Biblioteca de referência de DNA barcodes de bivalves (Mollusca: Bivalvia) e gastrópodes (Mollusca: Gastropoda) da costa Portuguesa

Dissertação de mestrado em Ecologia

Estudios evolutivos en especies de plantas nativas.

Se indagará principalmente acerca del rol de los procesos neutrales, como la deriva génica, de procesos selectivos, como la selección natural mediada por polinizadores y de procesos históricos (geológicos y climáticos del pasado) en la diversificación floral tanto a escala microevolutiva como macroevolutiva. La heterogeneidad ambiental que se presenta en amplios rangos geográficos puede promover la diferenciación entre poblaciones debido a las diferencias en condiciones físicas y biológicas. De esta manera, especies ampliamente distribuidas ofrecen la oportunidad de explorar la dinámica de los procesos evolutivos que tienen lugar a nivel interpoblacional (Dobzhansky 1970, Thompson 1999). El estudio comparativo entre especies hermanas permite comprender cómo la selección natural (adaptación) y la inercia filogenética (herencia ancestral) han modelado los rasgos de las especies que observamos en la actualidad (Díaz 2002, Schluter 2000, Futuyma 2005). Uno de los usos más importantes de la información filogenética es el de reconstruir la historia del cambio evolutivo en caracteres adaptativos mediante su mapeo en la filogenia y la reconstrucción del estado de estos caracteres en el ancestro. Así, la asociación entre transición de caracteres y transiciones en grupos funcionales es una evidencia directa de la hipótesis adaptativa de que los rasgos son seleccionados por grupos funcionales de polinizadores. Una aproximación filogenética puede permitir identificar la dirección y el tiempo de evolución. Todos estos aspectos señalan la necesidad de adoptar una perspectiva conceptualmente integrada (morfológica, genética, filogenética, filogeográfica y ecológica) en el estudio de la biología evolutiva de las flores. Estudiar como actúan los procesos micro- y macroevolutivos en las interacciones planta-polinizador, en una dimensión espacial y temporal, arrojará resultados importantes tanto en el campo teórico como en el de la conservación. Por una parte, permitirá poner a prueba hipótesis relevantes sobre la adaptación de caracteres, mientras que explorará los procesos evolutivos que subyacen a las tramas de las interacciones planta-polinizador; por otro lado, comprender el rol de los cambios climáticos pasados en la diversificación biológica es interesante tanto desde una aproximación evolutiva como desde la biología de la conservación (Avise 2000; Moritz et al. 2000; Petit et al. 2003; Hewitt 2004). Géneros a ser estudiados en este proyecto: 1- Anarthrophyllum (Fabaceae,15 spp), 2- Monttea (Plantaginaceae, 3 spp), 3- Caleolaria (Calceolariaceae 3 spp), 4- Centris (Apidae, 1 spp), 5- Jaborosa (Solanaceae, 23 spp). Metodología: Mapeado de las poblaciones. Elenco de polinizadores, frecuencia. Obtención y medición de caracteres fenotípicos florales. Néctar: concentración y vol. Aceites (peso); Morfometría geométrica (Zelditch et al. 2005). Éxito reproductivo (Dafni & Kevan 2003). Caracteres genéticos: extracción, amplificación y secuenciación: en Calceolaria se utilizarán 2 genes de cloroplasto trnH-psbA y trnS-trnG y genes anónimos nucleares de copia única (scnADN), para Jaborosa se utilizarán 3 genes de cloroplasto (trnH-psbA, TrnD-trnT y ndhF-rp32) y el gen nuclear GBSSI waxy. Finalmente para Centris cineraria se usaría el tRNA ILE y NADH Deshidrogenada subunidad 2. Análisis filogenéticos de parsimonia (Goloboff et al. 2000, Kitching et al. 1998, Nixon 2002, Farris et al. 1996, Sorenson 1999); Filogeografía: reconstrucción de redes por parsimonia (Clement et al. 2000; Posada et al. 2000), análisis de clados anidados (NCPA). Se usarán las claves de inferencia (Templeton 2004). Para todos estos análisis se utilizarán los siguientes programas: DnaSP, Network, Arlequin, MrBayes, Paup, ModelTest, Beast, TNT, WinClada TCS y GeoDis. Estadística multivariada: Los diferentes rasgos florales mencionados se analizarán utilizando distancias de Gower (datos cualitativos) y euclídeas (datos cuantitativos) mediante la técnica multivariada ACoP.

Evaluación del efecto del láser y magnetoterapia en miopatía experimental valorando biomarcadores de estrés oxidativo, histomorfometría y actividad enzimática mitocondrial. Evaluation of the effect of laser and magnetic therapy in experimental myopathy assessing oxidative stress biomarkers, histomorphometry and mitochondrial enzyme activity

El láser de baja y media energía y la magnetoterapia son utilizados en desórdenes osteomioarticulares por sus efectos analgésico, antiinflamatorio y trófico, entre los más destacados. Sin embargo, son insuficientes las investigaciones sobre su mecanismo de acción y antecedentes científicos que avalen sus efectos. Es por ello, que la determinación de acontecimientos celulares y moleculares que ocurren durante la interacción de estos tipos de energía con el sistema muscular, sería relevante para el conocimiento y optimización de tales terapias en las ciencias biomédicas. En las miopatías inflamatorias idiopáticas, se encuentra afectada la estructura, morfología y bioquímica del tejido muscular. La energía que éste requiere para el normal funcionamiento es generada en la mitocondria. Esta organela también es la responsable de la generación de especies oxidantes provocando estrés oxidativo y el inicio de los procesos de apoptosis. Por lo antes dicho, consideramos que la determinación de los biomarcadores inflamatorios asociados a estrés oxidativo, realizando el análisis histomorfométrico ultraestructural y valorando la actividad de los complejos enzimáticos mitocondriales, permitiría una evaluación de la acción terapéutica del láser y la magnetoterapia en un modelo experimental de miopatía. Para ello se propone evaluar el efecto de la magnetoterapia y del láser de baja energía (He-Ne y As.Ga) en miopatía experimental determinando indicadores inflamatorios asociados a estrés oxidativo, análisis histomorfométrico y valoración de la actividad enzimática mitocondrial. Específicamente: -Determinar indicadores inflamatorios y de estrés oxidativo: Oxido Nítrico, Grupos carbonilos, L-citrulina, Fibrinógeno, Superóxido dismutasa, Glutation peroxidasa y Catalasa por espectrofotometría. -Identificar los cambios anatomopatológicos del músculo esquelético por microscopía óptica (MO): cuantificación del infiltrado inflamatorio; MO de alta resolución (MOAR) y por microscopía electrónica: histomorfometría de la ultraestructura miofibrilar y mitocondrial. -Valorar las actividades enzimáticas de la citrato sintasa y de los complejos: I (NADH-ubiquinona reductasa), II (succinato-ubiquinona-reductasa) III (ubiquinona-citocromo c-reductasa) y IV (citocromo c-oxidasa); en mitocondrias de tejido muscular por espectrofotometría. -Evaluar la actividad apoptótica en las fibras musculares de los diferentes grupos por ténica de T.U.N.E.L. Las mediciones mitocondriales (por ME) y de infiltrado inflamatorio (por MO) se realizarán en un total de 5 fotos de aumentos similares en forma aleatoria por grupo estudiado (n=10). Los cambios estructurales observados se analizarán en el programa Axiovision 4.8, para cuantificar el área total ocupada, número total y grado de alteración de las mitocondrias y el porcentaje de infiltrado inflamatorio determinando el grado de inflamación. Los resultados de los datos cuantitativos se analizarán aplicando ANAVA (test de Fisher para comparaciones múltiples); y para los datos categóricos se utilizará Chi cuadrado (test de Pearson), estableciéndose un nivel de significación de p < 0.05 para todos los casos. Importancia del Proyecto: La salud y el bienestar del hombre son los logros perseguidos por las ciencias de la salud. La obtención de terapias curativas o paliativas con un mínimo de efectos colaterales para el enfermo se incluye en estos logros. Por esto y todo lo anteriormente expuesto es que consideramos de gran importancia poder esclarecer desde las ciencias básicas los efectos celulares y moleculares en modelos experimentales la acción de la terapia con láser y magnetoterapia para una aplicación clínica con base científica en todas las áreas de las Ciencias Médicas. In the idiopathic inflammatory myopathies, is affected the structure, morphology and biochemistry of muscle tissue. The mitochondria is responsible for the generation of oxidizing species leading to oxidative stress and the beginning of the process of apoptosis. As said before, we consider the determination of inflammatory biomarkers related to oxidative stress, by ultrastructural morphometric analysis and assessing the activity of mitochondrial enzyme complexes, permit an evaluation of the therapeutic action of laser and magnetic therapy in an experimental model myopathy. We propose to evaluate the effect of the treatment identifying indicators in experimental inflammatory myopathy associated with oxidative stress, histomorphometric analysis and assessment of mitochondrial enzyme activity. Specifically -determining: Nitric oxide, carbonyl groups, L-citrulline, fibrinogen, superoxide dismutase, glutathione peroxidase and catalase by spectrophotometry. -Identify the pathological changes in skeletal muscle by optical microscopy (OM): quantification of the inflammatory infiltrate, OM high resolution (MOAR) and electron microscopy, histomorphometry of myofibrillar and mitochondrial ultrastructure. -Evaluate the enzymatic activity of citrate synthase and complexes: I, II, III and IV in mitochondria muscle tissue by spectrophotometry. -Evaluate apoptotic activity in muscle fibers by TUNEL technique of Mitochondrial measurements and inflammatory infiltration (by OM) was performed in a total of 5 photos of similar increases in random by the study group (n = 10). The structural changes observed are discussed in the program Axiovision 4.8, to quantify number, degree of alteration of mitochondria and the percentage of inflammatory infiltrate determining the degree of inflammation. The results of the quantitative data were analyzed using ANOVA (Fisher test), and categorical data with Chi-square (Pearson test), establishing a significance level of p <0.05.

eNOS se correlaciona com a biogênese mitocondrial em corações com cardiopatia congênita e cianose

FUNDAMENTO: O programa de biogênese mitocondrial no coração parece apresentar remodelação adaptativa após estresse biomecânico e oxidativo. Os mecanismos adaptativos que protegem o metabolismo do miocárdio durante a hipóxia são coordenados, em parte, pelo óxido nítrico (NO). OBJETIVO: Observar a biogênese mitocondrial e expressão do óxido nítrico sintase (NOS) em corações de cardiopatia congênita com cianose; discutir a resposta mitocondrial à hipóxia crônica do miocárdio. MÉTODOS: Foram investigados 20 pacientes com defeitos cardíacos cianóticos (n = 10) ou acianóticos (n = 10). Foram estudadas amostras do miocárdio na via de saída ventricular direita, tomadas durante a operação. A análise morfométrica de mitocôndrias foi realizada por microscopia eletrônica de transmissão. A relação mtDNA/nDNA foi determinada com PCR em tempo real. Os níveis de transcrição da subunidade I da citocromo c oxidase (COXI), coativador-1α do receptor γ ativado por proliferador de peroxissoma (PGC-1α), o fator respiratório nuclear 1 (NRF1), e fator de transcrição mitocondrial A (Tfam) foram detectados por reação em cadeia da polimerase via transcriptase reversa (RT-PCR) ativado por fluorescência em tempo real. Os níveis proteicos de COXI e nNOS, iNOS e eNOS foram medidos por técnica de Western Blot. RESULTADOS: A densidade volumétrica mitocondrial (Vv) e a densidade numérica (Nv) foram significativamente elevadas em pacientes com cianose, em comparação com a cardiopatia congênita acianótica. MtDNA elevada e suprarregulação dos níveis de COXI, PGC-1 α, NRF1 e Tfam mRNA foram observadas em pacientes cianóticos. Os níveis de proteína de COXI e eNOS foram significativamente maiores no miocárdio de pacientes cianóticos que nos de acianóticos. Os níveis de transcrição do PGC-1α se correlacionam com os níveis de eNOS. CONCLUSÃO: A biogênese mitocondrial é ativada no miocárdio da via de saída ventricular na cardiopatia congênita com cianose, que poderia ser a resposta adaptativa à hipóxia crônica e possivelmente envolve suprarregulação da eNOS. (Arq Bras Cardiol. 2012; [online].ahead print, PP.0-0)

Métodos de análise orgânica do café. I. Comparação entre métodos de determinação do ácido clorogênico

Três métodos de determinação do ácido clorogênico em café verde foram comparados. Foram utilizadas seis amostras de café, sendo que três de qualidade de bebida Mole e três Rio. Os resultados obtidos com os três métodos para os cafés Rio não diferiram estatísticamente entre si, embora os métodos de MOORES et al. e WEISS (oficial da AOAC) deram valores menores para os cafés Mole em relação ao método cromatográfico de GNAGY modificado. É discutido uma provável interferência da alta atividade da polifenol oxidase geralmente encontrada nos cafés Mole que oxidaria o ácido clorogênico durante a extração pelos dois primeiros métodos.

Paper electrophoretic and enzimatic studies on blood serum, venom and liver of "Bothrops jararaca"

Fígado, veneno e sôro sanguíneo de "Bothrops jararaca" foram estudados por meio da eletroforese em papel e determinação de atividades enzimáticas. Xantina oxidase e deshidrogenase foram encontradas sòmente no fígado das cobras. A análise espectrográfica do veneno e do sôro confirmam os resultados negativos obtidos para xantina oxidase uma vez que não foi encontrado molibdêneo. L-amino ácido oxidase foi determinada no fígado, sÔro e veneno. A eletroforese em papel do sôro sanguíneo mostrou que existem 7 frações proteicas, sendo que duas apresentam fluorescência característica de flavinas, quando expostas à luz ultra-violeta. Em vista dos resultados obtidos é concluido que as flavinas do sôro e do veneno de Bothrops jararaca estão na maior parte ligadas às proteínas. Estas flavinas combinadas parecem estar sob a forma de FAD (flavina adenina dinucleotídeo) fazendo parte do grupo prostético da L-amino ácido oxidase, uma vez que não foi encontrada nenhuma atividade de xantina oxidase.

Caracterização de bactérias dos gêneros Mima e Herella (Tribo Mimeae, DeBord, 1942): 1) Propriedade morfo-bioquímicas e sensibilidade aos antibióticos

No presente trabalho, os autores estudaram as propriedades morfo-bioquímicas e a sinsibilidade aos antibióticos de 19 amostras de bactérias dos gêneros Mima e Herellea isoladas de material clínico e identificadas como Mima polymorpha variedade oxidans, Mima polymorpha e Herellea vaginicola. No estudo bioquímico observou-se que Herellea vaginicola foi oxidase negativa e em meio complexo nitrogenado, consistentemente ataca a glicose, galactose, manose, arabinose, xilose, lactose a 10% e irregularmente ataca a ramnose e a celobiose; em base sintética nitrogenada, além das atividades citadas, consistentemente produziu ácido a partir da lactose. Mima polymopha foi oxidase negativa, não apresentando atividade glicidolítica, quer em meio complexo nitrogenado, quer em base sintética nitrogenada. Mima polymorpha var. oxidans, foi oxidase positiva, não revelando nenhuma atividade glicidolítica. Herellea vaginicola e Mima polymorpha mostraram grande sensibilidade à gabromicina, knamicina, neomicina, colistin, sendo que a última também foi muito sensível ao cloranfenicol e rovamicina. Mima polymorpha var. oxidans, apresentou grande sensibilidade à knamicina, neomicina, colistin, cloranfenicol e wintomylon. A sensibilidade das amostras a 1 a 0,1 unidade de penicilina/ml, nas condições ensaiadas no presente trabalho, não foi absoluta, como a observada por Baumann, Doudoroff & Stanier (1968a) que permitisse uma separação entre amostras oxidase positiva e negativa ou uma diferenciação dentro do grupo das bactérias oxidase positiva.

Isolamento e caracterização de Pseudomonas maltophilia (Hugh & Ryschenkow, 1960) de material clínico humano, na cidade do Rio de Janeiro

Os autores estudaram as propriedades morfo-bioquímicas e a sensibilidade às substâncias antimicrobianas, de uma nova e rara espécie de Pseudomonas, a Pseudomonas maltophilia (Hugh & Ryschenkow, 1960), isolada de secração vaginal. Como características marcantes, dentre mais de 65 testadas, as amostras estudadas mostraram ser: oxidase negativa e lisina descarboxilase positiva; produziram desoxiribonuclease e um pigmento escuro que se difunde no meio; atacaram oxidativamente a maltose tanto em meio complexo nitrogenado como em meio de Hugh & Leifson e hidrolisaram a esculina. As amostras foram sensíveis ao cloranfenicol, gentamicina, kanamicina, colistin e gabromicina.

Endothelial mineralocorticoid receptor activation mediates endothelial dysfunction in diet-induced obesity.

AIMS: Aldosterone plays a crucial role in cardiovascular disease. 'Systemic' inhibition of its mineralocorticoid receptor (MR) decreases atherosclerosis by reducing inflammation and oxidative stress. Obesity, an important cardiovascular risk factor, is an inflammatory disease associated with increased plasma aldosterone levels. We have investigated the role of the 'endothelial' MR in obesity-induced endothelial dysfunction, the earliest stage in atherogenesis. METHODS AND RESULTS: C57BL/6 mice were exposed to a normal chow diet (ND) or a high-fat diet (HFD) alone or in combination with the MR antagonist eplerenone (200 mg/kg/day) for 14 weeks. Diet-induced obesity impaired endothelium-dependent relaxation in response to acetylcholine, whereas eplerenone treatment of obese mice prevented this. Expression analyses in aortic endothelial cells isolated from these mice revealed that eplerenone attenuated expression of pro-oxidative NADPH oxidase (subunits p22phox, p40phox) and increased expression of antioxidative genes (glutathione peroxidase-1, superoxide dismutase-1 and -3) in obesity. Eplerenone did not affect obesity-induced upregulation of cyclooxygenase (COX)-1 or prostacyclin synthase. Endothelial-specific MR deletion prevented endothelial dysfunction in obese (exhibiting high 'endogenous' aldosterone) and in 'exogenous' aldosterone-infused lean mice. Pre-incubation of aortic rings from aldosterone-treated animals with the COX-inhibitor indomethacin restored endothelial function. Exogenous aldosterone administration induced endothelial expression of p22phox in the presence, but not in the absence of the endothelial MR. CONCLUSION: Obesity-induced endothelial dysfunction depends on the 'endothelial' MR and is mediated by an imbalance of oxidative stress-modulating mechanisms. Therefore, MR antagonists may represent an attractive therapeutic strategy in the increasing population of obese patients to decrease vascular dysfunction and subsequent atherosclerotic complications.

Multimeric complexes of the PML-retinoic acid receptor alpha fusion protein in acute promyelocytic leukemia cells and interference with retinoid and peroxisome-proliferator signaling pathways.

The t(15;17) chromosomal translocation, specific for acute promyelocytic leukemia (APL), fuses the PML gene to the retinoic acid receptor alpha (RAR alpha) gene, resulting in expression of a PML-RAR alpha hybrid protein. In this report, we analyzed the nature of PML-RAR alpha-containing complexes in nuclear protein extracts of t(15;17)-positive cells. We show that endogenous PML-RAR alpha can bind to DNA as a homodimer, in contrast to RAR alpha that requires the retinoid X receptor (RXR) dimerization partner. In addition, these cells contain oligomeric complexes of PML-RAR alpha and endogenous RXR. Treatment with retinoic acid results in a decrease of PML-RAR alpha protein levels and, as a consequence, of DNA binding by the different complexes. Using responsive elements from various hormone signaling pathways, we show that PML-RAR alpha homodimers have altered DNA-binding characteristics when compared to RAR alpha-RXR alpha heterodimers. In transfected Drosophila SL-3 cells that are devoid of endogenous retinoid receptors PML-RAR alpha inhibits transactivation by RAR alpha-RXR alpha heterodimers in a dominant fashion. In addition, we show that both normal retinoid receptors and the PML-RAR alpha hybrid bind and activate the peroxisome proliferator-activated receptor responsive element from the Acyl-CoA oxidase gene, indicating that retinoids and peroxisome proliferator receptors may share common target genes. These properties of PML-RAR alpha may contribute to the transformed phenotype of APL cells.

Peroxisomal beta-oxidation--a metabolic pathway with multiple functions.

Fatty acid degradation in most organisms occurs primarily via the beta-oxidation cycle. In mammals, beta-oxidation occurs in both mitochondria and peroxisomes, whereas plants and most fungi harbor the beta-oxidation cycle only in the peroxisomes. Although several of the enzymes participating in this pathway in both organelles are similar, some distinct physiological roles have been uncovered. Recent advances in the structural elucidation of numerous mammalian and yeast enzymes involved in beta-oxidation have shed light on the basis of the substrate specificity for several of them. Of particular interest is the structural organization and function of the type 1 and 2 multifunctional enzyme (MFE-1 and MFE-2), two enzymes evolutionarily distant yet catalyzing the same overall enzymatic reactions but via opposite stereochemistry. New data on the physiological roles of the various enzymes participating in beta-oxidation have been gathered through the analysis of knockout mutants in plants, yeast and animals, as well as by the use of polyhydroxyalkanoate synthesis from beta-oxidation intermediates as a tool to study carbon flux through the pathway. In plants, both forward and reverse genetics performed on the model plant Arabidopsis thaliana have revealed novel roles for beta-oxidation in the germination process that is independent of the generation of carbohydrates for growth, as well as in embryo and flower development, and the generation of the phytohormone indole-3-acetic acid and the signal molecule jasmonic acid.

Importance of sequences adjacent to the terminal tripeptide in the import of a peroxisomal Candida tropicalis protein in plant peroxisomes.

The peroxisome targeting signal (PTS) required for import of the rat acyl-CoA oxidase (AOX; EC 1.3.3.6) and the Candida tropicalis multifunctional protein (MFP) in plant peroxisomes was assessed in transgenic Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. The native rat AOX accumulated in peroxisomes in A. thaliana cotyledons and targeting was dependent on the presence of the C-terminal tripeptide S-K-L. In contrast, the native C. tropicalis MFP, containing the consensus PTS sequence A-K-I was not targeted to plant peroxisomes. Modification of the carboxy terminus to the S-K-L tripeptide also failed to deliver the MFP to peroxisomes while addition of the last 34 amino acids of the Brassica napus isocitrate lyase, containing the terminal tripeptide S-R-M, enabled import of the fusion protein into peroxisomes. These results underline the influence of the amino acids adjacent to the terminal tripeptide of the C. tropicalis MFP on peroxisomal targeting, even in the context of a protein having a consensus PTS sequence S-K-L.

HCV infection induces mitochondrial bioenergetic unbalance: causes and effects.

Cells infected by the hepatitis C virus (HCV) are characterized by endoplasmic reticulum stress, deregulation of the calcium homeostasis and unbalance of the oxido-reduction state. In this context, mitochondrial dysfunction proved to be involved and is thought to contribute to the outcome of the HCV-related disease. Here, we propose a temporal sequence of events in the HCV-infected cell whereby the primary alteration consists of a release of Ca(2+) from the endoplasmic reticulum, followed by uptake into mitochondria. This causes successive mitochondrial alterations comprising generation of reactive oxygen and nitrogen species and impairment of the oxidative phosphorylation. A progressive adaptive response results in an enhancement of the glycolytic metabolism sustained by up-regulation of the hypoxia inducible factor. Pathogenetic implications of the model are discussed.

Dirigent domain-containing protein is part of the machinery required for formation of the lignin-based Casparian strip in the root.

The endodermis acts as a "second skin" in plant roots by providing the cellular control necessary for the selective entry of water and solutes into the vascular system. To enable such control, Casparian strips span the cell wall of adjacent endodermal cells to form a tight junction that blocks extracellular diffusion across the endodermis. This junction is composed of lignin that is polymerized by oxidative coupling of monolignols through the action of a NADPH oxidase and peroxidases. Casparian strip domain proteins (CASPs) correctly position this biosynthetic machinery by forming a protein scaffold in the plasma membrane at the site where the Casparian strip forms. Here, we show that the dirigent-domain containing protein, enhanced suberin1 (ESB1), is part of this machinery, playing an essential role in the correct formation of Casparian strips. ESB1 is localized to Casparian strips in a CASP-dependent manner, and in the absence of ESB1, disordered and defective Casparian strips are formed. In addition, loss of ESB1 disrupts the localization of the CASP1 protein at the casparian strip domain, suggesting a reciprocal requirement for both ESB1 and CASPs in forming the casparian strip domain.

Differential contribution of mitochondria, NADPH oxidases, and glycolysis to region-specific oxidant stress in the anoxic-reoxygenated embryonic heart.

The ability of the developing myocardium to tolerate oxidative stress during early gestation is an important issue with regard to possible detrimental consequences for the fetus. In the embryonic heart, antioxidant defences are low, whereas glycolytic flux is high. The pro- and antioxidant mechanisms and their dependency on glucose metabolism remain to be explored. Isolated hearts of 4-day-old chick embryos were exposed to normoxia (30 min), anoxia (30 min), and hyperoxic reoxygenation (60 min). The time course of ROS production in the whole heart and in the atria, ventricle, and outflow tract was established using lucigenin-enhanced chemiluminescence. Cardiac rhythm, conduction, and arrhythmias were determined. The activity of superoxide dismutase, catalase, gutathione reductase, and glutathione peroxidase as well as the content of reduced and oxidized glutathione were measured. The relative contribution of the ROS-generating systems was assessed by inhibition of mitochondrial complexes I and III (rotenone and myxothiazol), NADPH oxidases (diphenylene iodonium and apocynine), and nitric oxide synthases (N-monomethyl-l-arginine and N-iminoethyl-l-ornithine). The effects of glycolysis inhibition (iodoacetate), glucose deprivation, glycogen depletion, and lactate accumulation were also investigated. In untreated hearts, ROS production peaked at 10.8 ± 3.3, 9 ± 0.8, and 4.8 ± 0.4 min (means ± SD; n = 4) of reoxygenation in the atria, ventricle, and outflow tract, respectively, and was associated with arrhythmias. Functional recovery was complete after 30-40 min. At reoxygenation, 1) the respiratory chain and NADPH oxidases were the main sources of ROS in the atria and outflow tract, respectively; 2) glucose deprivation decreased, whereas glycogen depletion increased, oxidative stress; 3) lactate worsened oxidant stress via NADPH oxidase activation; 4) glycolysis blockade enhanced ROS production; 5) no nitrosative stress was detectable; and 6) the glutathione redox cycle appeared to be a major antioxidant system. Thus, the glycolytic pathway plays a predominant role in reoxygenation-induced oxidative stress during early cardiogenesis. The relative contribution of mitochondria and extramitochondrial systems to ROS generation varies from one region to another and throughout reoxygenation.