Scattering of repetitive DNA sequences in the albumin and vitellogenin gene loci of Xenopus laevis.

We have analyzed middle repetitive DNA in the albumin and vitellogenin gene families of Xenopus laevis. Mapping specific repetitive DNA sequences derived from introns of the A1 vitellogenin gene reveals that these sequences are scattered within and around the four vitellogenin genes (A1, A2, B1 and B2) and the two albumin genes (74 kd and 68 kd). Three repetitive DNA elements present in the A1 vitellogenin transcriptional unit are also located in introns of the 74 kd albumin gene. This apparently random distribution of middle repetitive DNA in the two gene families suggests that the analyzed sequences are not involved in gene regulation, but rather that they might represent unstable genetic elements. This hypothesis is further supported by the finding that size polymorphism in the A1 vitellogenin gene and in the 74 kd albumin gene is correlated with the presence or absence of repetitive DNA.

Reserva mineral de potássio em Latossolo cultivado com Pinus taeda L.

No Brasil, aproximadamente 1,87 milhões de hectares são plantados com as espécies de Pinus, normalmente em solos pobres quimicamente. Os objetivos deste trabalho foram estudar a mineralogia das frações areia, silte e argila e estimar a reserva mineral de K por diferentes métodos de extrações químicas em solo naturalmente pobre nesse nutriente e cultivado com Pinus taeda L., no Segundo Planalto Paranaense. Foram selecionadas cinco árvores com maior diâmetro (árvores dominantes), em uma área de 500 m², para abertura de uma trincheira (1,6 m) na projeção da copa de cada árvore. Todos os perfis foram classificados como Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico e apresentaram similaridade na morfologia e na sequência dos horizontes, cujas profundidades médias foram: O = 0,04 m, A1 = 0-0,09 m, A2 = 0,09-0,24 m, BA = 0,24-0,43 m, B1 = 0,43-0,66 m e B2 = 0,66-1,60+ m. As amostras coletadas em cada horizonte foram submetidas a análises físicas (granulometria) e químicas (pH, carbono orgânico, acidez potencial, Al3+ e bases trocáveis, P disponível, K total e não trocável), e as frações areia, silte e argila foram estudadas por difratometria de raios-X (DRX). As frações areia e silte dos solos apresentaram mineralogia bastante uniforme, com predomínio absoluto de quartzo e apenas ocorrência de discretas reflexões de mica por DRX. A fração argila também apresentou limitada ocorrência de minerais micáceos. Os tratamentos sequenciais para remoção de óxidos de Fe, gibbsita e caulinita foram eficientes para concentração de mica na fração argila, o que facilitou a identificação de biotita e muscovita por DRX. Os baixos teores de K não trocável obtidos com diferentes concentrações de HNO3 fervente (máximo de 91 mg kg-1) e de K total extraído com HF concentrado (máximo de 202,7 mg kg-1) foram consistentes com a pobreza das frações do solo em minerais primários, fontes desse nutriente. As correlações positivas e significativas entre os teores não trocáveis de K no solo e os teores e conteúdos do nutriente nas árvores indicaram a importância de formas de reservas do nutriente na nutrição da espécie em solos altamente intemperizados e pobres em K trocável.

Regulation and glucocorticoid-independent induction of lipocortin I in cultured astrocytes.

Stimulation of prostaglandin (PG) release in rat astroglial cultures by various substances, including phorbol esters, melittin, or extracellular ATP, has been reported recently. It is shown here that glucocorticoids (GCs) reduced both basal and stimulated PGD2 release. Hydrocortisone, however, did not inhibit ATP-, calcium ionophore A23187-, or tetradecanoyl phorbol acetate (TPA)-stimulated arachidonic acid release, and only TPA stimulations were affected by dexamethasone. GC-mediated inhibition of PGD2 release thus appeared to exclude regulation at the phospholipase A2 (PLA2) level. Therefore, the effects of GCs on the synthesis of lipocortin I (LC I), a potent, physiological inhibitor of PLA2, were studied in more detail. Dexamethasone was not able to enhance de novo synthesis of LC I in freshly seeded cultures and failed to increase LC I synthesis in 2-3-week-old cultures. It is surprising that LC I was the major LC synthesized in those cultures, and marked amounts accumulated with culture time, reaching plateau levels at approximately day 10. In contrast, LC I was barely detectable in vivo. This tonic inhibition of PLA2 is the most likely explanation for unsuccessful attempts to evoke PG release in astrocyte cultures by various physiological stimuli. GC receptor antagonists (progesterone and RU 38486) given throughout culture time reduced LC I accumulation and simultaneously increased PGD2 release. Nonetheless, a substantial production of LC I persisted in the presence of antagonists. Therefore, LC I induction did not seem to involve GC receptor activation. This was confirmed in serum- and GC-free brain cell aggregate cultures. Here also a marked accumulation of LC I was observed.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)

Caracterização e classificação de solos com horizontes subsuperficiais escuros derivados de rochas graníticas no Escudo sul-rio-grandense

Horizontes subsuperficiais escuros com características morfológicas similares aos solos com caráter sômbrico são encontrados nas áreas mais elevadas da porção leste do Escudo sul-rio-grandense, desenvolvidos nos horizontes A2, AB (ou AC) e BA de Argissolos, Luvissolos e Neossolos Regolíticos, respectivamente. Os mecanismos responsáveis pela sua gênese são ainda pouco compreendidos, apesar de a maioria dos autores concordar com a origem iluvial do húmus e de constituir horizonte diagnóstico. Os objetivos deste trabalho foram caracterizar e analisar o enquadramento de nove perfis de solos com horizontes subsuperficiais escuros do Escudo sul-rio-grandense nos critérios do SiBCS, WRB e Soil Taxonomy, sendo sete deles com características morfológicas de sômbrico. A observação de campo (continuidade lateral na paisagem) e a morfologia (ausência de horizonte E, cores mais escuras que os horizontes sobrejacentes e presença de cutans) apóiam o caráter sômbrico para a maioria dos perfis estudados, com a inserção do caráter sômbrico em nível de subgrupo nas classes de Argissolos Bruno-Acinzentados, Amarelos e Vermelho-Amarelos, bem como em Luvissolos e Neossolos Regolíticos, além da inclusão de eutrófico no nível de grande grupo na classe dos Argissolos Bruno-Acinzentados. Os dados sugeriram a revisão da definição de dessaturação na determinação do caráter sômbrico (distrófico) no SiBCS, com a adoção do valor V de 65 %, adequando essa à definição do Soil Taxonomy e WRB, bem como uma investigação mais aprofundada quanto à não associação do húmus com Al; e a consideração da retirada da capacidade de troca de cátions da matéria orgânica no cálculo da atividade da argila, para os horizontes subsuperficiais escuros.

Simultaneous coexpression of memory-related and effector-related genes by individual human CD8 T cells depends on antigen specificity and differentiation.

Phenotypic and functional cell properties are usually analyzed at the level of defined cell populations but not single cells. Yet, large differences between individual cells may have important functional consequences. It is likely that T-cell-mediated immunity depends on the polyfunctionality of individual T cells, rather than the sum of functions of responding T-cell subpopulations. We performed highly sensitive single-cell gene expression profiling, allowing the direct ex vivo characterization of individual virus-specific and tumor-specific T cells from healthy donors and melanoma patients. We have previously shown that vaccination with the natural tumor peptide Melan-A-induced T cells with superior effector functions as compared with vaccination with the analog peptide optimized for enhanced HLA-A*0201 binding. Here we found that natural peptide vaccination induced tumor-reactive CD8 T cells with frequent coexpression of both memory/homing-associated genes (CD27, IL7R, EOMES, CXCR3, and CCR5) and effector-related genes (IFNG, KLRD1, PRF1, and GZMB), comparable with protective Epstein-Barr virus-specific and cytomegalovirus-specific T cells. In contrast, memory/homing-associated and effector-associated genes were less frequently coexpressed after vaccination with the analog peptide. Remarkably, these findings reveal a previously unknown level of gene expression diversity among vaccine-specific and virus-specific T cells with the simultaneous coexpression of multiple memory/homing-related and effector-related genes by the same cell. Such broad functional gene expression signatures within antigen-specific T cells may be critical for mounting efficient responses to pathogens or tumors. In summary, direct ex vivo high-resolution molecular characterization of individual T cells provides key insights into the processes shaping the functional properties of tumor-specific and virus-specific T cells.

The Vi element. A transposon-like repeated DNA sequence interspersed in the vitellogenin locus of Xenopus laevis.

A repeated DNA element in Xenopus laevis is described that is present in about 7500 copies dispersed throughout the genome. It was first identified in the 5' flanking region of one vitellogenin gene and was therefore named the Vi element. Seven copies are present within the vitellogenin gene region, three of them within introns of the genes A1, A2 and B2, and the other four copies in the gene flanking regions. Four of these copies have been sequenced. The Vi element is bounded by a well-conserved 13 base-pair inverted repeat; in addition, it is flanked by a three base-pair direct repeat that appears to be site-specific. The length of these four copies varies from 112 to 469 base-pairs; however, sequence homology between the different copies is very high. Their structural characteristics suggest that length heterogeneity may have arisen by either unequal recombinations, deletions or tandem duplications. Altogether, the characteristics and properties of the Vi element indicate that it might represent a mobile genetic element. One of the four copies sequenced is inserted close (position -535) to the transcription initiation site of the vitellogenin gene B2 in a region otherwise showing considerable homology with the closely related gene B1. Nevertheless, the presence of the Vi element does not seem to influence significantly the estrogen-controlled expression of gene B2. In addition, three alleles of this gene created by length polymorphism in intron 3 and in the Vi element inserted near the transcription initiation site are described.

Vitellogenesis and the vitellogenin gene family.

Vitellogenin is synthesized under estrogen control in the liver, extensively modified, transported to the ovary, and there processed to the yolk proteins lipovitellin and phosvitin. In the frog Xenopus laevis there are at least four distinct but related vitellogenin genes. The two genes A1 and A2 have a 95 percent sequence homology in their messenger RNA coding regions, and contain 33 introns that interrupt the coding region (exons) at homologous positions. Sequences and lengths of analogous introns differ, and many introns contain repetitive DNA elements. The introns in these two genes that have apparently arisen by duplication have diverged extensively by events that include deletions, insertions, and probably duplications. Rapid evolutionary change involving rearrangements and the presence of repeated DNA suggests that the bulk of the sequences within introns may not have any specific function.

Retinoid X receptor and peroxisome proliferator-activated receptor activate an estrogen responsive gene independent of the estrogen receptor.

Estrogen receptors regulate transcription of genes essential for sexual development and reproductive function. Since the retinoid X receptor (RXR) is able to modulate estrogen responsive genes and both 9-cis RA and fatty acids influenced development of estrogen responsive tumors, we hypothesized that estrogen responsive genes might be modulated by RXR and the fatty acid receptor (peroxisome proliferator-activated receptor, PPAR). To test this hypothesis, transfection assays in CV-1 cells were performed with an estrogen response element (ERE) coupled to a luciferase reporter construct. Addition of expression vectors for RXR and PPAR resulted in an 11-fold increase in luciferase activity in the presence of 9-cis RA. Furthermore, mobility shift assays demonstrated binding of RXR and PPAR to the vitellogenin A2-ERE and an ERE in the oxytocin promoter. Methylation interference assays demonstrated that specific guanine residues required for RXR/PPAR binding to the ERE were similar to residues required for ER binding. Moreover, RXR domain-deleted constructs in transfection assays showed that activation required RXR since an RXR delta AF-2 mutant completely abrogated reporter activity. Oligoprecipitation binding studies with biotinylated ERE and (35)S-labeled in vitro translated RXR constructs confirmed binding of delta AF-2 RXR mutant to the ERE in the presence of baculovirus-expressed PPAR. Finally, in situ hybridization confirmed RXR and PPAR mRNA expression in estrogen responsive tissues. Collectively, these data suggest that RXR and PPAR are present in reproductive tissues, are capable of activating estrogen responsive genes and suggest that the mechanism of activation may involve direct binding of the receptors to estrogen response elements.

PROPRIEDADES MECÂNICAS E PERMEABILIDADE AO AR EM TOPOSSEQUÊNCIA ARGISSOLO-GLEISSOLO: VARIAÇÃO NO PERFIL E EFEITO DE COMPRESSÃO

Uma topossequência apresenta solos com características estruturais e morfológicas distintas que podem alterar a susceptibilidade à deformação estrutural em curtas distâncias espaciais. Os objetivos deste estudo foram avaliar a capacidade de suporte de carga e a suscetibilidade à compactação e mensurar o efeito que cargas acima e abaixo da pressão de preconsolidação causam na permeabilidade ao ar de solos numa topossequência da Depressão Central do Rio Grande do Sul, Brasil. Amostras indeformadas foram coletadas nos horizontes de três perfis de Argissolos (Ap, A1, AB, BA, Bt1 e Bt2; Ap, A1, A2, AB, BA, Bt1 e Bt2; e Ap, A1, BA, Bt1 e Bt2) e dois de Gleissolos (A1, A2, Bg; A, Bg e Cg), no longo de uma topossequência. Essas amostras foram submetidas ao teste de compressão uniaxial, sendo avaliada a permeabilidade ao ar antes e após compressão. Na condição de capacidade de campo, os Gleissolos apresentaram menor suscetibilidade à compactação e maior capacidade de suporte de carga que os Argissolos. O teor de argila esteve diretamente correlacionado com a capacidade de suporte de carga. Portanto, foi inversamente proporcional à suscetibilidade à compactação, exceto em condições de elevada umidade do solo quando a água lubrificou as superfícies aumentando a susceptibilidade à compactação de quaisquer solos. Até 25 kPa de carga ao solo não resultou degradação física do solo, mas quando foram aplicadas cargas de 200 kPa, mesmo na condição de capacidade de campo, houve redução significativa do volume de macroporos e porosidade total em níveis inferiores ao limite crítico (0,10 m3 m-3).

Valence-bond treatment of distortions in polyacene polymers

Distortions of polyacene polymers are studied within a many-body valence-bond framework using a powerful transfer-matrix technique for the valence-bond (or Heisenberg) model of the system. The computations suggest that the ground-state geometry is either totally symmetric or possibly exhibits a slight (A2 or B2 symmetry) bond-alternation distortion. The lowest-energy (nonsymmetric, in-plane) distortions are the A2 and B2 modes, which, within our approximations, are degenerate.

Indicadores Microbiológicos de Solo em Pastagem com Aplicação Sucessiva de Dejetos De Suínos

RESUMO O uso de dejetos líquidos de suínos como fertilizante do solo é uma prática comum na Região Sul do Brasil. Apesar de ter benefícios na reutilização dos dejetos, essa prática apresenta sérios riscos ambientais. Os indicadores microbiológicos de qualidade do solo são bastante sensíveis e permitem o monitoramento das condições do ambiente edáfico. Objetivou-se avaliar a qualidade microbiológica do solo de pastagens com diferentes históricos de uso sucessivo de dejetos líquidos de suínos. Determinaram-se o teor de C da biomassa microbiana, a respiração microbiana do solo, o quociente metabólico (qCO2) e a atividade das enzimas β-glicosidase, urease e hidrólise do diacetato de fluoresceína (FDA), em áreas de pastagem com uso de dejetos de suínos há dois anos (A2) e 14 anos (A14) e em área com mata nativa (MN). O uso sucessivo de dejetos de suínos em pastagem não influenciou o C da biomassa e a respiração microbiana do solo, que variaram conforme a época de coleta. O qCO2 não foi influenciado pelo uso de dejetos de suínos no solo; a atividade enzimática do solo foi influenciada pelo uso de dejetos de suínos, sendo que a urease e a FDA foram sensíveis na detecção de diferenças na atividade dos solos com uso de dejetos de suínos, enquanto a β-glicosidase não permitiu a diferenciação entre as áreas estudadas.

ATRIBUTOS QUÍMICOS E FÍSICOS DE SOLO CULTIVADO COM OLERÁCEAS EM MICROBACIA HIDROGRÁFICA, APÓS DESASTRE AMBIENTAL

RESUMO A matéria orgânica do solo é uma importante fonte primária de nutrientes às plantas e influencia a infiltração, retenção de água, suscetibilidade à erosão e agregação do solo. No entanto, esse processo está condicionado à qualidade e quantidade da matéria orgânica aportada. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do desastre ambiental causado pela chuva em áreas de produção de oleráceas na região Serrana do Rio de Janeiro. Foram selecionadas as seguintes áreas: A1: sem impacto (testemunha); A2: soterramento total e cultivo de aveia + ervilhaca; A3: transbordamento do rio e cultivo de milheto + girassol; A4: transbordamento do rio e grande deposição de areia com cultivo de aveia-preta; A5: transbordamento do rio com grande deposição de areia e sem cultivo; e A6: transbordamento do rio em pequena escala e sem cultivo. As propriedades edáficas analisadas foram: textura; densidade do solo (Ds); densidade de partículas (Dp); diâmetro médio ponderado (DMP) e diâmetro médio geométrico (DMG) de agregados estáveis em água; pH(H2O), Al3+, Ca2++Mg2+, Na+, H+Al, K, P e carbono orgânico total (COT); e frações granulométricas e químicas da matéria orgânica. Os maiores valores de DMP e DMG foram observados nas áreas A3 e A6, que seguem a mesma tendência dos maiores teores de argila. Os teores de COT e suas frações químicas e físicas apresentaram diferenças em relação à testemunha com os menores valores verificados nas áreas que foram submetidas ao impacto pelo transbordamento do rio e grande deposição de areia. As áreas que foram impactadas pelo soterramento com predomínio da fração argila apresentaram valores semelhantes ou superiores aos da testemunha. As variáveis foram selecionadas e avaliadas por meio da análise de componentes principais, que evidenciou distinção entre as áreas estudadas, com separação entre elas associada à textura do solo e densidade de partículas.

In vivo activation of melanoma-specific CD8(+) T cells by endogenous tumor antigen and peptide vaccines. A comparison to virus-specific T cells.

Many new types of vaccines against infectious or malignant diseases are currently being proposed. Careful characterization of the induced immune response is required in assessing their efficiency. While in most studies human tumor antigen-specific T cells are analyzed after in vitro re-stimulation, we investigated these T cells directly ex vivo using fluorescent tetramers. In peripheral blood lymphocytes from untreated melanoma patients with advanced disease, a fraction of tumor antigen (Melan-A/MART-1)-specific T cells were non-naive, thus revealing tumor-driven immune activation. After immunotherapy with synthetic peptides plus adjuvant, we detected tumor antigen-specific T cells that proliferated and differentiated to memory cells in vivo in some melanoma patients. However, these cells did not present the features of effector cells as found in cytomegalovirus specific T cells analyzed in parallel. Thus, peptide plus adjuvant vaccines can lead to activation and expansion of antigen specific CD8(+) T cells in PBL. Differentiation to protective CD8(+) effector cells may, however, require additional vaccine components that stimulate T cells more efficiently, a major challenge for the development of future immunotherapy.

Sequence homologies within the 5' end region of the estrogen-controlled vitellogenin gene in Xenopus and chicken.

In oviparous vertebrates vitellogenin, the precursor of the major yolk proteins, is synthesized in the liver of mature females under the control of estrogen. We have established the organization and primary structure of the 5' end region of the Xenopus laevis vitellogenin A2 gene and of the major chicken vitellogenin gene. The first three homologous exons have exactly the same length in both species, namely 53, 21 and 152 nucleotides, and present an overall sequence homology of 60%. In both species, the 5'-non-coding region of the vitellogenin mRNA measures only 13 nucleotides, nine of which are conserved. In contrast, the corresponding introns of the Xenopus and the chicken vitellogenin gene show no significant sequence homology. Within the 500 nucleotides preceding the 5' end of the genes, at least six blocks with sequence homologies of greater than 70% were detected. It remains to be demonstrated which of these conserved sequences, if any, are involved in the hormone-regulated expression of the vitellogenin genes.

Cholesterol transport from late endosomes to the Golgi regulates t-SNARE trafficking, assembly, and function

Cholesterol regulates plasma membrane (PM) association and functioning of syntaxin-4 and soluble N-ethylmaleimide-sensitive fusion protein 23 (SNAP23) in the secretory pathway. However, the molecular mechanism and cellular cholesterol pools that determine the localization and assembly of these target membrane SNAP receptors (t-SNAREs) are largely unknown. We recently demonstrated that high levels of annexin A6 (AnxA6) induce accumulation of cholesterol in late endosomes, thereby reducing cholesterol in the Golgi and PM. This leads to an impaired supply of cholesterol needed for cytosolic phospholipase A2 (cPLA2) to drive Golgi vesiculation and caveolin transport to the cell surface. Using AnxA6-overexpressing cells as a model for cellular cholesterol imbalance, we identify impaired cholesterol egress from late endosomes and diminution of Golgi cholesterol as correlating with the sequestration of SNAP23/syntaxin-4 in Golgi membranes. Pharmacological accumulation of late endosomal cholesterol and cPLA2 inhibition induces a similar phenotype in control cells with low AnxA6 levels. Ectopic expression of Niemann-Pick C1 (NPC1) or exogenous cholesterol restores the location of SNAP23 and syntaxin-4 within the PM. Importantly, AnxA6-mediated mislocalization of these t-SNAREs correlates with reduced secretion of cargo via the SNAP23/syntaxin-4¿dependent constitutive exocytic pathway. We thus conclude that inhibition of late endosomal export and Golgi cholesterol depletion modulate t-SNARE localization and functioning along the exocytic pathway.