Aluminum Resistance in the Arabidopsis Mutant alr-104 Is Caused by an Aluminum-Induced Increase in Rhizosphere pH1

A mechanism that confers increased Al resistance in the Arabidopsis thaliana mutant alr-104 was investigated. A modified vibrating microelectrode system was used to measure H+ fluxes generated along the surface of small Arabidopsis roots. In the absence of Al, no differences in root H+ fluxes between wild type and alr-104 were detected. However, Al exposure induced a 2-fold increase in net H+ influx in alr-104 localized to the root tip. The increased flux raised the root surface pH of alr-104 by 0.15 unit. A root growth assay was used to assess the Al resistance of alr-104 and wild type in a strongly pH-buffered nutrient solution. Increasing the nutrient solution pH from 4.4 to 4.5 significantly increased Al resistance in wild type, which is consistent with the idea that the increased net H+ influx can account for greater Al resistance in alr-104. Differences in Al resistance between wild type and alr-104 disappeared when roots were grown in pH-buffered medium, suggesting that Al resistance in alr-104 is mediated only by pH changes in the rhizosphere. This mutant provides the first evidence, to our knowledge, for an Al-resistance mechanism based on an Al-induced increase in root surface pH.

A 104-kDa diacylglycerol kinase containing ankyrin-like repeats localizes in the cell nucleus.

The cDNA corresponding to a fourth species of diacylglycerol (DG) kinase (EC 2.7.1.107) was isolated from cDNA libraries of rat retina and brain. This cDNA encoded a 929-aa, 104-kDa polypeptide termed DGK-IV. DGK-IV was different from previously identified mammalian DG kinase species, DGK-I, DGK-II, and DGK-III, in that it contained no EF-hand motifs but did contain four ankyrin-like repeats at the carboxyl terminus. These structural features of DGK-IV closely resemble the recently cloned, eye-specific DG kinase of Drosophila that is encoded by the retinal degeneration A (rdgA) gene. However, DGK-IV was expressed primarily in the thymus and brain with relatively low expression in the eye and intestine. Furthermore, the primary structure of the DGK-IV included a nuclear targeting motif, and immunocytochemical analysis revealed DGK-IV to localize in the nucleus of COS-7 cells transfected with the epitope-tagged cDNA, suggesting an involvement of DGK-IV in intranuclear processes.

Heat-shock protein 104 expression is sufficient for thermotolerance in yeast.

In all organisms, mild heat pretreatments induce tolerance to high temperatures. In the yeast Saccharomyces cerevisiae, such pretreatments strongly induce heat-shock protein (Hsp) 104, and hsp104 mutations greatly reduce high-temperature survival, indicating Hsp1O4 plays a critical role in induced thermotolerance. Surprisingly, however, a heat-shock transcription factor mutation (hsf1-m3) that blocks the induction of Hsps does not block induced thermotolerance. To resolve these apparent contradictions, we reexamined Hsp expression in hsf1-m3 cells. HsplO4 was expressed at a higher basal level in this strain than in other S. cerevisiae strains. Moreover, whereas the hsf1-m3 mutation completely blocked the induction of Hsp26 by heat, it did not block the induction of Hsp1O4. HSP104 could not be deleted in hsf1-m3 cells because the expression of heat-shock factor (and the viability of the strain) requires nonsense suppression mediated by the yeast prion [PSI+], which in turn depends upon Hsp1O4. To determine whether the level of Hsp1O4 expressed in hsf1-m3 cells is sufficient for thermotolerance, we used heterologous promoters to regulate Hsp1O4 expression in other strains. In the presence of other inducible factors (with a conditioning pretreatment), low levels of Hsp1O4 are sufficient to provide full thermotolerance. More remarkably, in the absence of other inducible factors (without a pretreatment), high levels of Hsp1O4 are sufficient. We conclude that Hsp1O4 plays a central role in ameliorating heat toxicity. Because Hsp1O4 is nontoxic and highly conserved, manipulating the expression of Hsp1OO proteins provides an excellent prospect for manipulating thermotolerance in other species.

Caroço de algodão integral e vitamina E em dietas para bovinos Nelore, confinados por 83, 104 e 111 dias

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da inclusão de caroço de algodão e vitamina E em dietas para bovinos confinados por 83, 104 e 111 dias sobre as características da carcaça, qualidade da carne e características sensoriais da carne in natura e de hambúrgueres. Foram utilizados 54 bovinos da raça Nelore, machos, não castrados, com média de 350 kg ± 30 kg de peso vivo inicial e 24 meses de idade, divididos em três grupos de acordo com o peso vivo inicial e distribuídos em três dietas: dieta sem inclusão de caroço de algodão (C), dieta contendo 30% MS de caroço de algodão (CA) e dieta contendo 30% MS de caroço de algodão e 500 UI de vitamina E/kg de matéria seca da ração (CAE). As dietas empregadas foram compostas de diferentes concentrados, incluindo milho grão seco, polpa cítrica, bagaço de cana cru e farelo de soja, com relação volumoso:concentrado de 14:86 e média de 16% PB nas três dietas. Os animais abatidos aos 83 dias de confinamento eram correspondentes ao grupo de maior peso vivo, já os animais mais leves foram abatidos aos 111 dias de confinamento. O experimento foi em arranjo fatorial 3 x 3, considerando três dietas e três períodos de confinamento, totalizando 9 tratamentos. Os animais que permaneceram em confinamento por mais tempo apresentaram maior rendimento de carcaça (56,33%) e carnes mais macias (3,02 kg). As dietas CA e CAE resultaram em menor força de cisalhamento (3,15 e 3,31 kg, respectivamente). A inclusão de vitamina E se mostrou indiferente para a cor e TBARS, em relação à dieta CA. A inclusão do caroço de algodão em dietas para bovinos não influenciou no teor de ácidos graxos saturados, porém aumentou os teores de alguns ácidos graxos poli-insaturados (AGPI) nas carnes. Por outro lado, houve um aumento linear nos níveis de ácidos graxos saturados (AGS) à medida que aumentaram os dias de confinamento. Em relação às características sensoriais, no teste descritivo, as carnes in natura dos animais alimentados com CA e CAE foram mais macias e suculentas (P < 0,05), porém apresentaram um sabor mais intenso e os provadores treinados detectaram um sabor estranho nestas carnes (P < 0,05). No entanto, para o teste afetivo, apenas foi detectado sabor estranho para os hambúrgueres provenientes da dieta CA, os atributos aroma e aroma estranho não foram influenciados pelas dietas (P > 0,05). Por meio do teste discriminativo, foi observado que os hambúrgueres provenientes de animais alimentados com CA e CAE por 104 e 111 dias de confinamento apresentaram diferença em relação ao sabor quando comparados aos hambúrgueres de animais do grupo C destes mesmos períodos, e que os hambúrgueres da dieta CA não apresentaram diferença de sabor quanto aos dias de confinamento. A inclusão de 30% MS de caroço de algodão mostrou ser uma boa alternativa para melhorar as características físico-químicas da carne e seu perfil de ácidos graxos, entretanto atribui um sabor estranho ao produto final, independente do período de confinamento, sendo perceptível ao consumidor e reduzindo aceitabilidade. Ao longo dos dias de confinamento, a carne dos animais se torna menos saudável, do ponto de vista de composição lipídica, ao consumo humano. A adição de 500 UI de vitamina E em dietas contendo caroço de algodão mostrou-se desnecessária