The Xanthomonas citri effector protein PthA interacts with citrus proteins involved in nuclear transport, protein folding and ubiquitination associated with DNA repair

P>Xanthomonas axonopodis pv. citri utilizes the type III effector protein PthA to modulate host transcription to promote citrus canker. PthA proteins belong to the AvrBs3/PthA family and carry a domain comprising tandem repeats of 34 amino acids that mediates protein-protein and protein-DNA interactions. We show here that variants of PthAs from a single bacterial strain localize to the nucleus of plant cells and form homo- and heterodimers through the association of their repeat regions. We hypothesize that the PthA variants might also interact with distinct host targets. Here, in addition to the interaction with alpha-importin, known to mediate the nuclear import of AvrBs3, we describe new interactions of PthAs with citrus proteins involved in protein folding and K63-linked ubiquitination. PthAs 2 and 3 preferentially interact with a citrus cyclophilin (Cyp) and with TDX, a tetratricopeptide domain-containing thioredoxin. In addition, PthAs 2 and 3, but not 1 and 4, interact with the ubiquitin-conjugating enzyme complex formed by Ubc13 and ubiquitin-conjugating enzyme variant (Uev), required for K63-linked ubiquitination and DNA repair. We show that Cyp, TDX and Uev interact with each other, and that Cyp and Uev localize to the nucleus of plant cells. Furthermore, the citrus Ubc13 and Uev proteins complement the DNA repair phenotype of the yeast Delta ubc13 and Delta mms2/uev1a mutants, strongly indicating that they are also involved in K63-linked ubiquitination and DNA repair. Notably, PthA 2 affects the growth of yeast cells in the presence of a DNA damage agent, suggesting that it inhibits K63-linked ubiquitination required for DNA repair.

Overexpression of Nrp/b (nuclear restrict protein in brain) suppresses the malignant phenotype in the C6/ST1 glioma cell line

Upon searching for glucocorticoid-regulated cDNA sequences associated with the transformed to normal phenotypic reversion of C6/ST1 rat glioma cells, we identified Nrp/b (nuclear restrict protein in brain) as a novel rat gene. Here we report on the identification and functional characterization of the complete sequence encoding the rat NRP/B protein. The cloned cDNA presented a 1767 nucleotides open-reading frame encoding a 589 aminoacids residues sequence containing a BTB/POZ (broad complex Tramtrack bric-a-brac/Pox virus and zinc finger) domain in its N-terminal region and kelch motifs in its C-terminal region. Sequence analysis indicates that the rat Nrp/b displays a high level of identity with the equivalent gene orthologs from other organisms. Among rat tissues, Nrp/b expression is more pronounced in brain tissue. We show that overexpression of the Nrp/b cDNA in C6/ST1 cells suppresses anchorage independence in vitro and tumorigenicity in vivo, altering their malignant nature towards a more benign phenotype. Therefore, Nrp/b may be postulated as a novel tumor suppressorgene, with possible relevance for glioblastoma therapy. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Sdo1p, the yeast orthologue of Shwachman-Bodian-Diamond syndrome protein, binds RNA and interacts with nuclear rRNA-processing factors

The Shwachman-Bodian-Diamond syndrome protein (SBDS) is a member of a highly conserved protein family of not well understood function, with putative orthologues found in different organisms ranging from Archaea, yeast and plants to vertebrate animals. The yeast orthologue of SBDS, Sdo1p, has been previously identified in association with the 60S ribosomal subunit and is proposed to participate in ribosomal recycling. Here we show that Sdo1p interacts with nucleolar rRNA processing factors and ribosomal proteins, indicating that it might bind the pre-60S complex and remain associated with it during processing and transport to the cytoplasm. Corroborating the protein interaction data, Sdo1p localizes to the nucleus and cytoplasm and co-immunoprecipitates precursors of 60S and 40S subunits, as well as the mature rRNAs. Sdo1p binds RNA directly, suggesting that it may associate with the ribosomal subunits also through RNA interaction. Copyright (C) 2009 John Wiley & Sons, Ltd.

Nuclear magnetic resonance characterization of metabolite disorder in orange trees caused by citrus sudden death disease

Citrus sudden death (CSD) is a new disease of sweet orange and mandarin trees grafted on Rangpur lime and Citrus volkameriana rootstocks. It was first seen in Brazil in 1999, and has since been detected in more than four million trees. The CSD causal agent is unknown and the current hypothesis involves a virus similar to Citrus tristeza virus or a new virus named Citrus sudden death-associated virus. CSD symptoms include generalized foliar discoloration, defoliation and root death, and, in most cases, it can cause tree death. One of the unique characteristics of CSD disease is the presence of a yellow stain in the rootstock bark near the bud union. This region also undergoes profound anatomical changes. In this study, we analyse the metabolic disorder caused by CSD in the bark of sweet orange grafted on Rangpur lime by nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy and imaging. The imaging results show the presence of a large amount of non-functional phloem in the rootstock bark of affected plants. The spectroscopic analysis shows a high content of triacylglyceride and sucrose, which may be related to phloem blockage close to the bud union. We also propose that, without knowing the causal CSD agent, the determination of oil content in rootstock bark by low-resolution NMR can be used as a complementary method for CSD diagnosis, screening about 300 samples per hour.

Nuclear magnetic resonance water relaxation time changes in bananas during ripening: a new mechanism

BACKGROUND: Nuclear magnetic resonance studies of banana fragments during ripening show an increase on the water transverse relaxation time (T(2)) and a decrease in water self-diffusion coefficient (D). As T(2) and D are normally directly correlated, we studied these two properties in intact bananas during ripening, in an attempt to rule out the effect of injury on the apparent discrepancies in the behavior of T(2) and D. RESULTS: The results show that injury in bananas causes a decrease in T(2) of the water in vacuoles (T(2vac)). They also show that T(2vac) increased and D decreased during ripening, ruling out the injury effect. To explain the apparent discrepancies, we propose a new hypothesis for the increase in T(2) values, based on the reduction of Fe(3+) ions to Fe(2+) by galacturonic acid, produced by the hydrolysis of pectin and a decrease in internal oxygen concentration during ripening. CONCLUSION: As injury alters T(2) values it is necessary to use intact bananas to study relaxation times during ripening. The novel interpretation for the increase in T(2vac) based on reduction of Fe(+3) and O(2) concentration is an alternative mechanism to that based on the hydrolysis of starch in amyloplasts. (C) 2010 Society of Chemical Industry

Fast and Simple Nuclear Magnetic Resonance Method To Measure Conjugated Linoleic Acid in Beef

Conjugated linoleic acids (CLAs) are a group of linoleic acid isomers that are naturally found in food products originating from ruminants (meat and dairy). These acids have received special attention in recent years due to their potential human health benefits. Research efforts have been proposed to increase the CLA content in beef to improve public health. However, because there are more than 30 million beef cattle used each year by the American food industry, it will be necessary to ensure their content in a large number of samples. Therefore, it is important to have an inexpensive and rapid analytical method to measure CLA content in food products. Because gas chromatography (GC), a current popular method for measuring CLAs, is slow, this paper describes a nuclear magnetic resonance spectroscopy ((1)H NMR) method that is potentially >10 times faster than the GC method. Analyses show a correlation coefficient of 0.97, indicating the capacity of NMR to quantify the CLA content in beef samples. Furthermore, the method proposed herein is simple and does not require sophisticated sample preparation.

Mapping of Diepoxybutane Damage in the Cytochrome b Domain of Mitochondrial DNA and the β-globin Domain of Nuclear Chicken DNA Using Quantitative PCR

Diepoxybutane (DEB), a known industrial carcinogen, reacts with DNA primarily at the N7 position of deoxyguanosine residues and creates interstrand cross-links at the sequence 5'-GNC. Since N7-N7 cross-links cause DNA to fragment upon heating, quantative polymerase chain reaction (QPCR) is being used in this experiment to measure the amount of DEB damage (lesion frequency) with three different targets-mitochondrial (unpackaged), open chromatin region, and closed chromatin region. Initial measurements of DEB damage within these three targets were not consistent because the template DNA was not the limiting reagent in the PCR. Follow-up PCR trials using a limiting amount of DNA are still in progress although initial experimentation looks promising. Sequencing of these three targets to confirm the primer targets has only been successfully performed for the closed chromatin target and does not match the sequence from NIH used to design that primer pair. Further sequencing trials need to be conducted on all three targets to assure that a mitochondrial, open chromatin, and closed chromatin region are actually being amplified in this experimental series.

Métodos numéricos para a integração das equações da cinética pontual de um reator nuclear

As equações da cinétiica pontual de um reator nuclear térmico são integradas numericamente, utilizando um método matricial de continuação analitica. Essas equações são essencialmente não-negativas e possuem um autovalor dominante vinculado à reatividade do sistema. Também, descrevem-se os métodos de Hansen e Porsching.

Avaliação morfométrica e densimétrica através de assinatura nuclear digital em biópsias de esôfago

Foram estudadas, pelo método da assinatura digital, 35 biópsias esofágicas provenientes de pacientes da província de Linxian, China, classificadas por dois observadores com ampla experiência em patologia gastrointestinal como normais, displasias ou carcinomas (8 casos normais, 6 displasias leves, 8 displasias moderadas, 4 displasias acentuadas, 4 carcinomas suspeitos de invasão e 5 carcinomas invasores). O objetivo do trabalho foi caracterizar os núcleos das populações celulares desses casos de forma que permitisse a derivação de informações diagnósticas e de possível implicação prognóstica a partir do estudo quantitativo das características nucleares de cada caso ou categoria diagnóstica. As biópsias foram coradas pelo método de Feulgen, sendo então selecionados e digitalizados 48 a 50 núcleos de cada uma delas. De cada núcleo foram extraídas 93 características cariométricas, arranjadas arbitrariamente em histograma designado como assinatura nuclear. Da média aritmética de cada característica dos núcleos de uma mesma biópsia resultou a assinatura digital do caso. A análise de funções discriminantes, baseada nas 15 características cariométricas que ofereceram melhor discriminação entre as categorias diagnósticas, mostrou que o grupo classificado como normal foi claramente distinto das demais categorias. A densidade óptica total aumentou progressivamente segundo a classificação das biópsias, do normal à displasia acentuada, sendo o valor do carcinoma semelhante ao da displasia moderada. A matriz de comprimento de seqüência apresentou o mesmo perfil, ou seja, ambas as características ofereceram discriminação clara entre as categorias diagnósticas, com exceção do carcinoma invasor, cujos valores foram superponíveis aos da displasia moderada. O estudo demonstrou a viabilidade da quantificação de características nucleares através das assinaturas nucleares digitais, que demonstraram diferenças estatisticamente significativas entre diferentes categorias diagnósticas e a elevação progressiva dos valores mensurados relacionados com o espectro das lesões, apresentando-as como um histograma (assinatura digital nuclear).

Estrutura nuclear de estrelas compactas

Este trabalho tem como objetivo o estudo da matéria nuclear a altas densidades considerando-se as fases hadrônica e de quarks à temperatura nula e finita, com vistas a aplicações no estudo de propriedades estáticas globais de estrelas compactas. Parte dos cálculos apresentados nesta dissertação foram realizados por diferentes autores. Entretanto, em geral, estes trabalhos limitaram-se ao estudo da matéria nuclear em regiões de densidades e temperaturas específicas. Este estudo visa, por sua vez, o desenvolvimento de um tratamento amplo e consistente para estes sistemas, considerando-se diferentes regimes de densidade e temperatura para ambas as fases, hadrônica e de quarks. Buscamos com isso adquirir conhecimento suficiente que possibilite, não somente a ampliação do escopo dos modelos considerados, como também o desenvolvimento, no futuro, de um modelo mais apropriado à descrição de propriedades estáticas e dinâmicas de estrelas compactas. Ainda assim, este trabalho apresenta novos aspectos e resultados inéditos referentes ao estudo da matéria nuclear, como descrevemos a seguir. No estudo da matéria nuclear na fase hadrônica, consideramos os modelos da teoria quântica de campos nucleares desenvolvidos por J. D. Walecka, J. Zimanyi e S. A. Moszkowski, e por J. Boguta e A. R. Bodmer, e conhecidos, respectivamente, como Hadrodinâmica Quântica, ZM e Não-Linear. Nestes modelos a matéria nuclear é descrita a partir de uma formulação lagrangeana com os campos efetivos dos bárions acoplados aos campos dos mésons, responsáveis pela interação nuclear Neste estudo consideramos inicialmente a descrição de propriedades estáticas globais de sistemas nucleares de muitos corpos à temperatura nula, como por exemplo, a massa efetiva do núcleon na matéria nuclear simétrica e de nêutrons. A equação de estado da matéria de nêutrons possibilita a descrição de propriedades estáticas globais de estrelas compactas, como sua massa e raio, através da sua incorporação nas equações de Tolman, Oppenheimer e Volkoff (TOV). Os resultados obtidos nestes cálculos estão em plena concordância com os resultados apresentados por outros autores. Consideramos posteriormente o estudo da matéria nuclear com graus de liberdade de bárions e mésons à temperatura finita, com particular atenção na região de transição de fase. Para este estudo, incorporamos aos modelos considerados, o formalismo da mecânica estatística à temperatura finita. Os resultados obtidos, para as propriedades da matéria nuclear à temperatura finita, concordam também com os resultados obtidos por outros autores. Um aspecto inédito apresentado neste trabalho refere-se à incorporação de valores para os pontos críticos da transição de fase, ainda não determinados por outros autores. O comportamento do calor específico também é analisado de forma inédita nesta dissertação no tratamento utilizado com os modelos Não-Linear e ZM. Utilizamos a equação de estado da matéria de nêutrons à temperatura finita nas equações TOV, determinando propriedades globais de uma estrela protoneutrônica Observamos neste trabalho que ocorre um aumento da massa máxima da estrela com o aumento da temperatura, comportamento este já previsto por outros autores em diferentes modelos. Posteriormente incorporamos ao formalismo à temperatura finita, o equilíbrio químico, a presença de graus de liberdade leptônicos para elétrons e múons e a neutralidade de carga. Apresentamos nesta etapa do trabalho, uma forma alternativa para a incorporação destes ingredientes, baseada na determinação de uma fração relativa entre os potenciais químicos de prótons e nêutrons, à temperatura nula, extendendo este resultado à temperatura finita. Este procedimento permite a determinação da distribuição de núcleons e léptons no interior de uma estrela protoneutrônica, onde incluímos ainda a presença de neutrinos confinados. No estudo da matéria de quarks, consideramos o modelo de sacola do Massachussets Institute of Technology (MIT). Incorporando as equações TOV neste estudo, determinamos propriedades globais de estrelas de quarks, bem como a distribuição dos diferentes sabores de quarks no interior estelar. Como principal resultado, obtivemos uma equação de estado geral para a matéria hadrônica e de quarks, introduzida nas equações TOV, e analisamos a existência de estrelas híbridas. Os resultados obtidos nesta etapa do trabalho são totalmente coerentes com aqueles obtidos por outros autores.

Estudo da difusão de Ag e Al em [alfa]-Ti utilizando as técnicas de espectrometria de retroespalhamento Rutherford e reação nuclear

O objetivo da presente dissertação é o estudo da difusão de Ag e Al em uma matriz de α-Ti. Sua motivação principal se origina do fato de haver na literatura resultados contraditórios sobre o comportamento difusional desses elementos. Além disso, este estudo é necessário para dar continuidade à investigação sistemática da difusão de impurezas substitucionais em α-Ti, que vem sendo realizada pelo grupo de implantação iônica, a fim de estabelecer uma relação entre tamanho, valência e solubilidade dos elementos e seus coeficientes de difusão. A dependência do coeficiente de difusão com a temperatura para ambos elementos foi estudada nos intervalos de temperatura de 823 a 1073 K para a Ag e 948 a 1073 K para o Al. No caso da Ag foi usada a técnica de RBS para determinar os perfis de concentração, a qual tem uma alta resolução em profundidade (tipicamente 10nm), o que permite a determinação das baixas difusividades esperadas no presente experimento ( D ≤ 10-7 m2/s). No caso do Al foi usada a técnica de NRA, que preenche os mesmos requisitos citados anteriormente, com uma resolução em profundidade de aproximadamente 10 Å. As medidas realizadas mostraram que, para ambos os casos, os coeficientes de difusão seguem uma representação linear de Arrhenius. Foram encontrados os seguintes parâmetros característicos de difusão: Do = (1 ± 0,75) x10-4 m2s-1 e Q = 279 ± 6 kJ/mol para a Ag e Do = (1,4 ± 1,2) x10-2 m2s-1 e Q = 326 ± 10 kJ/mol para o Al, os quais são típicos de um comportamento substitucional normal. A comparação desse trabalho com trabalhos prévios não mostra evidência de relacionamento entre tamanho, valência e solubilidade dos elementos e seus coeficientes de difusão.

Regulação estatal do setor nuclear: estudo comparativo dos modelos da Argentina e do Brasil

Este estudo apresenta uma análise comparativa dos modelos de regulação dos setores nucleares da Argentina - a cargo da Autoridad Regulatoria Nuclear (ARN), e do Brasil- sob a responsabilidade da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), que procura identificar, por meio de critérios de análise selecionados a partir do referencial teórico, qual modelo é o mais adequado objetivando o uso seguro da energia nuclear. O Capítulo I apresenta uma breve descrição dos modelos de regulação dos setores nucleares do Brasil e da Argentina, bem como os objetivos, a delimitação do estudo e a relevância da pesquisa. O referencial teórico, Capítulo 2, contém tópicos sobre a reforma do Estado, os tipos de regulação, a regulação no Brasil e as características do setor nuclear internacional e brasileiro. A seguir, foram selecionados critérios de análise que correspondem às características das agências reguladoras brasileiras criadas para outros setores da economia, no bojo da reforma de Estado implementada no Brasil a partir de meados dos anos 90. Posteriormente, estes critérios de análise foram utilizados como parâmetros de comparação entre os modelos de regulação dos setores nucleares da Argentina e do Brasil. A metodologia de pesquisa é descrita no Capítulo 3, definindo-se o tipo de pesquisa, o universo e a amostra, a forma de coleta e tratamento dos dados e as limitações do método empregado. No Capítulo 4 é descrito o modelo de regulação do setor nuclear argentino, apresentando-se também um breve histórico sobre a criação da ARN. O Capítulo 5 apresenta a descrição do modelo de regulação do setor nuclear brasileiro, os estudos e recomendações existentes sobre a regulação do setor e os resultados da pesquisa empírica realizada junto aos servidores da CNEN. Com base na análise comparativa, Capítulo 6, pode-se concluir, Capítulo 7, que a estrutura regulatória e fiscalizadora do setor nuclear argentino, sob responsabilidade da ARN, mostra-se mais adequada no que tange ao uso seguro da energia nuclear, do que o modelo adotado no Brasil pela CNEN, pois incorpora os critérios de independência funcional, institucional e financeira, definição de competências, excelência técnica e transparência, necessários ao desempenho de suas funções de forma autônoma, ética, isenta e ágil.

Modelagem organizacional da Comissão Nacional de Energia Nuclear (Cnen): da crítica à esperança

This research had the objective to verify if the current organization design of the Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) facilitates or makes it difficult the reach of the organization performance. In order to make the analysis, the used ways had been bibliographic, documental and field researches. The bibliographical survey allowed to conclude that it has a necessity of searching a balance between the objectivist and subjectivist approaches of the theory of the organization design. The documental survey supplied elements that they make possible to understand the main phases of the development of the CNEN in elapsing of the time and that they explain the current organization design. Finally, the research of field, carried through with the main managers of the institution, made possible the data-collecting that contributed to ratify the initial assumption of the research of that the current organization design of the CNEN makes it difficult the performance of the organization.

Efeito das prostaglandinas ciclopentenônicas sobre a expressão gênica do fator nuclear PPAR-γ, do receptor de scavenger CD36 e proteínas de apoptose em macrófagos : implicações para a fisiopatologia da aterosclerose

Considerando que as doenças cardiovasculares representam a maior causa de mortalidade e morbidade em países ocidentais, a aterosclerose se destaca pelo fato de predispor os pacientes ao infarto do miocárdio, a acidentes vasculares cerebrais e a doenças vasculares periféricas. Neste contexto, a oxidação de lipoproteínas do plasma, particularmente LDL, é um dos fatores de risco para eventos cardiovasculares, pois é reconhecida e internalizada por macrófagos, ocasionando a sua diferenciação em foam cells. Diversos fatores participam deste processo de diferenciação, como a expressão de receptores de scavenger CD 36, proporcionando aumento na captação de LDL oxidada, aumento na síntese endógena de colesterol e ativação de fatores nucleares que iniciam a transcrição de proteínas específicas e fatores de crescimento que disparam a aterogênese. Os fenômenos celulares relacionados à apoptose também são de especial importância, tanto no desenvolvimento da lesão aterosclerótica como na estabilidade da placa e formação de trombos. As prostaglandinas (PGs) ciclopentenônicas (CP-PGs), em particular a PGA2 e a 15-desóxi-∆12,14-PGJ2 são uma classe especial de PGs que, em diminutas concentrações, disparam a expressão das proteínas de choque térmico (hsp), que são citoprotetoras. Além disso, CP-PGs bloqueiam a ativação do fator nuclear pró-inflamatório NF-κB tornando-as potentes agentes antiinflamatórios. Embora as PGs das famílias A e J guardem uma série de características em comum, a 15-desóxi-∆12,14- PGJ2 é o ligante fisiológico do fator nuclear pró-aterogênico PPAR-γ, enquanto as PGs da família A ativam apenas a via citoprotetora das hsp. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos das CP-PGs sobre a expressão gênica de fatores relacionados à diferenciação de macrófagos em foam cells, bem como proteínas reguladoras do processo de apoptose, em células da linhagem pró-monocítica humana U937. Para tal, as células foram tratadas com CPPGs em presença e/ou ausência de LDL nat e LDL ox, o RNA foi extraído para a realização de RT-PCR para PPAR-γ, CD 36, HMG-CoA redutase e proteínas de apoptose Caspase 3, p53 e Bcl-xL. O tratamento estatístico utilizado foi análise de variância (ANOVA one-way) e teste “t” de student, com resultados expressos como médias + desvios-padrão da média, com P<0,05. Os resultados obtidos demontraram que as CP-PGs PGA2 (20µM-24h) e PGJ2 (1,5µM-24h) inibiram a expressão gênica do fator nuclear PPAR- γ (64 % (PGA2), 88 % (15- d-PGJ2)) nas células U937, em presença de LDL oxidada, quando comparado ao controle. PGA2 inibiu a expressão de HMG-CoA redutase (33 %), enzima chave da síntese de colesterol intracelular, e o tratamento com as CP-PGs também inibiu a apoptose nas células tratadas em presença de LDL oxidada. Os dados sugerem que as CP-PGs apresentam grande potencial para o tratamento da aterosclerose, já que, além de apresentarem efeito antiinflamatório, inibem a expressão do fator nuclear pró-aterogênico PPAR-γ, do receptor de scavenger CD36 (apenas a 15-desóxi-∆12,14-PGJ2) e da enzima HMG-CoA redutase. O bloqueio da apoptose nas células estudadas pode estar relacionado à citoproteção oferecida por estas PGs. Embora investigações in vivo deste laboratório tenham mostrado a eficácia do tratamento com CP-PGs em camundongos portadores de aterosclerose, estudos adicionais são necessários para esclarecer-se o efeito antiaterogênico das mesmas.

Um modelo de sacola difusa para a matéria nuclear

Neste trabalho desenvolvemos um modelo efetivo para a descrição da matéria nuclear, que incorpora os resultados obtidos, para a descrição de um núcleon, pelo modelo de sacola difusa. O sistema nuclear será descrito via uma função de energia interna, que compreende um termo livre e outro que leva em conta a interação entre os núcleons. A parte livre, por se tratar de um sistema de férmions, corresponderá à energia de um gásde Fermi livre. Além disso, para evitar a superposição de dois ou mais núcleons, introduzimos um volume de exclusão a la Van der Waals. Na parte integrante, a troca de píons entre os núcleons será levada em conta via um potêncial efetivo. A função energia interna dependerá da densidade da matéria nuclear e também de um parâmetro que determinará o volume esperado de cada núcleon na matéria nuclear. O valor deste parâmetro será um pouco diferente do valor encontrado para um núcleons isolado, devido à interação entre eles. Obtém-se então resultados para a energia de ligação por núcleon para a matéria nuclear simétrica e para a matéria de nêutrons, bem como para a equação de estado da matéria de nêutrons.