Biological response to changes in climate patterns: population increases of gray snapper (Lutjanus griseus) in Texas bays and estuaries

The increase in the abundance of gray snapper (Lutjanus griseus) in Texas bays and estuaries over the past 30 years is correlated to increased wintertime surface water temperatures. Trends in the relative abundance of gray snapper are evaluated by using monthly fishery-independent monitoring data from each of the seven major estuaries along the Texas coast from 1978 through 2006. Environmental conditions during this period demonstrated increasing annual sea surface temperatures, although this increase was not seasonally uniform. The largest proportion of temperature increases was attributed to higher winter temperature minimums since 1993. Positive phases of the North Atlantic Oscillation, resulting in wetter, warmer winters in the eastern United States have occurred nearly uninterrupted since the late 1970s, and unprecedented positive index values occurred between 1989 and 1995. Increases in water temperature in Texas estuaries, beginning in the early 1990s, are postulated to provide both favorable over-wintering conditions for the newly settled juveniles and increased recruitment success. In the absence of cold winters, this species has established semipermanent estuarine populations across the entire Texas coast. A shift to negative phases of the North Atlantic Oscillation will likely result in returns to colder winter temperature minimums that could reverse any recent population gains.

Modification of the biological intercept model to account for ontogenetic effects in laboratory-reared delta smelt (Hypomesus transpacificus)*

We investigated age, growth, and ontogenetic effects on the proportionality of otolith size to fish size in laboratory-reared delta smelt (Hypomesus transpacificus) from the San Francisco Bay estuary. Delta smelt larvae were reared from hatching in laboratory mesocosms for 100 days. Otolith increments from known-age fish were enumerated to validate that growth increments were deposited daily and to validate the age of fish at first ring formation. Delta smelt were found to lay down daily ring increments; however, the first increment did not form until six days after hatching. The relationship between otolith size and fish size was not biased by age or growth-rate effects but did exhibit an interruption in linear growth owing to an ontogenetic shift at the postflexon stage. To back-calculate the size-at-age of individual fish, we modified the biological intercept (BI) model to account for ontogenetic changes in the otolith-size−fish-size relationship and compared the results to the time-varying growth model, as well as the modified Fry model. We found the modified BI model estimated more accurately the size-at-age from hatching to 100 days after hatching. Before back-calculating size-at-age with existing models, we recommend a critical evaluation of the effects that age, growth, and ontogeny can have on the otolith-size−fish-size relations

Biological characteristics and mortality of western butterfish (Pentapodus vitta), an abundant bycatch species of prawn trawling and recreational fishing in a large subtropical embayment

The western butterfish (Pentapodus vitta) is numerous in the bycatch of prawn trawling and recreational fishing in Shark Bay, Western Australia. We have thus determined crucial aspects of its biological characteristics and the potential impact of fishing on its abundance within this large subtropical marine embayment. Although both sexes attained a maximum age of 8 years, males grow more rapidly and to a larger size. Maturity is attained at the end of the first year of life and spawning occurs between October and January. The use of a Bayesian approach to combine independent estimates for total mortality, Z, and natural mortality, M, yielded slightly higher point estimates for Z than M. This result indicates that P. vitta is lightly impacted by fishing. It is relevant that, potentially, the individuals can spawn twice before recruitment into the fishery and that 73% of recreationally caught individuals are returned live to the water.

The half-lives of biological activity of some pesticides in water

In the absence of analytical methods, the half-lives of biological activity of pesticides can be estimated by bioassays. To determine the half-lives of biological acivity of pesticides to fish, static bioassays were conducted in the laboratory with ten different formulations of pesticides using Labeo rohita as a bio-indicator. The half-lives of biological activity for ten different pesticides in soft water at pH 7.5 and 27°C, ranged from 4.6 days to 11.8 days. The half-life of biological activity of Sumithion 50% EC was only 4.6 days. In contrast, Dimecron 50% EC degraded very slowly and its half-life of biological activity on L. rohita was about 11.8 days. Sumithion 50% EC, Padan 50% SP, EPN 45% EC, Diazinon 40% EC and Diazinon 10 G degraded in less than five to seven days indicating that these pesticides are desirable for rice-fish culture. Contamination by pesticides with long-term residual toxicity in waters may eventually cause high levels of fish mortality.

Influência da ck2 no processo de interação Leishmania donovani-macrófagos

O gênero Leishmania apresenta espécies capazes de desenvolver doenças de grande importância para a saúde pública, as leishmanioses, que apresentam prevalência mundial de 12 milhões de pessoas. Quando os parasitos entram em contato com o hospedeiro humano passam por um processo de metaciclogênese adquirindo capacidade de interagir com os macrófagos. Inúmeras atividades biológicas são desencadeadas pela ativação de sistemas de transdução de sinais, onde as proteínas cinases e fosfatases desempenham papel fundamental. A proteína cinase CK2 parece estar presente em todas as células eucarióticas (núcleo, citoplasma e superfície). É caracterizada como enzima serina/treonina cinase, embora também seja capaz de fosforilar resíduos de tirosina em suas proteínas-alvo. No presente trabalho, demonstramos que o principal inibidor da CK2, TBB, foi capaz de inibir o crescimento de formas promastigotas de L. donovani e mostrou um mecanismo de ação irreversível, entretanto não foi capaz de induzir apoptose nas formas promastigotas de L. donovani. O pré-tratamento dos parasitos e macrófagos, assim como a adição do TBB durante o processo de infecção induziram uma redução significativa no número de amastigotas por macrófagos possivelmente pelo mecanismo de morte celular programada demosntrada pela técnica do TUNEL. O tratamento de macrófagos com TBB não induziram o aumento de óxido nítrico. Ensaios de imunofluorescência demonstraram a presença de CK2α em promastigotas. Macrófagos não infectados demonstraram pouca marcação para CK2α. Após a interação, a enzima mostrou-se distribuída preferencialmente na periferia dos macrófagos. Os dados do trabalho sugerem que a CK2 é uma importante enzima para a atividade biológica da Leishmania donovani, tendo seu estudo importante relevância para a descoberta de novos alvos terapêuticos.

Life cycle and biological parameters of several Brazilian Amazon fish species

This contribution summarizes knowledge on the biology (population dynamics, reproduction, ecology) of 25 fish species from the Lower Amazon, Brazil, based on data from a Brazilian-German field project (IARA) and a review of the literature.

Estudo das alterações biológicas causadas pela aderência de cepas de Escherichia coli enteroagregativa (EAEC) com macrófagos humanos ativados da linhagem U-937

Escherichia coli enteroagregativa (EAEC) é um patógeno relacionado ao desenvolvimento de quadros de diarréia aguda ou persistente. A resposta inflamatória induzida por EAEC está relacionada à liberação de interleucina 8, que atua estimulando a transmigração de neutrófilos através do epitélio. Os macrófagos, de forma similar aos neutrófilos, são células fagocíticas que produzem espécies reativas de oxigênio (ERO), como o peróxido de hidrogênio (H2O2). Neste trabalho, avaliamos as consequências da interação de diferentes cepas clínicas com macrófagos humanos ativados da linhagem U-937. Todas as cepas testadas apresentaram filamentos nos testes de aderência aos macrófagos, diferentemente do que ocorre na interação com outras linhagens celulares como HEp-2, T84 e Caco-2. O ferro é um microelemento essencial para bactérias, sendo utilizado como cofator de enzimas e que também pode participar da geração de ERO através da reação de Fenton. Considerando-se a possibilidade de que o H2O2 produzido pelos macrófagos possa gerar radical hidroxil através da reação de Fenton, testes de aderência foram realizados com as amostras cultivadas na presença do captador de ferro 2,2-dipiridil. Tal fato não suprimiu a formação de filamentos, entretanto diminuiu a aderência das cepas EAEC 042 e 17-2. Com o objetivo de produzir uma resposta adaptativa ao H2O2, as culturas bacterianas foram pré-tratadas com uma dose sub-letal de H2O2 por 60 minutos antes de aderirem aos macrófagos. Nossos resultados mostraram que o pré-tratamento também não inibiu o aparecimento de filamentos em relação às culturas não tratadas. Além disto, foi observado que o pré-tratamento com o H2O2 reduziu a aderência das amostras de EAEC ao tapete celular. A filamentação é uma das respostas SOS, induzida pela presença de danos e/ou bloqueio na síntese da molécula de DNA. Com o objetivo de verificar se o H2O2 produzido pelos macrófagos estaria causando danos induzindo o sistema SOS e a filamentação bacteriana, foram realizados testes de viabilidade com mutantes derivados de E. coli K12 deficientes em enzimas do reparo por excisão de bases (BW535) e na resposta SOS (DM49). Nossos resultados mostram que os mutantes apresentaram os níveis de sobrevivência semelhantes ao observado para cepa selvagem isogênica (AB1157). Todos estes resultados em conjunto indicam que o H2O2 não é o indutor da filamentação nos testes de aderência. Macrófagos ativados apresentam ação microbicida através da ação da enzima indolamina dioxigenase (IDO), associada à redução do aminoácido L-triptofano. Desta forma, realizamos testes qualitativos de aderência de EAEC aos macrófagos suplementando o meio de interação com este aminoácido. Nossos resultados mostram que a adição de triptofano ao meio de interação reduz o número de filamentos por campo. Desta forma, aventamos a hipótese de que a depleção do triptofano seja responsável pela indução de resposta SOS, tendo como conseqüência a filamentação das bactérias.