Estudos sobre a nutrição mineral do arroz: XXI - efeito das deficiências e excessos minerais na atividade da redútase de nitrato foliar e no teor de proteina dos grãos (nota prévia)

Plantas de arroz das variedades IAC-164 e IAC-165 foram cultivadas em solução nutritiva (nº 2 de Hoagland), completa com deficiência de macronutrientes e de B, Cu e Zn e com excesso de Al e Cl. No fim do ciclo, foi determinada a atividade da redútase de nitrato (RNO3) nas folhas, e após a maturação, foi determinado o teor de proteína bruta dos grãos. Nas duas variedades verificou-se que a atividade enzimática foi diminuída pelas deficiências de N, P, K e pela toxidez de Al e Cl; na IAC-164 a carência de S teve o mesmo efeito depressivo; na IAC-I65, além do efeito mencionado, houve o da falta de Mg. O teor de proteína bruta nos grãos diminuiu com as deficiências de N, P, Se Cu e com a toxidez de Al; aumentou aparentemente nos tratamentos com deficiência de K e Mg. Foi encontrada correlação entre atividade de RNO3 e teor proteico dos grãos quando os dados relativos aos tratamentos -K e -Mg não foram considerados.

Efeitos da adubação com N-NO-3 e NH+4 na produção de massa, nas concentrações de nitrogênio e na atividade da redútase no nitrato em Vigna unguiculata (L.) Walp

Estudaram-se, em condições de campo, os efeitos da adubação nítrica e amoniacal nas produções de massa verde e seca, atividade da redütase do nitrato, concentrações de nitrogênio total e nítrica nas partes vegetativa e as concentrações de nitrogênio total e nítrica nos grãos de Vigna. Adotaram-se 2 épocas de amostragem: a) aos 90 dias, coletando-se amostras das partes vegetativas das plantas; b) ao final do ciclo vegetativo da cultura fazendo-se a amostragem de grãos. As plantas em geral desenvolveram-se bem melhor com a fonte N-NO-3 e apresentaram melhores resultados em todas as determinações realizadas (produção de massa, N-total, N-NO-3 e atividade da redutase do NO-3) na massa seca, massa verde e grãos quando comparadas com as mesmas doses (0, 50, 100, 200 e 400 kg/ha) aplicadas na forma de N-NH+4. O adubo amoniacal comportou-se dentro de certos limites, como agente inibidor da atividade enzimática, principalmente nas doses de 200 e 400 kg/ha de N-NH+4. Todos os tratamentos aumentaram o N-total da massa secae principalmente dos grãos, apresentando incrementos na produção, independentemente da for ma de N aplicada. Nos tratamentos com altas doses de N, houve um incremento alto de nitrato nos grãos, fator de preocupação, pois estes teores ultrapassam os limites de segurança para a saúde dos seres vivos.

Diferenciação entre Listeria monocytogenes e Erysipelothrix rhusiopathiae com o clorêto de Trifeniltetrazólio

Experiências foram realizadas com bactérias dos gêneros Listeria e Erysipelothrix, em meios líquido e sólido, utilizando o clorêto de 2, 3, 5 - trifeniltetrazólio. A atividade enzimática redutora das listérias para o TTC foi diferente da do E. rhusiopathiae, principalmente em meio líquido e nas horas iniciais de observação. Preparações feitas para microscopia ótica e electrônica dos germes tratados com TTC revelaram a presença de granulações polares, bipolares e centrais dentro do corpo das listérias. A evidenciação de granulações coradas de formazana, intracelulares nas listérias, confirma estudos anteriores quanto à possibilidade da existência de mitocôndrias nas bactérias.

Microanatomia e citologia das glândulas pençonhentas de Rhninocricus Padbergii (Diplopoda)

No presente trabalho, descreve-se a estrutura microanatômica e citológica, bem como a função das glândulas laterais de um Diplópode, Rhinocricus padbergii. Chegamos aos seguintes resultados principais: 1 — Do ponto de vista anatômico o, o aparelho glandular representa uma invaginação complicada do integumento. O epitélio glandular é uma formação homóloga a hipoderme, fato provado pela presença de um revestimento cuticular e de pigmentos nas células de todo o aparelho. O sistema compõe-se de uma vesícula glandular, de um canal condutor e de um dispositivo de fechamento. 2 — Os detalhes da construção do aparelho glandular inteiro apresentamos na figura 1. Todo o complexo possui apenas um forte músculo para o movimento do aparelho de fechamento; seu antagonista é uma região elástica do próprio aparelho de fechamento que funciona à maneira de mola em virtude de numerosas dobras grudadas. 3 — A hipoderme glandular possui uma membrana basal muito fina, sendo porem reforçada, secundàriamente, por uma membrana celular mais forte. 4 — A expulsão de secreção através da abertura externa ("poro glandular") dá-se por meio de aumento da pressão no interior da cavidade geral do corpo (contrações generalizadas da musculatura inteira do corpo) e pela pressão da borda posterior do segmento anterior, exercida sobre a vesícula glandular devido a contração dos troncos da musculatura longitudinal. 5 — A respeito da função das células glandulares diferenciamos quatro estágios: a) Fase I: Na zona media da célula formam-se concentrações de secreção difusas. Os mitocôndrios localizam-se, quase exclusivamente, sobre a face basal da célula. b) Fase II: As concentrações de secreção difusas tornam-se mais densas; as esferas de secreção aumentam, gradativamente, de diâmetro e localizam-se em vacúolos, em forma de fendas, no protoplasma. Os mitocôndrios aumentam de número, distribuindo-se sobre todo o interior da célula. c) Fase III: Os vacúolos pequenos confluem em alguns grandes, , preenchendo-se com esferas de secreção, maiores e menores. Os mitocôndrios deslocam-se em direção à zona apical da célula, encontram-se porém, ainda, também em número elevado no protoplasma. d) Fase IV: Os vacúolos juntam-se, formando um só vacúolo grande que ocupa mais do que a metade do volume da célula e que é preenchida por esferas de secreção. Os mitocôndrios encontram-se agora quase exclusivamente na face apical da célula. 6 - Durante a formação das esferas de secreção ocorre no seu interior um acondensação secondária, que se inicia no centro de cada esfera, e que pode ser comparada com o mesmo fato observado nas esferas de secreção das células lipócrinas das glândulas salivares de Aedes scapularis. 7 - A secreção não é de natureza lipóide. 8 - A expulsão da secreção da célula é processo micro-apócrino. 9 - As esferas de secreção no interior da célula e a secreção contida na vesícula glandular têm uma composição química diferente. Baseando-se na migração dos mitocôndrios (veja os itens 5 a-d dêste resumo) conclui-se que, antes ou durante sua passagem através da face apical da célula, a secreção sofre uma modificação química por ação enzimática.

Métodos histoquímicos para a identificação de leucócitos e macrófagos

Os autores descrevem a padronização de técnicas histoquímicas, fosfatase ácida, alfa-naftil-acetato esterase e peroxidase para identificação de linfócitos e macrófagos em tecido. Recomenda-se a fixação em formol sacarose tamponado e inclusão em goma de Holt como a mais eficaz ja que não só conserva a atividade enzimática, como também e de realização acessivel.

Estudio de diferentes estrategias de operación en la reacción entre dihidroxiacetona fosfato y Z-S-alaninal catalizada por Rhamnulosa-1-fosfato aldolasa

Proyecto de investigación realizado a partir de una estancia el grupo de Biotecnología e Ingeniería de Bioprocesos del Imperial College London entre abril y julio del 2007. La catálisis enzimática es una tecnología en continua expansión en el campo de la síntesis y producción de compuestos enantioméricamente puros con actividad biológica. Concretamente las aldolasas son enzimas de gran interés industrial como biocatalizadores en síntesis asimétrica de compuestos quirales ya que catalizan la formación de enlaces C-C mediante reacciones de adición aldólica con una alta regio y estereoespecíficidad. Uno de los compuestos es el precursor de iminociclitoles, que son moléculas de gran potencial terapéutico en el tratamiento de un amplio rango de enfermedades debido a su actividad como inhibidores de glicosidasas y glicosiltransferasas. Sin embargo, para conseguir esta reacción existen problemas de solubilidad de los reactivos y productos en medios homogéneos. Una posible solución es el empleo de medios bifásicos en biorreactores de membrana. Se ha estudiado el potencial de un Biorreactor de Membrana para Biotransformaciones desarrollado en dicha reacción y, a la vez, diferentes estrategias de operación que lleven al máximo rendimiento de producto y/o faciliten su purificación tras la reacción.

Marine biotoxins in the Catalan littoral: could biosensors be integrated into monitoring programmes?

Aquest article descriu els sensors enzimàtics i immunosensors electroquímics que s’han desenvolupat als nostres grups per a la detecció de la biotoxina marina àcid okadaic (OA), i discuteix la possibilitat d’integrar-los en programes de seguiment. Els sensors enzimàtics per a OA que es presenten es basen en la inhibició de la proteïna fosfatasa (PP2A) per aquesta toxina i la mesura electroquímica de l’activitat enzimàtica mitjançant l’ús de substrats enzimàtics apropiats, electroquímicament actius després de la seva desfosforació per l’enzim. Els immunosensors electroquímics descrits en aquest article es basen en un enzimoimmunoassaig sobre fase sòlida competitiu indirecte (ciELISA), amb fosfatasa alcalina (ALP) o peroxidasa (HRP) com a marcatges, i un sistema de reciclatge enzimàtic amb diaforasa (DI). Els biosensors presentats aquí s’han aplicat a l’anàlisi de dinoflagel·lats, musclos i ostres. Les validacions preliminars amb assaigs colorimètrics i LC-MS/MS han demostrat la possibilitat d’utilitzar les bioeines desenvolupades per al cribratge preliminar de biotoxines marines en mostres de camp o de cultiu, que ofereixen informació complementària a la cromatografia. En conclusió, tot i que encara cal optimitzar alguns paràmetres experimentals, la integració dels biosensors a programes de seguiment és viable i podria proporcionar avantatges respecte a altres tècniques analítiques pel que fa al temps d’anàlisi, la simplicitat, la selectivitat, la sensibilitat, el fet de poder ser d’un sol ús i l’efectivitat de cost. This article describes the electrochemical enzyme sensors and immunosensors that have been developed by our groups for the detection of marine biotoxin okadaic acid (OA), and discusses the possibility of integrating them into monitoring programmes. The enzyme sensors for OA reported herein are based on the inhibition of immobilised protein phosphatase 2A (PP2A) by this toxin and the electrochemical measurement of the enzyme activity through the use of appropriate enzyme substrates, which are electrochemically active after dephosphorylation by the enzyme. The electrochemical immunosensors described in this article are based on a competitive indirect Enzyme- Linked ImmunoSorbent Assay (ciELISA), using alkaline phosphatase (ALP) or horseradish peroxidase (HRP) as labels, and an enzymatic recycling system with diaphorase (DI). The biosensors presented herein have been applied to the analysis of dinoflagellates, mussels and oysters. Preliminary validations with colorimetric assays and LC-MS/MS have demonstrated the possibility of using the developed biotools for the preliminary screening of marine biotoxins in field or cultured samples, offering complementary information to chromatography. In conclusion, although optimisation of some experimental parameters is still required, the integration of biosensors into monitoring programmes is viable and may provide advantages over other analytical techniques in terms of analysis time, simplicity, selectivity, sensitivity, disposability of electrodes and cost effectiveness.

Dectin-1 and DC-SIGN polymorphisms associated with invasive pulmonary Aspergillosis infection.

The recognition of pathogen-derived structures by C-type lectins and the chemotactic activity mediated by the CCL2/CCR2 axis are critical steps in determining the host immune response to fungi. The present study was designed to investigate whether the presence of single nucleotide polymorphisms (SNPs) within DC-SIGN, Dectin-1, Dectin-2, CCL2 and CCR2 genes influence the risk of developing Invasive Pulmonary Aspergillosis (IPA). Twenty-seven SNPs were selected using a hybrid functional/tagging approach and genotyped in 182 haematological patients, fifty-seven of them diagnosed with proven or probable IPA according to the 2008 EORTC/MSG criteria. Association analysis revealed that carriers of the Dectin-1(rs3901533 T/T) and Dectin-1(rs7309123 G/G) genotypes and DC-SIGN(rs4804800 G), DC-SIGN(rs11465384 T), DC-SIGN(7248637 A) and DC-SIGN(7252229 C) alleles had a significantly increased risk of IPA infection (OR = 5.59 95%CI 1.37-22.77; OR = 4.91 95%CI 1.52-15.89; OR = 2.75 95%CI 1.27-5.95; OR = 2.70 95%CI 1.24-5.90; OR = 2.39 95%CI 1.09-5.22 and OR = 2.05 95%CI 1.00-4.22, respectively). There was also a significantly increased frequency of galactomannan positivity among patients carrying the Dectin-1(rs3901533_T) allele and Dectin-1(rs7309123_G/G) genotype. In addition, healthy individuals with this latter genotype showed a significantly decreased level of Dectin-1 mRNA expression compared to C-allele carriers, suggesting a role of the Dectin-1(rs7309123) polymorphism in determining the levels of Dectin-1 and, consequently, the level of susceptibility to IPA infection. SNP-SNP interaction (epistasis) analysis revealed significant interactions models including SNPs in Dectin-1, Dectin-2, CCL2 and CCR2 genes, with synergistic genetic effects. Although these results need to be further validated in larger cohorts, they suggest that Dectin-1, DC-SIGN, Dectin-2, CCL2 and CCR2 genetic variants influence the risk of IPA infection and might be useful in developing a risk-adapted prophylaxis.

Estudi de la relació estructura-funció de les proteïnes CPT1

En aquest treball s’ha analitzat la relació estructura-funció dels enzims CPT1, o Carnitina palmitoïltransferasa 1, que catalitza la reacció de transesterificació dels àcids grassos de cadena llarga a acil-carnitines, per tal que puguin accedir a la matriu mitocondrial i ser oxidats. Aquest enzim es troba estrictament regulat per malonil-CoA, primer intermediari de la síntesi d’àcids grassos, establint-se així una regulació coordinada entre la formació i la degradació de grasses. S’han estudiat els tres isotips de CPT1 descrits fins al moment: CPT1A, CPT1B i CPT1C. Mitjançant l’expressió heteròloga de mutants de CPT1A de rata i CPT1B de porc en el llevat P. pastoris, s’ha estudiat l’efecte sobre la inhibició per malonil-CoA de petits canvis en la seva estructura, per tal de trobar una relació entre la seva funció enzimàtica i la disposició conformacional de la proteïna. Segons els resultats obtinguts, el residu Glu590 de CPT1A de rata estaria impedint la unió de l’inhibidor, mentre que el residu Met593 estaria afavorint aquesta unió. Els estudis amb l’enzim CPT1B de porc demostraren l’existència d’un determinant positiu per la sensibilitat al malonil-CoA en els primers 18 residus de la proteïna, i definiren la posició Glu17 com la responsable de l’alta afinitat a la carnitina i la baixa sensibilitat a la inhibició per malonil-CoA (8). Es clonà i caracteritzà la regió promotora del gen de CPT1C humana, amb la intenció d’analitzar la funcionalitat de putatius elements de resposta identificats in silico. Cap dels elements estudiats resultà ser funcional in vivo. A més, es demostrà que la manca d’activitat catalítica de la proteïna no és deguda a l’extensió C-terminal que presenta respecte els isotips A i B, tot i presentar un alt percentatge d’identitat de seqüència. S’ha amplificat una isoforma humana de CPT1C (Pubmed Acc. Num. AK299866), corresponent a la regió carboxiterminal de la proteïna, que es pretén utilitzar per obtenir el primer cristall de la part soluble d’una proteïna CPT1.     

Rituximab in treatment-resistant CIDP with antibodies against paranodal proteins.

OBJECTIVE To describe the response to rituximab in patients with treatment-resistant chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy (CIDP) with antibodies against paranodal proteins and correlate the response with autoantibody titers. METHODS Patients with CIDP and IgG4 anti-contactin-1 (CNTN1) or anti-neurofascin-155 (NF155) antibodies who were resistant to IV immunoglobulin and corticosteroids were treated with rituximab and followed prospectively. Immunocytochemistry was used to detect anti-CNTN1 and anti-NF155 antibodies and ELISA with human recombinant CNTN1 and NF155 proteins was used to determine antibody titers. RESULTS Two patients had a marked improvement; another patient improved slightly after 10 years of stable, severe disease; and the fourth patient had an ischemic stroke unrelated to treatment and was lost to follow-up. Autoantibodies decreased in all patients after rituximab treatment. CONCLUSIONS Rituximab treatment is an option for patients with CIDP with IgG4 anti-CNTN1/NF155 antibodies who are resistant to conventional therapies. CLASSIFICATION OF EVIDENCE This study provides Class IV evidence that rituximab is effective for patients with treatment-resistant CIDP with IgG4 anti-CNTN1 or anti-NF155 antibodies.

Zinc-α2-Glycoprotein Modulates AKT-Dependent Insulin Signaling in Human Adipocytes by Activation of the PP2A Phosphatase.

OBJECTIVE Evidence from mouse models suggests that zinc-α2-glycoprotein (ZAG) is a novel anti-obesity adipokine. In humans, however, data are controversial and its physiological role in adipose tissue (AT) remains unknown. Here we explored the molecular mechanisms by which ZAG regulates carbohydrate metabolism in human adipocytes. METHODS ZAG action on glucose uptake and insulin action was analyzed. β1 and β2-adrenoreceptor (AR) antagonists and siRNA targeting PP2A phosphatase were used to examine the mechanisms by which ZAG modulates insulin sensitivity. Plasma levels of ZAG were measured in a lean patient cohort stratified for HOMA-IR. RESULTS ZAG treatment increased basal glucose uptake, correlating with an increase in GLUT expression, but induced insulin resistance in adipocytes. Pretreatment of adipocytes with propranolol and a specific β1-AR antagonist demonstrated that ZAG effects on basal glucose uptake and GLUT4 expression are mediated via β1-AR, whereas inhibition of insulin action is dependent on β2-AR activation. ZAG treatment correlated with an increase in PP2A activity. Silencing of the PP2A catalytic subunit abrogated the negative effect of ZAG on insulin-stimulated AKT phosphorylation and glucose uptake but not on GLUT4 expression and basal glucose uptake. ZAG circulating levels were unchanged in a lean patient cohort stratified for HOMA-IR. Neither glucose nor insulin was associated with plasma ZAG. CONCLUSIONS ZAG inhibits insulin-induced glucose uptake in human adipocytes by impairing insulin signaling at the level of AKT in a β2-AR- and PP2A-dependent manner.

" Leishmania major " metacaspase in programmed cell death

Abstract: The human protozoan parasite Leishmania major has been shown to exhibit several morphological and biochemical features characteristic of a programmed cell death (PCD) when differentiating into infectious stages and under a variety of stress conditions. In mammalian cells, the principal effector molecules of PCD or apoptosis are caspases. Although some caspase-like peptidase activity has been reported in dying parasites, no caspase gene is present in the L. major genome. However, a single metacaspase gene is present in L. major whose encoded protein harbors the predicted secondary structure and the catalytic dyad histidine/cysteine described for caspases and other metacaspases identified in plants and yeast. Metacaspases are also present in other protozoan parasites such as Trypanosoma and Plasmodium species and are not present in mammalian cells, which make them a possible drug target for the treatment of the parasitic diseases they cause. The Saccharomyces cerevisiae metacaspase YCA1 has been implicated in the death of aging cells, cells defective in some biological functions, and cells exposed to different environmental stresses. In this study, we evaluated the functional heterologous complementation of a S. cerevisiae ycal null mutant with the L. major metacaspase (LmjMCA} in cell death induced by oxidative stress. We show that LmjMCA is involved in yeast cell death, similar to YCA1, and that this function depends on its catalytic activity. LmjMCA was found to be auto-processed as occurs for caspases, however, LmjMCA did not exhibit any activity with caspase substrates. In contrast, LmjMCA was active towards substrates with arginine in the P1 position, with the activity being abolished following H147A and C202A catalytic site mutations and addition of the arginal inhibitor leupeptin. In order to identify the L. major proteins that may function as substrates, inhibitors, or may bind and recruit LmjMCA, a yeast two-hybrid screening with cDNA libraries from different life cycle stages of the parasite was conducted. Proteins putatively involved in PCD were identified as interacting with LmjMCA, however, the interaction of LmjMCA with proteins involved in other physiological processes such as vesicle transport, suggests that LmjMCA could have additional roles in the different life cycle stages of the parasite. Résumé: Plusieurs caractéristiques morphologiques et biochimiques rappelant la mort cellulaire programmée ont été identifiées dans les stades infectieux et sous des conditions de stress, chez le parasite protozoaire humain, Leishmania major. Dans les cellules de mammifères, les caspases sont les molécules effectrices principales impliquées dans la mort cellulaire programmée et l'apoptose. Bien qu'une activité caspase ait été retrouvée dans des parasites en mon` cellulaire, le génome de Leishmania ne contient aucun gène qui pourrait coder pour une caspase. À la place, on retrouve un gène unique codant pour une métacaspase. Une prédiction de la structure secondaire de la métacaspase montre que cette métacaspase a un domaine catalytique contenant la dyade histidine/cystéine présente dans les caspases et les autres métacaspases décrites chez les plantes et la levure. Les métacaspases sont aussi présentes dans d'autres parasites protozoaires tels que Trypanosome et Plasmodium, mais ne sont pas présentes dans les cellules de mammifères, ce qui en fait des cibles intéressantes pour le développement de drogue. Dans la levure, Saccharomyces cerevisiae, la métacaspase YCA1 est impliquée dans la mort des cellules âgées, la mort des cellules défectueuses dans certaines fonctions biologiques et dans les cellules exposées à différents stress environnementaux. Dans cette étude, une complémentation hétérologue fonctionnelle d'un mutant de la levure déficient en YCA1 par le gène LmjMCA de L. major lors de l'induction de ta mort par stress oxydatif a été évaluée. Nos résultats montrent que LmjMCA peut remplacer YGA1 dans le programme de mort cellulaire chez la levure et que celte fonction dépend de son activité catalytique. De plus, LmjMCA subit une auto clivage comme les caspases mais n'exhibe aucune spécificité pour les substrats des caspases. Au contraire, LmjMCA est active envers des substrats ayant une arginine en position P1, son activité étant détruite suite à des changements de son domaine catalytique par les mutations H147A et C202A ou suite à une inhibition para la leupeptine. Afin d'identifier quels pourraient être les substrats, les inhibiteurs ou les molécules interagissant avec LmjMCA, nous avons entrepris un criblage double-hybride en utilisant des librairies de d'ADNc provenant de différents stades du cycle parasitaire. Plusieurs protéines potentiellement impliquées dans un programme de mort cellulaire ont été identifiées comme interagissant avec LmjMCA. Cependant, l'identification de protéines impliquées dans le transport vésiculaire suggère aussi que LmjMCA pourrait avoir un rôle additionnel dans les différents stades du cycle parasitaire. Résumé destiné à un large public: De nos jours, la leishmaniose est la deuxième plus importante maladie parasitaire après la malaria. Malgré les avancées accomplies dans les stratégies de contrôle, près de deux millions de nouveaux cas apparaissent chaque année. Actuellement, la principale stratégie pour faire face à ce problème épidémiologique consiste en un traitement pharmacologique des personnes infectées. Pourtant, seule une dizaine de médicaments, dont la plupart sont toxiques, est disponible pour traiter la leishmaniose et des cas de résistance émergent dans certains pays endémiques. Il devient donc urgent de mettre au point de nouveaux traitements anti-leishmaniens capables d'éliminer le parasite sans effets indésirables sur le patient. Récemment, des caractéristiques morphologiques et biochimiques de la mort cellulaire programmée (MCP) semblables au processus de l'apoptose chez les mammifères ont été décrites dans Leishmania. Cependant, des gènes codant pour des protéines similaires à celles qui sont impliquées dans l'apoptose, comme les caspases, ne se retrouvent pas dans le génome de Leishmanía major. Néanmoins, les espèces de Leishmanía, aussi bien que d'autres parasites protozoaires responsables des trypanosomiases et de la malaria, possèdent des métacaspases qui sont des protéines homologues aux caspases mais qui ne sont pas présentes chez les mammifères. C'est pourquoi, la caractérisation de la métacaspase de Leishmania (LmjMCA) ainsi que ses mécanismes d'activation pourrait être une piste d'investigation intéressante dans l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques dans les voies de signalisation de la MCP des parasites protozoaires. Dans la levure, Saccharomyces cerevisiae, la métacaspase YCA1 est impliquée dans la mort des cellules âgées, la mort des cellules défectueuses dans certaines fonctions biologiques et dans les cellules exposées à différents stress environnementaux. Dans cette étude, une complémentation hétérologue fonctionnelle d'un mutant de la levure déficient en YCA1 par le gène LmjMCA de L major lors de l'induction de la mort par stress oxydatif a été évaluée. Nos résultats montrent que LmjMCA peut remplacer YCA1 dans le programme de mort cellulaire chez la levure et que cette fonction dépend de son activité catalytique. De plus, LmjMCA subit une auto clivage comme les caspases mais n'exhibe aucune spécificité pour les substrats des caspases. Au contraire, LmjMCA est active envers des substrats ayant une arginine en position P1, son activité étant détruite suite à des changements de son domaine catalytique par les mutations H147A et C202A ou suite à une inhibition para la leupeptine. Afin d'identifier quels pourraient être les substrats, les inhibiteurs ou les molécules interagissant avec LmjMCA, nous avons entrepris un criblage double-hybride en utilisant des librairies de d'ADNe provenant de différents stades du cycle parasitaire. Plusieurs protéines potentiellement impliquées dans un programme de mort cellulaire ont été identifiées comme interagissant avec LmjMCA. Cependant, l'identification de protéines impliquées dans le transport vésiculaire suggère aussi que LmjMCA pourrait avoir un rôle additionnel dans les différents stades du cycle parasitaire. Resumen destinado al público en general: La leishmaniasis es la segunda enfermedad parasitaria más importante en el mundo actual. Aproximadamente 2 millones de nuevos casos ocurren cada año a pesar de los avances logrados en el desarrollo de nuevos métodos de control. El tratamiento farmacológico de las personas infectadas es actualmente la principal estrategia de control, sin embargo, menos de una decena de medicamentos se encuentran disponibles en el mercado, la mayoría de ellos son tóxicos, y ya empiezan a encontrarse parásitos resistentes en algunos países endémicos para la leishmaniasis. El desarrollo de nuevos medicamentos capaces de eliminar los parásitos sin producir efectos indeseables en los humanos, es una necesidad inminente. Recientemente, algunas de las características morfológicas y bioquímicas de la muerte celular programada (MCP) similares al proceso de la apoptosis en mamíferos, han sido descritas en parasitos de Leishmania. Sin embargo, genes que codifiquen proteínas similares a aquellas involucradas en la apoptosis, como las caspasas, no se encuentran en el genoma de Leishmania major. AI contrario, las especies de Leishmania, así como de los otros parásitos responsables de la tripanosomiasis y de la malaria, poseen metacaspases, proteínas homologas a las caspases pero que no están presentes en las células de mamíferos. La caracterización de la metacaspasa de L. major y de sus mecanismos de activación constituye, por lo tanto, un área de investigación interesante para la identificación de nuevos blancos terapéuticos en el proceso de MCP de los parásitos protozoarios. En la levadura Saccharomyces cerevisiae, la metacaspasa YCA1 ha sido descrita como implicada en la muerte de células envejecidas, células defectuosas en algunas funciones biológicas, y en células expuestas a diferentes tipos de estrés ambiental. En el presente estudio se evaluó la complementación heteróloga funcional de una levadura mutante deficiente en YCA1 con el gen de metacaspase de L. major (LmjMCA) en la MCP inducida por estrés oxidativo. Nuestros resultados muestran que la LmjMCA puede reemplazarla YCA1 en la MCP de la levadura dependiente de su actividad catalítica y que la LmjMCA se auto-procesa similar a las caspasas. Sin embargo, LmjMCA no reconoce los substratos de caspasas sino substratos con una arginina en ta posición P1. Dicha actividad enzimática fue abolida con la inducción de las mutaciones puntuales H147A y C202A en la díada catalítica de LmjMCA y con la adición de leupeptina, un inhibidor con arginina. Con el fin de identificar proteínas que pudieran funcionar como substratos, inhibidores o moléculas modificadoras de LmjMCA, se aplicó el método de doble-híbrido en levadura con bibliotecas de ADNc provenientes de diferentes estadios del ciclo de vida del parásito. Algunas proteínas potencialmente implicadas. en la MCP del parásito fueron identiñcadas interactuando con LmjMCA. La identificación de otras proteínas involucradas en transporte vesicular sugiere que la LmjMCA podría tener una función biológica adicional en los diferentes estadios del ciclo de vida dei parásito.

CAV2 vector gene transfer into central nervious System

Estudi realitzat a partir d’una estada al Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier, França, entre 2010 i 2012. En aquest projecte s’ha avaluat les avantatges dels vectors adenovirals canins tipus 2 (CAV2) com a vectors de transferència gènica al sistema nerviós central (SNC) en un model primat no-humà i en un model caní del síndrome de Sly (mucopolisacaridosis tipus 7, MPS VII), malaltia monogènica que cursa amb neurodegeneració. En una primera part del projecte s’ha avaluat la biodistribució, l’eficàcia i la durada de l’expressió del transgen en un model primat no humà, (Microcebus murinus). Com ha vector s’ha utilitzat un CAV2 de primera generació que expressa la proteïna verda fluorescent (CAVGFP). Els resultats aportats en aquesta memòria demostren que en primats no humans, com en d’altres espècies testades anteriorment per l’equip de l’EJ Kremer, la injecció intracerebral de CAV2 resulta en una extensa transducció del SNC, siguent les neurones i els precursors neuronals les cèl•lules preferencialment transduïdes. Els vectors canins, servint-se de vesícules intracel•lulars són transportats, majoritàriament, des de les sinapsis cap al soma neuronal, aquest transport intracel•lular permet una extensa transducció del SNC a partir d’una única injecció intracerebral dels vectors virals. En una segona part d’aquest projecte s’ha avaluat l’ús terapèutic dels CAV2. S’ha injectat un vector helper-dependent que expressa el gen la b-glucuronidasa i el gen de la proteïna verda fluorescent (HD-RIGIE), en el SNC del model caní del síndrome de Sly (MPS VII). La biodistribució i la eficàcia terapèutica han estat avaluades. Els nivells d’activitat enzimàtica en animals malalts injectats amb el vector terapèutic va arribar a valors similars als dels animals no afectes. A més a més s’ha observat una reducció en la quantitat dels GAGs acumulats en les cèl•lules dels animals malalts tractats amb el vector terapèutic, demostrant la potencialitat terapèutica dels CAV2 per a malalties que afecten al SNC. Els resultats aportats en aquest treball ens permeten dir que els CAV2 són unes bones eines terapèutiques per al tractament de malalties que afecten al SNC.

Optimização da Produção de Frutooligossacáridos por Aspergillus

Este trabalho foi proposto no âmbito do Projecto BIOLIFE – Produção de ingredientes para alimentos funcionais, em curso na BIOTEMPO, Lda desde 2004. Com este trabalho, pretendeu-se avaliar o potencial da produção de frutooligossacáridos (FOS) por Aspergillus sp, recorrendo a um sistema de fermentação descontínuo. Frutooligossacáridos (FOS) são oligossacáridos que ocorrem naturalmente em produtos de origem vegetal, tais como o tomate, cevada, cebola, banana, centeio, espargos, alcachofras, entre outros. Para além de existirem naturalmente, os FOS podem ser produzidos a partir da sacarose usando enzimas ou recorrendo a microrganismos produtores. A tecnologia de fermentação tem como vantagem face à tecnologia enzimática, actualmente a mais utilizada no mercado, o facto de evitar o passo de produção e separação das enzimas, simplificando o processo e reduzindo os custos de operação. Os FOS são prebióticos que, para além de serem compostos indigeríveis, possuem um bom poder adoçante que, apesar de inferior ao dos açúcares comuns é bastante significativo. Esta característica permite a sua utilização como adoçantes não calóricos. Adicionalmente, os prebióticos apresentam outras propriedades benéficas tais como o aumento da absorção de cálcio e magnésio, o aumento da velocidade de metabolismo dos lípidos e efeitos anticancerígenos. A produção de FOS por Aspergillus sp foi estudada recorrendo a um desenho experimental para restringir o número de experiencias requeridas num processo de optimização. Inicialmente foram efectuadas sete fermentações com o intuito de encontrar o ponto óptimo de produção de FOS. Os parâmetros de optimização utilizados foram a temperatura e a agitação. Posteriormente, foram incluídas mais quatro fermentações no referido desenho. O tratamento estatístico dos resultados conduziu a um modelo cúbico que foi posteriormente validado comprovando o seu ajuste. Concluindo, o desenho experimental permitiu obter um modelo que descreve a produção de FOS por Aspergillus sp, bem como determinar as condições para os quais o rendimento de produção de FOS é máximo.

Papel da Coagulação na Resposta do Mosquito Anopheles Gambiae ao Parasita da malária Plasmodium Berghei

Malária é uma doença parasitária infecciosa aguda ou crónica, causada pelo protozoário do género Plasmodium que é transmitido ao homem através de picada de mosquitos fêmeas do género Anopheles. Causa a morte a milhões de pessoas por ano, na sua maioria crianças até aos 5 anos de idade. A inexistência de estratégias eficazes, contra a transmissão da malária, deve-se sobretudo à falta de conhecimento de moléculas cruciais ao desenvolvimento do parasita no vector. Mecanismos de reconhecimento do parasita e a resposta imune do mosquito à infecção são claramente alvos de novas estratégias de controlo da malária. O ciclo natural de transmissão de Plasmodium requer a conclusão com sucesso, do ciclo esporogónico no intestino médio e nas glândulas salivares do mosquito Anopheles, um processo que demora cerca de duas semanas. Este processo de desenvolvimento pode ser bloqueado pelo sistema imune inato do mosquito, resultando assim na eliminação do parasita do vector. A resposta imunológica envolve vários mecanismos como a fagocitose, encapsulação, nodulação, síntese de péptidos antimicrobianos e coagulação, que são acompanhadas pela activação proteolítica da pró-fenoloxidase presente na hemolinfa.O sistema imune é um factor determinante da capacidade vectorial do mosquito, pelo que vários estudos têm sido feitos para melhor compreender as respostas do mosquito Anopheles, principal vector da malária, ao parasita Plasmodium. Uma das principais respostas desencadeadas pelo sistema imune do mosquito é a coagulação. Estudos recentes demonstram que a coagulação da hemolinfa de Anopheles requer actividade da fenoloxidase e difere de Drosophila s.p na formação, estrutura e composição. O objectivo deste trabalho é estudar o papel da coagulação na resposta do mosquito Anopheles gambiae ao parasita da malária Plasmodium berghei, através do estudo da transglutaminase. Para tal foi feita a caracterização dos genes que codificam para a transglutaminases em A. gambiae, através da sequenciação destes genes e dos seus transcritos, verificando-se alguns polimorfismos quando comparada com a sequência do genoma disponível na base de dados. Para caracterizar do papel desta enzima durante a infecção com P. berghei, foi feita a inibição da actividade enzimática dos genes AGAP009097 e AGAP009098 que codificam para a transglutaminases. Foi feita a descrição da dinâmica de transcrição durante a infecção e o silenciamento destes mesmos genes usando dsRNA. Observou-se um aumento da taxa de infecção e do número médio de oocistos por intestino médio nos mosquitos em que as transglutaminases foram inibidas quimicamente bem como naqueles que possuíam os genes silenciados, quando comparados com os grupos controlo. Com este trabalho espera-se ter contribuído para uma melhor compreensão do funcionamento da capacidade imunológica dos mosquitos na resposta ao parasita da malária e a possibilidade de manipular o sistema imune dos mesmos de modo a eliminar o parasita e contribuir para a diminuição/irradicação da malária, uma das principais doença e causa de morte a nível mundial.