Molecular Characterization of Patients with X-linked Hyper-IgM Syndrome: Description of Two Novel CD40L Mutations

Type 1, X-linked Hyper-IgM syndrome (HIGM1) is caused by mutations in the gene encoding the CD154 protein, also known as CD40 ligand (CD40LG). CD40L is expressed in activated T cells and interacts with CD40 receptor expressed on B lymphocytes and dendritic cells. Affected patients present cellular and humoral immune defects, with infections by intracellular, opportunistic and extracellular pathogens. In the present study we investigated the molecular defects underlying disease in four patients with HIGM1. We identified four distinct CD40L mutations, two of them which have not been previously described. P1 harboured the novel p.G227X mutation which abolished CD40L expression. P2 had a previously described frame shift deletion in exon 2 (p.I53fsX65) which also prevented protein expression. P3 demonstrated the previously known p.V126D change in exon 4, affecting the TNF homology (TNFH) domain. Finally, P4 evidenced the novel p.F229L mutation also located in the TNFH domain. In silico analysis of F229L predicted the change to be pathological, affecting the many hydrophobic interactions of this residue. Precise molecular diagnosis in HIGM syndrome allows reliable detection of carriers, making genetic counselling and prenatal diagnosis possible.

New SMS mutation leads to a striking reduction in spermine synthase protein function and a severe form of Snyder-Robinson X-linked recessive mental retardation syndrome

We report the identification of a novel mutation at a highly conserved residue within the N-terminal region of spermine synthase (SMS) in a second family with Snyder-Robinson X-linked mental retardation syndrome ( OMIM 309583). This missense mutation, p.G56S, greatly reduces SMS activity and leads to severe epilepsy and cognitive impairment. Our findings contribute to a better delineation and expansion of the clinical spectrum of Snyder-Robinson syndrome, support the important role of the N-terminus in the function of the SMS protein, and provide further evidence for the importance of SMS activity in the development of intellectual processing and other aspects of human development.

Translocations t(X;14)(q28;q11) and t(Y;14)(q12;q11) in T-cell prolymphocytic leukemia

P>We report a case of T-cell prolymphocytic leukemia (T-PLL) in a 41-year-old male. Classical cytogenetic, spectral karyotyping (SKY) and fluorescence in situ hybridization (FISH) studies of a blood sample obtained at diagnosis revealed the co-existence of t(X;14)(q28;q11), t(Y;14)(q12;q11) and a ring chromosome derivated from i(8)(q10). Immunophenotypic studies revealed involvement of T-cell lineage, with proliferation of CD4(-) CD8(+). The co-existence of two translocations involving both sex chromosomes in a case of T-PLL is rare. Chromosomal instability associated with the disease progression may have allowed the emergence of cell clones with translocations involving the sex chromosomes and the ring chromosome observed.

Antitumoural effect of an L-amino acid oxidase isolated from Bothrops jararaca snake venom

An L-amino acid oxidase (BjarLAAO-I) from Bothrops jararaca snake venom was highly purified using a stepwise sequential chromatography on Sephadex G-75, Benzamidine Sepharose and Phenyl Sepharose. Purified BjarLAAO-I showed a molecular weight around 60,000 under reducing conditions and about 125,000 in the native form, when analysed by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis and gel filtration, respectively. BjarLAAO-I is a homodimeric acidic glycoprotein, pI similar to 5.0, and N-terminal sequence showing close structural homology with other snake venom LAAOs. The purified enzyme catalysed the oxidative deamination of L-amino acids, the most specific substrate being L-Phe. Five amino acids, L-Ser, L-Pro, L-Gly, L-Thr and L-Cys were not oxidized, clearly indicating a significant specificity. BjarLAAO-I significantly inhibited Ehrlich ascites tumour growth and induced an influx of polymorphonuclear cells, as well as spontaneous liberation of H(2)O(2) from peritoneal macrophages. Later, BjarLAAO-I induced mononuclear influx and peritoneal macrophage spreading. Animals treated with BjarLAAO-I showed higher survival time.

Effect of early luteolysis in progesterone-based Al protocols in Bos indicus, Bos indicus x Bos taurus and Bos taurus heifers

The objective of this study was to evaluate the effects of treatment with an intravaginal progesterone-releasing device (CIDR) and estradiol benzoate (EB) on follicular dynamics in Bos indicus (n = 23), Bos taurus (n = 25), and cross-bred (n = 23) heifers. To assess the influence of reduced serum progesterone concentrations during 8 days of treatment with a progesterone-releasing device on follicular dynamics, half of the heifers received PGF at CIDR insertion (Day 0; 3 x 2 factorial design). Mean ( +/- S.E.M.) serum progesterone concentrations during CIDR treatment varied (P < 0.05) among genetic groups: B. indicus (5.4 +/- 0.1 ng/mL), B. taurus (3.3 +/- 0.0 ng/mL), and cross-bred (4.3 +/- 0.1 ng/mL). Maximum diameter of the dominant follicle (DF) was smaller (P < 0.01) in B. indicus heifers (9.5 +/- 0.5 mm) than in cross-bred (12.3 +/- 0.4 mm) or B. taurus heifers (11.6 +/- 0.5 mm). B. indicus experienced lower (P < 0.01) ovulation rate (39.1%) than did B. taurus (72.7%) and cross-bred (84.0%). Heifers treated with PGF on Day 0 had lower (P < 0.05) serum progesterone concentrations during progesterone treatment. The PGF treatment on Day 0 increased (P < 0.01) the diameter of the DF (11.9 +/- 0.4 mm vs. 10.5 +/- 0.4 mm). Moreover, greater (P = 0.02) ovulation rates (78.8 vs. 54.0%) occurred in heifers treated with PGF on Day 0. In summary, B. indicus heifers had greater serum progesterone concentrations, smaller DF diameter, and a lower ovulation rate compared to B. taurus heifers. Prostaglandin treatment on the day of CIDR insertion reduced serum progesterone during treatment, and resulted in increased maximum DF diameter and ovulation rate. (c) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Crystallization and preliminary X-ray diffraction studies of FHA domains of Dun1 and Rad53 protein kinases

Forkhead-associated (FHA) domains are modular protein–protein interaction domains of ~130 amino acids present in numerous signalling proteins. FHA-domain-dependent protein interactions are regulated by phosphorylation of target proteins and FHA domains may be multifunctional phosphopeptide-recognition modules. FHA domains of the budding yeast cell-cycle checkpoint protein kinases Dun1p and Rad53p have been crystallized. Crystals of the Dun1-FHA domain exhibit the symmetry of the space group P6122 or P6522, with unit-cell parameters a = b = 127.3, c = 386.3 Å; diffraction data have been collected to 3.1 Å resolution on a synchrotron source. Crystals of the N-terminal FHA domain (FHA1) of Rad53p diffract to 4.0 Å resolution on a laboratory X-ray source and have Laue-group symmetry 4/mmm, with unit-cell parameters a = b = 61.7, c = 104.3 Å.

Yield response of rice (Oryza sativa L.) genotypes to different types of drought under rainfed lowlands - Part 1. Grain yield and yield components

Responses of rice genotypes to drought stress may be different when characteristics of the drought stress environments differ. The performance of 128 genotypes was examined under irrigation and four different types of drought stress, to determine genotypic consistency in yield and factors determining yields under different drought stress conditions. The different drought conditions were mild drought during grain filling, short and severe drought at flowering, prolonged severe drought during the reproductive to grain filling, and prolonged mild drought during vegetative and grain filling. Genotypic grain yield under mild stress conditions was associated with yield under irrigated conditions, indicating the importance of potential yield in environments where the yield reduction was less than 50%. However, yields under irrigated conditions differed over time and locations. Under prolonged or severe drought conditions, flowering time was an important determinant of grain yield. Earlier flowering genotypes escaped the severe stress and had higher grain yields indicating large genotype by environment (G x E) interactions which have implications for plant breeding even for mild stress. It is suggested that variations in flowering time, potential yields and drought patterns need to be considered for development of drought-resistant cultivars using specific physiological traits. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Database technologies for l-system simulations in virtual plant applications on bioinformatics

One of the most important advantages of database systems is that the underlying mathematics is rich enough to specify very complex operations with a small number of statements in the database language. This research covers an aspect of biological informatics that is the marriage of information technology and biology, involving the study of real-world phenomena using virtual plants derived from L-systems simulation. L-systems were introduced by Aristid Lindenmayer as a mathematical model of multicellular organisms. Not much consideration has been given to the problem of persistent storage for these simulations. Current procedures for querying data generated by L-systems for scientific experiments, simulations and measurements are also inadequate. To address these problems the research in this paper presents a generic process for data-modeling tools (L-DBM) between L-systems and database systems. This paper shows how L-system productions can be generically and automatically represented in database schemas and how a database can be populated from the L-system strings. This paper further describes the idea of pre-computing recursive structures in the data into derived attributes using compiler generation. A method to allow a correspondence between biologists' terms and compiler-generated terms in a biologist computing environment is supplied. Once the L-DBM gets any specific L-systems productions and its declarations, it can generate the specific schema for both simple correspondence terminology and also complex recursive structure data attributes and relationships.

Synthesis and characterization of mono- and bis-ligand zinc(II) and cadmium(II) complexes of the di-2-pyridylketone Schiff base of S-benzyl dithiocarbazate (Hdpksbz) and the X-ray crystal structures of the [Zn(dpksbz)2] and [Cd(dpksbz)NCS]2 complexes

New mono- and bis-chelated zinc(II) and cadmium(II) complexes of formula, [M(dpksbz)NCS] (dpksbz = anionic form of the di-2-pyridylketone Schiff base of S-benzyldithiocarbazate) and [M(dpksbz)(2)] (M = Zn-II, Cd-II) have been prepared and characterized. The structure of the bis-ligand complex, [Zn(dpksbZ)(2)] has been determined by X-ray diffraction. The complex has a distorted octahedral geometry in which the ligands are coordinated to the zinc(II) ion as uninegatively charged tridentate chelates via the thiolate sulfur atoms, the azomethine nitrogen atoms and the pyridine nitrogen atoms. The distortion from a regular octahedral geometry is attributed to the restricted bite angles of the Schiff base ligands. X-ray structural analysis shows that the [Cd(dpksbz)NCS](2) complex is a centrosymmetric dimer in which each of the cadmium(II) ions adopts a five-coordinate, approximately square-pyramidal configuration with the Schiff base acting as a tetradentate chelating agent coordinating a cadmium(II) ion via one of the pyridine nitrogen atoms, the azomethine nitrogen atom and the thiolate sulfur atom; the second pyridine nitrogen atom is coordinated to the other cadmium(II) ion of the dimer. The fifth coordination position around each cadmium(II) is occupied by an N-bonded thiocyanate ligand. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

The preparation of zinc(II) and cadmium(II) complexes of the pentadentate N3S2 ligand formed from 2,6-diacetylpyridine and S-benzyldithiocarbazate (H2SNNNS) and the X-ray crystal structure of the novel dimeric [Zn2(SNNNS)2] complex

The pentadentate chelating agent, 2,6-diacetylpyridinebis(S-benzyldithiocarbazate) (H2SNNNS) reacts with zinc(II) and cadmium(II) ions forming stable complexes of empirical formula, [M(SNNNS)] (M=Zn2+, Cd2+; SNNNS2 =doubly deprotonated anionic form of the Schiff base). These complexes have been characterized by a variety of physico-chemical techniques. IR and H-1 NMR spectral evidence indicate that the Schiff base coordinates to the zinc(II) and cadmium(II) ions via the pyridine nitrogen atoms, the azomethine nitrogen atoms and the mercaptide sulfur atoms. The crystal and molecular structure of the zinc(II) complex has been determined by X-ray diffraction. The complex is a dimer in which the pyridine nitrogen atom,the azomethine nitrogen atom and the thiolate sulfur atom from one ligand coordinate to one of the zinc(II) ions whereas the azomethine and thiolate sulfur atoms from another ligand complete pentacoordination around the zinc(II) ion, the ligands being coordinated in their deprotonated forms. The coordination geometry about each zinc(II) can be considered as intermediate between a square-pyramid and trigonal-bipyramid. The cadmium(II) complex is also assigned with a dimeric structure. (C) 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Ação transovariana de lufenuron (50 g/l) sobre adultos de Spodoptera Frugiperda (j. e. smith) (Lepidoptera: Noctuidae) e seu efeito sobre o parasitóide de ovos Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae)

Avaliaram-se a ação transovariana do lufenuron em Spodoptera frugiperda e sua seletividade ao parasitóide de ovos Trichogramma pretiosum. Casais da praga foram isolados em gaiolas de PVC e alimentados com solução de mel a 10% na testemunha, e nos outros tratamentos, foi adicionado à solução de mel o regulador de crescimento de insetos Match® CE nas proporções de 12,5; 15,0 e 17,5 g i.a/l. Para verificação da ação transovariana, diariamente foram coletadas as posturas, contado o número de ovos e, posteriormente, o número de larvas eclodidas. Quarenta ovos provenientes de cada tratamento foram colados em cartelas de papel (cartolina) e expostos ao parasitismo, dentro de tubos de vidro de 1,0 x 3,5 cm, contendo uma fêmea de T. pretiosum no seu interior. Cartelas contendo 40 ovos de S. frugiperda foram imersas em soluções de lufenuron com a mesma concentração dos tratamentos anteriores e, posteriormente, expostas ao parasitismo por T. pretiosum. O lufenuron afetou consideravelmente a viabilidade dos ovos de S. frugiperda. Pelos resultados obtidos nos ensaios, relativos ao parasitóide, demonstram-se a seletividade do regulador de crescimento lufenuron e a possibilidade de sua utilização em programas de Manejo Integrado, juntamente com o parasitóide de ovos T. pretiosum.

Estudo morfofisiológico e anatômico de dois genótipos de cacaueiro (Theobroma cacao L.) submetidos a diferentes condições de radiação solar

A luminosidade desponta como um dos fatores abióticos de maior importância no estabelecimento das plantas, podendo ocasionar alterações a nível fisiológico e anatômico, interferindo diretamente no desenvolvimento das mesmas e consequentemente, sua produtividade. O cacaueiro (Theobroma cacao – Malvaceae) possui grande interesse econômico devido à utilização de suas sementes para produção de manteiga de cacau e chocolate. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi comparar características fisiológicas e anatômicas de dois genótipos de cacaueiro (PH 16 e IPIRANGA 01), submetidos a diferentes condições de radiação solar de modo a inferir a respeito das condições de luminosidade mais favoráveis ao desenvolvimento dos mesmos. Foram realizadas análises de crescimento, teor de pigmentos, trocas gasosas e anatômicas caulinares e foliares. O delineamento experimental foi em Blocos casualizados (DBC), com 4 repetições em arranjo fatorial 2 x 5, constituído de dois genótipos e 5 níveis de luminosidade (0% - pleno sol -, 18%, 30%, 50% e 80% de sombreamento), totalizando 40 parcelas com 10 plantas cada. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e regressão. Os resultados de crescimento indicam maior adaptação, de ambos os genótipos, em condições de irradiância alta a moderada. O índice de qualidade de Dickson demonstrou maior capacidade de sobrevivência em condições de campo a níveis altos de irradiância para o genótipo PH 16 e a níveis de irradiância moderada para IPIRANGA 01. Os teores de pigmentos fotossintetizantes de IPIRANGA 01 mostram-se mais elevados na condição de 30% de sombreamento, enquanto que, para PH 16 os maiores teores foram observados em 50% de sombreamento. Ambos os genótipos demonstraram altas taxas de A, Ci, E, A/E, A/Gs e A/Ci, sob elevadas irradiâncias, assim como adaptações anatômicas caulinares e foliares a maiores luminosidades, tais como, maior espessamento do limbo foliar, parênquima paliçádico, esponjoso, limbo foliar, epiderme adaxial e densidade estomática, além de maior densidade e frequência de elementos de vaso e espessura do xilema secundário. Os genótipos PH 16 e IPIRANGA 01 apresentaram uma grande plasticidade em relação aos diferentes níveis de irradiância, no entanto, constatou-se que PH 16 apresentou melhor desempenho sob condições de alta irradiância, como as obtidas nos tratamentos a pleno sol e 18% de sombreamento, enquanto que, IPIRANGA 01 mostrou-se mais adaptado sob sombreamento moderado, a 30% de sombra.

Potássio : fontes alternativas, tratamentos térmicos e disponibilidade para plantas de milho (Zea Mays L.)

Nosso país é um dos principais produtores agrícolas do mundo e altamente dependente da importação de fertilizantes, principalmente o potássio. Visando reduzir essa dependência, materiais provenientes de rochas para fornecimento desse elemento estão sendo testados. Este estudo foi divido em dois experimentos: um experimento em laboratório e um em casa de vegetação. O experimento em laboratório teve por objetivo avaliar os diferentes tipos de tratamentos térmicos e extratores, associados a fontes alternativas de potássio, no aumento da disponibilidade de K. O ensaio foi realizado num delineamento experimental inteiramente casualizado num esquema fatorial 4 x 5 x 3, com quatro repetições. Os fatores estudados foram: quatro fontes alternativas de potássio (verdete, fonolito, gnaisse e granito); cinco tratamentos térmicos (radiação em forno micro-ondas; autoclavagem; aquecimento em forno mufla com resfriamento rápido; aquecimento em forno mufla com resfriamento lento; e o material in natura); e três extratores: água, ácido cítrico 2 % e solução Mehlich-1. As extrações foram realizadas utilizando 4 g das fontes alternativas, adicionando-se 40 mL de cada extrator, as amostras foram agitadas, centrifugadas, filtradas e avolumadas. Foram realizadas seis extrações sucessivas e determinada a concentração de potássio nos extratos. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância, sendo seus efeitos desdobrados em contrastes ortogonais. O experimento em casa de vegetação teve por objetivo avaliar o efeito da utilização de fontes alternativas de potássio, submetidas a tratamentos térmicos, no fornecimento de potássio para plantas de milho (Zea mays L.). O delineamento experimental adotado foi em blocos casualizados, em um esquema fatorial (3 x 5) + 1, sendo três fontes alternativas de K (verdete, fonolito e granito), submetidas à cinco diferentes tratamentos (aquecimento em forno mufla com resfriamento lento, aquecimento em forno mufla com resfriamento rápido, radiação em forno micro-ondas, autoclavagem, e o material in natura). As fontes alternativas foram comparadas com o cloreto KCl. Amostras de solo contendo 2 dm³ de TFSA, foram incubadas durante 20 dias. Após a adubação, em cada vaso foram aplicadas as fontes alternativas de potássio. Realizou-se o plantio com cinco sementes de milho e posterior desbaste, deixando três plantas por vaso. Decorridos 40 dias da semeadura, foi realizado o corte da parte aérea das plantas, a coleta de amostras de solo para análise dos teores de potássio e separação das raízes. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e desdobrados em contrastes ortogonais. Observando os resultados obtidos nos experimentos de laboratório e casa de vegetação, podemos concluir que a fonte alternativa e proporcionou melhores resultados e que possui potencial agronômico para ser utilizada como fonte alternativa de potássio foi o fonolito. Utilizando o fonolito como fonte alternativa de nutrientes, o tratamento térmico que proporcionou melhores resultados foi o com aquecimento em forno mufla, principalmente quando o resfriamento foi realizado lentamente.

Modelagem matemática e determinação das propriedades termodinâmicas do café (Coffea arabica L.) durante o processo de secagem

A secagem de produtos agrícolas é largamente utilizada no mundo para o controle e a manutenção da qualidade dos produtos agrícolas. O objetivo do presente trabalho foi modelar o processo de secagem e obter os parâmetros termodinâmicos de frutos de café (Coffea Arabica L.), cultivar Catuaí Amarelo, para três diferentes condições de temperatura e umidade relativa (35 ºC e 32,1%; 45 ºC e 15,7%; e 55 ºC e 10,2%). Foram utilizados frutos de café colhidos manualmente com teor inicial de água de 1,25 (b.s.) e submetidos à secagem até atingirem o teor médio de 0,13 (b.s). Seis modelos matemáticos usualmente utilizados para a representação do processo de secagem de produtos agrícolas foram ajustados aos dados experimentais. A segunda lei de Fick foi utilizada para obter os coeficientes de difusão dos frutos de café por meio da cinética da secagem. A energia de ativação para a secagem dos frutos de café, bem como a entropia, entalpia e energia livre de Gibbs, foram obtidas. O modelo de Midili modificado foi o que melhor representou o fenômeno de secagem de frutos de café. Os valores do coeficiente de difusão obtidos foram 2,99 x 10-11, 2,39 x 10-11 e 5,98 x 10-11 m² s-1 para as temperaturas de 35, 45 e 55 ºC, respectivamente. A entalpia diminuiu com o aumento da temperatura do ar de secagem, bem como a entropia. A energia livre de Gibbs aumentou com o aumento da temperatura.

Uso de fitorreguladores no desenvolvimento de frutos na atemoieira (Annona cherimola x A. squamosa cv. Gefner)

Este trabalho foi realizado com atemoieiras 'Gefner', com o objetivo de avaliar o efeito de fitorreguladores no pegamento de frutos. Foram realizados três experimentos, no município de Matias Cardoso, Minas Gerais. No primeiro, avaliaram-se quatro tipos de auxinas: os ácidos indol butírico (AIB), indol acético (AIA), naftaleno acético (ANA) e diclorofenoxiacético (2,4-D), combinados com três concentrações (150, 300 e 450 mg L-1). O ácido giberélico (GA3) também foi aplicado, na dosagem de 1 g L-1, aos 14 e 21 dias após a primeira aplicação das auxinas. No segundo experimento, testaram-se o AIA, AIB e ANA, combinados em duas concentrações (450 e 600 mg L-1). No terceiro experimento, avaliou-se a aplicação do ANA na dose de 450 mg L-1 associado com número de aplicações: semanal até 35 dias; semanal até 70 dias; semanal até 105 dias e a cada duas semanas. O GA3 foi utilizado na dosagem de 1 g L-1, em quatro aplicações, aos 13, 27, 41 e 54 dias após a primeira aplicação do ANA. Em todos os experimentos, a testemunha foram flores polinizadas artificialmente. ANA foi a auxina sintética que propiciou as maiores médias de pegamento dos frutos, com 8% até aos 148 dias após a primeira aplicação. A utilização de 2,4-D acarretou as menores percentagens de pegamento dos frutos; no 14° dia da aplicação, mais nenhum fruto foi observado. Independentemente do tipo de fitorregulador, os tratamentos não permitiram o desenvolvimento de frutos comerciais de atemoia.