Long-lived States in an intrinsically disordered protein domain

Long-lived states (LLS) are relaxation-favoured eigenstates of J-coupled magnetic nuclei. LLS were measured, along with classical 1H and 15 N relaxation rate constants, in aminoacids of the N-terminal Unique domain of the c-Src kinase (USrc), which is disordered in vitro under physiological conditions. The relaxation rates of LLS are a probe for motions and interactions in biomolecules. LLS of the aliphatic protons of glycines, with lifetimes ca. four times longer than their spin-lattice relaxation times, are reported for the first time in an intrinsically disordered protein domain (IDP). LLS relaxation experiments were integrated with 2D spectroscopy methods, further adapting them for studies on proteins.

Meta-structure correlation in protein space unveils different selection rules for folded and intrinsically disordered proteins

The number of existing protein sequences spans a very small fraction of sequence space. Natural proteins have overcome a strong negative selective pressure to avoid the formation of insoluble aggregates. Stably folded globular proteins and intrinsically disordered proteins (IDP) use alternative solutions to the aggregation problem. While in globular proteins folding minimizes the access to aggregation prone regions IDPs on average display large exposed contact areas. Here, we introduce the concept of average meta-structure correlation map to analyze sequence space. Using this novel conceptual view we show that representative ensembles of folded and ID proteins show distinct characteristics and responds differently to sequence randomization. By studying the way evolutionary constraints act on IDPs to disable a negative function (aggregation) we might gain insight into the mechanisms by which function - enabling information is encoded in IDPs.

Caracterização morfoanatômica do melão gália no ponto de colheita

O objetivo deste trabalho foi caracterizar morfoanatomicamente o melão 'Gália', com ênfase no exocarpo e mesocarpo, no ponto de colheita. Os frutos foram obtidos em propriedade comercial localizada no município de Mossoró-RN, aos 65 dias de cultivo após a semeadura. Em laboratório, realizou-se a caracterização morfológica através da determinação da massa, espessura da polpa, comprimento longitudinal e transversal, relação de formato e índice de rendilhamento. Análises em tomografia de ressonância magnética nuclear foram realizadas para a determinação da integridade dos tecidos. As análises anatômicas foram realizadas utilizando-se de microscopia de luz e eletrônica de varredura. O melão Gália, híbrido 'Solar King', foi caracterizado como fruto do tipo baga, de formato esférico, com massa média de 1.021 g. As imagens sugerem que, na região do mesocarpo, o metabolismo acentuado e o amadurecimento mais avançado nos tecidos do centro do fruto podem ser responsáveis pelo descolamento da placenta e o amaciamento mais rápido dos tecidos em volta da cavidade interna. As áreas rendilhadas, juntamente com as ceras epicuticulares e a estrutura adensada das primeiras camadas subepidérmicas podem contribuir para o controle da perda de umidade do fruto e a resistência às injúrias mecânicas.

Protein oligomers studied by solid-state NMR the case of the full-length nucleoid-associated protein histone-like nucleoid structuring protein

Members of the histone-like nucleoid structuring protein (H-NS) family play roles both as architectural proteins and as modulators of gene expression in Gram-negative bacteria. The H-NS protein participates in modulatory processes that respond to environmental changes in osmolarity, pH, or temperature. H-NS oligomerization is essential for its activity. Structural models of different truncated forms are available. However, high-resolution structural details of full-length H-NS and its DNA-bound state have largely remained elusive. We report on progress in characterizing the biologically active H-NS oligomers with solid-state NMR. We compared uniformly ((13)C,(15)N)-labeled ssNMR preparations of the isolated N-terminal region (H-NS 1-47) and full-length H-NS (H-NS 1-137). In both cases, we obtained ssNMR spectra of good quality and characteristic of well-folded proteins. Analysis of the results of 2D and 3D (13)C-(13)C and (15)N-(13)C correlation experiments conducted at high magnetic field led to assignments of residues located in different topological regions of the free full-length H-NS. These findings confirm that the structure of the N-terminal dimerization domain is conserved in the oligomeric full-length protein. Small changes in the dimerization interface suggested by localized chemical shift variations between solution and solid-state spectra may be relevant for DNA recoginition.

Correlation of the EPR properties of perchlorotriphenylmethyl radical and their efficiency as DNP polarizers

Water soluble perchlorinated trityl (PTM) radicals were found to be effective 95 GHz DNP (dynamic nuclear polarization) polarizers in ex situ (dissolution) 13C DNP (Gabellieri et al., Angew Chem., Int. Ed. 2010, 49, 3360). The degree of the nuclear polarization obtained was reported to be dependent on the position of the chlorine substituents on the trityl skeleton. In addition, on the basis of the DNP frequency sweeps it was suggested that the 13C NMR signal enhancement is mediated by the Cl nuclei. To understand the DNP mechanism of the PTM radicals we have explored the 95 GHz EPR characteristics of these radicals that are relevant to their performance as DNP polarizers. The EPR spectra of the radicals revealed axially symmetric g-tensors. A comparison of the spectra with the 13C DNP frequency sweeps showed that although the solid effect mechanism is operational the DNP frequency sweeps reveal some extra width suggesting that contributions from EPR forbidden transitions involving 35,37Cl nuclear flips are likely. This was substantiated experimentally by ELDOR (electron-electron double resonance) detected NMR measurements, which map the EPR forbidden transitions, and ELDOR experiments that follow the depolarization of the electron spin upon irradiation of the forbidden EPR transitions. DFT (density functional theory) calculations helped to assign the observed transitions and provided the relevant spin Hamiltonian parameters. These results show that the 35,37Cl hyperfine and nuclear quadrupolar interactions cause a considerable nuclear state mixing at 95 GHz thus facilitating the polarization of the Cl nuclei upon microwave irradiation. Overlap of Cl nuclear frequencies and the 13C Larmor frequency further facilitates the polarization of the 13C nuclei by spin diffusion. Calculation of the 13C DNP frequency sweep based on the Cl nuclear polarization showed that it does lead to an increase in the width of the spectra, improving the agreement with the experimental sweeps, thus supporting the existence of a new heteronuclear assisted DNP mechanism.

On the origin of the selectivity of plasmidic H-NS towards horizontally acquired DNA: Linking H-NS oligomerization and cooperative DNA binding

The nucleoid-associated protein H-NS is a global modulator of the expression of genes associated with adaptation to environmental changes. A variant of H-NS expressed in the R27 plasmid was previously shown to selectively modulate the expression of horizontally acquired genes, with minimal effects on core genes that are repressed by the chromosomal form of H-NS. Both H-NS proteins are formed by an oligomerization domain and a DNA-binding domain, which are connected by a linker that is highly flexible in the absence of DNA. We studied DNA binding by means of oligomer-forming chimeric proteins in which domains of the chromosomal and plasmidic variants are exchanged, as well as in monomeric truncated forms containing the DNA-binding domain and variable portions of the linker. Point mutations in the linker were also examined in full-length and truncated H-NS constructs. These experiments show that the linker region contributes to DNA binding affinity and that it is a main component of the distinct DNA binding properties of chromosomal and plasmidic H-NS. We propose that interactions between the linker and DNA limit the flexibility of the connection between H- NS oligomerization and DNA binding and provide an allosteric indirect readout mechanism to detect long- range distortions of DNA, thus enabling discrimination between core and horizontally acquired DNA.

Bases cerebrales de la atención sostenida y la memoria de trabajo: un estudio de resonancia magnética funcional basado en el Continuous Performance Test

Introducción. Uno de los paradigmas más utilizados en el estudio de la atención es el Continuous Performance Test (CPT). La versión de pares idénticos (CPT-IP) se ha utilizado ampliamente para evaluar los déficits de atención en los trastornos del neurodesarrollo, neurológicos y psiquiátricos. Sin embargo, la localización de la activación cerebral de las redes atencionales varía significativamente según el diseño de resonancia magnética funcional (RMf) usado. Objetivo. Diseñar una tarea para evaluar la atención sostenida y la memoria de trabajo mediante RMf para proporcionar datos de investigación relacionados con la localización y el papel de estas funciones. Sujetos y métodos. El estudio contó con la participación de 40 estudiantes, todos ellos diestros (50%, mujeres; rango: 18-25 años). La tarea de CPT-IP se diseñó como una tarea de bloques, en la que se combinaban los períodos CPT-IP con los de reposo. Resultados. La tarea de CPT-IP utilizada activa una red formada por regiones frontales, parietales y occipitales, y éstas se relacionan con funciones ejecutivas y atencionales. Conclusiones. La tarea de CPT-IP utilizada en nuestro trabajo proporciona datos normativos en adultos sanos para el estudio del sustrato neural de la atención sostenida y la memoria de trabajo. Estos datos podrían ser útiles para evaluar trastornos que cursan con déficits en memoria de trabajo y en atención sostenida.

Rotational Doppler effect in magnetic resonance

We compute the shift in the frequency of the spin resonance in a solid that rotates in the field of a circularly polarized electromagnetic wave. Electron-spin resonance, nuclear magnetic resonance, and ferromagnetic resonance are considered. We show that contrary to the case of the rotating LC circuit, the shift in the frequency of the spin resonance has strong dependence on the symmetry of the receiver. The shift due to rotation occurs only when rotational symmetry is broken by the anisotropy of the gyromagnetic tensor, by the shape of the body or by magnetocrystalline anisotropy. General expressions for the resonance frequency and power absorption are derived and implications for experiment are discussed.

Angiorressonância magnética do crânio: revisão de 100 casos

Neste trabalho foram analisados, retrospectivamente, os exames de 100 pacientes que se submeteram a angiografia por ressonância magnética (angio-RM) do crânio com diferentes indicações clínicas. Os objetivos deste trabalho foram discutir as vantagens e desvantagens da técnica 3D TOF em exames de angio-RM cerebral e verificar as principais indicações de angio-RM na avaliação das lesões vasculares intracranianas e a freqüência dos principais achados nestes exames. As principais indicações para a realização de angio-RM neste trabalho foram cefaléia (n = 29), acidente vascular encefálico (n = 14) e ataque isquêmico transitório (n = 11). Em 11 casos não havia indicação clínica e os demais tiveram indicações diversas. Cinqüenta e dois por cento dos exames apresentaram alguma alteração. Os principais achados foram estenose vascular (n = 30), aneurisma (n = 10), variações anatômicas (n = 6), malformações vasculares (n = 4) e trombose dos seios durais (n = 2). A técnica 3D TOF, única utilizada neste trabalho, mostrou-se eficiente na maioria dos casos, com um tempo relativamente curto para sua aquisição. Como desvantagem, não se mostra eficaz para cobrir grandes volumes.

Avaliação das fístulas urogenitais por urorressonância magnética

OBJETIVO: As fístulas vesicovaginais e ureterovaginais são complicações incomuns, secundárias a doenças ou a cirurgias pélvicas. O sucesso terapêutico dessas fístulas depende de adequada avaliação pré-operatória para o diagnóstico e visualização do seu trajeto. Este trabalho tem o objetivo de demonstrar o potencial da urorressonância no diagnóstico das fístulas urogenitais e na visualização dos seus trajetos. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram analisados, retrospectivamente, os prontuários médicos e as imagens radiológicas e de urorressonância magnética de sete pacientes do sexo feminino com diagnóstico de fístula urogenital. Para a urorressonância foram realizadas seqüências 3D-HASTE com saturação de gordura. RESULTADOS: Seis pacientes apresentavam fístula vesicovaginal e uma paciente tinha diagnóstico de fístula ureterovaginal à direita. Com a utilização da urorressonância magnética, foi possível demonstrar o trajeto da fístula em seis das sete pacientes (85,7%), sem a necessidade de cateterização vesical ou da injeção de contraste. CONCLUSÃO: Este estudo demonstra o potencial e a aplicabilidade da urorressonância na avaliação dessas fístulas.

Correlação interobservador das alterações morfológicas das vias biliares em pacientes com esquistossomose mansoni pela colangiorressonância magnética

OBJETIVO: Descrever as alterações das vias biliares pela colangiografia por ressonância magnética (CPRM) na esquistossomose hepatoesplênica e avaliar a concordância interobservador da CPRM na detecção de colangiopatia esquistossomótica. MATERIAIS E MÉTODOS: Estudo prospectivo e transversal em 24 pacientes com a forma hepatoesplênica da esquistossomose mansoni e em 6 pacientes sadios, como grupo controle, com avaliação da via biliar pela CPRM. As alterações da via biliar consideradas foram: distorção, afilamento, estenose, dilatação e irregularidade. Foi calculada a concordância interobsevador para alteração da via biliar com o teste de McNemar e o índice kappa (κ). RESULTADOS: A concordância interobservador na caracterização de distorção e afilamento da via biliar foi quase perfeita (κ = 0,867; intervalo de confiança [IC] 95% [0,512-1,0] e κ = 0,865; IC 95% [0,51-1,0], respectivamente). A concordância foi substancial para a estenose (κ = 0,78; IC 95% [0,424-1,0]), moderada para dilatação (κ = 0,595; IC 95% [0,247-0,942]) e regular para afilamento (κ = 0,229; IC 95% [0,095-0,552]). CONCLUSÃO: As alterações observadas nas vias biliares foram, em ordem decrescente de ocorrência: distorção, afilamento, estenose, dilatação e irregularidade. A concordância interobservador para sinais de colangiopatia esquistossomótica foi quase perfeita para distorção e afilamento e substancial para estenose.

Avaliação de meios de contraste submetidos à radiação ionizante

OBJETIVO: O presente estudo consistiu em investigar a influência da radiação ionizante por raios X e raios gama sobre a estabilidade molecular de diversos meios de contraste radiológicos utilizados em exames de diagnóstico por imagem, por meio da espectroscopia de ressonância magnética nuclear de ¹H e 13C. MATERIAIS E MÉTODOS: Oito diferentes meios de contraste iodados (três iônicos e cinco não iônicos) foram expostos à radiação por raios X e raios gama. Em seguida, espectros de ressonância magnética nuclear de ¹H e 13C{¹H} foram coletados. RESULTADOS: Os espectros de ressonância magnética nuclear de 13C{¹H} de ambos os meios de contraste iônicos e não iônicos irradiados por raios X ou raios gama mostraram que não houve alterações na composição química desses contrastes. CONCLUSÃO: Não há problemas em armazenar as amostras nas salas, ou próximo aos equipamentos em que são realizados os exames. Enfatiza-se que a radiação recebida pelas amostras durante os ensaios foi direta, enquanto em uma sala de exames de radiodiagnóstico a radiação é indireta e, portanto, os níveis de radiações nestes casos são bastante inferiores àqueles empregados neste estudo.

Verifique sus conocimientos sobre resonancia magnética (RM)

La presente entrega de la serie de Nursing sobre las pruebas complementarias está dedicada a la resonancia magnética (RM). Esta modalidad diagnóstica tiene características específicas que la diferencian sustancialmente de las demás modalidades diagnósticas presentadas en esta serie. Las particularidades de la RM, desde el punto de vista de los cuidados de enfermería, se centran en la necesidad de conocer, mínimamente, las bases de obtención de la imagen diagnóstica, sus principales características y los inconvenientes y contraindicaciones para el paciente. Enfermería tiene un papel relevante en la fase previa de la exploración, con la información sobre las características de la prueba, la preparación específica para cada técnica y los cuidados durante y después de la misma, teniendo en cuenta que pueden variar en función de la estructura estudiada y de la indicación de la exploración. Todo ello permitirá que el profesional de enfermería pueda asegurar la integridad y la seguridad del paciente durante el proceso diagnóstico mediante RM.

Verifique sus conocimientos sobre resonancia magnética (RM)

La presente entrega de la serie de Nursing sobre las pruebas complementarias está dedicada a la resonancia magnética (RM). Esta modalidad diagnóstica tiene características específicas que la diferencian sustancialmente de las demás modalidades diagnósticas presentadas en esta serie. Las particularidades de la RM, desde el punto de vista de los cuidados de enfermería, se centran en la necesidad de conocer, mínimamente, las bases de obtención de la imagen diagnóstica, sus principales características y los inconvenientes y contraindicaciones para el paciente. Enfermería tiene un papel relevante en la fase previa de la exploración, con la información sobre las características de la prueba, la preparación específica para cada técnica y los cuidados durante y después de la misma, teniendo en cuenta que pueden variar en función de la estructura estudiada y de la indicación de la exploración. Todo ello permitirá que el profesional de enfermería pueda asegurar la integridad y la seguridad del paciente durante el proceso diagnóstico mediante RM.

O perfil Brasileiro de propriedade intelectual em radiologia e diagnóstico por imagem em um contexto internacional, nos anos 2000-2009

OBJETIVO: Analisar a inovação tecnológica brasileira na área de radiologia e diagnóstico por imagem, em termos de indicadores de patentes. MATERIAIS E MÉTODOS: Este é um estudo analítico-exploratório de informações recuperadas por meio de consultas cruzadas nas bases de dados dos escritórios de propriedade intelectual do Brasil (Instituto Nacional da Propriedade Industrial - INPI), dos Estados Unidos (United States Patent and Trademark Office - USPTO) e da Europa (European Patent Office - EPO). RESULTADOS: Foram encontradas 277.057 patentes. Desse total, 7.800 foram registradas no INPI (3%), 65.428 (24%) registradas no EPO e 203.829 (73%) emitidas no USPTO. O Brasil é o país signatário em 1.732 patentes publicadas no INPI, 80 no EPO e 26 no escritório USPTO. Globalmente, 219.993 (79%) patentes referiam-se a dispositivos eletrônicos ligados a informática em saúde, ultrassonografia, ressonância magnética, tomografia computadorizada e procedimentos de geração, comunicação e arquivamento de imagens, e 57.064 (21%) das patentes tratavam das tecnologias relacionadas a radioproteção e dosimetria, física nuclear, eletroterapia, terapia magnética e radioterapia. CONCLUSÃO: Os resultados obtidos apontam para a fragilidade da produção nacional de inovação tecnológica registrada em patentes, no campo de radiologia e diagnóstico por Imagem.