Use of self-organizing maps and molecular descriptors to predict the cytotoxic activity of sesquiterpene lactones

Some sesquiterpene lactones (SLs) are the active compounds of a great number of traditionally medicinal plants from the Asteraceae family and possess considerable cytotoxic activity. Several studies in vitro have shown the inhibitory activity against cells derived from human carcinoma of the nasopharynx (KB). Chemical studies showed that the cytotoxic activity is due to the reaction of alpha,beta-unsaturated carbonyl structures of the SLs with thiols, such as cysteine. These studies support the view that SLs inhibit tumour growth by selective alkylation of growth-regulatory biological macromolecules, such as key enzymes, which control cell division, thereby inhibiting a variety of cellular functions, which directs the cells into apoptosis. In this study we investigated a set of 55 different sesquiterpene lactones, represented by 5 skeletons (22 germacranolides, 6 elemanolides, 2 eudesmanolides, 16 guaianolides and nor-derivatives and 9 pseudoguaianolides), in respect to their cytotoxic properties. The experimental results and 3D molecular descriptors were submitted to Kohonen self-organizing map (SOM) to classify (training set) and predict (test set) the cytotoxic activity. From the obtained results, it was concluded that only the geometrical descriptors showed satisfactory values. The Kohonen map obtained after training set using 25 geometrical descriptors shows a very significant match, mainly among the inactive compounds (similar to 84%). Analyzing both groups, the percentage seen is high (83%). The test set shows the highest match, where 89% of the substances had their cytotoxic activity correctly predicted. From these results, important properties for the inhibition potency are discussed for the whole dataset and for subsets of the different structural skeletons. (C) 2008 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

Caracterização da mutagênese por inserção do retrotransposon Tos17 em genótipos de arroz

O aumento do potencial produtivo da cultura de arroz via melhoramento genético está principalmente relacionado ao rendimento, a qualidade de grãos e a obtenção de plantas resistentes a doenças e pragas. Neste caso, deve ser explorada a variabilidade genética natural ou induzida através de agentes mutagênicos físicos, químicos ou biológicos. A vantagem do uso de mutagênicos biológicos, como os transposons e os retrotransposons, é que ao serem inseridos podem interrompem um gene causando uma mutação. Esta retrotransposição deixa uma marca que possibilita a identificação molecular do local de inserção. No presente trabalho, foi utilizada a estratégia de mutagênese insercional através de eventos de transposição do retrotransposon Tos17, induzido por cultura in vitro. A análise de diferentes genótipos de arroz é muito importante para avaliar se a transposição ocorre de forma similar em genótipos distintos. Foram avaliados calos embriogênicos de cultivares que têm um histórico de variabilidade genética em homozigose, linhagens obtidas através de cruzamentos com espécies silvestres e ecótipos de arroz vermelho, submetidos a 6 meses de cultura in vitro. O método escolhido para avaliar o número de cópias de Tos17 em calos embriogênicos foi a quantificação relativa por PCR em tempo real. A identificação dos genes mutados pela inserção do retrotransposon foi feita através do isolamento e amplificação das seqüências que flanqueiam os insertos de Tos17. O resultado deste experimento indica um aumento no número de cópias de Tos17 em 8 dos 21 genótipos avaliados. O seqüenciamento dos fragmentos de DNA que flanqueiam os insertos do retrotransposon Tos17, indicaram alta similaridade com seqüências genômicas não codificantes de arroz.

DESENVOLVIMENTO DE CALOS em EXPLANTES DE CUPUAÇUZEIRO (Theobroma grandiflorum Schum.) em FUNÇÃO da CONCENTRAÇÃO DE AUXINAS E do MEIO LÍQUIDO

Objetivou-se estudar o efeito da concentração de auxina e do meio líquido sobre o desenvolvimento de calos de cupuaçuzeiro. Segmentos de eixos embrionários e cotilédones, obtidos de frutos de cupuaçu dos tipos Mamorana e Redondo, foram cultivados em 4 meios de cultura diferentes: 1) meio MS (50%), suplementado com 2,4-D (1; 2; 4; 8 mg/L); 2) sais N6 (SIGMA) (4 g/L), acrescidos de 2,4-D (0; 2; 4 mg/L) e ANA (0; 3; 5 mg/L); 3) igual ao anterior, suplementado apenas com ANA (3 mg/L); e 4) meio MS, acrescido com ANA (1 mM). Calos com aspecto branco e brilhante foram observados em segmentos de eixos embrionários e cotilédones, cultivados nas menores concentrações de meio 1 (1 e 2 mg/L), enquanto nas maiores concentrações (4 e 8 mg/L) se observou a formação de calos e massa calosa branco-opaca, em eixos embrionários e em segmentos cotiledonares, estas estruturas tornaram-se escuras dentro de oito semanas. Usando o meio 2, um grande número de raízes foram formadas, enquanto o mesmo meio suplementado apenas com ANA (3; 5 mg/L) originou uma massa calosa. A combinação de ANA e 2,4-D, 3 e 2 mg/L, respectivamente, promoveu a formação de calos brancos e raízes. A transferência das culturas para meio líquido, sem regulador de crescimento, promoveu aumento de tamanho dos explantes e escurecimento dos mesmos. O cultivo desses explantes no meio 3 resultou no aparecimento de calos amarelos, com aspecto friável, que permaneceram com a mesma aparência no meio 4.

Indução de calos embriogênicos em explantes de cupuaçuzeiro

Objetivou-se a indução de calos embriogênicos em cupuaçuzeiro, em função do tipo de explante e meio de cultura. Foram testados como explantes, segmentos cotiledonares e eixos embrionários divididos em três partes: região da plúmula, radícula e hipocótilo. Os explantes foram cultivados em 2 diferentes meios de cultura: 1) MS suplementado com 2,4-D (1 mg L-1) e Cinetina (0,25 mg L-1); 2) MS acrescido de ANA (5 mg L-1) e Cinetina (0,25 mg L-1). Constatou-se que a região do hipocótilo foi a parte mais responsiva do eixo embrionário, formando calos com aspecto branco e friável. As auxinas testadas nos meios não estimularam o processo embriogênico em calos de cupuaçuzeiro.

Avaliação por RAPD de plantas de abacaxizeiro cultivar Smooth Cayenne derivadas do seccionamento do talo e cultura de tecidos

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

Micropropagation of fig (Ficus carica L.) 'Roxo de Valinhos' plants

An in vitro protocol for Ficus carica cv. 'Roxo de Valinhos' was optimized. Nodal explants containing two buds were excised from field-grown mature plants, and transferred to different proliferation media consisting of combinations of distinct concentrations of activated charcoal with benzyladenine (BA), kinetin with gibberellic acid (GA(3)), and WPM (woody plant medium) with kinetin. The regular strength of WPM in combination with 0.5 mg l(-1) kinetin was the best condition for shoot proliferation of Ficus carica 'Roxo de Valinhos' plants. The addition of activated charcoal in the medium completely inhibited shoot proliferation. The inclusion of BA in the medium induced excessive callus formation as well as small and vitrified shoots, while GA(3) induced excessive elongation associated with vitrification, chlorosis, and tip-burned shoots.

Development of globular embryos from the hybridization between 'Pêra Rio' sweet orange and 'Poncã' mandarin

Objetivou-se estudar a influência de diversas concentrações do meio MT, sacarose, vitaminas, carvão ativado e ácido giberélico no cultivo de embriões imaturos oriundos do cruzamento entre laranjeira 'Pêra Rio' x tangerineira 'PONCÃ' . Os embriões foram excisados sob condições assépticas e inoculados em 15 mL do meio de cultura MT, de acordo com cada experimento a seguir: 1) concentrações do meio de cultura MT (0%, 50%, 100%, 150% e 200%) combinados com 0, 30, 60 e 90 g.L-1 de sacarose; 2) concentrações de vitaminas do meio MT (0%, 50%, 100%, 150% e 200%) combinados com 0, 30, 60 e 90 g.L-1 de sacarose e; 3) concentrações de carvão ativado (0; 0.5; 1; 1.5 e 2 g.L-1) combinados com GA3 (0; 0.01; 0.1; 1 e 10 mg.L-1). Após a inoculação, os embriões foram mantidos por 90 dias em sala de crescimento à temperatura de 27±1ºC, fotoperíodo de 16 horas e irradiância de 32 µmol.m-2.s-1. A utilização de 50% e 100% do meio MT associado a 60 e 90 g.L-1 de sacarose, respectivamente, acrescido de 0.01 mg.L-1 de GA3, proporcionou melhor desenvolvimento de embriões globulares. Não houve necessidade da adição de carvão ativado e vitaminas no meio MT para o cultivo de embriões globulares.

Desempenho agronômico de bananeiras micropropagadas em Botucatu-SP

O trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho agronômico de cultivares de bananeira 'Prata-anã', 'Maçã' e 'Nanicão', no município de Botucatu-SP. As mudas provenientes de micropropagação foram aclimatadas em estufa durante noventa dias e, posteriormente, plantadas no campo, conforme as recomendações técnicas para a cultura. Foram avaliadas características de crescimento, como número de dias do plantio à colheita, número de folhas ativas, altura de plantas e diâmetro do pseudocaule, medidas na época de emissão da inflorescência. Também foram mensuradas características de produção, entre as quais o número de frutos, diâmetro, comprimento e peso da segunda penca, peso total das pencas e número de frutos por cacho, na época da colheita. Os resultados obtidos evidenciaram que o ciclo cultural médio variou com as cultivares, sendo de 416 dias, contados do plantio à colheita para a cv 'Nanicão', que foi a mais precoce, seguido da 'Prata-anã' (434 dias) e da 'Maçã' (437 dias). As três cultivares apresentaram produtividade estimada no primeiro ciclo (planta-mãe) de 30,56 t.ha-1; 19,50 t.ha-1 e 14,37 t.ha-1, respectivamente, para 'Nanicão', 'Prata-anã' e 'Maçã'. Houve correlação positiva entre algumas características de crescimento e produção.

Meios de cultura no desenvolvimento de ápices caulinares de mamoneira (Ricinus communis L.) in vitro

A pesquisa da composição do meio de cultura mais adequado à espécie vegetal e ao tipo de explante empregado é o fator de maior relevância da cultura de tecidos. O cultivo de ápice caulinar com recuperação da planta matriz é uma técnica de grande impacto para a propagação de plantas in vitro, regeneração de plantas livres de vírus, conservação de germoplasma e modificação genética. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar composições do meio de cultivo para organogênese direta in vitro a partir de ápices caulinares pertencentes à população FCA-UNESP-PB de mamoneira (Ricinus communis L.), com vistas à propagação clonal de genótipos elite. Foram testadas quatro formulações: MS básico (T1), MS modificado 1 (T2), MS modificado 2 (T3) e WPM (T4), em delineamento experimental inteiramente casualizado, com 20 repetições em cada tratamento, sendo a repetição 1 ápice caulinar/frasco. O T3 apresentou-se superior e diferiu significativamente dos outros tratamentos apresentando 35% dos ápices caulinares diferenciados e desenvolvidos; seguiu-se o T2 com 10% e os tratamentos T1 e T4 não apresentaram diferenciação de tecidos. Os resultados permitiram concluir que os balanceamentos de sais minerais nos meios de cultura avaliados, especialmente a relação NO3 / NH4 e ausência de FeSO4.7H2O, indicaram grande influência no desenvolvimento de ápices caulinares de mamoneira.

Crescimento vegetativo e características dos frutos de cinco cultivares de abacaxi na região de Bauru-SP

Avaliaram-se o crescimento vegetativo e a produção de cultivares novas e tradicionais de abacaxi na região de Bauru. As cultivares estudadas foram: 'Smooth Cayenne', 'Jupi', 'Imperial', 'Gold' e 'Gomo de Mel'. As mudas foram obtidas por cultura de tecidos pela empresa BIONOVA a partir de plantas-matrizes cedidas pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) Mandioca e Fruticultura Tropical e por produtores comerciais e passaram por um período de 100 dias de aclimatação em telado acondicionadas em tubetes. O plantio no campo foi realizado em canteiros revestidos com 'mulching' plástico preto em janeiro de 2007. O delineamento foi em blocos casualizados, com quatro repetições. Cada parcela apresentou 32 plantas, e o sistema de plantio foi em linhas duplas, no espaçamento 0,30 x 0,50 x 1,0 m. A avaliação dos tratamentos foi baseada na determinação do nível de crescimento vegetativo (massa e comprimento da folha 'D' e diâmetro do caule) e nas características físicas dos frutos. Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância e ao teste de Tukey, a 5% de probabilidade. Nas condições ambientais da região de Bauru (SP), e considerando o uso de mudas obtidas por cultura de tecidos, os resultados deste trabalho indicaram a superioridade das cultivares 'Gold', 'Smooth Cayenne' e 'Jupi' em relação a 'Imperial' e 'Gomo de Mel', com crescimento vegetativo maior e produção de frutos mais pesados.

Uso de antibióticos para o controle de bactérias endógenas visando à micropropagação da figueira

A descontaminação dos explantes é um dos princípios básicos para o sucesso da cultura de tecidos. Um dos problemas diagnosticados na propagação in vitro da figueira, através de gemas apicais, é a contaminação endógena dos explantes por bactérias. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de alguns antibióticos em meio de cultura para o controle de bactérias endógenas em gemas apicais de figueira. Foram avaliados os seguintes tratamentos: T1(sem adição de antibiótico); T2 (30 mg L-1 de cloranfenicol); T3 (250 mg L-1 de ampicilina sódica); T4 (500 mg L-1 de ácido nalidícico); T5 (150 mg L-1 de cefalotina sódica); T6 (500 mg L-1 de tetraciclina), e T7 (400 mg L-1 de norfloxacina). Após coletados em campo, os segmentos de ramos contendo as gemas foram colocados em recipiente com água corrente. Posteriormente, as gemas apicais foram imersas em álcool etílico a 70% e hipoclorito de sódio a 2,5%. Todo procedimento de desinfestação externa dos explantes foi realizado em câmara de fluxo laminar. Os explantes foram inoculados em tubos de ensaio contendo 15 mL de meio básico MS suplementado, após a autoclavagem, com as doses de antibióticos de acordo com os tratamentos estabelecidos. Após a inoculação, os explantes foram mantidos em sala de crescimento por quatro dias no escuro e, em seguida, sob fotoperíodo de 16 horas de luz branca fria e irradiância de 25 µmol m s-1, na temperatura de 22 ± 3ºC. A assepsia realizada externamente nos explantes foi suficiente para o controle de contaminação fúngica, e a adição de antibióticos ao meio, após autoclavagem, foi eficiente para o controle de bactérias endógenas, cujo antibiótico ampicilina sódica proporcionou mais de 90% de explantes sobreviventes.

Human breast tumor slices as an alternative approach to cell lines to individualize research for each patient

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

Exposição de fibroblastos provenientes de pterígios recidivados e da cápsula de Tenon normal ao tacrolimus (FK-506)

OBJETIVO: Avaliar a taxa de proliferação de fibroblastos provenientes de pterígios recidivados e da cápsula de Tenon normal, quando expostos in vitro ao tacrolimus (FK 506). MÉTODOS: Foi realizado estudo prospectivo, controlado, avaliando-se 8 amostras de explantes de cápsula de Tenon de pterígios recidivados e 6 de cápsula de Tenon normal, obtidas na Faculdade de Medicina de Botucatu - UNESP. A cápsula de Tenon normal foi colhida da região temporal inferior, do mesmo portador de pterígio. As amostras foram cultivadas em meio específico e posteriormente expostas ao tacrolimus 1M (FK 506), em única exposição, com avaliação da taxa de proliferação celular 1, 5, 12 e 19 dias após a exposição. RESULTADOS: Avaliando-se a proliferação dos fibroblastos provenientes de cápsula de Tenon de pterígios recidivados e da cápsula de Tenon normal, os fibroblastos expostos ao tacrolimus tiveram taxa de proliferação significativamente menor (p<0,05) do que quando não houve exposição a droga, quando a avaliação foi feita 1 dia após a exposição. Quando a avaliação foi feita 19 dias após a exposição, a taxa de proliferação foi maior nos grupos expostos a droga. CONCLUSÃO: Os fibroblastos provenientes da cápsula de Tenon de pterígios recidivados apresentaram taxa de proliferação significativamente menor um dia após a exposição ao tacrolimus. Novos estudos devem ser realizados para definir dose e tempo de exposição dos fibroblastos a droga, com o intuito de definir se o tacrolimus pode ser útil como tratamento coadjuvante do pterígio.

Exposição de fibroblastos de pterígios recidivados e da cápsula de Tenon normal à triancinolona

Purpose: To evaluate the proliferation rate of recurrent pterygium and normal Tenon's capsule fibroblasts after exposure to triamcinolone.Methods: Explants of recurrent pterygia and normal Tenon's capsule of the same carrier were cultured. The fibroblasts were cultured and subcultured until the third passage and subsequently exposed to triamcinolone. The cell proliferation rate was evaluated 3, 6, 12 and 18 days after the exposure.Results: Fibroblasts exposed to triamcinolone had significantly lower proliferation rate (P < 0.05) compared to those not exposed, when the evaluation was performed 3, 6 and 12 days later. In the 18th day after exposure, there was a return in the proliferation rate, with statistical significance, only in the pterigyum fibroblasts.Conclusion: Both the fibroblasts from normal Tenon's capsule as from recurrent pterygia showed significantly lower proliferation rate after exposure to triamcinolone. After 18 days from the exposition, pterygium fibroblasts recovered the proliferation. The results suggested the triamcinolone might be useful as adjuvant in pterygium treatment.

Exposição de fibroblastos da cápsula de Tenon de pterígios à ciclosporina 0,05%

OBJETIVO: Avaliar o comportamento dos fibroblastos da cápsula de Tenon de pterígios e normais em cultura, quando expostos a ciclosporina 0,05%. MÉTODOS: Estudo prospectivo, controlado, do qual participaram 20 portadores de pterígio primário. Foram colhidas amostras da cápsula de Tenon normal e proveniente do pterígio, ambas do mesmo indivíduo, colocadas para crescimento em cultura e expostas a ciclosporina 0,05%. As avaliações foram feitas aos 3, 6, 12 e 17 dias após a exposição. RESULTADOS: Das amostras colhidas, 7 foram utilizadas para exposição a ciclosporina - 6 provenientes de pterígios e 1 da Tenon normal. Houve redução significativa na proliferação celular das culturas de fibroblastos expostos a ciclosporina (p<0,05). CONCLUSÃO: A ciclosporina 0,05% é capaz de inibir a proliferação de fibroblastos provenientes da cápsula de Tenon de pterígio e também da Tenon normal. Novos estudos devem ser providenciados para definir o papel da ciclosporina no tratamento do pterígio.