Indução da fitoextração de chumbo por ácido cítrico em solo contaminado por baterias automotivas

A fitoextração - uso de plantas para extrair contaminantes do solo - é uma técnica promissora de recuperação de solos contaminados. Como alternativa aos quelantes sintéticos, ácidos orgânicos naturais estão sendo propostos para induzir a fitoextração por serem rapidamente degradados no solo, evitando risco de poluição secundária. Este trabalho objetivou avaliar o desempenho do ácido cítrico aplicado em doses crescentes, total e parceladamente, na fitoextração induzida de Pb em solo contaminado por resíduos de baterias automotivas. O ácido cítrico, nas doses de 0, 20, 40, 60 e 80 mmol kg-1, foi aplicado de forma total no 30° dia de cultivo de milho (Zea mays) e, parceladamente, no 30º e 34º dias de cultivo. Para efeito comparativo, um tratamento adicional com EDTA na concentração de 10 mmol kg-1 foi utilizado. Nas amostras de solo após aplicação dos tratamentos, foram determinados os teores de Pb solúvel e ligado a frações do solo. Pode-se concluir que o parcelamento das doses de ácido cítrico não influenciou a eficiência da fitoextração, sendo a aplicação única da dose total mais indicada para indução da acumulação de Pb pelas plantas. A remediação da área com fitoextração induzida pela aplicação de ácido cítrico é exequível em período relativamente curto e sem problemas secundários quanto à lixiviação de Pb. A aplicação de ácido cítrico provocou mobilização de Pb das frações menos solúveis (matéria orgânica e óxidos) para a forma trocável. A distribuição de Pb nas frações do solo após aplicação do ácido apresentou a seguinte ordem: trocável > matéria orgânica > óxido de Fe cristalino > óxido de Fe amorfo.

Acúmulo de ácido oxálico e cristais de cálcio em ectomicorrizas de eucalipto.: I- produção de ácido oxálico e concentração de nutrientes em raízes laterais finas colonizadas por fungos ectomicorrízicos

O eucalipto apresenta ótimo crescimento em solo com baixa fertilidade, mas pouco se sabe sobre a participação das ectomicorrizas e de ácidos orgânicos na aquisição e no acúmulo de nutrientes pela planta em campo. A produção de ácido oxálico e sua relação com as concentrações de P, Ca, Mg e K foram avaliadas em ectomicorrizas e raízes laterais finas de híbrido de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, de 2,5 anos de idade, na região de Viçosa, MG. A área de estudo apresenta topografia típica em meia laranja, de vertente côncavo-convexa. Foram também avaliadas as concentrações desse composto no solo rizosférico, não rizosférico e ectomicorrizosférico. As maiores percentagens de colonização micorrízica foram observadas na área de encosta, onde havia limitada disponibilidade de nutrientes e alta saturação de Al. As concentrações de ácido oxálico + oxalato corresponderam, em mg kg-1: folhas, 324,6; ectomicorrizas, 208,3; raízes laterais finas não colonizadas, 183,1. Já no solo, as concentrações foram maiores no solo ectomicorrizosférico, com 183,7 mg kg-1, seguido pelo solo rizosférico, com 134,3 mg kg-1, e pelo solo não rizosférico, com 76,0 mg kg-1. As maiores concentrações de ácido oxálico e P (p < 0,05) nas ectomicorrizas da área do topo, 117,3 mg kg-1 e 6,3 g kg-1, respectivamente, sugerem que as populações de fungos ectomicorrízicos nesta área têm papel importante na solubilização e disponibilização de nutrientes para o hospedeiro. Não foram observadas correlações positivas significativas entre a produção de ácido oxálico e as concentrações de Ca nas raízes laterais finas e nas ectomicorrizas de eucalipto.

Crescimento e nutrição de clone de eucalipto em resposta à aplicação de concentrações de c-ácido húmico

Os efeitos das substâncias húmicas nas propriedades dos solos são conhecidos, porém poucos são os estudos que avaliam os efeitos desses materiais nas plantas; assim, dependendo da concentração e da natureza química das moléculas húmicas aplicadas, pode haver maior expansão radicular, incremento na absorção de nutrientes e maior crescimento das culturas. Com o objetivo de avaliar os efeitos de concentrações de C-ácido húmico na nutrição e no crescimento de mudas de eucalipto, foi realizado um experimento em solução nutritiva, em casa de vegetação. Os tratamentos constituíram-se de duas fontes de ácidos húmicos (material húmico - MH e ácido húmico p.a. - AH p.a.), sendo cada fonte adicionada na solução nutritiva nas seguintes concentrações de C-ácido húmico: 0, 10, 30 e 150 mg L-1. Outros tratamentos foram também testados, utilizando-se a fonte AH p.a. nas concentrações de 0, 10, 30 e 150 mg L-1 C-ácido húmico, acrescidas de 21 mg L-1 de ácido cítrico e 9 mg L-1 de ácido oxálico. Foram analisados a condutividade eletrolítica na solução nutritiva, diâmetro do caule e altura das plantas, matéria seca de caule, de folhas, da parte aérea, da raiz e total, relação matéria seca de raiz:parte aérea, acúmulo de nutrientes no caule e nas folhas. A altura e o diâmetro de caule diminuíram linearmente com a aplicação de concentrações de C-ácido húmico da fonte AH p.a. A utilização do MH, em baixas concentrações de C-ácido húmico (0,07-4,3 mg L-1), propiciou a máxima produção de matéria seca de raiz, caule, folha e total. O maior acúmulo de alguns nutrientes (principalmente N, P e B) resultou, em alguns tratamentos, em reduzidos incrementos (2,4 a 9,3 %) nas produções de matéria seca de raiz, folha, caule e total; assim, não é aconselhável, em solução nutritiva, a aplicação das fontes de ácidos húmicos utilizadas neste estudo para o cultivo de mudas de eucalipto.

Coagulation factor Xa activates thrombin in ischemic neural tissue.

Thrombin is involved in mediating neuronal death in cerebral ischemia. We investigated its so far unknown mode of activation in ischemic neural tissue. We used an in vitro approach to distinguish the role of circulating coagulation factors from endogenous cerebral mechanisms. We modeled ischemic stroke by subjecting rat organotypic hippocampal slice cultures to 30-min oxygen (5%) and glucose (1 mmol/L) deprivation (OGD). Perinuclear activated factor X (FXa) immunoreactivity was observed in CA1 neurons after OGD. Selective FXa inhibition by fondaparinux during and after OGD significantly reduced neuronal death in the CA1 after 48 h. Thrombin enzyme activity was increased in the medium 24 h after OGD and this increase was prevented by fondaparinux suggesting that FXa catalyzes the conversion of prothrombin to thrombin in neural tissue after ischemia in vitro. Treatment with SCH79797, a selective antagonist of the thrombin receptor protease-activated receptor-1 (PAR-1), significantly decreased neuronal cell death indicating that thrombin signals ischemic damage via PAR-1. The c-Jun N-terminal kinase (JNK) pathway plays an important role in excitotoxicity and cerebral ischemia and we observed activation of the JNK substrate, c-Jun in our model. Both the FXa inhibitor, fondaparinux and the PAR-1 antagonist SCH79797, decreased the level of phospho-c-Jun Ser73. These results indicate that FXa activates thrombin in cerebral ischemia, which leads via PAR-1 to the activation of the JNK pathway resulting in neuronal death.

Neural regulation of pancreatic islet cell mass and function.

Intracellular glucose signalling pathways control the secretion of glucagon and insulin by pancreatic islet α- and β-cells, respectively. However, glucose also indirectly controls the secretion of these hormones through regulation of the autonomic nervous system that richly innervates this endocrine organ. Both parasympathetic and sympathetic nervous systems also impact endocrine pancreas postnatal development and plasticity in adult animals. Defects in these autonomic regulations impair β-cell mass expansion during the weaning period and β-cell mass adaptation in adult life. Both branches of the autonomic nervous system also regulate glucagon secretion. In type 2 diabetes, impaired glucose-dependent autonomic activity causes the loss of cephalic and first phases of insulin secretion, and impaired suppression of glucagon secretion in the postabsorptive phase; in diabetic patients treated with insulin, it causes a progressive failure of hypoglycaemia to trigger the secretion of glucagon and other counterregulatory hormones. Therefore, identification of the glucose-sensing cells that control the autonomic innervation of the endocrine pancreatic and insulin and glucagon secretion is an important goal of research. This is required for a better understanding of the physiological control of glucose homeostasis and its deregulation in diabetes. This review will discuss recent advances in this field of investigation.

Wild-type ALK and activating ALK-R1275Q and ALK-F1174L mutations upregulate Myc and initiate tumor formation in murine neural crest progenitor cells.

The anaplastic lymphoma kinase (ALK) gene is overexpressed, mutated or amplified in most neuroblastoma (NB), a pediatric neural crest-derived embryonal tumor. The two most frequent mutations, ALK-F1174L and ALK-R1275Q, contribute to NB tumorigenesis in mouse models, and cooperate with MYCN in the oncogenic process. However, the precise role of activating ALK mutations or ALK-wt overexpression in NB tumor initiation needs further clarification. Human ALK-wt, ALK-F1174L, or ALK-R1275Q were stably expressed in murine neural crest progenitor cells (NCPC), MONC-1 or JoMa1, immortalized with v-Myc or Tamoxifen-inducible Myc-ERT, respectively. While orthotopic implantations of MONC- 1 parental cells in nude mice generated various tumor types, such as NB, osteo/ chondrosarcoma, and undifferentiated tumors, due to v-Myc oncogenic activity, MONC-1-ALK-F1174L cells only produced undifferentiated tumors. Furthermore, our data represent the first demonstration of ALK-wt transforming capacity, as ALK-wt expression in JoMa1 cells, likewise ALK-F1174L, or ALK-R1275Q, in absence of exogenous Myc-ERT activity, was sufficient to induce the formation of aggressive and undifferentiated neural crest cell-derived tumors, but not to drive NB development. Interestingly, JoMa1-ALK tumors and their derived cell lines upregulated Myc endogenous expression, resulting from ALK activation, and both ALK and Myc activities were necessary to confer tumorigenic properties on tumor-derived JoMa1 cells in vitro.

Rapid transgene expression in multiple precursor cell types of adult rat subventricular zone mediated by adeno-associated type 1 vectors.

Abstract The adult rat brain subventricular zone (SVZ) contains proliferative precursors that migrate to the olfactory bulb (OB) and differentiate into mature neurons. Recruitment of precursors constitutes a potential avenue for brain repair. We have investigated the kinetics and cellular specificity of transgene expression mediated by AAV2/1 vectors (i.e., adeno-associated virus type 2 pseudotyped with AAV1 capsid) in the SVZ. Self-complementary (sc) and single-stranded (ss) AAV2/1 vectors mediated efficient GFP expression, respectively, at 17 and 24 hr postinjection. Transgene expression was efficient in all the rapidly proliferating cells types, that is, Mash1(+) precursors (30% of the GFP(+) cells), Dlx2(+) neuronal progenitors (55%), Olig2(+) oligodendrocyte progenitors (35%), and doublecortin-positive (Dcx(+)) migrating cells (40%), but not in the slowly proliferating glial fibrillary acidic protein-positive (GFAP(+)) neural stem cell pool (5%). Because cell cycle arrest by wild-type and recombinant AAV has been described in primary cultures, we examined SVZ proliferative activity after vector injection. Indeed, cell proliferation was reduced immediately after vector injection but was normal after 1 month. In contrast, migration and differentiation of GFP(+) precursors were unaltered. Indeed, the proportion of Dcx(+) cells was similar in the injected and contralateral hemispheres. Furthermore, 1 month after vector injection into the SVZ, GFP(+) cells, found, as expected, in the OB granular cell layer, were mature GABAergic neurons. In conclusion, the rapid and efficient transgene expression in SVZ neural precursors mediated by scAAV2/1 vectors underlines their potential usefulness for brain repair via recruitment of immature cells. The observed transient precursor proliferation inhibition, not affecting their migration and differentiation, will likely not compromise this strategy.

Soil infiltration based on bp neural network and grey relational analysis

Soil infiltration is a key link of the natural water cycle process. Studies on soil permeability are conducive for water resources assessment and estimation, runoff regulation and management, soil erosion modeling, nonpoint and point source pollution of farmland, among other aspects. The unequal influence of rainfall duration, rainfall intensity, antecedent soil moisture, vegetation cover, vegetation type, and slope gradient on soil cumulative infiltration was studied under simulated rainfall and different underlying surfaces. We established a six factor-model of soil cumulative infiltration by the improved back propagation (BP)-based artificial neural network algorithm with a momentum term and self-adjusting learning rate. Compared to the multiple nonlinear regression method, the stability and accuracy of the improved BP algorithm was better. Based on the improved BP model, the sensitive index of these six factors on soil cumulative infiltration was investigated. Secondly, the grey relational analysis method was used to individually study grey correlations among these six factors and soil cumulative infiltration. The results of the two methods were very similar. Rainfall duration was the most influential factor, followed by vegetation cover, vegetation type, rainfall intensity and antecedent soil moisture. The effect of slope gradient on soil cumulative infiltration was not significant.

Comparing the artificial neural network with parcial least squares for prediction of soil organic carbon and pH at different moisture content levels using visible and near-infrared spectroscopy

Visible and near infrared (vis-NIR) spectroscopy is widely used to detect soil properties. The objective of this study is to evaluate the combined effect of moisture content (MC) and the modeling algorithm on prediction of soil organic carbon (SOC) and pH. Partial least squares (PLS) and the Artificial neural network (ANN) for modeling of SOC and pH at different MC levels were compared in terms of efficiency in prediction of regression. A total of 270 soil samples were used. Before spectral measurement, dry soil samples were weighed to determine the amount of water to be added by weight to achieve the specified gravimetric MC levels of 5, 10, 15, 20, and 25 %. A fiber-optic vis-NIR spectrophotometer (350-2500 nm) was used to measure spectra of soil samples in the diffuse reflectance mode. Spectra preprocessing and PLS regression were carried using Unscrambler® software. Statistica® software was used for ANN modeling. The best prediction result for SOC was obtained using the ANN (RMSEP = 0.82 % and RPD = 4.23) for soil samples with 25 % MC. The best prediction results for pH were obtained with PLS for dry soil samples (RMSEP = 0.65 % and RPD = 1.68) and soil samples with 10 % MC (RMSEP = 0.61 % and RPD = 1.71). Whereas the ANN showed better performance for SOC prediction at all MC levels, PLS showed better predictive accuracy of pH at all MC levels except for 25 % MC. Therefore, based on the data set used in the current study, the ANN is recommended for the analyses of SOC at all MC levels, whereas PLS is recommended for the analysis of pH at MC levels below 20 %.

The t-SNAREs syntaxin 1 and SNAP-25 are present on organelles that participate in synaptic vesicle recycling

Syntaxin 1 and synaptosome-associated protein of 25 kD (SNAP-25) are neuronal plasmalemma proteins that appear to be essential for exocytosis of synaptic vesicles (SVs). Both proteins form a complex with synaptobrevin, an intrinsic membrane protein of SVs. This binding is thought to be responsible for vesicle docking and apparently precedes membrane fusion. According to the current concept, syntaxin 1 and SNAP-25 are members of larger protein families, collectively designated as target-SNAP receptors (t-SNAREs), whose specific localization to subcellular membranes define where transport vesicles bind and fuse. Here we demonstrate that major pools of syntaxin 1 and SNAP-25 recycle with SVs. Both proteins cofractionate with SVs and clathrin-coated vesicles upon subcellular fractionation. Using recombinant proteins as standards for quantitation, we found that syntaxin 1 and SNAP-25 each comprise approximately 3% of the total protein in highly purified SVs. Thus, both proteins are significant components of SVs although less abundant than synaptobrevin (8.7% of the total protein). Immunoisolation of vesicles using synaptophysin and syntaxin specific antibodies revealed that most SVs contain syntaxin 1. The widespread distribution of both syntaxin 1 and SNAP-25 on SVs was further confirmed by immunogold electron microscopy. Botulinum neurotoxin C1, a toxin that blocks exocytosis by proteolyzing syntaxin 1, preferentially cleaves vesicular syntaxin 1. We conclude that t-SNAREs participate in SV recycling in what may be functionally distinct forms.

Efeito da germinação de soja CV. BR-13 e Paraná sobre ácido fítico, fósforo total e inibidores de tripsina

Este trabalho foi conduzido para avaliar o efeito da germinação sobre os constituintes antinutricionais da soja, ácido fítico, P total e inibidores de tripsina, que interferem na utilização de proteínas e outras substâncias. A diminuição no aproveitamento de nutrientes resulta em inibição de crescimento, hipoglicemia ou danos a tecidos animais. Para os ensaios foram utilizadas as cultivares de soja (Glycine max (L.) Merrill ) BR-13 e Paraná. As sementes foram incubadas em câmara de germinação a 25°C e 100% de umidade, de 0 a 72 horas, com coleta de amostras em intervalos eqüidistantes de seis horas. A cultivar Paraná apresentou teores superiores de ácido fítico, P total e inibidores de tripsina, em relação à cultivar BR-13. As análises de variância e comparações entre médias indicaram que houve aumentos significativos (p < 0,05) nos teores de P total (8,5% e 3,6% nas cultivares BR-13 e Paraná, respectivamente) e nos níveis de inibidores de tripsina (22,05% e 17,10% nas cultivares BR-13 e Paraná, respectivamente), e reduções nos teores de ácido fítico (15,96% e 9,46% nas cultivares BR-13 e Paraná, respectivamente), em 72 horas de germinação.

Frutificação precoce de laranjeiras 'Monte Parnaso' com anelagem e pulverizações de ácido giberélico e óleo mineral

Com o objetivo de diminuir a floração muito intensa e aumentar a produção de frutos, laranjeiras de umbigo 'Monte Parnaso' (Citrus sinensis Osb.), com dois anos de idade, foram submetidas à anelagem de casca do tronco, pulverizações foliares com doses de 0, 10, 20 e 30 ppm de ácido giberélico (AG3), combinadas com 0 e 1% de óleo mineral emulsionável. Foram realizados dois experimentos: um com pulverizações repetidas em 22 e 29/07/93, e outro com pulverização em plena floração em 15/09/93. Em ambos os experimentos, 50% das plantas foram submetidas à anelagem da casca do tronco, feita por uma incisão anelar, 5 cm abaixo da formação da copa. A produção diminuiu linearmente com o aumento das dosagens de AG3 pulverizado no final de julho; não houve efeito significativo sobre a frutificação quando o AG3 foi aplicado em plena floração. As pulverizações com 1% de óleo mineral diminuíram o número de frutos produzidos, em até 42%, principalmente nos tratamentos feitos no final de julho. A anelagem da casca do tronco aumentou o número de frutos em aproximadamente 25%, mas diminuiu o peso médio dos frutos.

A circuit-based gatekeeper for adult neural stem cell proliferation: Parvalbumin-expressing interneurons of the dentate gyrus control the activation and proliferation of quiescent adult neural stem cells.

Newborn neurons are generated in the adult hippocampus from a pool of self-renewing stem cells located in the subgranular zone (SGZ) of the dentate gyrus. Their activation, proliferation, and maturation depend on a host of environmental and cellular factors but, until recently, the contribution of local neuronal circuitry to this process was relatively unknown. In their recent publication, Song and colleagues have uncovered a novel circuit-based mechanism by which release of the neurotransmitter, γ-aminobutyric acid (GABA), from parvalbumin-expressing (PV) interneurons, can hold radial glia-like (RGL) stem cells of the adult SGZ in a quiescent state. This tonic GABAergic signal, dependent upon the activation of γ(2) subunit-containing GABA(A) receptors of RGL stem cells, can thus prevent their proliferation and subsequent maturation or return them to quiescence if previously activated. PV interneurons are thus capable of suppressing neurogenesis during periods of high network activity and facilitating neurogenesis when network activity is low.

Aplicación de ácido giberélico en alcaucil

En el Cinturón Hortícola de Rosario (33º 1' L.S y 60º 59' L.O.) la producción de alcaucil (Cynara scolymus L.) se concentra desde agosto a octubre. Para incrementar la rentabilidad debería adelantarse la fecha de cosecha a los meses de mayores precios, lo que podría lograrse con la pulverización exógena de ácido giberélico (AG3). Se evaluó el comportamiento de cultivares agrupadas según su precocidad frente a la aplicación de AG3 y su efecto sobre el ingreso bruto. Se utilizó un diseño en bloques completos aleatorizados con dos repeticiones. Se aplicaron 50 ppm de AG3 en abril más 25 ppm en mayo de 1994 y 1995. El número de alcauciles por ha, peso promedio, diámetro y altura, rendimiento, peso medio del capítulo de primer rango, días a cosecha y días de cosecha, fueron analizados a través de un análisis de variancia a dos criterios de clasificación por año y en un análisis combinado de años. La aplicación de AG3 en 1994 anticipó la producción en 52 días para el Grupo I, 6 días para el II y sólo 3 días para el III, ampliándose los días de cosecha en 60, 8 y 3 respectivamente, mostrándose igual tendencia en 1995. No se produjeron modificaciones significativas en el resto de las variables para los dos años de ensayo. La aplicación de AG3 generó un ingreso bruto superior dependiendo su magnitud de los años evaluados y del grupo analizado.

Efeitos de ácido giberélico e carvão ativado no cultivo in vitro de Citrus limonia Osbeck chiPoncirus trifoliata (L.) Raf

Pesquisou-se o desenvolvimento in vitro de embriões de um híbrido do cruzamento Citrus limonia Osb. chi Poncirus trifoliata (L.) Raf. em meio MS, acrescido de GA3 (0,0, 0,01, 0,1 e 1,0 mg/L) e carvão ativado (0,0, 0,5, 1,0 e 2,0 g/L), em todas as combinações possíveis. Após a excisão das sementes os embriões obtidos, independentemente dos estádios, foram inoculados nos respectivos meios de cultura. Cada tratamento permaneceu por 48 horas no escuro e 40 dias em sala de crescimento à temperatura de 27 ± 1ºC, com 16 horas de luminosidade. Após esse período, as plântulas foram avaliadas, considerando-se o porcentual de sobrevivência e comprimento da haste caulinar e do sistema radicular. Verificou-se que a concentação de 0,1 mg/L de GA3 interagiu antagonicamente em meio de cultivo contendo até 2,0 g/L de carvão ativado. O GA3 a 0,01 mg/L associado a concentrações de carvão ativado a partir de 0,5 g/L até 2,0 g/L, maximizou o porcentual de sobrevivência dos em- briões. Os embriões apresentaram o maior comprimento de raiz (4,5 cm) e da haste caulinar (2,1 cm) com carvão ativado na concentração de 0,5 g/L e 2,0 g/L, respectivamente.