Identification and characterization of novel classes of macrophage migration inhibitory factor (MIF) inhibitors with distinct mechanisms of action.

Macrophage migration inhibitory factor (MIF), a proinflammatory cytokine, is considered an attractive therapeutic target in multiple inflammatory and autoimmune disorders. In addition to its known biologic activities, MIF can also function as a tautomerase. Several small molecules have been reported to be effective inhibitors of MIF tautomerase activity in vitro. Herein we employed a robust activity-based assay to identify different classes of novel inhibitors of the catalytic and biological activities of MIF. Several novel chemical classes of inhibitors of the catalytic activity of MIF with IC(50) values in the range of 0.2-15.5 microm were identified and validated. The interaction site and mechanism of action of these inhibitors were defined using structure-activity studies and a battery of biochemical and biophysical methods. MIF inhibitors emerging from these studies could be divided into three categories based on their mechanism of action: 1) molecules that covalently modify the catalytic site at the N-terminal proline residue, Pro(1); 2) a novel class of catalytic site inhibitors; and finally 3) molecules that disrupt the trimeric structure of MIF. Importantly, all inhibitors demonstrated total inhibition of MIF-mediated glucocorticoid overriding and AKT phosphorylation, whereas ebselen, a trimer-disrupting inhibitor, additionally acted as a potent hyperagonist in MIF-mediated chemotactic migration. The identification of biologically active compounds with known toxicity, pharmacokinetic properties, and biological activities in vivo should accelerate the development of clinically relevant MIF inhibitors. Furthermore, the diversity of chemical structures and mechanisms of action of our inhibitors makes them ideal mechanistic probes for elucidating the structure-function relationships of MIF and to further determine the role of the oligomerization state and catalytic activity of MIF in regulating the function(s) of MIF in health and disease.

Alterações dos padrões de isoenzimas em sementes de milho infectadas por fungos

Este trabalho teve como objetivo estudar a interferência dos fungos Aspergillus flavus, Fusarium moniliforme e Penicillium spp. sobre padrões eletroforéticos das sementes de milho. Tais padrões são, normalmente, utilizados na identificação de cultivares e na certificação da pureza genética da espécie em estudo. Sementes da cultivar C-805 foram infectadas artificialmente com os referidos fungos; outra parte delas foi tratada com Benomil e Thiabendazol, e ainda outra parte (controle) não foi tratada. As amostras foram acondicionadas em câmara de crescimento (25°C, 95% de umidade relativa) por um período de 30 dias. Na análise eletroforética foi avaliada também uma amostra de sementes que não permaneceu em câmara de crescimento, visando detectar possíveis interferências das condições do ambiente de crescimento sobre os padrões eletroforéticos. Os resultados obtidos permitiram concluir que a infecção das sementes com os fungos Aspergillus flavus, Fusarium moniliforme e Penicillium spp. promove alterações nos padrões eletroforéticos das isoenzimas malato-desidrogenase, esterase, fosfatase ácida, peroxidase e glutamato-oxalacetato-transaminase. A infecção das sementes com Aspergillus flavus promove alterações tanto na intensidade como no número de bandas dos padrões isoenzimáticos da álcool-desidrogenase e malato-desidrogenase.

Efeito do cloreto de cálcio e do tratamento hidrotérmico na atividade enzimática e no teor de fenólicos do abacaxi

O abacaxi (Ananas comosus Mill.) está sujeito a danos causados pelo frio durante o armazenamento refrigerado. A aplicação, pós-colheita, de Ca pode contribuir para reduzir vários tipos de desordens fisiológicas. Neste trabalho, verificou-se a influência da aplicação, pós-colheita, de CaCl2 a 2%, associada ao tratamento hidrotérmico (38ºC e 40ºC) por 10 e 20 minutos de imersão, na composição química (fenólicos e enzimas), e na suscetibilidade ao escurecimento interno do abacaxi (Ananas comosus Mill.) cultivar Smooth Cayenne. Os frutos foram armazenados a 9ºC e umidade relativa de 90% por um período de 15 dias. As avaliações foram efetuadas sete dias após a retirada dos frutos das condições de refrigeração. O tratamento dos frutos com CaCl2 reduziu o índice de escurecimento interno, conferindo menor atividade das enzimas polifenoloxidase, peroxidase e fenilalanina amônio liase e reduzindo o teor de compostos fenólicos na polpa quando associado ao tratamento hidrotérmico, independentemente do tempo de imersão.

Qualidade, fenóis e enzimas oxidativas de uva 'Itália' sob influência do cálcio, durante a maturação

Este trabalho foi realizado na Empresa Timbaúba Agrícola S.A., em Petrolina, PE, visando avaliar o efeito da aplicação, pré-colheita, de Ca, sobre a qualidade, teores de fenóis e atividade de enzimas oxidativas da uva (Vitis vinifera L.) 'Itália', durante a maturação. Utilizaram-se doses de Ca de 0, 0,5, 1,0 e 1,5%, na forma de cloreto de Ca diidratado, via imersão por 10 segundos, na fase de mudança de cor e início de amolecimento das bagas (57 dias após a formação dos frutos), em cachos marcados. Realizaram-se avaliações aos 28, 43, 57, 72 e 92 dias após a formação dos frutos. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, num fatorial 4 x 5, com quatro repetições. Analisaram-se as variáveis: sólidos solúveis totais (SST), acidez total titulável (ATT), relação SST/ATT, pH, fenóis totais e atividade das enzimas polifenoloxidase (PPO) e peroxidase (PDO). Com o aumento das doses de Ca, o teor de SST e a relação SST/ATT foram reduzidos. Entretanto, os valores de SST verificados atenderam à exigência de mercado. A atividade da PDO foi reduzida em 13,26% pelo Ca na dose de 1,0% e aumentada em 27,15% pelo Ca 1,5%, em comparação com a da testemunha. As demais variáveis não sofreram efeito do Ca exógeno.

Isoenzymatic variability in wild potatoes

Two species of wild potato Solanum commersonii, subspecies commersonii and malmeanum, and S. chacoense, subspecies muelleri occur in southern Brazil. Their rusticity and easy adaptation to extreme climatic conditions make them valuable for breeding programs. The objective of this work was to analyze the isoenzymatic variability of 113 clones of wild potato subspecies. They were collected and maintained at Embrapa-Centro de Pesquisa Agropecuária de Clima Temperado, at Pelotas, RS, Brazil. Enzymes involved in energetic (group I) or in peripherical (group II) metabolism constituted the material used. Polyacrylamide horizontal gel electrophoresis was used to analyze peroxidase, aspartate transaminase, phosphoglucomutase and isocitrate dehydrogenase isoenzymes. Solanum spp. has considerable genetic variability for isoenzymatic patterns. Cluster analysis classified the clones into 51 subgroups, based on electrophoretic variants of group I enzymes, and into 89, when group II enzyme variants were added. Genotypic differentiation of S. chacoense muelleri in relation to S. commersonii commersonii and S. commersonii malmeanum is evident when expressed through similarity and cluster analysis.

Caracterização de cultivares de pessegueiro e de nectarineira por marcadores moleculares

Em espécies de estreita base genética, como o pessegueiro e a nectarineira (Prunus persica (L.) Batsch), a utilização de marcadores moleculares para a caracterização de cultivares é de grande importância, além do potencial de uso para fins de proteção. As técnicas de eletroforese em gel e RAPD foram empregadas com o objetivo de caracterizar as cultivares de pessegueiro Granada, Esmeralda, Jade, Eldorado, Riograndense, Capdeboscq, Aldrighi, Precocinho, Diamante, Turmalina, Maciel, BR-1, Pepita, Coral, Chinoca, Marfim, Chiripá, Della Nona e Planalto, e as de nectarineira Dulce e Anita. Foram analisadas isoenzimas de 6-fosfogluconato desidrogenase e fosfatase ácida em pólen, peroxidase, fosfoglucoisomerase, aspartato transaminase e isocitrato desidrogenase em folhas, e malato desidrogenase, leucina aminopeptidase e fosfoglucomutase em pólen e folhas. Dos 50 primers testados, 11 foram escolhidos para análise de RAPD em folhas. As análises de similaridade e de agrupamento entre os genótipos foram feitas empregando-se o coeficiente de Jaccard e o método da média aritmética não ponderada. Apesar das diferenças detectadas nas isoenzimas de malato desidrogenase em pólen e folhas de pessegueiro e nectarineira, o baixo polimorfismo apresentado pelos demais sistemas não permitiu a caracterização de todas as cultivares por essa técnica. Os marcadores RAPD, associados ou não à eletroforese de isoenzimas, foram eficientes para caracterizar as cultivares de pessegueiro e nectarineira.

Reação enzimática ao estresse salino durante a germinação de estilosantes

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do NaCl nos sistemas isoenzimáticos durante o estádio inicial de germinação do Stylosanthes guianensis (Aubl.) Sw. Sementes das variedades botânicas canenscens, microcephala, pauciflora e vulgaris foram colocadas para germinar em caixas de plástico, com papel-filtro umedecido com água (controle) e solução de NaCl (134 mmol), em estufa BOD, por 14 horas. Após este período, foi realizada a extração das enzimas glutamato desidrogenase e peroxidase. As enzimas apresentaram comportamentos diferenciados nas quatro variedades quando submetidas ao estresse salino.

Development of projections from auditory to visual areas in the cat.

In newborn kittens, cortical auditory areas (including AI and AII) send transitory projections to ipsi- and contralateral visual areas 17 and 18. These projections originate mainly from neurons in supragranular layers but also from a few in infragranular layers (Innocenti and Clarke: Dev. Brain Res. 14:143-148, '84; Clarke and Innocenti: J. Comp. Neurol. 251:1-22, '86). The postnatal development of these projections was studied with injections of anterograde tracers (wheat germ agglutinin-horseradish peroxidase [WGA-HRP]) in AI and AII and of retrograde tracers (WGA-HRP, fast blue, diamidino yellow, rhodamine-labeled latex beads) in areas 17 and 18. It was found that the projections are nearly completely eliminated in development, this, by the end of the first postnatal month. Until then, most of the transitory axons seem to remain confined to the white matter and the depth of layer VI; a few enter it further but do not appear to form terminal arbors. As for other transitory cortical projections the disappearance of the transitory axons seems not to involve death of their neurons of origin. In kittens older than 1 month and in normal adult cats, retrograde tracer injections restricted to, or including, areas 17 and 18 label only a few neurons in areas AI and AII. Unlike the situation in the kitten, nearly all of these are restricted to layers V and VI. A similar distribution of neurons projecting from auditory to visual areas is found in adult cats bilaterally enucleated at birth, which suggests that the postnatal elimination of the auditory-to-visual projection is independent of visual experience and more generally of information coming from the retina.

Internal arsenite bioassay calibration using multiple reporter cell lines

Bioassays with bioreporter bacteria are usually calibrated with analyte solutions of known concentrations that are analysed along with the samples of interest. This is done as bioreporter output (the intensity of light, fluorescence or colour) does not only depend on the target concentration, but also on the incubation time and physiological activity of the cells in the assay. Comparing the bioreporter output with standardized colour tables in the field seems rather difficult and error-prone. A new approach to control assay variations and improve application ease could be an internal calibration based on the use of multiple bioreporter cell lines with drastically different reporter protein outputs at a given analyte concentration. To test this concept, different Escherichia coli-based bioreporter strains expressing either cytochrome c peroxidase (CCP, or CCP mutants) or β-galactosidase upon induction with arsenite were constructed. The reporter strains differed either in the catalytic activity of the reporter protein (for CCP) or in the rates of reporter protein synthesis (for β-galactosidase), which, indeed, resulted in output signals with different intensities at the same arsenite concentration. Hence, it was possible to use combinations of these cell lines to define arsenite concentration ranges at which none, one or more cell lines gave qualitative (yes/no) visible signals that were relatively independent of incubation time or bioreporter activity. The discriminated concentration ranges would fit very well with the current permissive (e.g. World Health Organization) levels of arsenite in drinking water (10 µg l−1).

Diplóides (AA) de bananeira submetidos ao estresse salino

No Nordeste do Brasil a salinização dos solos é um dos fatores limitantes na produção de bananeira. Estudos quanto à tolerância à salinidade em diplóides de bananeira são importantes para programas de melhoramento genético. Esse trabalho objetivou avaliar os efeitos da salinidade utilizando variáveis químicas e de crescimento, e quantificar, mediante padrões isoenzimáticos, a diversidade genética entre seis genótipos diplóides (AA), associando-os à tolerância à salinidade. As plantas foram tratadas durante 21 dias com 0, 50 e 100 mM de NaCl, num delineamento experimental inteiramente casualizado. Os diplóides Lidi e Calcuttá apresentaram maiores reduções na área foliar e fortes sintomas de toxidez associados aos maiores acúmulos de Na+ e Cl- no limbo. Os genótipos Borneo e SNº/2 apresentaram discretos sintomas de toxidez e, como o genótipo M-53, demonstraram habilidade de evitar a translocação excessiva de Na+ e Cl- para as folhas preservando o aparelho fotossintético. Nos diplóides SNº/2 e M-53 foi detectada uma banda específica (Po-6) do sistema peroxidase, sob condições de estresse salino. Associando as características isoenzimáticas com as de crescimento, sintomatologia, análise mineral e grau de similaridade genética entre os genótipos, os dendrogramas construídos separam os genótipos mais tolerantes (SNº/2 e M-53) dos mais sensíveis (Lidi e Calcuttá).

Resposta do arroz em casa de vegetação a fontes de micronutrientes de diferentes granulometria e solubilidade

A granulometria e a solubilidade do fertilizante podem resultar em maior ou menor efeito da adubação. O objetivo deste trabalho foi comparar o efeito de um produto comercial granulado e moído de micronutrientes, com uma mistura de igual composição feita com materiais pró-análise. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, utilizando três produtos com micronutrientes e quatro doses de cada mistura (0, 14, 28 e 56 mg dm-3), com quatro repetições. A maior produção de grãos é obtida com a aplicação do produto comercial em pó. A melhor correlação entre os materiais e teor na planta ocorre em razão do zinco.

Characterization of potato genotypes using molecular markers

The objective of this work was to characterize 27 potato genotypes, using molecular markers. Polyacrylamide gel electrophoresis, RAPD techniques and isozymes of esterase, phosphoglucomutase and soluble proteins were analyzed in tubers, and isocitrate dehydrogenase, aspartate transaminase, phosphoglucomutase and peroxidase, in leaves. Eighteen primers were tested and four were chosen, kits OPX (01, 04 and 09) and OPY (07), to analyze RAPD markers in leaf extracts. Similarity and cluster analysis were conducted using Jaccard coefficient and the unweighted pair-group method using arithmetic average. Despite the differences detected in the analysis of proteins and isozymes in the tubers, as well as of isozymes in the leaves, the characterization of all genotypes through gel electrophoresis was not possible, while RAPD markers were efficient to characterize all the 27 genotypes.

Detecting the oxidative reactivity of nanoparticles: a new protocol for reducing artifacts

Understanding the oxidative reactivity of nanoparticles (NPs; <100 nm) could substantially contribute to explaining their toxicity. We attempted to refine the use of 2′7-dichlorodihydrofluorescein (DCFH) to characterize NP generation of reactive oxygen species (ROS). Several fluorescent probes have been applied to testing oxidative reactivity, but despite DCFH being one of the most popular for the detection of ROS, when it has been applied to NPs there have been an unexplainably wide variability in results. Without a uniform methodology, validating even robust results is impossible. This study, therefore, identified sources of conflicting results and investigated ways of reducing occurrence of artificial results. Existing techniques were tested and combined (using their most desirable features) to form a more reliable method for the measurement of NP reactivity in aqueous dispersions. We also investigated suitable sample ranges necessary to determine generation of ROS. Specifically, ultrafiltration and time-resolved scan absorbance spectra were used to study possible optical interference when using high sample concentrations. Robust results were achieved at a 5 µM DCFH working solution with 0.5 unit/mL horseradish peroxidase (HRP) dissolved in ethanol. Sonication in DCFH-HRP working solution provided more stable data with a relatively clean background. Optimal particle concentration depends on the type of NP and in general was in the µg/mL range. Major reasons for previously reported conflicting results due to interference were different experimental approaches and NP sample concentrations. The protocol presented here could form the basis of a standardized method for applying DCFH to detect generation of ROS by NPs.

Composto de lodo têxtil em plântulas de soja e trigo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do composto de lodo têxtil sobre plântulas de soja e trigo. O composto de lodo têxtil foi misturado com água e solução nutritiva nas seguintes concentrações (g do composto em 1.000 mL de água e solução nutritiva): 19 g L-1, 38 g L-1, 76 g L-1 e 152 g L-1. Um controle, constituído de água e solução nutritiva, foi incluído no experimento. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com quatro repetições. As plântulas de soja e trigo foram expostas aos extratos do composto, em sistema de hidroponia com aeração e, após 15 dias, foram avaliadas a massa da matéria seca total, altura da parte aérea, comprimento radicular, conteúdo de clorofila e atividade da peroxidase nas folhas e raízes. Houve diminuição na massa da matéria seca total, altura da parte aérea e comprimento radicular das plântulas de soja e trigo com o aumento da concentração do composto, a partir de 38 g L-1. A atividade da peroxidase, das raízes e das folhas das plântulas de soja e trigo, aumentou a partir da concentração de 38 g L-1. Concentrações maiores do composto de lodo têxtil afetam, de forma prejudicial, as plântulas de soja e trigo.

Efeitos do flúor em folhas de plantas aquáticas de Salvinia auriculata

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do flúor em folhas de plantas aquáticas de Salvinia auriculata Aubl., visando fornecer subsídios para a utilização dessa espécie, no monitoramento da poluição ambiental, causada por esse elemento tóxico. As plantas foram cultivadas sob condições controladas, em vasos com solução nutritiva, e submetidas à aplicação de chuva simulada contendo KF, nas concentrações de 0, 13, 26 e 39 mM, pela manhã, durante cinco dias sucessivos. Os resultados evidenciaram a ocorrência de alterações morfológicas, com o desenvolvimento de lesões nos tricomas e na porção adaxial do limbo foliar. As alterações nas atividades das enzimas peroxidase, polifenol oxidase, superóxido dismutase e catalase indicaram a ocorrência de danos oxidativos em resposta ao flúor, embora testes relacionados à peroxidação dos lipídios tenham apresentado resultados negativos. As alterações na concentração de pigmentos também direcionam para a ocorrência de estresse oxidativo, causado pelo flúor, presente na chuva simulada. Como as alterações morfológicas, enzimáticas e na composição de pigmentos, de plantas de S. auriculata, são passíveis de detecção por métodos relativamente simples, elas podem ser empregadas no biomonitoramento da poluição atmosférica, causada por esse elemento altamente reativo.