Mismatch repair in Xenopus egg extracts: DNA strand breaks act as signals rather than excision points.

In Xenopus egg extracts, DNA strand breaks (nicks) located 3' or 5' to a mismatch cause an overall 3-fold stimulation of the repair of the mismatch in circular heteroduplex DNA molecules. The increase in mismatch repair is almost entirely due to an increase in repair of the nicked strand, which is stimulated 5-fold. Repair synthesis is centered to the mismatch site, decreases symmetrically on both sides, and its position is not significantly altered by the presence of the nick. Therefore, it appears that in the Xenopus germ cells, the mismatch repair system utilizes nicks as signals for the induction and direction of mismatch repair, but not as the start or end point for excision and resynthesis.

Chemical egg defense in a green lacewing (Ceraeochrysa smithi)

The green lacewing Ceraeochrysa smithi (Neuroptera, Chrysopidae), like other members of its family, lays its eggs on stalks, but it is unusual in that it coats these stalks with droplets of an oily fluid. The liquid consists of a mixture of fatty acids, an ester, and a series of straight-chain aldehydes. Relative to the eggs of a congeneric chrysopid that lacks stalk fluid, the eggs of C. smithi proved well protected against ants. Components of the fluid, in an assay with a cockroach, proved potently irritant. Following emergence from the egg, C. smithi larvae imbibe the stalk fluid, thereby possibly deriving nutritive benefit, defensive advantage, or both.

DNA-protein binding assays from a single sea urchin egg: a high-sensitivity capillary electrophoresis method.

A capillary electrophoresis method has been developed to study DNA-protein complexes by mobility-shift assay. This method is at least 100 times more sensitive than conventional gel mobility-shift procedures. Key features of the technique include the use of a neutral coated capillary, a small amount of linear polymer in the separation medium, and use of covalently dye-labeled DNA probes that can be detected with a commercially available laser-induced fluorescence monitor. The capillary method provides quantitative data in runs requiring < 20 min, from which dissociation constants are readily determined. As a test case we studied interactions of a developmentally important sea urchin embryo transcription factor, SpP3A2. As little as 2-10 x 10(6) molecules of specific SpP3A2-oligonucleotide complex were reproducibly detected, using recombinant SpP3A2, crude nuclear extract, egg lysates, and even a single sea urchin egg lysed within the capillary column.

A Drosophila seminal fluid protein, Acp26Aa, stimulates egg laying in females for 1 day after mating.

Mating triggers behavioral and physiological changes in the Drosophila melanogaster female, including an elevation of egg laying. Seminal fluid molecules from the male accessory gland are responsible for initial behavioral changes, but persistence of these changes requires stored sperm. Using genetic analysis, we have identified a seminal fluid protein that is responsible for an initial elevation of egg laying. This molecule, Acp26Aa, has structural features of a prohormone and contains a region with amino acid similarity to the egg-laying hormone of Aplysia. Acp26Aa is transferred to the female during mating, where it undergoes processing. Here we report the generation and analysis of mutants, including a null, in Acp26Aa. Females mated to male flies that lack Acp26Aa lay fewer eggs than do mates of normal males. This effect is apparent only on the first day after mating. The null mutation has no other detectable physiological or behavioral effects on the male or the mated female.

Dinâmica de interações tróficas de Euschistus heros (Hemiptera: Pentatomidae) com Telenomus podisi e Trissolcus basalis (Hymenoptera: Platygastridae)

Dentre os insetos que causam prejuízo a produção de soja, os percevejos fitófagos destacam-se como o principal grupo de pragas, sendo Euschistus heros (Fabricius, 1798), atualmente, a principal espécie de praga da cultura, que está distribuída em todas as regiões brasileiras de cultivo da leguminosa. Para o controle das populações destes insetos, o método mais utilizado é o controle químico. No entanto, as exigências tem sido crescentes no que diz respeito à redução do uso de agroquímicos. Dentre as alternativas, o uso dos parasitoides de ovos Telenomus podisi Ashmead, 1881 e Trissolcus basalis Wollaston, 1858 emerge com bom potencial para programas de controle biológico. O uso desses agentes de controle deve ser baseado em estudos que assegurem a eficiência dos insetos no manejo da população da praga. O presente estudo combina experimentação laboratorial e de campo com modelagem matemática para investigar o potencial dos parasitoides como controladores do percevejo da soja. Foram realizados estudos relacionados aos parâmetros biológicos e potenciais reprodutivos de T. podisi e T. basalis através de tabelas de vida de fertilidade. Foram determinadas as exigências térmicas de ambos os parasitoides de ovos e observou-se o efeito da idade dos ovos de E. heros no parasitismo por T. podisi e T. basalis. Foi também avaliada a interação entre as duas espécies de parasitóides e determinado o número ideal de cada espécie de parasitoide a ser liberado de acordo com a densidade de ovos do hospedeiro. Finalmente um modelo matemático foi proposto visando simular interações e liberações em parasitoides, para o controle de E. heros. Com a combinação entre os experimentos e a implementação de metodologia analítica através de modelagem ecológica espera-se incrementar estratégias de controle da praga, para fundamentar a recomendação do uso do parasitoide mais eficiente para controlar E. heros, ou mesmo a melhor forma de combinar o o uso das espécies de inimigos naturais.

Tuta absoluta (Meyrick, 1917) (Lepidoptera: Gelechiidae): adequação de uma dieta artificial e avaliação do seu controle biológico com Trichogramma pretiosum Riley em tomateiro

Tuta absoluta (Meyrick, 1917) é uma das pragas-chave da cultura do tomate e outras solanáceas na América do Sul e atualmente também na Eurásia e África. Devido aos grandes prejuízos que causa à cultura, são principalmente usados inseticidas para o seu controle. Entretanto, na busca de estratégias mais sustentáveis, cada dia adquire maior importância o uso do controle biológico, como uma das estratégias do manejo integrado de pragas. Para o desenvolvimento destas estratégias é fundamental desenvolver um método de criação de T. absoluta em laboratório, em dieta artificial, sem necessitar do hospedeiro natural, muitas vezes difícil de ser obtido e mantido em laboratório, e, de grande importância para produzir parasitoides específicos para esta praga. Dentre os parasitoides mais usados para ovos de lepidópteros está Trichogramma pretiosum Riley 1879 que é usado no controle biológico aplicado desta praga. Tendo como foco principal T. absoluta, neste trabalho foram pesquisados 1) a seleção de uma dieta artificial para este lepidóptero baseando-se em características físicas e químicas, avaliando o seu desempenho por várias gerações em laboratório, e 2) avaliação de aspectos biológicos e reprodutivos de T. pretiosum parasitando ovos de T. absoluta e aspectos físicos da planta (tricomas) para compreender o controle biológico desta praga no tomateiro. Foi encontrado que uma dieta à base de germe-de-trigo, caseína e celulose é apropriada para a criação deste lepidóptero, já que o inseto mostrou adaptação à mesma no transcorrer das gerações com base em características biológicas e de tabela de vida; adicionalmente, os ovos provenientes de T. absoluta alimentada com dieta artificial são comparáveis aos da dieta natural, no parasitismo de T. pretiosum. Com relação ao controle biológico foi demonstrado que este parasitoide desenvolvido em ovos de T. absoluta, diminui seu tamanho e desempenho com o transcorrer das gerações, apresentando menor capacidade de voo do que os insetos produzidos em A. kuenhiella, sendo necessária a liberação de altas densidades de parasitoides por ovo da praga. Foi observado que, embora o parasitismo de T. pretiosum de ovos de T. absoluta seja melhor em variedades com poucos tricomas, uma alta densidade destas estruturas não impede o controle da praga alvo dependendo da disposição destas estruturas. O controle biológico de T. absoluta com T. pretiosum tem uma ação momentânea, sendo necessárias liberações frequentes devido ao fato de os parasitoides desenvolvidos na praga serem menos competitivos com aqueles provenientes do hospedeiro alternativo que apresenta ovos maiores do que T. absoluta.

Sequencing and functional analysis of the genome of a nematode egg-parasitic fungus, Pochonia chlamydosporia

Pochonia chlamydosporia is a worldwide-distributed soil fungus with a great capacity to infect and destroy the eggs and kill females of plant-parasitic nematodes. Additionally, it has the ability to colonize endophytically roots of economically-important crop plants, thereby promoting their growth and eliciting plant defenses. This multitrophic behavior makes P. chlamydosporia a potentially useful tool for sustainable agriculture approaches. We sequenced and assembled ∼41 Mb of P. chlamydosporia genomic DNA and predicted 12,122 gene models, of which many were homologous to genes of fungal pathogens of invertebrates and fungal plant pathogens. Predicted genes (65%) were functionally annotated according to Gene Ontology, and 16% of them found to share homology with genes in the Pathogen Host Interactions (PHI) database. The genome of this fungus is highly enriched in genes encoding hydrolytic enzymes, such as proteases, glycoside hydrolases and carbohydrate esterases. We used RNA-Seq technology in order to identify the genes expressed during endophytic behavior of P. chlamydosporia when colonizing barley roots. Functional annotation of these genes showed that hydrolytic enzymes and transporters are expressed during endophytism. This structural and functional analysis of the P. chlamydosporia genome provides a starting point for understanding the molecular mechanisms involved in the multitrophic lifestyle of this fungus. The genomic information provided here should also prove useful for enhancing the capabilities of this fungus as a biocontrol agent of plant-parasitic nematodes and as a plant growth-promoting organism.