mL/g.

Antifungal iridoids, triterpenes and phenol compounds from Alibertia myrciifolia Sprunge Ex. Schum

The new iridoid glucoside 10-O-vanilloyl-geniposidic acid has been isolated from the aerial parts of Alibertia myrciifolia along with hydroxyhopanone, 3α,22-dihydroxyhopane, ursolic acid, luteolin-3´,4´-dimethyl ether, caffeic acid and geniposidic acid. The structures of the isolated compounds were determined by means of mass spectrometry and nuclear magnetic resonance spectral analyses. The antifungal activities of the iridoids 10-O-vanilloyl-geniposidic acid and geniposidic acid were evaluated against the phytopathogenic fungi strains Colletotrichum gloeosporioides, Fusarium solani and Aspergillus niger.

Synthesis and biological activity of n-{5-(4-methylphenyl) diazenyl-4-phenyl-1, 3-thiazol-2-yl}benzamide derivatives

In the present study, various amides of 2-amino-5-(4-methylphenyl)-diazenyl-4-phenyl-1, 3-thiazole was synthesized and their biological activities were evaluated. All the synthesized compounds were characterized by the combination of elemental analysis and standard spectroscopic methods. They are screened for anti-bacterial activity against Escherichia coli and Staphylococcus aureus as well as screened for antifungal activity against Aspergillus niger and Apergillus oryzae by cup plate method at 1 µg/ mL concentration in DMF.

Identificação e características culturais de espécies do gênero Aspergillus isoladas de sementes de feijão no Estado da Paraíba

A partir de sementes de feijão (Phaseulus vulgaris) armazenadas no estado da Paraíba, foram isolados os fungos Aspergillus flavus, A. fumigatus, A. lucknowensis, A.niger, A.ochraceus e A. parasiticus. Os fungos foram identificados com base nas características culturais exibidas em meio de Czapek-Agar e morfológicas através de microscópio ótico composto. No oitavo dia de crescimento em meio de BDA, cada espécie apresentou diferenças quanto à curva de crescimento, taxa de crescimento durante o período de incubação e diâmetro das colônias no oitavo dia de acordo com a procedência das amostras de sementes.

Qualidade sanitária e fisiológica de sementes de abóbora variedade Menina Brasileira

O trabalho teve como objetivos avaliar e correlacionar a qualidade sanitária e fisiológica de sementes de abóbora, variedade Menina Brasileira (Cucurbita moschata.). Foram avaliados dois lotes de sementes de abóbora produzidas no sistema agroecológico e quatro no sistema convencional, com e sem tratamento químico. Os lotes foram submetidos aos testes de sanidade, seguindo a metodologia do "Blotter test", com congelamento, germinação e vigor (primeira contagem, índice de velocidade de germinação, envelhecimento acelerado e emergência de plântulas). Os resultados indicaram a separação dos lotes de diferentes origens a partir da qualidade sanitária e fisiológica, onde as maiores incidências de fungos foram observadas nos lotes agroecológicos e o maior potencial fisiológico foi observado nos lotes de origem convencional não tratados. Foram encontrados os fungos Fusarium oxysporum, Alternaria alternata, Cladosporium cucumerinum, Aspergillus niger, Penicillium digitatum, Rhizopus stolonifer e Phoma terrestris. A qualidade sanitária não interferiu na qualidade fisiológica das sementes de abóbora, variedade Menina Brasileira.

Qualidade sanitária de grãos e frutos de amendoim comercializados no estado de Alagoas e identificação através de características culturais de espécies do gênero Aspergillus

A identificação de espécies fúngicas presentes em grãos e frutos de amendoim (Arachis hypogaea), bem como a caracterização cultural das espécies de Aspergillus detectadas, é um importante passo para a prevenção da presença de micotoxinas no substrato, garantindo a qualidade do produto, tanto para a comercialização in natura quanto já processado. A partir de grãos e frutos de amendoim comercializados, in natura ou processados, no estado de Alagoas foram isolados os fungos Aspergillus flavus, A. niger, A. ochraceus, A. parasiticus, Fusarium verticillioides (= F. moniliforme), F. equiseti, Rhizopus stolonifer, Botrytis cinerea, Penicillium italicum e Colletotrichum sp. De um modo geral, os grãos processados apresentaram menor incidência de fungos, diferindo estatisticamente dos grãos in natura, com destaque para as espécies A. flavus, A. parasiticus, F. verticillioides e F. equiseti. As espécies de Aspergillus foram identificadas com base nas características culturais, exibidas em meio de Czapek-ágar, e morfológicas, através de microscópio ótico. No oitavo dia de crescimento em meio de BDA, cada espécie apresentou diferenças quanto à taxa de crescimento durante o período de incubação, de acordo com a procedência das amostras dos grãos ou frutos.

Fungos associados a grãos de café (Coffea arabica L.) beneficiados no sudoeste da Bahia

Diversos fatores podem interferir na qualidade do café, especialmente aqueles relacionados às etapas pós-colheita de processamento e secagem. Algumas espécies de fungos podem se associar a grãos de café durante a pós-colheita, podendo ocasionar alterações indesejáveis. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência dos processamentos via seca (natural), seco em terreiro de terra, e via úmida (despolpado), seco em terreiro de cimento, tradicionalmente empregados na região sudoeste da Bahia, na incidência de fungos em grãos de café beneficiados produzidos na safra 2007/2008. O experimento consistiu de 4 tratamentos: a) café natural de Barra do Choça; b) café natural de Encruzilhada; c) café despolpado de Barra do Choça e d) café despolpado de Encruzilhada; e 5 repetições. Foram coletadas 20 amostras de grãos de café oriundas de diferentes propriedades cafeeiras nestes municípios. Os resultados obtidos foram avaliados pelo teste de médias t de Bonferroni a 5% de probabilidade. Houve diferença estatística significativa entre os tratamentos analisados para a infestação fúngica. Os gêneros detectados foram: Aspergillus, Penicillium e Fusarium, sendo que o gênero Aspergillus foi o de maior incidência, no qual foram identificadas oito espécies: Aspergillus ochraceus, A. niger, A. flavus, A. foetidus, A. tubingensis, A. auricomus, A. sojae e A. oryzae. Foi detectada a maior incidência de fungos em grãos de café oriundos de processamento natural do que de processamento despolpado.

Atmosfera modificada na conservação da qualidade de uva 'Thompson Seedless' e na redução da podridão de Aspergillus

Existe uma demanda, na região semiárida produtora de uvas no Submédio São Francisco, por medidas sustentáveis de controle de doenças pós-colheita, uma vez que o modelo atual de revestimento de caixas com polietileno de alta densidade, associado ao metabissulfito de sódio, não tem se mostrado eficiente no controle dos fungos que ocorrem na região. O objetivo desse trabalho foi estudar um controle da podridão por Aspergillus em uvas 'Thompson Seedless' por meio da modificação da atmosfera, pelo envolvimento de caixas de uva em bolsões de poliamida. Comparou-se o bolsão de poliamida (PA) ao de polietileno alta densidade (PEAD), comumente usado na região, combinados ou não com o metabissulfito de sódio (SO2). Frutos provenientes de propriedade comercial, após serem selecionados e desinfestados foram feridos com alfinete entomológico e inoculados com uma suspensão de Aspergillus niger na concentração de 10(6) conídios.mL-¹ e submetidos à câmara úmida por 24 horas. Em seguida as caixas de uva foram colocadas em bolsões específicos de acordo com o tratamento e armazenadas em câmara fria à temperatura de 2 ºC e umidade relativa de 75%, durante 40 dias. A partir do 12º dia de armazenagem foram feitas avaliações semanais da incidência da doença e de variáveis físico-químicas: perda de massa, sólidos solúveis totais (SST), pH, acidez titulável (AT), ratio (SST/AT); peroxidase (POD) e medição das concentrações de CO2 e O2 até o 40º dia. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente ao acaso em parcelas subdivididas com cinco repetições. O revestimento de caixas de uva em bolsões de poliamida, mesmo sem o uso de metabissulfito de sódio, apresenta-se como uma alternativa viável na manutenção da qualidade pós-colheita de uva "Thompson Seddless", bem como na redução de podridão causada por A. Niger. A enzima peroxidase pode ter atuado no processo de manutenção de qualidade da fruta, contribuindo para uma redução dos níveis da doença em uvas.

Combate sistemático de formigas-cortadeiras com iscas granuladas, em eucaliptais com cultivo mínimo

Avaliou-se a eficiência do combate sistemático de formigas-cortadeiras em áreas de reforma de eucalipto com cultivo mínimo, na Celulose Nipo-Brasileira S.A., em Belo Oriente, Minas Gerais, de setembro a dezembro de 1996. Os tratamentos consistiram na aplicação de uma isca granulada com sulfluramida (0,3%) de forma sistemática, a granel ou com microporta-iscas, na dosagem de 5 g a cada 6 m² e 10 g a cada 12 m², respectivamente. A mortalidade das colônias de formigas-cortadeiras foi avaliada 30 dias após a aplicação da isca. Foram encontradas até 396,3, 285,2, 59,3, 55,6, 29,6 e 14,8 colônias de Mycocepurus goeldii, Sericomyrmex sp., Acromyrmex subterraneus molestans, Atta spp., Acromyrmex balzani e Acromyrmex niger (Hymenoptera: Formicidae) por hectare, respectivamente. A eficiência da isca granulada no combate sistemático variou com o método empregado e com a espécie de formiga-cortadeira. A maior eficiência foi obtida para A. subterraneus molestans, com 69,2% de suas colônias mortas com a isca aplicada a granel e 62,5% com microporta-iscas, o que indica que a distribuição entre dois pontos com isca nos plantios de eucalipto foi maior que a área de forrageamento das formigas-cortadeiras encontradas e, ou, que a dosagem aplicada por ponto foi insuficiente.

Cytogenetic study of the genus Saguinus (Callithrichidae, Primates)

Eight subspecies from the genus Saguinus (S. fuscicollis fuscicollis, S. fuscicollis weddelli, S. bicolor bicolor, S. bicolor martinsi, S. mystax mystax, S. imperator imperator, S. midas midas, and S. midas niger) were studied. Five of them (S. f. fuscicollis, S. f. weddelli, S. b. martinsi, S. m. mystax and S. i. imperator) had their karyotypes described for the first time. Conventional coloration, banding patterns G, C and NOR, and G/C sequential banding tecniques were used. All samples showed the same diploid number (2n = 46). The patterns of the G, C and NOR bands were very similar with little differences in the quantity and constitutive heterochromatin distribution of the autosomes. Constitutive heterochromatin was observed only in telomeric regions of some chromosomes of S. f. fuscicollis and S. f. weddelli. The X chromosome was the same in all subspecies, but chromosome Y differed in size and morphology. XX/XY chimerism was verified in all subspecies

Carte spéciale des colonies où se porte actuellement l'action française: publiée sous les auspices de la Société de Géographie de l'Est

Kartta kuuluu A. E. Nordenskiöldin kokoelmaan