Estudo morfofuncional dos rins de cães da raça Golden Retriever afetados pela distrofia muscular (GRMD)

A Distrofia Muscular de Duchenne (DMD) é uma miopatia severa de caráter recessivo ligada ao cromossomo X e o modelo animal de estudo mais relevante é o Golden Retriever Muscular Dystrophy (GRMD). Além das severas alterações que ocorrem na musculatura estriada, muitos estudos mostram que outras estruturas, inclusive viscerais, podem se mostrar alteradas nesta patologia. Desta forma, este trabalho objetivou análisar e comparar possíveis alterações estruturais e funcionais do rim em cães GRMD. Neste modelo de estudo, foi possível observar a presença das faces convexa e côncava, do hilo renal e dos pólos craniais e caudais dos rins. O órgão mostrou-se envolto por uma cápsula fibrosa. Em um corte sagital do órgão, notou-se a presença das regiões cortical e medular e da pelve renal. Na análise microscópica foi possível identificar a zona medular e cortical com suas estruturas: os corpúsculos renais formados pelo glomérulo e pela cápsula de Bowman, os túbulos contorcidos proximais e distais, os ductos coletores, vasos sanguíneos e os segmentos das Alças de Henle. As dosagens séricas de creatinina e uréia encontram-se dentro dos limites de normalidade. Desta forma, de acordo com os nossos resultados, podemos concluir que os animais afetados estudados, não apresentaram alterações estruturais ou funcionais dos rins, o que nos permitir sugerir que apesar da ingestão hídrica comprometida, a estrutura renal, mantem- se preservada nos animais GRMD.

Nitrogen fertilizer (15N) leaching in a central pivot fertigated coffee crop

Nitrogen has a complex dynamics in the soil-plant-atmosphere system. N fertilizers are subject to chemical and microbial transformations in soils that can result in significant losses. Considering the cost of fertilizers, the adoption of good management practices like fertigation could improve the N use efficiency by crops. Water balances (WB) were applied to evaluate fertilizer N leaching using 15N labeled urea in west Bahia, Brazil. Three scenarios (2008/2009) were established: i) rainfall + irrigation the full year, ii) rainfall only; and iii) rainfall + irrigation only in the dry season. The water excess was considered equal to the deep drainage for the very flat area (runoff = 0) with a water table located several meters below soil surface (capillary rise = 0). The control volume for water balance calculations was the 0 - 1 m soil layer, considering that it involves the active root system. The water drained below 1 m was used to estimate fertilizer N leaching losses. WB calculations used the mathematic model of Penman-Monteith for evapotranspiration, considering the crop coefficient equal to unity. The high N application rate associated to the high rainfall plus irrigation was found to be the main cause for leaching, which values were 14.7 and 104.5 kg ha-1 for the rates 400 and 800 kg ha-1 of N, corresponding to 3.7 and 13.1 % of the applied fertilizer, respectively.

Movement of NH3 through the human urea transporter B: a new gas channel

Aquaporins and Rh proteins can function as gas (CO2 and NH3) channels. The present study explores the urea, H2O, CO2, and NH3 permeability of the human urea transporter B (UT-B) (SLC14A1), expressed in Xenopus oocytes. We monitored urea uptake using [14C]urea and measured osmotic water permeability (Pf) using video microscopy. To obtain a semiquantitative measure of gas permeability, we used microelectrodes to record the maximum transient change in surface pH (∆pHS) caused by exposing oocytes to 5% CO2/33 mM HCO3- (pHS increase) or 0.5 mM NH3/NH4+ (pHS decrease). UT-B expression increased oocyte permeability to urea by >20-fold, and Pf by 8-fold vs. H2O-injected control oocytes. UT-B expression had no effect on the CO2-induced ∆pHS but doubled the NH3-induced ∆pHS. Phloretin reduced UT-B-dependent urea uptake (Jurea * ) by 45%, Pf * by 50%, and (- ∆pHS * )NH3 by 70%. p-Chloromercuribenzene sulfonate reduced Jurea * by 25%, Pf * by 30%, and (∆pHS * )NH3 by 100%. Molecular dynamics (MD) simulations of membrane-embedded models of UT-B identified the monomeric UT-B pores as the main conduction pathway for both H2O and NH3 and characterized the energetics associated with permeation of these species through the channel. Mutating each of two conserved threonines lining the monomeric urea pores reduced H2O and NH3 permeability. Our data confirm that UT-B has significant H2O permeability and for the first time demonstrate significant NH3 permeability. Thus the UTs become the third family of gas channels. Inhibitor and mutagenesis studies and results of MD simulations suggest that NH3 and H2O pass through the three monomeric urea channels in UT-B.

Age, Sex, and Telomere Dynamics in a Long-Lived Seabird with Male-Biased Parental Care

The examination of telomere dynamics is a recent technique in ecology for assessing physiological state and age-related traits from individuals of unknown age. Telomeres shorten with age in most species and are expected to reflect physiological state, reproductive investment, and chronological age. Loss of telomere length is used as an indicator of biological aging, as this detrimental deterioration is associated with lowered survival. Lifespan dimorphism and more rapid senescence in the larger, shorter-lived sex are predicted in species with sexual size dimorphism, however, little is known about the effects of behavioral dimorphism on senescence and life history traits in species with sexual monomorphism. Here we compare telomere dynamics of thick-billed murres (Uria lomvia), a species with male-biased parental care, in two ways: 1) cross-sectionally in birds of known-age (0-28 years) from one colony and 2) longitudinally in birds from four colonies. Telomere dynamics are compared using three measures: the telomere restriction fragment (TRF), a lower window of TRF (TOE), and qPCR. All showed age-related shortening of telomeres, but the TRF measure also indicated that adult female murres have shorter telomere length than adult males, consistent with sex-specific patterns of ageing. Adult males had longer telomeres than adult females on all colonies examined, but chick telomere length did not differ by sex. Additionally, inter-annual telomere changes may be related to environmental conditions; birds from a potentially low quality colony lost telomeres, while those at more hospitable colonies maintained telomere length. We conclude that sex-specific patterns of telomere loss exist in the sexually monomorphic thick-billed murre but are likely to occur between fledging and recruitment. Longer telomeres in males may be related to their homogamous sex chromosomes (ZZ) or to selection for longer life in the care-giving sex. Environmental conditions appeared to be the primary drivers of annual changes in adult birds.

Las concepciones de los actuales alumnos sobre estructura de la materia

En este trabajo se expone las ideas de los alumnos que están cursando 5to y 6to año del nivel medio sobre estructura de la materia y estructura atómica, comparándolas con las concepciones alternativas reconocidas en investigaciones didácticas sobre la temática. Con el propósito de construir un panorama que responda a los siguientes interrogantes ¿La actual educación en ciencia ha podido generar instancias de reconstrucción de las concepciones alternativas de los estudiantes? ¿Las concepciones alternativas de los jóvenes que cursan la secundaria en nuestra región se diferencian de las reconocidas por las distintas investigaciones didácticas?. Se concretó una investigación del tipo descriptiva, utilizando un cuestionario con diferentes actividades validadas por distintos investigadores. Este estudio realiza aporte sobre tres aspectos relacionados: las concepciones de los estudiantes encuestados, cuestiones metodológicas para acercarnos al conocimiento que construyen los alumnos y aspectos para pensar la enseñanza. En referencia a las concepciones de los actuales estudiantes se puede afirmar que son semejantes a las concepciones encontradas en las investigaciones desarrolladas con anterioridad. Además, son ideas inconexas y contradictorias sobre estructura de la materia principalmente a nivel atómico

Las concepciones de los actuales alumnos sobre estructura de la materia

En este trabajo se expone las ideas de los alumnos que están cursando 5to y 6to año del nivel medio sobre estructura de la materia y estructura atómica, comparándolas con las concepciones alternativas reconocidas en investigaciones didácticas sobre la temática. Con el propósito de construir un panorama que responda a los siguientes interrogantes ¿La actual educación en ciencia ha podido generar instancias de reconstrucción de las concepciones alternativas de los estudiantes? ¿Las concepciones alternativas de los jóvenes que cursan la secundaria en nuestra región se diferencian de las reconocidas por las distintas investigaciones didácticas?. Se concretó una investigación del tipo descriptiva, utilizando un cuestionario con diferentes actividades validadas por distintos investigadores. Este estudio realiza aporte sobre tres aspectos relacionados: las concepciones de los estudiantes encuestados, cuestiones metodológicas para acercarnos al conocimiento que construyen los alumnos y aspectos para pensar la enseñanza. En referencia a las concepciones de los actuales estudiantes se puede afirmar que son semejantes a las concepciones encontradas en las investigaciones desarrolladas con anterioridad. Además, son ideas inconexas y contradictorias sobre estructura de la materia principalmente a nivel atómico

Las concepciones de los actuales alumnos sobre estructura de la materia

En este trabajo se expone las ideas de los alumnos que están cursando 5to y 6to año del nivel medio sobre estructura de la materia y estructura atómica, comparándolas con las concepciones alternativas reconocidas en investigaciones didácticas sobre la temática. Con el propósito de construir un panorama que responda a los siguientes interrogantes ¿La actual educación en ciencia ha podido generar instancias de reconstrucción de las concepciones alternativas de los estudiantes? ¿Las concepciones alternativas de los jóvenes que cursan la secundaria en nuestra región se diferencian de las reconocidas por las distintas investigaciones didácticas?. Se concretó una investigación del tipo descriptiva, utilizando un cuestionario con diferentes actividades validadas por distintos investigadores. Este estudio realiza aporte sobre tres aspectos relacionados: las concepciones de los estudiantes encuestados, cuestiones metodológicas para acercarnos al conocimiento que construyen los alumnos y aspectos para pensar la enseñanza. En referencia a las concepciones de los actuales estudiantes se puede afirmar que son semejantes a las concepciones encontradas en las investigaciones desarrolladas con anterioridad. Además, son ideas inconexas y contradictorias sobre estructura de la materia principalmente a nivel atómico

Biometrics, fatty acid composition and stable isotopic ratios of five seabird species from Kongsfjorden, Svalbard

Marine birds are important predators in the marine ecosystem, and dietary studies can give useful information about their feeding ecology, food webs and oceanographic variability. The aim of this study was to increase our understanding of the diet and trophic level of the seabirds breeding in Kongsfjorden, Svalbard. We have used fatty acids and stable isotopes, both of which integrate diet information over space and time, to determine trophic relationships in marine food webs. Fatty acid compositions of muscle from Little auk (Alle alle), Brünnich's guillemot (Uria lomvia), Black-legged kittiwake (Rissa tridactyla), Northern fulmar (Fulmarus glacialis) and Glaucous gull (Larus hyperboreus) were determined and compared with their prey species. Canonical analysis (CA) showed that fatty acid composition differed among the five seabird species. Little auk, Black-legged kittiwake and Northern fulmar had high levels of the Calanus markers 20:1n9 and 22:1, indicating that these seabirds are a part of the Calanus food chain. Brünnich's guillemot differed from the other species with much lower levels of 20:1n9 and 22:1. Brünnich's guillemot is a pursuit diver feeding on fish and amphipods deeper in the water column, below 30 m. Glaucous gull also differed from the other seabird species, with a larger variation in the fatty acid composition indicating a more diverse diet. Trophic level analysis placed Little auk at the lowest trophic level, Brünnich's guillemot and Black-legged kittiwake at intermediate levels and Glaucous gull and Northern fulmar at the highest trophic level.

Concentration of persistant organic pollutants and mercury in seabird eggs collected in Norway

The main objective of this study was to investigate possible temporal trends of persistent organic pollutants (POPs) and mercury in eggs of herring gulls (Larus argentatus), black-legged kittiwakes (Rissa tridactyla), common guillemots (Uria aalge) and Atlantic puffins (Fratercula arctica) in Northern Norway. Eggs were collected in 1983, 1993 and 2003. Egg concentrations of POPs (PCB congeners IUPAC numbers: CB-28, 74, 66, 101, 99, 110, 149, 118, 153, 105, 141, 138, 187, 128, 156, 157, 180, 170, 194, 206, HCB, alph-HCH, beta-HCH, gamma-HCH, oxychlordane, trans-chlordane, cis-chlordane, trans-nonachlor, cis-nonachlor, p,p'-DDE, o,p'-DDD, p,p'-DDD, o,p'-DDT and p,p'-DDT) and mercury were quantified. Generally, POP levels decreased between 1983 and 2003 in all species. No significant temporal trend in mercury levels was found between 1983 and 2003.

Quantifying pursuit-diving seabirds’ associations with fine-scale physical features in tidal streamenvironments

Acknowledgements James J. Waggitt was funded by a NERC Case studentship supported by OpenHydro Ltd and Marine Scotland Science (NE/J500148/1). Vessel-based transects were funded by a NERC (NE/J004340/1) and a Scottish National Heritage (SNH) grant. FVCOM modelling was funded by a NERC grant (NE/J004316/1). Marine Scotland Science provided time on the FRV Alba-na-Mara as part as the Marine Collaboration Research Forum (MarCRF). The bathymetry data used in hydrodynamic models (HI 1122 Sanday Sound to Westray Firth) was collected by the Maritime & Coastguard Agency (MCA) as part of the UK Civil Hydrography Programme. We wish to thank Christina Bristow, Matthew Finn and Jennifer Norris at the European Marine Energy Centre (EMEC); Marianna Chimienti, Ciaran Cronin, Tim Sykes and Stuart Thomas for performing vessel-based transects; Marine Scotland Science staff Eric Armstrong, Ian Davies, Mike Robertson, Robert Watret and Michael Stewart for their assistance; Shaun Fraser, Pauline Goulet, Alex Robbins, Helen Wade and Jared Wilson for invaluable discussions; Thomas Cornulier, Alex Douglas, James Grecian and Samantha Patrick for their help with statistical analysis; and Gavin Siriwardena, Leigh Torres, Mark Whittingham and Russell Wynn for their constructive comments on earlier versions of this manuscript.

Dinâmica do fósforo no solo em função da adição de ácidos orgânicos de baixa massa molar

A baixa eficiência da adubação fosfatada em solos altamente intemperizados é devido, entre outros fatores, à adsorção do fósforo (P) à superfície das argilas silicatadas do tipo 1:1 e, principalmente, dos (hidr)óxidos de Fe e de Al. Manejos do solo que induzem a solubilização de formas de P indisponíveis para as plantas têm sido intensamente estudados nos últimos anos. Uma tentativa de aumentar a concentração de P disponível na solução do solo para sua absorção pelas plantas é a mobilização de P por ânions de ácidos orgânicos de baixa massa molar (AOBMM). Ânions derivados de AOBMM exsudados pelas raízes de plantas ou excretados por microrganismos são associados com algumas condições de rizosfera como deficiência de P e fitotoxidez de Al e interagem com o solo de forma a aumentar a biodisponibilidade de P. Dependendo dos atributos do solo, do grau de dissociação, das propriedades e do número de grupos carboxílicos dos ânions orgânicos, o P pode ser mobilizado do solo principalmente devido à dissolução complexométrica de minerais e à adsorção competitiva dos grupos funcionais carboxílicos e fosfato nos sítios de superfície coloidais. A capacidade dos ânions citrato, malato e oxalato em mobilizar P de amostras de um Neossolo Quartzarênico típico (RQ) e de um Latossolo Vermelho ácrico (LVwf) foi avaliada por meio de um estudo de lixiviação de ânions em colunas. Devido a não detecção de P nos efluentes das colunas com LVwf, foi realizado outro estudo em colunas, no qual somente citrato foi lixiviado, mas num volume maior, e as alterações das formas de P nas amostras desse solo induzidas pela lixiviação de citrato foram identificadas por espectroscopia de absorção de raios-X na borda K do fósforo (X-ray absorption near edge structure -XANES - spectroscopy). A capacidade dos ânions de AOBMM em solubilizar P foi mais dependente do teor de P disponível e de outros atributos do solo que do número de grupos funcionais carboxílicos dos ânions orgânicos. Somente o oxalato mobilizou P do RQ, enquanto todos os ânions de AOBMM foram capazes de mobilizar P do LVwf. Quando baixos volumes de solução contendo ânions de AOBMM foram lixiviados no solo, além do aumento do pH, a mobilização de P foi acompanhada pela mobilização de Al no RQ (pH água = 5), e pela mobilização de Ca no LVwf (pH água = 5.6), o que indica solubilização de P pela complexação de Al, Ca, ou Fe, de fosfatos insolúveis, ou pela inibição da precipitação de P com esses metais. Ao lixiviar um volume maior de citrato no LVwf, o P também não foi detectado nos efluentes das colunas, mas houve lixiviação intensa de Al e Fe, bem como mudanças nas proporções de formas de P no solo caracterizadas pelos espectros XANES. Embora tenhamos encontrado indícios da ação dos principais mecanismos de solubilização de P (dissolução complexométrica de minerais e troca de ligantes entre grupos funcionais carboxílicos e P adsorvido ao solo), os ânions de AOBMM mostraram pouco potencial de efetivamente aumentar a biodisponibilidade de P.

Abordagem tecnológica da síntese de carbonato de glicerila: ensaios físico-químicos, espectroscópicos e viabilidade econômica

Este trabalho trata da proposta para a produção carbonato de glicerila como continuação de trabalho de Mestrado. Propõe-se estabelecer uma sequência para a obtenção e a purificação do produto, que envolve remoção e o aproveitamento de amônia e a remoção de eletrólitos, bem como a utilização de novos catalisadores. De maneira geral, análises espectrofotométricas demonstraram que o produto purificado apresentou características semelhantes às da especificação constante de produto já existente no mercado cedido para comparação (JEFFSOL®, Huntsman). Além disso, foi calculado o custo de produção tanto em escala laboratorial como em escala industrial. Análises de Ressonância Magnética Nuclear e Cromatografia a Gás, aliadas à Espectrofotometria no Infravermelho permitiram avaliar tanto a evolução das reações, bem como os rendimentos reacionais. Foi demonstrada a aplicabilidade das técnicas de RMN 1H e 13C para o cálculo dos rendimentos reacionais, bem como para a elucidação dos mecanismos reacionais. A partir de análises em escala laboratorial, foi possível verificar que, para as condições reacionais estudadas foram obtidas baixas conversões da glicerina e baixas seletividades para o carbonato de glicerila. E ainda, o sulfato de zinco apresentou o melhor desempenho. É importante salientar que, mesmo para baixas conversões, sua produção ainda é economicamente viável devido ao seu elevado valor de mercado. O estudo da produção em escala industrial contemplou a síntese de fluxograma de processo e posterior simulação, incluindo o dimensionamento dos principais equipamentos de processo para fins de análise econômica, via calculo de custos de capital (CAPEX) e operacionais (OPEX). Os resultados indicaram viabilidade econômica do projeto, sendo demonstrado que a implantação de uma nova unidade de produção de carbonato de glicerila pode ser bastante rentável mesmo para baixos rendimentos. O produto obtido possui diversas e interessantes aplicações cosméticas e farmacêuticas, principalmente por ser um tensoativo não iônico, de baixa toxicidade, biodegradável e produzido a partir de fontes renováveis. Assim, o carbonato de glicerila produzido é uma interessante forma de aproveitamento da glicerina proveniente da fabricação de biodiesel.

Caracterização de nanopartículas pDNA-protamina e pDNA-protamina-lipossoma e avaliação da eficiência de entrega gênica a células de mamífero.

Em estudos de terapia gênica e vacinação por DNA, a eficiência e a segurança dos vetores que transportam o material genético terapêutico possuem papel fundamental. Vetores não virais são considerados mais seguros, mas menos eficientes em relação aos vetores virais. Em parte, isso se deve à falta de estudos sistemáticos e comparativos no que diz respeito às características físico-químicas desses vetores quando em soluções biológicas e o efeito delas sobre a eficiência de entrega gênica. O objetivo deste trabalho é avaliar o efeito do pH, da força iônica e do tipo tampão de complexação sobre as características físico-químicas de nanopartículas pDNA-protamina e pDNA-protamina-lipofectamina, visando à entrega gênica para diferentes linhagens celulares. Para isso, nanopartículas formadas em diferentes condições foram caracterizadas através de ensaios de espalhamento dinâmico de luz (DLS) e potencial zeta. Os estudos indicaram que o pH, a força iônica, o tipo de tampão e a presença de meio de cultura e soro no ambiente de complexação alteram significativamente o tamanho, a polidispersidade e o potencial zeta das partículas formadas. Finalmente, buscou-se avaliar o efeito dessas características sobre a eficiência de transfecção in vitro de células de macrófagos IC21 e células HeLa. Os estudos de transfecção em células Hela indicam que tanto a composição como as condições de formação das partículas influenciam significativamente a eficiência de transfecção.

Avaliação da remoção de matéria orgânica e nutrientes por sorção em solos residuais

A recarga artificial de aquíferos (RAQ) com águas residuais tratadas (ART) é uma prática que pode contribuir para a reposição de volumes de água no solo, que pode ser muito vantajoso em áreas com déficit hídrico ou com sobre-exploração de águas subterrâneas. No entanto, as cargas residuais das ART (p.e. matéria orgânica, nutrientes, metais pesados e microrganismos patogênicos) podem constituir uma desvantagem para a qualidade da água subterrânea, se o solo apresentar condições desfavoráveis para a sua infiltração. Realizaram-se ensaios laboratoriais em batelada para avaliar a remoção de matéria orgânica e nutrientes (formas de nitrogênio e fósforo) na componente fina de um solo residual granítico, proveniente de uma zona previamente selecionada para a infiltração de ART, localizada no nordeste da região da Beira Interior (Quinta de Gonçalo Martins, Guarda, Portugal). Os resultados dos ensaios de sorção em batelada mostram uma boa remoção de P-PO4, por complexação e precipitação, o que indica que o solo apresenta capacidade reativa para remover a carga residual de fosfato das ART. Após realização dos ensaios em batelada, as propriedades do solo mantiveram-se praticamente inalteradas.