Diversity and capacity to promote maize growth of bacteria isolated from the Amazon region

ABSTRACT Maize plants can establish beneficial associations with plant growth-promoting bacteria. However, few studies have been conducted on the characterization and inoculation of these bacteria in the Amazon region. This study aimed to characterize endophytic bacteria isolated from maize in the Amazon region and to assess their capacity to promote plant growth. Fifty-five bacterial isolates were obtained from maize grown in two types of ecosystems, i.e., a cerrado (savanna) and a forest area. The isolates were characterized by the presence of the nifH gene, their ability to synthesize indole-3-acetic acid (IAA) and solubilize calcium phosphate (CaHPO4), and 16S rRNA partial gene sequencing. Twenty-four bacteria contained the nifH gene, of which seven were isolated from maize plants cultivated in a cerrado area and seventeen from a forest area. Fourteen samples showed the capacity to synthesize IAA and only four solubilized calcium phosphate. The following genera were found among these isolates: Pseudomonas; Acinetobacter; Enterobacter; Pantoea; Burkholderia and Bacillus. In addition, eight isolates with plant growth-promoting capacity were selected for a glasshouse experiment involving the inoculation of two maize genotypes (a hybrid and a variety) grown in pots containing soil. Inoculation promoted the development of the maize plants but no significant interaction between maize cultivar and bacterial inoculation was found. A high diversity of endophytic bacteria is present in the Amazon region and these bacteria have potential to promote the development of maize plants.

Mineralizações associadas a shear zone networking na vertente oriental da Serra de Arga (Minho, Portugal)

Dissertação de mestrado em Ordenamento e Valorização de Recursos Geológicos

High-level of viral genomic diversity in cervical cancers: a Brazilian study on human papillomavirus type 16

Invasive cervical cancer (ICC) is the third most frequent cancer among women worldwide and is associated with persistent infection by carcinogenic human papillomaviruses (HPVs). The combination of large populations of viral progeny and decades of sustained infection may allow for the generation of intra-patient diversity, in spite of the assumedly low mutation rates of PVs. While the natural history of chronic HPVs infections has been comprehensively described, within-host viral diversity remains largely unexplored. In this study we have applied next generation sequencing to the analysis of intra-host genetic diversity in ten ICC and one condyloma cases associated to single HPV16 infection. We retrieved from all cases near full-length genomic sequences. All samples analyzed contained polymorphic sites, ranging from 3 to 125 polymorphic positions per genome, and the median probability of a viral genome picked at random to be identical to the consensus sequence in the lesion was only 40%. We have also identified two independent putative duplication events in two samples, spanning the L2 and the L1 gene, respectively. Finally, we have identified with good support a chimera of human and viral DNA. We propose that viral diversity generated during HPVs chronic infection may be fueled by innate and adaptive immune pressures. Further research will be needed to understand the dynamics of viral DNA variability, differentially in benign and malignant lesions, as well as in tissues with differential intensity of immune surveillance. Finally, the impact of intralesion viral diversity on the long-term oncogenic potential may deserve closer attention.

Bacteriophage-encoded depolymerases: their diversity and biotechnological applications

Bacteriophages (phages), natural enemies of bacteria, can encode enzymes able to degrade polymeric substances. These substances can be found in the bacterial cell surface, such as polysaccharides, or are produced by bacteria when they are living in biofilm communities, the most common bacterial lifestyle. Consequently, phages with depolymerase activity have a facilitated access to the host receptors, by degrading the capsular polysaccharides, and are believed to have a better performance against bacterial biofilms, since the degradation of extracellular polymeric substances by depolymerases might facilitate the access of phages to the cells within different biofilm layers. Since the diversity of phage depolymerases is not yet fully explored, this is the first review gathering information about all the depolymerases encoded by fully sequenced phages. Overall, in this study, 160 putative depolymerases, including sialidases, levanases, xylosidases, dextranases, hyaluronidases, peptidases as well as pectate/pectin lyases, were found in 143 phages (43 Myoviridae, 47 Siphoviridae, 37 Podoviridae, and 16 unclassified) infecting 24 genera of bacteria. We further provide information about the main applications of phage depolymerases, which can comprise areas as diverse as medical, chemical, or food-processing industry.

Closed hybrid hierarchical reservoirs based on the deconstruction of the cellular native microenvironment

The stem cell niche organization and dynamics provide valuable cues for the development of mimetic environments that could have potential to stimulate the regenerative process. We propose the use of biodegradable biomaterials to produce closed miniaturised structures able to encapsulate different cell types or bioactive molecules. In particular, capsules are fabricated using the so-called layer-by-layer technology, where the consecutive (nano-sized) layers are well stabilized by electrostatic interactions or other weak forces. Using alginate-based spherical templates containing cells or other elements (e.g. proteins, magnetic nanoparticles, microparticles) it is possible to produce liquefied capsules that may entrap the entire cargo under mild conditions. The inclusion of liquefied micropcapsules may be used to produce hierarchical compartmentalised systems for the delivery of bioactive agents. The presence of solid microparticles inside such capsules offers adequate surface area for adherent cell attachment increasing the biological performance of these hierarchical systems, while maintain both permeability and injectability. We demonstrated that the encapsulation of distinct cell types (including mesenchymal stem cells and endothelial cells) enhances the osteogenic capability of this system, that could be useful in bone tissue engineering applications.

Diversity of non-clinical Acinetobacter species in a sub-saharan Africa region: evidence of carbapenem-hydrolysing class D-β-lactamase producers

[Excerpt] Although Acinetobacter baumannii has been the main agent for healthcare infections, recent reports suggest that some Acinetobacter environmental species should be considered as a potential cause of disease. In Angola, there are no previous data on its environmental reservoirs and resistance features. We aimed to unveil the occurrence and diversity of Acinetobacter species and the presence of resistance mechanisms in different non-clinical settings in Angola.

Microbial respiration with chlorine oxyanions: diversity and physiological and biochemical properties of chlorate- and perchlorate-reducing microorganisms

Chlorine oxyanions are valuable electron acceptors for microorganisms. Recent findings have shed light on the natural formation of chlorine oxyanions in the environment. These suggest a permanent introduction of respective compounds on Earth, long before their anthropogenic manufacture. Microorganisms that are able to grow by the reduction of chlorate and perchlorate are affiliated with phylogenetically diverse lineages, spanning from the Proteobacteria to the Firmicutes and archaeal microorganisms. Microbial reduction of chlorine oxyanions can be found in diverse environments and different environmental conditions (temperature, salinities, pH). It commonly involves the enzymes perchlorate reductase (Pcr) or chlorate reductase (Clr) and chlorite dismutase (Cld). Horizontal gene transfer seems to play an important role for the acquisition of functional genes. Novel and efficient Clds were isolated from microorganisms incapable of growing on chlorine oxyanions. Archaea seem to use a periplasmic Nar-type reductase (pNar) for perchlorate reduction and lack a functional Cld. Chlorite is possibly eliminated by alternative (abiotic) reactions. This was already demonstrated for Archaeoglobus fulgidus, which uses reduced sulfur compounds to detoxify chlorite. A broad biochemical diversity of the trait, its environmental dispersal, and the occurrence of relevant enzymes in diverse lineages may indicate early adaptations of life toward chlorine oxyanions on Earth.

All different or all the same? Exploring the diversity of professional practices in Portuguese school psychology

"Published online: 29 March 2016"

Genetic diversity and population structure in Vicia faba L. landraces and wild related species assessed by nuclear SSRs

Research Article

Evaluación del potencial ornamental de especies autóctonas del valle de Paravachasca para su introducción como cultivos regionales. Evaluation of the potential uses of native plants from the Paravachasca valley to be use for regional cultivation purposes

Numerosas áreas de las sierras chicas han experimentado una gran pérdida de vegetación natural y de germoplasma nativo como consecuencia del crecimiento urbano y de la extracción de plantas sin criterios conservacionistas. El valle de Paravachasca presenta una riqueza florística con muchas especies autóctonas de un valioso potencial ornamental. Para poder proteger la vegetación nativa es necesario conocerla y evaluarla en todos los aspectos incluyendo sus posibles usos. Esta propuesta de trabajo se fundamenta en que las especies nativas constituyen un valioso recurso natural. Por lo tanto, nuestro objetivo principal es evaluar especies autóctonas herbáceas promisorias como ornamentales para establecer parámetros de reproducción y favorecer la innovación productiva, la conservación del paisaje natural y la protección del patrimonio germoplásmico. Para cumplir con dicho objetivo se realizarán viajes en distintas estaciones del año para evaluar in situ, las especies que resulten atractivas por su follaje o floración. Se recolectará material vegetal para determinarlo, caracterizarlo y formar un banco de germoplasma. Se elaborarán fichas técnicas con las cuales evaluar la viabilidad de las semillas y se realizarán pruebas de multiplicación vegetativa. Finalmente, se seleccionarán cuatro especies para su domesticación a campo o cultivo en macetas. Todos los trabajos serán documentados con ilustraciones, fotos y gráficos. Como resultado se espera generar y proveer información sobre plantas nativas, estrategias de conservación, reproducción y cultivo de especies autóctonas; además, transferir la tecnología para estimular una producción regional. Alcanzados los niveles de conocimiento necesarios se intentará establecer vínculos de intercambio de información con otros proyectos nacionales o extranjeros. Por su parte, la transferencia, validación y difusión de los resultados obtenidos se realizará mediante cursos, seminarios, talleres -en el marco educativo- de capacitación laboral, recreativo y productivo, siendo los destinatarios directos las comunas en general y los viveristas, diseñadores de parques, inversores de turismo y aficionados a las plantas, en particular. El impacto del proyecto en el ámbito científico se reflejará en publicaciones que presenten información innovadora en relación con las ciencias agropecuarias; y, en lo social, mediante la generación de posibles fuentes de trabajo.

Evolución de las poblaciones humanas originarias en la región central de Argentina: Nuevas evidencias bioantropológicas y arqueológicas. Evolution of the native human populations in the central territory of Argentina: New bioanthropological and archaeological evidences.

El presente proyecto retoma los interrogantes acerca de los movimientos de población humana que se sucedieron en el area central de Argentina (actual territorio de Córdoba y parte de San Luis), desde los primeros asentamientos hasta la Conquista, valiéndose de la información proporcionada por la arqueología, la antropología física y la genética molecular, de manera interdisciplinaria. Con base en investigaciones previas realizadas por nuestro grupo y otros autores, se aplicarán nuevas metodologías y enfoques teóricos para echar luz sobre interrogantes acerca de las probables vías de poblamiento de la región y la evolución local de esas poblaciones. Se someterán a prueba hipótesis migratorias y de colonización, incluyendo estos eventos locales en un contexto más general sobre los procesos ocurridos a nivel regional y continental. Para los datos biológicos moleculares y morfológicos se emplearán técnicas de filogeografía (distribución espacial de linajes mitocondriales y del cromosoma Y) y genética del paisaje (autocorrelación espacial, kriging, barreras genéticas). La perspectiva arqueológica del proyecto intenta desde los análisis de diseño y función en instrumentos líticos discutir expectativas en cuanto a la permanencia o no de ciertas formas de diseño a través del tiempo, comparando conjuntos tempranos (asociados a tecnología "Fell 1") con otros de épocas posteriores. Esta línea se llevará a cabo utilizando la comparación entre los materiales provenientes de excavaciones estratigráficas para realizar análisis tecno-morfológicos sensu Aschero (1975-1983) y análisis de microhuellas de uso que nos permiten hablar de la función en los filos líticos. Esta línea se complementa con el desarrollo de programas experimentales de estudio sobre las diversas materias primas líticas utilizadas en el pasado en ambas áreas (Chert, vulcanita, cuarzo y calcedonia, entre las principales). Ambos enfoques nos permitirán evaluar la posible existencia de variaciones tecnológicas locales producto de procesos adaptativos o modos de producción o uso diferenciales. Una segunda línea propone el estudio del paisaje y los recursos líticos en la región utilizando SIG. Con respecto a esta perspectiva de investigación se postula analizar la forma en la cual los cazadores-recolectores utilizaron el espacio desde fines del Pleistoceno/Holoceno Temprano hasta el Holoceno Tardío partiendo de un conocimiento profundo de la distribución de los recursos líticos. En particular, conocer y discutir distintos aspectos de la disponibilidad, tipo, calidad y accesibilidad a las rocas. Este enfoque es fundamental para entender los procesos de elección y uso de estos recursos en el pasado logrando entender las diversas formas de organización de la tecnología.

La biodiversidad microbiana del suelo y su rol en el manejo de enfermedades causadas por hongos de suelo en soja. Soil microbial diversity and its key role in the management of soybean diseases caused by fungi.

Las poblaciones microbianas juegan un rol fundamental en la estabilidad de los sistemas agrícolas e indican los niveles de salud de un suelo, tanto que pueden ser utilizadas como indicadores de sustentabilidad de un agroecosistema. Los microorganismos reflejan el efecto que tienen las prácticas agrícolas sobre el suelo a través de modificaciones en la abundancia (biodiversidad estructural) y actividades de sus poblaciones (como control biológico de los patógenos, entre otras). Al cuantificarse la biodiversidad microbiana nativa se puede conocer la riqueza de un agroecosistema y utilizarla para el manejo sustentable de hongos patógenos. En este trabajo se evaluará el efecto de la rotación de cultivo (soja-maíz y soja en monocultivo) y los sistemas de labranza (siembra directa y labranzas reducida) sobre la biodiversidad microbiana. Se cuantificarán a partir de suelo: poblaciones de hongos y bacterias totales; agentes potenciales de biocontrol de como Trichoderma spp., Gliocladium spp. y micorrizas vesículo arbusculares (mediante la cuantificación de glomalina), biomasa y respiracion microbiana, y la biodiversidad de comunidades de microorganismos que habitan en el suelo mediante el análisis de perfiles de ácidos grasos (PLFA). Al final del ciclo de cultivo de soja se cuantificará la incidencia de enfermedades causadas por hongos de suelo. Dada la gran abundancia y diversidad de los microorganismos del suelo, las metodologías que se emplearán permitirán obtener información global de la riqueza microbiana de un agro-ecosistema. Se relacionará la biodiversidad microbiana con la incidencia de enfermedades por hongos de suelo, en respuesta a diferentes prácticas de manejo. Esto permitirá aprender a combinar las tecnologías para mejorar los beneficios de la produccion y preservar el agroecosistema en el marco de una agricultura sustentable, y no de una agricultura sostenida por insumos.

Búsqueda de potenciales agentes antivirales a partir de plantas nativas argentinas. Search for potential antiviral compounds from native argentinians plants.

A pesar de de la gran oferta de fármacos, existen aún patologías que no cuentan con un tratamiento farmacológico efectivo o que su terapéutica provoca efectos indeseables. Según la OMS, la mayoría de las enfermedades nuevas, son patologías emergentes y re-emergentes causadas por virus. Además, existen enfermedades virales endémicas que siguen afectando a nuestro país, como el virus Junín (VJ) y el virus Encefalitis San Luis (ESL). Los problemas que plantean las infecciones virales endemo-epidémicas emergentes y re-emergentes con la aparición de brotes de enfermedades sistémicas y/o neurológicas de diferente magnitud, forman parte de nuestra realidad cotidiana y constituyen una constante amenaza, no sólo para nuestro país sino para el resto del mundo. Para la mayoría de estas enfermedades regionales, no existe un tratamiento adecuado, ya que las actuales drogas sintéticas antivirales muchas veces no resultan exitosas y hasta algunos virus se vuelven resistentes a las mismas. Por lo que se hace necesaria la búsqueda de nuevos agentes terapéuticos.La OMS promueve fuertemente la investigación de plantas nativas, utilizadas en la medicina folclórica, para la obtención de nuevos agentes medicinales. Asimismo, existen estudios etnobotánicos que demuestran que varias plantas de nuestro país, pueden ser seleccionadas de acuerdo a su uso en la medicina tradicional para el tratamiento de distintas infecciones virales. Otra fuente de estudio son las especies reconocidas como tóxicas, ya que contienen sustancias activas que pueden constituirse en posibles agentes terapéuticos, dado que está ampliamente demostrado que regulando la dosis, un principio activo (PA) puede producir un efecto tóxico o beneficioso.Por lo que se plantea como hipótesis que las plantas nativas tóxicas y las utilizadas en la medicina tradicional del centro-norte de Argentina poseen compuestos con potencial efecto antiviral.Este proyecto constituye un trabajo interdisciplinario que tiene como objeto de estudio la evaluación química de diferentes especies autóctonas con el fin de obtener compuestos naturales con potencial actividad antiviral.Los objetivos específicos son: a) Evaluar la actividad citotóxica, virucida y antiviral in vitro de diferentes extractos de plantas autóctonas.b) Aislar, purificar e identificar los metabolitos secundarios mayoritarios de los extractos activos.c) Estudiar la citotoxicidad y actividad virucida y antiviral in vitro de los compuestos purificados químicamente.d) Establecer sus posibles mecanismos de acción.El estudio abarca especies vegetales que habitan la región centro y norte del país. Y se han elegido distintos modelos virales (ADN y ARN), que están asociados a infecciones emergentes, re-emergentes y endémicas que afectan a nuestro país. Los extractos que resulten activos frente a algunos de los virus ensayados, serán seleccionados para el aislamiento, purificación e identificación de sus PA. Para ello se recurrirá a técnicas cromatográficas, aplicando para su identificación técnicas analíticas espectroscópicas (UV-V, IR, EIMS, RMN-1H y 13C). La actividad virucida y antiviral "in vitro" de los compuestos puros se evaluará mediante el ensayo de reducción de placas y mediante el método de captación rojo neutro (RN) y la prueba de reducción del MTT. Para ello, se ensayarán los compuestos a las concentraciones no citotóxicas, determinadas sobre células Vero, mediante la evaluación de la viabilidad celular. Se realizarán transformaciones químicas a los fines de mejorar la actividad biológica en relación a la citotoxicidad exhibida, realizando estudios de estructura - actividad. Se espera obtener compuestos de origen natural con actividad antiviral y con baja o nula toxicidad, estableciendo sus posibles mecanismos de acción. De manera de plantear soluciones terapéuticas y/o preventivas a los problemas derivados de las infecciones virales emergentes, re-emergentes y endémicas que afectan a países en desarrollo.

Domesticación y conservación de plantas nativas del centro de Argentina con potencial de usos múltiples. Domestication and conservation of native plants from central Argentine with multiple potential uses.

Con el retroceso de los bosques nativos se pierden hábitats y recursos fitogenéticos. Existen investigaciones científicas, técnicas y rescate de saberes populares sobre el aprovechamiento de especies autóctonas, búsqueda de productos derivados y servicios ambientales. Entre ellos se destacan estudios locales sobre principios activos con actividad pesticida y medicinal y el uso en paisajismo, mejoramiento ambiental y remediación de paisajes degradados. La información para propagar muchas especies nativas cuyo uso se promueve, no existe o no está calibrada para escala de cultivos intensivos. Este proyecto se enfoca sobre cuatro especies endémicas o nativas de Espinal y Chaco, que tienen gran valor de conservación y son promisorias por su potencial simultáneo de aplicación paisajística y para elaboración de pesticidas. La meta es promover la conservación regional de flora nativa a través del uso, con estrategias in situex situ en áreas urbanas, industriales y rurales. Los objetivos específicos son a-Conservar y caracterizar muestras de las especies Flourensia oolepis, Dolichandra cynanchoides, Lepechinia floribunda y Achyrocline satureioides en el Banco Activo de Germoplasma del Jardín Botánico Gaspar Xuárez sj de la UCC; b-Estudiar la propagación y cultivo de dichas especies y c- Transferir información y capacitar recursos humanos en técnicas de cultivo intensivo ambientalmente sustentable. La metodología contempla: a- Recolección georreferenciada de germoplasma a campo, que se conservará acondicionado en el Banco; b- Caracterización y evaluación de calidad de semillas en laboratorio siguiendo normas internacionales ISTA (peso de mil semillas, poder germinativo y viabilidad) y c- Calibración de protocolos de propagación sexual y cultivo en vivero (variables de supervivencia, sustratos, inóculos). La capacitación de recursos humanos se hará mediante pasantías y talleres de capacitación en el marco del Jardín Botánico y transferencia de información a viveristas, emprendedores y paisajistas. Como productos se esperan 40 nuevas accesiones al Banco y su correspondiente evaluación de calidad de semillas, protocolos de métodos de propagación y cultivo, la realización de un taller de capacitación y una pasantía al año y la publicación de resultados. La pertinencia de estudiar la domesticación de estas especies surge frente a su potencial de uso para múltiples fines y frente al poco desarrollo que aún presenta el sector de producción intensiva de especies nativas. Se espera que la información generada sirva de base, tanto para aportar materias primas y avanzar regionalmente en el desarrollo agroindustrial de pesticidas naturales, como para la provisión de ejemplares cultivados con técnicas conservativas de variabilidad y viabilidad genética para intervenciones paisajistas en áreas urbanas y remediación de paisajes, evitando la extracción directa del recurso.