Structure of the HERG K+ channel S5P extracellular linker - Role of an amphipathic alpha-helix in C-type inactivation

The HERG K+ channel has very unusual kinetic behavior that includes slow activation but rapid inactivation. These features are critical for normal cardiac repolarization as well as in preventing lethal ventricular arrhythmias. Mutagenesis studies have shown that the extracellular peptide linker joining the fifth transmembrane domain to the pore helix is critical for rapid inactivation of the HERG K+ channel. This peptide linker is also considerably longer in HERG K+ channels, 40 amino acids, than in most other voltage-gated K+ channels. In this study we show that a synthetic 42-residue peptide corresponding to this linker region of the HERG K+ channel does not have defined structural elements in aqueous solution; however, it displays two well defined helical regions when in the presence of SDS micelles. The helices correspond to Trp(585)-Ile(593) and Gly(604)-Tyr(611) of the channel. The Trp(585)-Ile(593) helix has distinct hydrophilic and hydrophobic surfaces. The Gly(604)-Tyr(611) helix corresponds to an N-terminal extension of the pore helix. Electrophysiological studies of HERG currents following application of exogenous S5P peptides show that the amphipathic helix in the S5P linker interacts with the pore region of the channel in a voltage-dependent manner.

χ-conopeptide MrIA partially overlaps desipramine and cocaine binding sites on the human norepinephrine transporter

The interactions of chi-conopeptide MrIA with the human norepinephrine transporter (hNET) were investigated by determining the effects of hNET point mutations on the inhibitory potency of MrIA. The mutants were produced by site-directed mutagenesis and expressed in COS-7 cells. The potency of MrIA was greater for inhibition of uptake by hNET of [H-3] norepinephrine (K-i 1.89 muM) than [H-3] dopamine (K-i 4.33 muM), and the human dopamine transporter and serotonin transporter were not inhibited by MrIA ( to 7 muM). Of 18 mutations where hNET amino acid residues were exchanged with those of the human dopamine transporter, MrIA had increased potency for inhibition of [H-3] norepinephrine uptake for three mutations ( in predicted extracellular loops 3 and 4 and transmembrane domain (TMD) 8) and decreased potency for one mutation (in TMD6 and intracellular loop (IL) 3). Of the 12 additional mutations in TMDs 2, 4, 5, and 11 and IL1, three mutations (in TMD2 and IL1) had reduced MrIA inhibitory potency. All of the other mutations tested had no influence on MrIA potency. A comparison of the results with previous data for desipramine and cocaine inhibition of norepinephrine uptake by the mutant hNETs reveals that MrIA binding to hNET occurs at a site that is distinct from but overlaps with the binding sites for tricyclic antidepressants and cocaine.

Insights into the structural basis for zinc inhibition of the glycine receptor

Histidines 107 and 109 in the glycine receptor ( GlyR) alpha(1) subunit have previously been identified as determinants of the inhibitory zinc-binding site. Based on modeling of the GlyR alpha(1) subunit extracellular domain by homology to the acetylcholine-binding protein crystal structure, we hypothesized that inhibitory zinc is bound within the vestibule lumen at subunit interfaces, where it is ligated by His(107) from one subunit and His(109) from an adjacent subunit. This was tested by co-expressing alpha(1) subunits containing the H107A mutation with alpha(1) subunits containing the H109A mutation. Although sensitivity to zinc inhibition is markedly reduced when either mutation is individually incorporated into all five subunits, the GlyRs formed by the co-expression of H107A mutant subunits with H109A mutant subunits exhibited an inhibitory zinc sensitivity similar to that of the wild type alpha(1) homomeric GlyR. This constitutes strong evidence that inhibitory zinc is coordinated at the interface between adjacent alpha(1) subunits. No evidence was found for beta subunit involvement in the coordination of inhibitory zinc, indicating that a maximum of two zinc-binding sites per alpha(1)beta receptor is sufficient for maximal zinc inhibition. Our data also show that two zinc-binding sites are sufficient for significant inhibition of alpha(1) homomers. The binding of zinc at the interface between adjacent alpha(1) subunits could restrict intersubunit movements, providing a feasible mechanism for the inhibition of channel activation by zinc.

Ácidos húmicos extraídos do lodo de esgoto sanitário e seus efeitos em plantas

O lodo de esgoto possui alto teor de matéria orgânica porém, também estão presentes diferentes poluentes e patógenos. Desta forma, neste trabalho foi extraído ácido húmico (AH) o qual é um composto resultante do fracionamento de substâncias húmicas que compreendem um grupo de compostos de carbono gerados na decomposição de resíduos orgânicos que sofrem ressíntese formando o húmus. O ácido húmico promove diversos benefícios nos vegetais, como crescimento, elongação celular, tolerância a estresses e aumento da permeabilidade da membrana plasmática. Com base nestas características, o presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos citogenéticos (ensaio Allium cepa), fisiológicos, anatômicos e bioquímicos do ácido húmico do lodo de esgoto sanitário. Foi realizada caracterização elementar do material para a definição das doses. Após 20 dias de tratamento, foram realizadas coletas do material e, posteriormente, analisadas. A caracterização química do AH indicou-o como bom condicionador para culturas apresentando elevadas taxas de C, H e N. Não foi observado efeito de toxicidade, citotoxicidade, genotoxicidade e mutagenicidade do AH. Foi verificado aumento expressivo de todos os pigmentos fotossintéticos vegetais nas concentrações mais altas (2 mM C L-1 e 4 mM C L-1). Houve aumento da expressão da ATPAse em todos os tratamentos e das enzimas do estresse oxidativo (CAT, SOD, APX, GST) em diferentes concentrações. A integração destas análises permitiu concluir que o ácido húmico do lodo de esgoto pode ser utilizado como adubo orgânico, pois foi observado benefícios no vegetal tais como maior crescimento vegetal e aumento da atividade nas enzimas do estresse oxidativo.

Crescimento, produção e rendimento dos clones da variedade ‘Conilon Vitória’ em condições de déficit hídrico e irrigado

O Estado do Espírito Santo é o maior produtor de grãos de café conilon do Brasil. Devido aos trabalhos na seleção de plantas produtivas, os avanços na produtividade desta cultura são mais pronunciados com a utilização da técnica da irrigação. A utilização da irrigação na cafeicultura possibilita a adoção de novas tecnologias de plantio, expansão da área produtiva, uniformização da produção diminuindo os grãos chochos e mal granados, além de mitigar os problemas da deficiência hídrica nos períodos críticos da cultura. Diante do exposto, objetivou-se com este estudo, avaliar o crescimento, a produção e o rendimento dos treze clones da variedade de café ‘Conilon Vitória’, em condições de déficit hídrico e irrigado. O experimento foi instalado no ano de 2010 no Instituto Federal do Espírito Santo, Campus Alegre, em esquema de parcelas subdivididas 3 x 13, sendo nas parcelas o manejo de irrigação em três níveis (irrigado, irrigado com déficit hídrico de 50% e sem irrigação) e nas subparcelas os clones da variedade ‘Conilon Vitória’ em treze níveis, em um delineamento em blocos casualizados, com três repetições. Cada parcela experimental foi constituída por cinco plantas úteis. O manejo da irrigação adotado foi via clima, onde a ETo foi estimada por meio da equação de Hargreaves e Samani (1985). Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey para comparações entre o fator manejo e Scott-Knott para comparações entre o fator clone. O crescimento dos ramos das plantas foi diferenciado em relação ao manejo de irrigação aplicado. Plantas sem irrigação apresentaram maiores picos de crescimento. Plantas irrigadas apresentaram menores picos de crescimento dos ramos, porém, com maior período de crescimento. A produtividade média de plantas irrigadas foi cerca de 474,5% superior a plantas sem irrigação. A produtividade média de plantas irrigadas com déficit hídrico de 50% foi cerca de 329,6 % superior a plantas sem irrigação. O rendimento entre plantas irrigadas e irrigadas com déficit hídrico de 50% não diferiu. Já plantas sem irrigação apresentaram menor rendimento em todos os clones. A irrigação influenciou no tamanho dos grãos, plantas irrigadas apresentaram maiores percentagens de grãos retidos em peneiras 13 e superiores. Já plantas sem irrigação apresentaram maiores percentagens de grãos retidos na fundagem.

Crescimento, produção e rendimento dos clones da variedade ‘Conilon Vitória’ em condições de déficit hídrico e irrigado

O Estado do Espírito Santo é o maior produtor de grãos de café conilon do Brasil. Devido aos trabalhos na seleção de plantas produtivas, os avanços na produtividade desta cultura são mais pronunciados com a utilização da técnica da irrigação. A utilização da irrigação na cafeicultura possibilita a adoção de novas tecnologias de plantio, expansão da área produtiva, uniformização da produção diminuindo os grãos chochos e mal granados, além de mitigar os problemas da deficiência hídrica nos períodos críticos da cultura. Diante do exposto, objetivou-se com este estudo, avaliar o crescimento, a produção e o rendimento dos treze clones da variedade de café ‘Conilon Vitória’, em condições de déficit hídrico e irrigado. O experimento foi instalado no ano de 2010 no Instituto Federal do Espírito Santo, Campus Alegre, em esquema de parcelas subdivididas 3 x 13, sendo nas parcelas o manejo de irrigação em três níveis (irrigado, irrigado com déficit hídrico de 50% e sem irrigação) e nas subparcelas os clones da variedade ‘Conilon Vitória’ em treze níveis, em um delineamento em blocos casualizados, com três repetições. Cada parcela experimental foi constituída por cinco plantas úteis. O manejo da irrigação adotado foi via clima, onde a ETo foi estimada por meio da equação de Hargreaves e Samani (1985). Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey para comparações entre o fator manejo e Scott-Knott para comparações entre o fator clone. O crescimento dos ramos das plantas foi diferenciado em relação ao manejo de irrigação aplicado. Plantas sem irrigação apresentaram maiores picos de crescimento. Plantas irrigadas apresentaram menores picos de crescimento dos ramos, porém, com maior período de crescimento. A produtividade média de plantas irrigadas foi cerca de 474,5% superior a plantas sem irrigação. A produtividade média de plantas irrigadas com déficit hídrico de 50% foi cerca de 329,6 % superior a plantas sem irrigação. O rendimento entre plantas irrigadas e irrigadas com déficit hídrico de 50% não diferiu. Já plantas sem irrigação apresentaram menor rendimento em todos os clones. A irrigação influenciou no tamanho dos grãos, plantas irrigadas apresentaram maiores percentagens de grãos retidos em peneiras 13 e superiores. Já plantas sem irrigação apresentaram maiores percentagens de grãos retidos na fundagem.

Type checking cryptography implementations

Cryptographic software development is a challenging eld: high performance must be achieved, while ensuring correctness and com- pliance with low-level security policies. CAO is a domain speci c language designed to assist development of cryptographic software. An important feature of this language is the design of a novel type system introducing native types such as prede ned sized vectors, matrices and bit strings, residue classes modulo an integer, nite elds and nite eld extensions, allowing for extensive static validation of source code. We present the formalisation, validation and implementation of this type system

Avaliação de genótipos de cana-de-açúcar para início de safra na microrregião Centro de Pernambuco

As diferentes respostas dos genótipos de cana-de-açúcar (Saccharum spp.), em relação à produtividade, quando submetidos a mudanças nos diferentes ciclos de colheita, representam problema para os agricultores e grande desafio para os melhoristas, sendo de interesse comum a identificação e obtenção de variedades que apresentem como características alta produtividade agroindustrial, ampla estabilidade, longevidade e excelente viabilidade econômica em sua exploração comercial. Objetivou-se, com este trabalho, avaliar o desempenho agroindustrial de 11 clones e 15 variedades de cana-de-açúcar, na microrregião canavieira da Zona Centro de Pernambuco, considerando-se os cultivos de cana planta, soca e ressoca, e eleger os genótipos mais produtivos. O experimento foi conduzido na área agrícola da Usina Petribú, município de Lagoa de Itaenga. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos casualizados, com quatro repetições. Foram avaliadas as variáveis toneladas de pol por hectare (TPH), toneladas de cana por hectare (TCH), fibra (FIB), pol % corrigida (PCC), pureza (PZA), teor de sólidos solúveis (BRIX) e açúcar total recuperável (ATR). Pela análise de variância, foram detectadas diferenças significativas entre os genótipos, indicando variabilidade genética. A alta estimativa da herdabilidade média para a variável TCH indicou elevada possibilidade de êxito na seleção, baseando-se neste importante componente de produção. Por meio da análise econômica, constata-se que as variedades RB92579 e RB93509 apresentam melhor desempenho para colheita no início da safra.

Desenvolvimento inicial de mudas de Butia odorata (Barb. Rodr.) Noblick cultivadas em recipientes

Butia odorata (Barb.Rodr.) Noblick (butiazeiro) é uma palmeira nativa do sul do Brasil, com grande demanda para usos ornamental e agroindustrial. O objetivo deste estudo foi avaliar o desenvolvimento inicial de mudas de butiazeiro, em recipientes com diferentes composições de substratos. O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação sem controle de temperatura e umidade. Foram utilizadas mudas com 60 dias após a germinação, e avaliados os substratos, em cinco proporções, dos componentes casca de arroz carbonizada e casca de pinus. Em etapa posterior, monitorou-se o efeito do pH do substrato no desenvolvimento das mudas mantidas nos mesmos recipientes e tratamentos. Para tanto, as plantas foram distribuídas em igual número e representação dos tratamentos, em quatro grupos, com quatro níveis de pH do substrato (4,0; 4,9; 5,8 e 6,7). Noventa dias após o início da primeira etapa, e 161 dias após o início da segunda, foram avaliados o desenvolvimento das plantas, a condutividade elétrica e o pH dos substratos. Na primeira etapa, constatou-se diferença entre os tratamentos somente para altura das plantas e pH do substrato, ambas relacionadas diretamente com a proporção de casca de pinus na formulação. Na segunda etapa, a composição do substrato foi determinante para o maior desenvolvimento das mudas. Somente o número de folhas não apresentou diferença significativa entre os tratamentos. Contudo, para todas as variáveis, a presença de casca de pinus, mesmo em baixa proporção, foi suficiente para favorecer o desenvolvimento vegetativo.

Decomposition of ground biomass of secondary forest and yield of annual crops in no tillage

ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the dynamics of decomposition process of chopped secondary forest system, previously enriched with legumes Inga velutina Willd. and Stryphnodendron pulcherrimum (Willd.) Hochr. and the contribution of this process to the nutrient input to the cultivation of corn and bean under no-tillage. The experimental design was a randomized block, split plot with four replications. The plots were two species (I. velutina and S. pulcherrimum) and the subplots were seven times of evaluation (0, 7, 28, 63, 189, 252, 294 days after experiment installation). There was no difference (p ≥ 0.05) between the secondary forest systems enriched and no interaction with times for biomass waste, decomposition constant and half-life time. The waste of S. pulcherrimum trees had higher (p < 0.05) C/N ratio than that I. velutina. However, this one was higher (p < 0.05) in lignin content. Nevertheless, the dynamics of residue decomposition was similar. The corn yield was higher (p < 0.05) in cultivation under I.velutina waste. Meanwhile, the beans planted after corn, shows similar (p > 0.05) yield in both areas, regardless of the waste origin.

Surface plasmon resonance as a tool in the functional analisys of an immunodominant site in foot-and-mouth disease virus

A fast and direct surface plasmon resonance (SPR) method for the kinetic analysis of the interactions between peptide antigens and immobilised monoclonal antibodies (mAb) has been established. Protocols have been developed to overcome the problems posed by the small size of the analytes (< 1600 Da). The interactions were well described by a simple 1:1 bimolecular interaction and the rate constants were self-consistent and reproducible. The key features for the accuracy of the kinetic constants measured were high buffer flow rates, medium antibody surface densities and high peptide concentrations. The method was applied to an extensive analysis of over 40 peptide analogues towards two distinct anti-FMDV antibodies, providing data in total agreement with previous competition ELISA experiments. Eleven linear 15-residue synthetic peptides, reproducing all possible combinations of the four replacements found in foot-and-mouth disease virus (FMDV) field isolate C-S30, were evaluated. The direct kinetic SPR analysis of the interactions between these peptides and three anti-site A mAbs suggested additivity in all combinations of the four relevant mutations, which was confirmed by parallel ELISA analysis. The four-point mutant peptide (A15S30) reproducing site A from the C-S30 strain was the least antigenic of the set, in disagreement with previously reported studies with the virus isolate. Increasing peptide size from 15 to 21 residues did not significantly improve antigenicity. Overnight incubation of A15S30 with mAb 4C4 in solution showed a marked increase in peptide antigenicity not observed for other peptide analogues, suggesting that conformational rearrangement could lead to a stable peptide-antibody complex. In fact, peptide cyclization clearly improved antigenicity, confirming an antigenic reversion in a multiply substituted peptide. Solution NMR studies of both linear and cyclic versions of the antigenic loop of FMDV C-S30 showed that structural features previously correlated with antigenicity were more pronounced in the cyclic peptide. Twenty-six synthetic peptides, corresponding to all possible combinations of five single-point antigenicity-enhancing replacements in the GH loop of FMDV C-S8c1, were also studied. SPR kinetic screening of these peptides was not possible due to problems mainly related to the high mAb affinities displayed by these synthetic antigens. Solution affinity SPR analysis was employed and affinities displayed were generally comparable to or even higher than those corresponding to the C-S8c1 reference peptide A15. The NMR characterisation of one of these multiple mutants in solution showed that it had a conformational behaviour quite similar to that of the native sequence A15 and the X-ray diffraction crystallographic analysis of the peptide ? mAb 4C4 complex showed paratope ? epitope interactions identical to all FMDV peptide ? mAb complexes studied so far. Key residues for these interactions are those directly involved in epitope ? paratope contacts (141Arg, 143Asp, 146His) as well as residues able to stabilise a particular peptide global folding. A quasi-cyclic conformation is held up by a hydrophobic cavity defined by residues 138, 144 and 147 and by other key intrapeptide hydrogen bonds, delineating an open turn at positions 141, 142 and 143 (corresponding to the Arg-Gly-Asp motif).

Para um agronegócio sem exclusão

Desde que a industrialização do campo passou a criar contingentes de trabalhadores rurais desempregados, os governos vêm gastando recursos na desapropriação de terras para reforma agrária, sem levar em consideração a necessidade de também prover uma infra-estrutura adequada e, principalmente, os meios para o sustento digno desses cidadãos excluídos. Este artigo propõe uma mudança na política agroindustrial brasileira, destinada a ofertar empregos no campo, aproveitando a vocação exportadora do agronegócio. A experiência de outros países na questão das tensões sociais é tomada como referência.

Prevalência de obesidade em localidade do Estado de São Paulo, Brasil, 1987

Foi estudada a prevalência de obesidade na população urbana de 18-74 anos residente em 1987 no Município de Araraquara, SP, Brasil, cidade média agro industrial de 150.000 habitantes, situada a 250 km a noroeste da Capital do Estado. Foram estudados 1.126 habitantes, 502 do sexo masculino e 624 do feminino, selecionados por uma amostragem equiprobabilística por conglomerados. A prevalência de sobrepeso (Quetelet 25-29,9 kg/m²) foi de 26,9% para o sexo masculino e de 27,7% para o feminino. A prevalência de obesidade (Quetelet maior ou igual a 30,0 kg/m²) foi de 10,2% para o sexo masculino e de 14,7% para o feminino. Estas percentagens são bastante elevadas quando se as compara com as de países afluentes anglo-saxões. Discutem-se as causas do fenômeno, já que a cidade é um Município afluente de economia agroindustrial. Quando se definiram critérios próprios para Araraquara (P85 e P95 do Quetelet para a idade de 20-29 anos por sexo) verificou-se que o padrão "magro" para o Município é mais magro do que o similar norte-americano, o que torna criticável a extensão de critérios de corte oriundos de outras localidades para regiões de características diferentes.

Controlo tolerante a falhas de um canal de rega

A presente dissertação pretende conceber e implementar um sistema de controlo tolerante a falhas, no canal experimental de rega da Universidade de Évora, utilizando um modelo implementado em MATLAB/SIMULINK®. Como forma de responder a este desafio, analisaram-se várias técnicas de diagnóstico de falhas, tendo-se optado por técnicas baseadas em redes neuronais para o desenvolvimento de um sistema de detecção e isolamento de falhas no canal de rega, sem ter em conta o tipo de sistema de controlo utilizado. As redes neuronais foram, assim, os processadores não lineares utilizados e mais aconselhados em situações onde exista uma abundância de dados do processo, porque aprendem por exemplos e são suportadas por teorias estatísticas e de optimização, focando não somente o processamento de sinais, como também expandindo os horizontes desse processamento. A ênfase dos modelos das redes neuronais está na sua dinâmica, na sua estabilidade e no seu comportamento. Portanto, o trabalho de investigação do qual resultou esta Dissertação teve como principais objectivos o desenvolvimento de modelos de redes neuronais que representassem da melhor forma a dinâmica do canal de rega, de modo a obter um sistema de detecção de falhas que faça uma comparação entre os valores obtidos nos modelos e no processo. Com esta diferença de valores, da qual resultará um resíduo, é possível desenvolver tanto o sistema de detecção como de isolamento de falhas baseados nas redes neuronais, possibilitando assim o desenvolvimento dum sistema de controlo tolerante a falhas, que engloba os módulos de detecção, de isolamento/diagnóstico e de reconfiguração do canal de rega. Em síntese, na Dissertação realizada desenvolveu-se um sistema que permite reconfigurar o processo em caso de ocorrência de falhas, melhorando significativamente o desempenho do canal de rega.