Variação das características pedológicas e classificação taxonômica de argissolos derivados de rochas sedimentares

Trabalhos têm apontado demandas em relação ao conhecimento da variação pedológica de Argissolos. Essa variação pode ser analisada pela estatística multivariada - também responsável pela classificação numérica dos dados. A comparação entre a classificação numérica e a classificação hierárquica pode contribuir para a evolução do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS). Os objetivos deste trabalho foram analisar a variação pedológica de Argissolos derivados de materiais sedimentares na Depressão Central do Rio Grande do Sul e validar a estrutura da ordem dos Argissolos do SiBCS por meio da interpretação da classificação numérica. Foram considerados 42 perfis de Argissolos derivados da Formação Santa Maria e da Formação Caturrita, na região central do Rio Grande do Sul. O estudo foi realizado por meio da análise das componentes principais e da análise de agrupamento. Foram determinadas cinco componentes principais, com poder de explicação de 84,3 % da variância dos dados, representadas de um a cinco pelas variáveis: teor de areia, matiz (cor), saturação por bases, atividade da argila e teor de C orgânico total. A análise de agrupamento separou os perfis de Argissolos em três grupos principais. O grupo A apresentou perfis com drenagem deficiente, derivados das três rochas consideradas neste trabalho. O grupo B, derivado exclusivamente dos arenitos das Formações Santa Maria e Caturrita, mostrou perfis bem drenados, porém com menor teor de argila, maior gradiente textural e menor capacidade de troca de cátions potencial em relação ao grupo C. Este grupo apresentou perfis bem drenados, alíticos e com teores de argila superiores em relação aos demais grupos, derivados, predominantemente, do lamito da Formação Santa Maria. A classificação numérica validou a estrutura do SiBCS para a ordem dos Argissolos. Contudo, a análise de agrupamento evidenciou aspectos morfológicos importantes e ainda não considerados pelo SiBCS em nível categórico elevado (grande grupo), como a variação na espessura e textura do horizonte A ou A + E, o teor de argila no horizonte B e o gradiente textural nos perfis de Argissolos.

Vitellogenin B2 gene in Xenopus laevis: isolation, in vitro transcription and relation to other vitellogenin genes.

The isolation of the four Xenopus laevis vitellogenin genes has been completed by the purification from a DNA library of the B2 gene together with its flanking sequences. The overlapping DNA fragments analyzed cover 34 kilobases. The B2 gene which has a length of 17.5 kilobases was characterized by heteroduplex and R-loop mapping in the electron microscope and by in vitro transcription in a HeLa whole-cell extract. Its structural organization is compared with that of the closely related B1 gene. The mRNA-coding sequence of about 6 kilobases is interrupted 34 times in the B1 gene and 33 times in the B2 gene. Sequence homology between the two genes was not only found in exons. In addition, 54% of the intron sequences as well as 63% and 48.5% respectively of the 5' and 3' flanking sequences, show enough homology to form stable duplexes. These findings are compared with earlier results obtained with the two other closely related members of the vitellogenin gene family, the A1 and the A2 genes.

Caracterização e classificação de solos em uma topossequência sobre calcário na serra da Bodoquena, MS

A serra da Bodoquena, localizada no Estado do Mato Grosso do Sul, apresenta particularidades nos seus solos, que diferem de outras regiões do bioma cerrado-pantanal. Este trabalho teve como objetivo ampliar o conhecimento dos solos formados sobre calcário, por meio da caracterização dos seus atributos físicos, químicos, mineralógicos e da matéria orgânica. Foi selecionada uma topossequência sobre calcário, onde foram abertas trincheiras no topo (P1), terço inferior (P2), sopé (P3) e baixada (P4 e P5). Os perfis foram descritos morfologicamente e analisados os atributos físicos, químicos e mineralógicos dos horizontes. De acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, os solos estudados foram classificados como: (P1) Organossolo Fólico Sáprico lítico - OOs; (P2) Chernossolo Háplico Órtico típico - MXo; (P3) Chernossolo Argilúvico Órtico típico - MTo; (P4) Gleissolo Melânico Carbonático chernossólico - GMk1; e (P5) Gleissolo Melânico Carbonático organossólico - GMk2. Todos os perfis estudados apresentaram cores escuras nos horizontes superficiais e mais avermelhadas ou acinzentadas em profundidade, em razão da drenagem, sempre associados com elevados valores de saturação por bases e tendo o cálcio como cátion predominante no complexo sortivo. Das frações húmicas, a humina representou a maior fração do carbono orgânico em todos os solos. A análise mineralógica constatou a presença de calcita na fração areia nos perfis GMk1 e GMk2 e caulinita, illita e montmorilonita, na fração argila de todos os solos. A ocorrência do Organossolo Fólico em ambiente não altimontano, diferente do relatado pelo Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, sugere maior amplitude das condições ambientais para a ocorrência dessa subordem.

Early apoptosis of rod photoreceptors in Rpe65(-/-) mice is associated with the upregulated expression of lysosomal-mediated autophagic genes.

RPE65-related Leber's congenital amaurosis (LCA) is a rod-cone dystrophy whose clinical outcome is mainly attributed to the loss of rod photoreceptors followed by cone degeneration. Pathogenesis in Rpe65(-/-) mice is characterized by a slow and progressive degeneration of rods dependent on the constitutive activation of unliganded opsin. We previously reported that this opsin-mediated apoptosis of rods was dependent on Bcl-2-apoptotic pathway and Bax-induced pro-death activity. In this study, we report early initial apoptosis in the newly differentiated retina of Rpe65(-/-) mice. Apoptotic photoreceptors were identified as rods and resulted from pathological phototransduction signaling. This wave of early apoptosis triggered Bcl-2-related pathway and Bax apoptotic activity, while activation of the caspases was not induced. Following cellular stress, multiple signaling pathways are initiated which either commit cells to death or trigger pro-survival responses including autophagy. We report that Bcl-2-related early rod apoptosis was associated with the upregulation of autophagy markers including chaperone-mediated autophagy (CMA) substrate receptor LAMP-2 and lysosomal hydrolases Cathepsin S and Lysozyme. This suggests that lysosomal-mediated autophagy may be triggered in response to early rod apoptosis in Rpe65-LCA disease. These results highlight that Rpe65-related primary stress induces early signaling events, which trigger Bax-induced-apoptotic pathway and autophagy-mediated cellular response. These events may determine retinal cell fate, progression and severity of the disease.

Caracterização e classificação de gleissolos da várzea do rio Solimões (Manacapuru e Iranduba), Amazonas, Brasil

As várzeas do rio Solimões são áreas inundáveis com predomínio de Gleissolos, onde se estabeleceu grande parte da população rural do Estado do Amazonas. Os objetivos deste trabalho foram caracterizar e classificar cinco perfis de Gleissolos, distribuídos em três áreas da bacia do Médio Amazonas, localizados nas várzeas dos municípios de Manacapuru e Iranduba. Após a descrição morfológica dos solos, coletaram-se amostras dos seus horizontes para caracterização física, química e mineralógica. Similarmente, todos os perfis apresentaram expressiva gleização na matriz do solo, com cores cinzenta a cinzenta-esverdeada, nos horizontes mais superficiais, e cinzenta-clara a cinzenta-escura, nos subsuperficiais, denotando a redução do ferro. Os teores mais elevados da fração areia em horizontes de subsuperfície indicaram presença de diferentes camadas de deposição fluvial, enquanto os elevados teores de silte evidenciaram a natureza sedimentar recente e o baixo grau de desenvolvimento pedogenético desses solos. Os cátions predominantes nos solos foram Ca2+ e Mg2+, que apresentaram porcentagens de sódio trocável (PST), com amplitude de variação entre 0,70 e 2,09. Os valores de carbono orgânico encontrados foram menores de 80 g kg-1, apresentando a natureza mineral dos sedimentos recém-depositados. A composição mineralógica da fração argila revelou presença significativa de argilominerais 2:1, mas sem grande variabilidade entre os perfis. Esses resultados refletiram-se em elevada soma e saturação por bases, caracterizando solos eutróficos e com argila de atividade alta.

Monophyly of beta-tubulin and H+-ATPase gene variants in Glomus intraradices: consequences for molecular evolutionary studies of AM fungal genes.

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are an ecologically important group of fungi. Previous studies showed the presence of divergent copies of beta-tubulin and V-type vacuolar H+-ATPase genes in AMF genomes and suggested horizontal gene transfer from host plants or mycoparasites to AMF. We sequenced these genes from DNA isolated from an in vitro cultured isolate of Glomus intraradices that was free of any obvious contaminants. We found two highly variable beta-tubulin sequences and variable H+-ATPase sequences. Despite this high variation, comparison of the sequences with those in gene banks supported a glomeromycotan origin of G. intraradices beta-tubulin and H+-ATPase sequences. Thus, our results are in sharp contrast with the previously reported polyphyletic origin of those genes. We present evidence that some highly divergent sequences of beta-tubulin and H+-ATPase deposited in the databases are likely to be contaminants. We therefore reject the prediction of horizontal transfer to AMF genomes. High differences in GC content between glomeromycotan sequences and sequences grouping in other lineages are shown and we suggest they can be used as an indicator to detect such contaminants. H+-ATPase phylogeny gave unexpected results and failed to resolve fungi as a natural group. beta-Tubulin phylogeny supported Glomeromeromycota as sister group of the Chytridiomycota. Contrasts between our results and trees previously generated using rDNA sequences are discussed.

Gênese e classificação dos solos de uma topossequência em área de carste na Serra da Bodoquena , MS

Pouco se conhece sobre os solos dos sistemas cársticos carbonáticos no Brasil, apesar da sua importância e reconhecida fragilidade. Os objetivos deste estudo foram avaliar a gênese de solos desenvolvidos de rochas calcárias e materiais derivados e caracterizar os atributos desses, contribuindo para o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS). Foram estudados três perfis de solos em uma topossequência na Serra da Bodoquena, MS, dispostos nas posições de sopé (P1), terço médio (P2) e topo (P3) de encosta suave-ondulada com pendente longa e perfil longitudinal plano-convexo-plano. Todos os perfis são profundos, com cores bruno-escura nos horizontes superficiais e avermelhada em subsuperfície, além de textura argilosa com incremento de argila em profundidade. O íon cálcio predomina no complexo sortivo, bem como a fração humina entre as frações húmicas. A micromorfologia dos solos revela feições de iluviação de argila em associação com feições de acumulações de CaCO3. Porém, em nenhum dos perfis, os teores de CaCO3 equivalente foram suficientes para o reconhecimento do horizonte cálcico e, ou, petrocálcico, ou de caráter carbonático ou hipocarbonático. Com sequência de horizontes A-Bt (P1); A-E-Bt (P2); e A-Bi (P3), os solos apresentam a seguinte ordem de evolução pedogenética: P1 > P2 > P3. De acordo com o SiBCS, os solos são classificados como Argissolo Vermelho eutrófico nitossólico (P1); Argissolo Vermelho distrófico típico (P2); e Cambissolo Háplico Tb eutrófico típico (P3). Para todos os perfis, no quinto nível aplica-se a classe de atividade de argila - Tm (atividade média), validando proposta recente do SiBCS.

Pedogênese e classificação de latossolos desenvolvidos de itabiritos no Quadrilátero Ferrífero, MG

Localizado na porção centro-oeste do Estado de Minas Gerais, o Quadrilátero Ferrífero abrange uma área de aproximadamente 7.000 km². Desde o século XVII, a região é conhecida como uma província aurífera e ferrífera, sendo por essa razão uma das regiões mais bem estudadas do Brasil no contexto geológico. A região é de topografia muito acidentada, onde predominam solos pouco evoluídos pedogeneticamente, com destaque para Cambissolos Háplicos, Neossolos Litólicos e Neossolos Regolíticos. Em menor proporção e em rampas de colúvio (relevo suave ondulado), ocorrem Latossolos Vermelhos muito ricos em Fe, anteriormente denominados Latossolos Ferríferos. Neste trabalho, foram realizados estudos para caracterizar física, química e mineralogicamente amostras de nove perfis de Latossolos Vermelhos férricos e perférricos, desenvolvidos de itabirito e rochas afins no Quadrilátero Ferrífero, com os objetivos de melhor entender sua gênese e avaliar critérios taxonômicos que permitam sua diferenciação no SiBCS, em níveis categóricos mais baixos. Os elevados valores de densidade de partículas são peculiares nesses solos e, ao lado da estrutura forte, muito pequena e granular, são fatores que contribuem para subestimar os teores de argila e superestimar os de silte, resultando em relação silte/argila maior do que aquela proposta pelo SiBCS para os Latossolos. A variação dos teores de SiO2, Fe2O3, Al2O3, TiO2, MnO, P2O5 e de alguns elementos-traço aponta para a diversidade na composição química do itabirito ou, ainda, provável mistura com rochas filíticas da região. Os valores das relações Fe2O3/TiO2 (não molecular) e TiO2/Fe2O3 (molecular) revelaram-se diferentes daqueles sugeridos na literatura para separação de Latossolos Vermelhos desenvolvidos de itabirito daqueles de rochas máficas. As frações areia, silte e argila apresentaram grande variação na atração magnética, com as duas primeiras frações evidenciando maior magnetização, em razão da presença de magnetita. Os valores de substituição isomórfica de Fe por Al variaram 0,07 a 0,11 e 0,09 a 0,38 mol mol-1 nas estruturas da hematita e magnetita, respectivamente.

High Expression of hTERT and Stemness Genes in BORIS/CTCFL Positive Cells Isolated from Embryonic Cancer Cells.

BORIS/CTCFL is a member of cancer testis antigen family normally expressed in germ cells. In tumors, it is aberrantly expressed although its functions are not completely well-defined. To better understand the functions of BORIS in cancer, we selected the embryonic cancer cells as a model. Using a molecular beacon, which specifically targets BORIS mRNA, we demonstrated that BORIS positive cells are a small subpopulation of tumor cells (3-5% of total). The BORIS-positive cells isolated using BORIS-molecular beacon, expressed higher telomerase hTERT, stem cell (NANOG, OCT4, SOX2) and cancer stem cell marker genes (CD44 and ALDH1) compared to the BORIS-negative tumor cells. In order to define the functional role of BORIS, stable BORIS-depleted embryonic cancer cells were generated. BORIS silencing strongly down-regulated the expression of hTERT, stem cell and cancer stem cell marker genes. Moreover, the BORIS knockdown increased cellular senescence in embryonic cancer cells, revealing a putative role of BORIS in the senescence biological program. Our data indicate an association of BORIS expressing cells subpopulation with the expression of stemness genes, highlighting the critical role played by BORIS in embryonic neoplastic disease.

Evolution of mRNA expression levels of autosomal and sex-linked genes in amniotes

In addition to differences in protein-coding gene sequences, changes in expression resulting from mutations in regulatory sequences have long been hypothesized to be responsible for phenotypic differences between species. However, unlike comparison of genome sequences, few studies, generally restricted to pairwise comparisons of closely related mammalian species, have assessed between-species differences at the transcriptome level. They reported that gene expression evolves at different rates in various organs and in a pattern that is overall consistent with neutral models of evolution. In the first part of my thesis, I investigated the evolution of gene expression in therian mammals (i.e.7 placental and marsupials), based on microarray data from human, mouse and the gray short-tailed opossum (Monodelphis domestica). In addition to autosomal genes, a special focus was given to the evolution of X-linked genes. The therian X chromosome was recently shown to be younger than previously thought and to harbor a specific gene content (e.g., genes involved in brain or reproductive functions) that is thought to have been shaped by specific sex-related evolutionary forces. Sex chromosomes derive from ordinary autosomes and their differentiation led to the degeneration of the Y chromosome (in mammals) or W chromosome (in birds). Consequently, X- or Z-linked genes differ in gene dose between males and females such that the heterogametic sex has half the X/Z gene dose compared to the ancestral state. To cope with this dosage imbalance, mammals have been reported to have evolved mechanisms of dosage compensation.¦In the first project, I could first show that transcriptomes evolve at different rates in different organs. Out of the five tissues I investigated, the testis is the most rapidly evolving organ at the gene expression level while the brain has the most conserved transcriptome. Second, my analyses revealed that mammalian gene expression evolution is compatible with a neutral model, where the rates of change in gene expression levels is linked to the efficiency of purifying selection in a given lineage, which, in turn, is determined by the long-term effective population size in that lineage. Thus, the rate of DNA sequence evolution, which could be expected to determine the rate of regulatory sequence change, does not seem to be a major determinant of the rate of gene expression evolution. Thus, most gene expression changes seem to be (slightly) deleterious. Finally, X-linked genes seem to have experienced elevated rates of gene expression change during the early stage of X evolution. To further investigate the evolution of mammalian gene expression, we generated an extensive RNA-Seq gene expression dataset for nine mammalian species and a bird. The analyses of this dataset confirmed the patterns previously observed with microarrays and helped to significantly deepen our view on gene expression evolution.¦In a specific project based on these data, I sought to assess in detail patterns of evolution of dosage compensation in amniotes. My analyses revealed the absence of male to female dosage compensation in monotremes and its presence in marsupials and, in addition, confirmed patterns previously described for placental mammals and birds. I then assessed the global level of expression of X/Z chromosomes and contrasted this with its ancestral gene expression levels estimated from orthologous autosomal genes in species with non-homologous sex chromosomes. This analysis revealed a lack of up-regulation for placental mammals, the level of expression of X-linked genes being proportional to gene dose. Interestingly, the ancestral gene expression level was at least partially restored in marsupials as well as in the heterogametic sex of monotremes and birds. Finally, I investigated alternative mechanisms of dosage compensation and found that gene duplication did not seem to be a widespread mechanism to restore the ancestral gene dose. However, I could show that placental mammals have preferentially down-regulated autosomal genes interacting with X-linked genes which underwent gene expression decrease, and thus identified a novel alternative mechanism of dosage compensation.

Bioinformatics-driven identification and examination of candidate genes for non-alcoholic fatty liver disease.

ObjectiveCandidate genes for non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) identified by a bioinformatics approach were examined for variant associations to quantitative traits of NAFLD-related phenotypes.Research Design and MethodsBy integrating public database text mining, trans-organism protein-protein interaction transferal, and information on liver protein expression a protein-protein interaction network was constructed and from this a smaller isolated interactome was identified. Five genes from this interactome were selected for genetic analysis. Twenty-one tag single-nucleotide polymorphisms (SNPs) which captured all common variation in these genes were genotyped in 10,196 Danes, and analyzed for association with NAFLD-related quantitative traits, type 2 diabetes (T2D), central obesity, and WHO-defined metabolic syndrome (MetS).Results273 genes were included in the protein-protein interaction analysis and EHHADH, ECHS1, HADHA, HADHB, and ACADL were selected for further examination. A total of 10 nominal statistical significant associations (P<0.05) to quantitative metabolic traits were identified. Also, the case-control study showed associations between variation in the five genes and T2D, central obesity, and MetS, respectively. Bonferroni adjustments for multiple testing negated all associations.ConclusionsUsing a bioinformatics approach we identified five candidate genes for NAFLD. However, we failed to provide evidence of associations with major effects between SNPs in these five genes and NAFLD-related quantitative traits, T2D, central obesity, and MetS.

Performance of the 47-Kilodalton Membrane Protein versus DNA Polymerase I Genes for Detection of Treponema pallidum by PCR in Ulcers.

Treponema pallidum PCR (Tp-PCR) is a direct diagnostic method for primary and secondary syphilis, but there is no recommendation regarding the best choice of target gene. In this study, we sequentially tested 272 specimens from patients with sexually transmitted ulcers using Tp-PCR targeting the tpp47 and then polA genes. The two methods showed similar accuracies and an almost-perfect agreement.

In vivo activation of PPAR target genes by RXR homodimers.

The ability of a retinoid X receptor (RXR) to heterodimerize with many nuclear receptors, including LXR, PPAR, NGF1B and RAR, underscores its pivotal role within the nuclear receptor superfamily. Among these heterodimers, PPAR:RXR is considered an important signalling mediator of both PPAR ligands, such as fatty acids, and 9-cis retinoic acid (9-cis RA), an RXR ligand. In contrast, the existence of an RXR/9-cis RA signalling pathway independent of PPAR or any other dimerization partner remains disputed. Using in vivo chromatin immunoprecipitation, we now show that RXR homodimers can selectively bind to functional PPREs and induce transactivation. At the molecular level, this pathway requires stabilization of the homodimer-DNA complexes through ligand-dependent interaction with the coactivator SRC1 or TIF2. This pathway operates both in the absence and in the presence of PPAR, as assessed in cells carrying inactivating mutations in PPAR genes and in wild-type cells. In addition, this signalling pathway via PPREs is fully functional and can rescue the severe hypothermia phenotype observed in fasted PPARalpha-/- mice. These observations have important pharmacological implications for the development of new rexinoid-based treatments.