Mutation R120G in αB-crystallin, which is linked to a desmin-related myopathy, results in an irregular structure and defective chaperone-like function

αB-crystallin, a member of the small heat shock protein family, possesses chaperone-like function. Recently, it has been shown that a missense mutation in αB-crystallin, R120G, is genetically linked to a desmin-related myopathy as well as to cataracts [Vicart, P., Caron, A., Guicheney, P., Li, A., Prevost, M.-C., Faure, A., Chateau, D., Chapon, F., Tome, F., Dupret, J.-M., et al. (1998) Nat. Genet. 20, 92–95]. By using α-lactalbumin, alcohol dehydrogenase, and insulin as target proteins, in vitro assays indicated that R120G αB-crystallin had reduced or completely lost chaperone-like function. The addition of R120G αB-crystallin to unfolding α-lactalbumin enhanced the kinetics and extent of its aggregation. R120G αB-crystallin became entangled with unfolding α-lactalbumin and was a major portion of the resulting insoluble pellet. Similarly, incubation of R120G αB-crystallin with alcohol dehydrogenase and insulin also resulted in the presence of R120G αB-crystallin in the insoluble pellets. Far and near UV CD indicate that R120G αB-crystallin has decreased β-sheet secondary structure and an altered aromatic residue environment compared with wild-type αB-crystallin. The apparent molecular mass of R120G αB-crystallin, as determined by gel filtration chromatography, is 1.4 MDa, which is more than twice the molecular mass of wild-type αB-crystallin (650 kDa). Images obtained from cryoelectron microscopy indicate that R120G αB-crystallin possesses an irregular quaternary structure with an absence of a clear central cavity. The results of this study show, through biochemical analysis, that an altered structure and defective chaperone-like function of αB-crystallin are associated with a point mutation that leads to a desmin-related myopathy and cataracts.

Substratal idiothetic navigation of rats is impaired by removal or devaluation of extramaze and intramaze cues

The spatial orientation of vertebrates is implemented by two complementary mechanisms: allothesis, processing the information about spatial relationships between the animal and perceptible landmarks, and idiothesis, processing the substratal and inertial information produced by the animal's active or passive movement through the environment. Both systems allow the animal to compute its position with respect to perceptible landmarks and to the already traversed portion of the path. In the present study, we examined the properties of substratal idiothesis deprived of relevant exteroceptive information. Rats searching for food pellets in an arena formed by a movable inner disk and a peripheral immobile belt were trained in darkness to avoid a 60° sector; rats that entered this sector received a mild foot shock. The punished sector was defined in the substratal idiothetic frame, and the rats had to determine the location of the shock sector with the use of substratal idiothesis only, because all putative intramaze cues were made irrelevant by angular displacements of the disk relative to the belt. Striking impairment of place avoidance by this “shuffling procedure” indicates that effective substratal idiothesis must be updated by exteroceptive intramaze cues.

High-Molecular-Weight FK506-Binding Proteins Are Components of Heat-Shock Protein 90 Heterocomplexes in Wheat Germ Lysate1

In animal cell lysates the multiprotein heat-shock protein 90 (hsp90)-based chaperone complexes consist of hsp70, hsp40, and p60. These complexes act to convert steroid hormone receptors to their steroid-binding state by assembling them into heterocomplexes with hsp90, p23, and one of several immunophilins. Wheat germ lysate also contains a hsp90-based chaperone system that can assemble the glucocorticoid receptor into a functional heterocomplex with hsp90. However, only two components of the heterocomplex-assembly system, hsp90 and hsp70, have thus far been identified. Recently, purified mammalian p23 preadsorbed with JJ3 antibody-protein A-Sepharose pellets was used to isolate a mammalian p23-wheat hsp90 heterocomplex from wheat germ lysate (J.K. Owens-Grillo, L.F. Stancato, K. Hoffmann, W.B. Pratt, and P. Krishna [1996] Biochemistry 35: 15249–15255). This heterocomplex was found to contain an immunophilin(s) of the FK506-binding class, as judged by binding of the radiolabeled immunosuppressant drug [3H]FK506 to the immune pellets in a specific manner. In the present study we identified the immunophilin components of this heterocomplex as FKBP73 and FKBP77, the two recently described high-molecular-weight FKBPs of wheat. In addition, we present evidence that the two FKBPs bind hsp90 via tetratricopeptide repeat domains. Our results demonstrate that binding of immunophilins to hsp90 via tetratricopeptide repeat domains is a conserved protein interaction in plants. Conservation of this protein-to-protein interaction in both plant and animal cells suggests that it is important for the biological action of the high-molecular-weight immunophilins.

Estrogen reduces atherosclerotic lesion development in apolipoprotein E-deficient mice.

We have studied the effects of endogenous and exogenous estrogen on atherosclerotic lesions in apolipoprotein E-deficient mice. Female mice ovariectomized (OVX) at weaning displayed increases (P < 0.01) in fatty streak lesions in the proximal aorta and aortic sinus compared with female mice with intact ovarian function. These differences between the OVX and sham controls were apparent in both chow- and "Western-type" diet-fed mice. Moreover, increases in lesion size following OVX occurred without changes in plasma cholesterol. Hormone replacement with subdermal 17-beta-estradiol pellets releasing either 6, 14, or 28 micrograms/day significantly decreased (P < 0.001) atherosclerotic lesion area in both male and OVX female mice. In contrast, neither 17-alpha-estradiol (28 micrograms/day) or tamoxifen (85 micrograms/day) affected lesion progression in OVX female mice. In the Western diet-fed group, exogenous estradiol markedly reduced plasma cholesterol and triglycerides, whereas, in animals fed the chow diet, exogenous estrogen and tamoxifen treatment only decreased plasma and very low density lipoprotein triglycerides. However, lesion area was only weakly correlated with plasma cholesterol and triglycerides, 0.35 and 0.44 tau values, respectively (P < 0.01). In summary, in the apolipoprotein E-deficient mouse 17-beta-estradiol protects against atherosclerotic lesion formation, and this can only be partially explained through effects on plasma lipoprotein levels.

A Carboniferous insect gall: insight into early ecologic history of the Holometabola.

Although the prevalence or even occurrence of insect herbivory during the Late Carboniferous (Pennsylvanian) has been questioned, we present the earliest-known ecologic evidence showing that by Late Pennsylvanian times (302 million years ago) a larva of the Holometabola was galling the internal tissue of Psaronius tree-fern fronds. Several diagnostic cellular and histological features of these petiole galls have been preserved in exquisite detail, including an excavated axial lumen filled with fecal pellets and comminuted frass, plant-produced response tissue surrounding the lumen, and specificity by the larval herbivore for a particular host species and tissue type. Whereas most suggestions over-whelmingly support the evolution of such intimate and reciprocal plant-insect interactions 175 million years later, we provide documentation that before the demise of Pennsylvanian age coal-swamp forests, a highly stereotyped life cycle was already established between an insect that was consuming internal plant tissue and a vascular plant host responding to that herbivory. This and related discoveries of insect herbivore consumption of Psaronius tissues indicate that modern-style herbivores were established in Late Pennsylvanian coal-swamp forests.

Chronic estrogen-induced cervical and vaginal squamous carcinogenesis in human papillomavirus type 16 transgenic mice.

High-risk human papillomaviruses (HPVs), including type 16, have been identified as factors in cervical carcinogenesis. However, the presence and expression of the virus per se appear to be insufficient for carcinogenesis. Rather, cofactors most likely are necessary in addition to viral gene expression to initiate neoplasia. One candidate cofactor is prolonged exposure to sex hormones. To examine the possible effects of estrogen on HPV-associated neoplasia, we treated transgenic mice expressing the oncogenes of HPV16 under control of the human keratin-14 promoter (K14-HPV16 transgenic mice) and nontransgenic control mice with slow release pellets of 17beta-estradiol. Squamous carcinomas developed in a multistage pathway exclusively in the vagina and cervix of K14-HPV16 transgenic mice. Estrogen-induced carcinogenesis was accompanied by an incremental increase in the incidence and distribution of proliferating cells solely within the cervical and vaginal squamous epithelium of K14-HPV16 mice. Expression of the HPV transgenes in untreated transgenic mice was detectable only during estrus; estrogen treatment resulted in transgene expression that was persistent but not further upregulated, remaining at low levels at all stages of carcinogenesis. The data demonstrate a novel mechanism of synergistic cooperation between chronic estrogen exposure and the oncogenes of HPV16 that coordinates squamous carcinogenesis in the female reproductive tract of K14-HPV16 transgenic mice.

Programa Bolsa Família na coorte de nascimentos de Pelotas, 2004: focalização e impactos no IMC/Idade, obesidade e composição corporal de crianças

Introdução: O Programa Bolsa Família é a principal estratégia brasileira para amenizar a pobreza e vulnerabilidade social, com diferentes impactos na vida dos beneficiários. O aumento da renda, em função do benefício, poderia trazer resultados positivos na alimentação, uma vez que possibilitam uma maior diversidade da dieta. Porém, poderia trazer resultados negativos como a ingestão excessiva de energia e consequente aumento da adiposidade. As avaliações dos impactos do programa em termos de obesidade e massa gorda de crianças são inexistentes. Objetivo: Avaliar o impacto do Programa Bolsa Família no estado nutricional (IMC/idade) e na composição corporal aos 6 anos de idade entre as crianças da Coorte de Nascimentos de Pelotas (RS), 2004. Métodos: Os dados foram provenientes da integração dos bancos da Coorte de Nascimentos de Pelotas de 2004 e do Cadastro Único do Governo Federal. Foi realizada análise descritiva da cobertura e focalização do programa, com informações do nascimento e dos 6 anos de idade (n=4231). Considerou-se focalização o percentual de elegíveis entre o total de beneficiários e cobertura o percentual de famílias elegíveis que são beneficiárias do programa. Nos modelos de impacto (n=3446), as exposições principais foram o recebimento do benefício: beneficiário em 2010, no período de 2004-2010; o valor médio mensal recebido e o tempo de recebimento. Foram gerados modelos de regressão linear para os desfechos score-Z do índice de massa corporal por idade (IMC/I), percentual e índice de massa gorda (IMG), e percentual e índice de massa livre de gordura (IMLG); e de Poisson, com ajuste robusto, para o desfecho obesidade (score-Z IMC/I 2), todos estratificados por sexo. As informações antropométricas e de composição corporal (BOD POD) foram obtidas do acompanhamento aos 6-7 anos de idade. Potenciais fatores de confusão foram identificados por modelo hierárquico e por um diagrama causal (DAG). Para analisar os impactos foram usadas como medidas de efeito a diferença de médias na regressão linear múltipla (IMC/I, por cento MG, IMG, por cento MLG e IMLG, variáveis contínuas) e a razão de prevalência (obesidade, variável binária). Para permanecer no modelo, considerou-se valor p0,20. A análise dos dados foi realizada por meio do software STATA. Resultados: Entre 2004-2010, a proporção de famílias beneficiárias na coorte aumentou (11 por cento para 34 por cento ) enquanto, de acordo com a renda familiar, a proporção de famílias elegíveis diminui (29 por cento para 16 por cento ). No mesmo período, a cobertura do programa aumentou tanto pela renda familiar quanto pelo IEN. Já a focalização caiu de 78 por cento para 32 por cento de acordo com a renda familiar e, de acordo com o IEN, manteve-se em 37 por cento . A média (não ajustada) de IMC e de MG dos não beneficiários foi superior a dos não beneficiários tanto em meninos quanto em meninas. Meninos do 3º tercil de valor per capita recebido e meninas com menos de 7 meses de benefício em 2010 tiveram IMC maior do que, respectivamente, aqueles dos demais tercis e daquelas com mais de 7 meses de benefício em 2010; esse padrão foi semelhante para obesidade. Meninas não beneficiárias tiveram MG maior do que as beneficiárias e superior também aos meninos, independente de ser beneficiário ou não. Em relação à MLG observou-se um comportamento contrário, no qual meninas beneficiárias tiveram maior MLG, quando comparadas com meninas não beneficiárias e, meninos quando comparados com meninas. Nos modelos de regressão ajustados, não houve diferença significativa entre beneficiários e não beneficiários em nenhum desfecho. Conclusões: De acordo com os resultados, as famílias que receberam maiores valores per capita parecem incluir crianças com maior média de IMC. O programa, nessa análise, parece não ter impacto sobre a composição corporal das crianças, nem em termos de massa gorda, tampouco em termos de massa livre de gordura.

Efeitos da probabilidade e proporção de reforço sobre o comportamento de escolha em ratos Wistar (Rattus norvegicus)

A metacognição é processo conceituado como o julgamento que um organismo (humano ou não humano) faz sobre seu próprio saber ou não saber. Há relatos de pesquisas sobre esse processo com seres humanos e diversas espécies de não humanos. Poucos estudos, porém, discutem a ocorrência de metacognição em ratos, e os resultados são controversos, em função de questionamentos sobre os procedimentos experimentais empregados. Este estudo teve o objetivo de investigar o efeito da manipulação de diferentes proporções de reforço produzidas em duas alternativas, sendo uma probabilística e outra com reforçamento contínuo, sobre o desempenho de ratos em uma tarefa de discriminação de diferentes durações de estímulos sonoros. O procedimento empregado é uma adaptação do utilizado por Foote e Crystal (2007), que investigou a ocorrência de metacognição em ratos. Foram utilizados cinco ratos machos, da linhagem Wistar (Rattus norvegicus) mantidos a 80% de seu peso ad libitum. O aparato utilizado foi um labirinto em Ey. O procedimento consistiu de quatro fases: 1) Treino exploratório no braço em Y, no qual o animal foi exposto a alternativas que continham seis pelotas de ração; 2) Treino de discriminação de estímulos sonoros, no qual foram treinadas duas discriminações condicionais com duas durações de estímulo sonoro, uma curta (2s), e uma longa (8s), cada uma correlacionada com a escolha de uma das portas do braço em Y; 3) Treino exploratório no braço em I, no qual os animais foram expostos a uma alternativa livre, que continha três pelotas de ração; e 4) Fase de Teste, na qual foram apresentadas diferentes durações de som (2.00, 2.44, 2.97, 3.62, 4.42, 5.38, 6.56 e 8.00s), a partir das quais o animal poderia escolher entre o braço em Y (fazer o teste), e receber seis pelotas de ração caso escolhesse a porta correta (correlacionada à duração curta ou longa), ou escolher a alternativa de recusa do teste, produzindo, com certeza, a quantidade de ração estabelecida pela condição em vigor. Foi analisada a porcentagem de escolhas realizadas pelos animais nos braços Y e I em cada condição, assim como a relação entre a porcentagem de acertos e erros nos testes e recusa, para cada duração de som. Todos os sujeitos atingiram o critério de aprendizagem estabelecido na fase de treino. Na fase de testes, observou-se que o som deixou de exercer controle sobre a resposta de escolha de todos os animais. À medida que a proporção de reforço variou na alternativa de recusa, os animais alteraram o padrão de escolha, de propensão para aversão ao risco, de acordo com a condição em vigor. A escolha por uma alternativa não se mostrou sob controle da acurácia dos animais em discriminar as durações dos estímulos apresentados, mas sim da proporção e probabilidade do reforço em cada alternativa. Discute-se a necessidade de se recorrer ao conceito de metacognição para descrever o desempenho dos animais em tarefas como a empregada no presente estudo.

Development of a Mechanism and Process to Continuously Produce Spherical, Torrefied Biomass

Thesis (Master, Mechanical and Materials Engineering) -- Queen's University, 2016-06-17 02:15:25.215

Chlorophyll-a concentrations in phytoplankton fractions in waters of the Black Sea

Comparison of daily and diel variability of chlorophyll-a concentration at three long-term stations in meso- and eutrophic regions indicates that their values are similar. Daily patterns of deviation in chlorophyll concentration in small and large phytoplankton fraction from average daily values are presented. In conformity with a hypothesis of daily removal rhythms correlated with changes in diel light-dark periods, it was concluded that the mesotrophic region during the dark period is characterized by predominance of grazing on large phytoplankton in the upper layers and accumulation of detritus from cell fragments in the lower layer, while during the light period smaller phytoplankton predominantly grazed. The eutrophic region is characterized by predominance of grazing on small phytoplankton fraction in the upper layers during the dark period and settling out of fecal pellets containing chlorophyll into deeper depths; but during the light period, large phytoplankton predominantly grazed throughout the whole water layer.