Multilevel control of arabidopsis 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase by protein phosphatase 2A

Plants synthesize a myriad of isoprenoid products that are required both for essential constitutive processes and for adaptive responses to the environment. The enzyme 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase (HMGR) catalyzes a key regulatory step of the mevalonate pathway for isoprenoid biosynthesis and is modulated by many endogenous and external stimuli. In spite of that, no protein factor interacting with and regulating plant HMGR in vivo has been described so far. Here, we report the identification of two B99 regulatory subunits of protein phosphatase 2A (PP2A), designated B99a and B99b, that interact with HMGR1S and HMGR1L, the major isoforms of Arabidopsis thaliana HMGR. B99a and B99b are Ca2+ binding proteins of the EF-hand type. We show that HMGR transcript, protein, and activity levels are modulated by PP2A in Arabidopsis. When seedlings are transferred to salt-containing medium, B99a and PP2A mediate the decrease and subsequent increase of HMGR activity, which results from a steady rise of HMGR1-encoding transcript levels and an initial sharper reduction of HMGR protein level. In unchallenged plants, PP2A is a posttranslational negative regulator of HMGR activity with the participation of B99b. Our data indicate that PP2A exerts multilevel control on HMGR through the fivemember B99 protein family during normal development and in response to a variety of stress conditions.

Analysis of a Plant Complex Resistance Gene Locus Underlying Immune-Related Hybrid Incompatibility and Its Occurrence in Nature

Mechanisms underlying speciation in plants include detrimental (incompatible) genetic interactions between parental alleles that incur a fitness cost in hybrids. We reported on recessive hybrid incompatibility between an Arabidopsis thaliana strain from Poland, Landsberg erecta (Ler), and many Central Asian A. thaliana strains. The incompatible interaction is determined by a polymorphic cluster of Toll/interleukin-1 receptor-nucleotide binding-leucine rich repeat (TNL) RPP1 (Recognition of Peronospora parasitica1)-like genes in Ler and alleles of the receptor-like kinase Strubbelig Receptor Family 3 (SRF3) in Central Asian strains Kas-2 or Kond, causing temperature-dependent autoimmunity and loss of growth and reproductive fitness. Here, we genetically dissected the RPP1-like Ler locus to determine contributions of individual RPP1-like Ler (R1R8) genes to the incompatibility. In a neutral background, expression of most RPP1-like Ler genes, except R3, has no effect on growth or pathogen resistance. Incompatibility involves increased R3 expression and engineered R3 overexpression in a neutral background induces dwarfism and sterility. However, no individual RPP1-like Ler gene is sufficient for incompatibility between Ler and Kas-2 or Kond, suggesting that co-action of at least two RPP1-like members underlies this epistatic interaction. We find that the RPP1-like Ler haplotype is frequent and occurs with other Ler RPP1-like alleles in a local population in Gorzów Wielkopolski (Poland). Only Gorzów individuals carrying the RPP1-like Ler haplotype are incompatible with Kas-2 and Kond, whereas other RPP1-like alleles in the population are compatible. Therefore, the RPP1-like Ler haplotype has been maintained in genetically different individuals at a single site, allowing exploration of forces shaping the evolution of RPP1-like genes at local and regional population scales.

Variabilidade isoesterásica associada a genes de resistência à ferrugem da folha do trigo

A triticultura brasileira apresenta constantes perdas no rendimento, associadas à ocorrência da ferrugem da folha, causada pelo fungo Puccinia triticina. A incorporação da resistência genética e o conhecimento do número de genes envolvidos são importantes para os programas de melhoramento genético vegetal, que a cada ano têm introduzido resistência qualitativa nas cultivares, visando superar o aparecimento de novas raças do patógeno. As técnicas bioquímicas, baseadas na análise de polimorfismo de enzimas, possibilitam a rápida e precisa detecção de marcadores moleculares, para o estudo de aspectos básicos de genética vegetal, bem como representam valiosa ferramenta de apoio aos programas de melhoramento, pois permitem a identificação antecipada de genótipos resistentes e suscetíveis. Este trabalho visa avaliar, fitopatológica e molecularmente, a população haplodiplóide Trigo BR 35 (resistente)/IAC 13-Lorena (suscetível) de trigo (Triticum aestivum), quanto à resistência de planta adulta à ferrugem da folha, bem como à similaridade genética presente na progênie haplodiploidizada na geração F1. Nas avaliações fitopatológicas em planta adulta, das 96 linhas duplo-haplóide, 29 foram resistentes, 15 suscetíveis e 52 intermediárias apresentaram reação que variou entre nível de resistência inferior ao determinado para Trigo BR 35 a menos suscetível do que IAC 13-Lorena. A análise genética revelou dois genes parcialmente dominantes. Na análise bioquímica, através do sistema isoenzimático das esterases, foram detectadas, seis bandas, todas anódicas e com especificidade alfa-esterásica, cujas MRs (migração relativa) variaram de 0,09 a 0,69. Quanto à variabilidade genética, foi detectada, para as 96 linhas, elevada similaridade genética, a qual confirmou as análises isoesterásicas.

Decreto de 11 de noviembre de 1943 por el que se crea el Instituto de Biología Aplicada, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas.

Mediante este Decreto se creaba el Instituto de Biología aplicada en Barcelona, en el Patronato 'Alonso de Herrera'. Constaría de secciones dedicadas a la investigación de las aplicaciones de la genética vegetal y animal, de la Citogenética, de la Botánica, de Zoología y de Biología marina. El Consejo Superior de Investigaciones Científicas podría establecer centros análogos, determinados por las aplicaciones biológicas investigadoras que se presentaran en cada zona. Finalmente, el Consejo acordaría las condiciones y relaciones más adecuadas con las corporaciones o entidades que colaborasen en las finalidades de aquellos centros.

Análise da expressão dos genes da subfamília DREB em resposta à seca em plantas de Coffea canephora Conilon

Coffea canephora is one of the most economically important coffee species and in Brazil, Conilon is the most widely cultivated plant of this species. Abiotic stresses such as temperature variations and drought periods are factors that significantly affect their production and tend to worsen with globally recognized climate changes. In an attempt to understand the molecular responses of coffee plants in water deficit conditions, recent studies have identified candidate genes (CGs) as CcDREB1D. This gene showed increased expression in response to drought in the leaves of clone 14 (drought tolerant) in relation to the clone 22 (sensitive to drought) of C. canephora Conilon. Based on these results, the identification of DREB genes and their subgroups (SGs) of C. canephora, the objective is to analyze in silico and also in vivo these genes expression in leaf and root of tolerant (14, 73 and 120) and sensitive clones (22) of C. canephora Conilon submitted or not to a water deficit. In silico expressions of all DREB genes were analyzed from the Coffee Genome Hub Database and in vivo expression was performed by the technique "reverse transcription-quantitative PCR" (RT-qPCR). In silico gene expression analysis was possible to identify DREB genes with potential responses to abiotic stresses, corroborating some validated in vivo results. In this analysis, several genes showed differential expression in response to drought among the SGs (IIV), the tolerant and sensitive clones and the leaf and root. These differentially expressed genes were identified as potential CGs and among them, it was found that most tolerant clones showed increased expression in relation to sensitive in response to drought, with higher expression levels for clones 14 and 73. These highest levels were observed in leaves compared to the roots and SG-I stood at greater number of genes expressed in response to drought. These results suggest that DREB CGs, as Cc05_g06840, Cc02_g03420 e Cc08_g13960, play an important role in the regulatory mechanisms of response to drought in C. canephora Conilon.

Studies toward the identification of transcription factors in cassava storage root

Fatores de transcrição desempenham importantes funções em vários processos fisiológicos. Nos últimos anos, muitos fatores de transcrição têm sido isolados de plantas, emergindo como poderosas ferramentas na manipulação de características agronômicas. No presente trabalho, iniciamos estudos para isolar fatores de transcrição de mandioca (Manihot esculenta Crantz), importante cultura tropical e subtropical. Nossos resultados revelaram três tipos de proteínas diferencialmente expressas na raiz de reserva de mandioca (Manihot esculenta Crantz):e imunologicamente relacionadas com o fator de transcrição opaco-2 de milho. Experimentos de Southwestern mostraram duas proteínas capazes de interagir in vitro com uma seqüência de DNA do gene be2S1 de castanha-do-brasil.

Extração e análise eletroforética em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE) de proteínas totais de folhas e raízes de Piper tuberculatum

O Estado do Pará é o principal produtor brasileiro de pimenta-do-reino (Piper nigrum Link), entretanto a sua produção tem sido bastante afetada pela doença conhecida como fusariose. O Fusarium solani f. sp. piperis é o agente causador desta doença que afeta o sistema radicular da planta, causando o apodrecimento das raízes e a queda das folhas levando à morte da planta. Algumas piperáceas nativas da região amazônica, entre elas a espécie Piper tuberculatum Jacq., têm se mostrado resistentes à infecção pelo F. solani f. sp. piperis, e desta forma têm sido utilizadas em estudos de interação planta-patógeno. Neste trabalho foram avaliadas cinco condições de extração de proteínas com o objetivo de selecionar tampões adequados para a extração de proteínas totais de folhas e raízes de P. tuberculatum. Os tampões utilizados para a extração de proteínas de raízes e folhas foram: tampão salino, tampão sacarose, tampão glicerol, tampão uréia e tampão fosfato de sódio. As análises quantitativas mostraram que os tampões sacarose, glicerol e uréia foram mais eficientes na extração de proteínas de folhas e raízes. Análises de SDS-PAGE mostraram padrões diferenciados de bandas em extratos protéicos de folhas e raízes obtidos com os diferentes tampões. Os resultados obtidos neste trabalho contribuem para a identificação de tampões de extração adequados para a obtenção de amostras de proteínas totais em estudos de interação P. tuberculatum - F. solani f. sp. piperis.

A genomic assisted breeding program for cassava to improve nutritional quality and industrial traits of storage root

A mandioca é cultivada como "mandioca mansa" para consumo in natura e "mandioca para indústria" como fonte de amidos e farinhas. Raças locais foram utilizadas para descoberta de "mutações espontâneas" e desenvolvimento de abordagem evolutiva e de melhoramento para estudos de função gênica. Recursos de Genômica e Proteômica foram obtidos. Análises de expressão gênica por blot de RNA e microarranjos foram desenvolvidos para identificação de expressão diferencial. "Mandioca açucarada" foi identificada, sendo relacionada com falta de expressão do gene da BEI e de uma mutação "nonsence" na sequência do gene GBSSI causando a formação do amido serose. "Mandioca avermelhada" apresentou falta de expressão do gene CasLYB, e a "amarela" uma regulação de repressão do gene CasHYb. Análise Proteômica do complexo carotenóide-proteína, juntamente com a análise de expressão de gene da CAP4, revelaram uma dupla fita de cDNA associada ao elevado acúmulo de carotenóide. Sequenciamento do gene da GBSSI identificou 22 haplótipos e grande diversidade de nucleotídios. Populações segregantes de cruzamentos de fenótipos bioquímicos diferenciados com cultivares elites dos Cerrados foram obtidas.

Bioatividade de cipó-prata (Trigonia nivea Cambess) sobre a excreção renal de água e eletrólitos e pressão arterial

Brazil is a country with the largest world´s vegetal genetic diversity and the Environmental Protection Area (APA) of the “Serra da Mantiqueira” is a very heterogeneous region, representing one of the richest sources of pharmacologically actives materials. The population uses medicinal plants and according to the OMS, 80% of the population uses them in primary treatment of several diseases. Nevertheless, the loss of traditional knowledge associated with medicinal plants is occurring quickly. The ethnopharmacological strategy uses traditional knowledge to the search for medicinal plants that can have bioactive substances against diseases that afflicting the population and thus protect traditional knowledge. The “cipó-prata” (Trigonia nívea Cambess.) is a native plant normally found in the “Bacia do Paraná” region and present in the flora in the neighborhood of “Marins”, Piquete-SP and usually, said for the treatment of renal and urinary diseases. So, the objective of this study was test if the “cipóprata” (Trigonia nívea Cambess.) has effects on the renal excretion of water and salt, in anesthetized Wister rats. The tests were made in males Wistar rats and randomly distributed into 4 experimental groups: Group I – aqueous control, Group II – treated with aqueous extract (EA) of “cipó-prata”, Group III – water control + “tween 80”, Group IV – treated with ethanol extract (EE) and “cipó-prata”. All groups were subjected to experimental protocol, composed of three periods: Balance (40 minutes), Basal (30 minutes) and Experimental (90 minutes), occurring the urine collection every 30 minutes, from the basal period and measuring blood pressure every 10 minutes. The aqueous extract (EA) of “cipó-prata” (Trigonia nívea Cambess.) presented diuretic effect of 173% (B-2,4±1,19 μL/min reaching 6,6±1,45 μL/min, in the period EX3) and ...(Complete abstract click electronic access below)

Isolation and characterization of microsatellite loci in Sorbus aria (Rosaceae)

[EN] Sorbus aria (L) Crantz (Common Whitebeam) is native to Europe, east of the Balkans and in North Africa; it is also present in the Canary Islands. To evaluate the genetic diversity in natural populations of this vulnerable species, nine novel polymorphic microsatellite markers were isolated from enriched libraries. Microsatellite loci were screened in 97 individuals from La Palma (Canary Islands) and Sierra Nevada (Granada, Spain). Examination of the microsatellite profiles shows that S. aria individuals have up to three alleles per locus. The cloned sequences in microsatellite loci confirmed the polyploidy status of the plants. The number of alleles ranged from 5 to 14 per locus. The phenotype diversities across loci (H0 T) ranging from 0.653 to 0.847

Biología de la conservación de endemismos vagetales de los parques nacionales canarios

[ES]El presente proyecto se centra en aplicar técnicas de biología molecular, demográficas y de biología reproductiva en cuatro endemismos canarios amenazados que se encuentran total o parcialmente localizados en los parques nacionales de Canarias: Silene nocteolens Webb & Berthel. (Parque Nacional del Teide, Tenerife); Ilex perado ssp. lopezlilloi (G. Kunkel) A. Hansen & Sunding (Parque Nacional Garajonay, La Gomera), Sorbus aria (L.) Crantz (Parque Nacional de la Caldera de Taburiente, La Palma) y Bencomia exstipulata Svent. (parques nacionales del Teide y Caldera de Taburiente). Se estableció un estudio genético a través de marcadores moleculares hipervariables, microsatélites, y se determinó para cada taxón la variación genética de sus poblaciones, para su posterior aplicación en la gestión en el ámbito de la Biología de la conservación de estos taxones.

Molecular techniques for gene characterization: iPCR for identification of the 5'UTR of the ODC gene in the red macroalga Grateloupia imbricata

Máster Oficial en Gestión Costera