Aspergillus fumigatus mitochondrial electron transport chain mediates oxidative stress homeostasis, hypoxia responses and fungal pathogenesis

We previously observed that hypoxia is an important component of host microenvironments during pulmonary fungal infections. However, mechanisms of fungal growth in these in vivo hypoxic conditions are poorly understood. Here, we report that mitochondrial respiration is active in hypoxia (1% oxygen) and critical for fungal pathogenesis. We generated Aspergillus fumigatus alternative oxidase (aoxA) and cytochrome C (cycA) null mutants and assessed their ability to tolerate hypoxia, macrophage killing and virulence. In contrast to ?aoxA, ?cycA was found to be significantly impaired in conidia germination, growth in normoxia and hypoxia, and displayed attenuated virulence. Intriguingly, loss of cycA results in increased levels of AoxA activity, which results in increased resistance to oxidative stress, macrophage killing and long-term persistence in murine lungs. Thus, our results demonstrate a previously unidentified role for fungal mitochondrial respiration in the pathogenesis of aspergillosis, and lay the foundation for future research into its role in hypoxia signalling and adaptation.

A Bayesian Approach for Decision Making on the Identification of Genes with Different Expression Levels: An Application to Escherichia coli Bacterium Data

A common interest in gene expression data analysis is to identify from a large pool of candidate genes the genes that present significant changes in expression levels between a treatment and a control biological condition. Usually, it is done using a statistic value and a cutoff value that are used to separate the genes differentially and nondifferentially expressed. In this paper, we propose a Bayesian approach to identify genes differentially expressed calculating sequentially credibility intervals from predictive densities which are constructed using the sampled mean treatment effect from all genes in study excluding the treatment effect of genes previously identified with statistical evidence for difference. We compare our Bayesian approach with the standard ones based on the use of the t-test and modified t-tests via a simulation study, using small sample sizes which are common in gene expression data analysis. Results obtained report evidence that the proposed approach performs better than standard ones, especially for cases with mean differences and increases in treatment variance in relation to control variance. We also apply the methodologies to a well-known publicly available data set on Escherichia coli bacterium.

Aplicação do método de ensaio das frequências naturais de vibração para obtenção do módulo de elasticidade de peças estruturais de madeira

Existem diversas técnicas para caracterização do módulo de elasticidade de madeiras e, dentre as atualmente empregadas, destacam-se aquelas que utilizam as frequências naturais de vibração, por serem técnicas não destrutivas e, portanto, apresentarem resultados que podem ser repetidos e comparados ao longo do tempo. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficácia, dos métodos de ensaios baseados nas frequências naturais de vibração comparando-os aos resultados obtidos na flexão estática na obtenção das propriedades elásticas em peças estruturais de madeira de reflorestamento que são usualmente empregadas na construção civil. Foram avaliadas 24 vigas de Eucalyptus sp. com dimensões nominais (40 x 60 x 2.000 mm) e 14 vigas de Pinus oocarpa com dimensões nominais (45 x 90 x 2.300 mm), ambas sem tratamento; 30 pranchas com dimensões nominais (40 x 240 x 2.010 mm) e 30 pranchas com dimensões nominais (40 x 240 x 3.050 mm), ambas de Pinnus oocarpa e com tratamento preservativo à base de Arseniato de Cobre Cromatado - CCA. Os resultados obtidos apresentaram boa correlação quando comparados aos resultados obtidos pelo método mecânico de flexão estática, especialmente quando empregada a frequência natural de vibração longitudinal. O emprego da frequência longitudinal mostrou-se confiável e prático, portanto recomendada para a determinação do módulo de elasticidade de peças estruturais de madeira. Verificou-se ainda que, empregando a frequência longitudinal, não há necessidade de um suporte específico para os corpos de prova ou calibrações prévias, reduzindo assim o tempo de execução e favorecendo o ensaio de grande quantidade de amostras.

Estudo eletroquímico da recuperação de metais de pilhas e de baterias descartadas após o uso

O objetivo da pesquisa é recuperar os principais metais presentes em um lote com uma mistura de diversos tipos de pilhas e de baterias descartadas após o uso, lote obtido em um posto de coleta. Para esse estudo, o resíduo das pilhas e das baterias foi moído, reduzido em forno elétrico, submetido à separação magnética e lixiviado. A composição química, após a lixiviação, foi reproduzida em uma solução sintética, que foi submetida à extração por solventes e reextração sendo que as soluções obtidas, após as reextrações, foram utilizadas como eletrólitos. Manganês, cobre, cobalto e níquel são recuperados na forma metálica após um tratamento que inclui as etapas pirometalúrgica, hidrometalúrgica e eletroquímica. Estudos anteriores definiram os parâmetros das etapas pirometalúrgica, lixiviação e extração por solventes que proporcionaram separação mais seletiva dos íons metálicos que se pretende recuperar. A contribuição do presente estudo é encontrar um processo que trate de todos os tipos de pilhas e de baterias juntos e recuperar seus metais mais importantes, evitando, assim, a etapa de separação prévia das baterias. Os filmes foram analisados quanto à sua espessura e composição.

Intracellular biosynthesis and removal of copper nanoparticles by dead biomass of yeast isolated from the wastewater of a mine in the brazilian Amazonia

In this study was developed a natural process using a biological system for the biosynthesis of nanoparticles (NPs) and possible removal of copper from wastewater by dead biomass of the yeast Rhodotorula mucilaginosa. Dead and live biomass of Rhodotorula mucilaginosa was used to analyze the equilibrium and kinetics of copper biosorption by the yeast in function of the initial metal concentration, contact time, pH, temperature, agitation and inoculum volume. Dead biomass exhibited the highest biosorption capacity of copper, 26.2 mg g(-1), which was achieved within 60 min of contact, at pH 5.0, temperature of 30°C, and agitation speed of 150 rpm. The equilibrium data were best described by the Langmuir isotherm and Kinetic analysis indicated a pseudo-second-order model. The average size, morphology and location of NPs biosynthesized by the yeast were determined by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and transmission electron microscopy (TEM). The shape of the intracellularly synthesized NPs was mainly spherical, with an average size of 10.5 nm. The X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis of the copper NPs confirmed the formation of metallic copper. The dead biomass of Rhodotorula mucilaginosa may be considered an efficiently bioprocess, being fast and low-cost to production of copper nanoparticles and also a probably nano-adsorbent of this metal ion in wastewater in bioremediation process

Wilson’s disease in Southern Brazil: genotype-phenotype correlation and description of two novel mutations in ATP7B gene

OBJECTIVE: Wilson's disease (WD) is an inborn error of metabolism caused by abnormalities of the copper-transporting protein encoding gene ATP7B. In this study, we examined ATP7B for mutations in a group of patients living in southern Brazil. METHODS: 36 WD subjects were studied and classified according to their clinical and epidemiological data. In 23 subjects the ATP7B gene was analyzed. RESULTS: Fourteen distinct mutations were detected in at least one of the alleles. The c.3207C>A substitution at exon 14 was the most common mutation (allelic frequency=37.1%) followed by the c.3402delC at exon 15 (allelic frequency=11.4%). The mutations c.2018-2030del13 at exon 7 and c.4093InsT at exon 20 are being reported for the first time. CONCLUSION: The c.3207C>A substitution at exon 14, was the most common mutation, with an allelic frequency of 37.1%. This mutation is the most common mutation described in Europe.

Oxidación de Cu(I) en agua de mar

La cinética de oxidación de Cu(I) con oxígeno, a concentración nanomolar, se ha estudiado en función de la concentración de cobre (I), pH, concentración de bicarbonato y de la temperatura, al objeto de obtener las ecuaciones de dependencia de la constante de velocidad con cada variable, en NaCl (0.7M) con bicarbonato (2mM) y en agua de mar. Los estudios a escala nanomolar se han comparado con los estudios realizados por otros autores a escala micromolar. El tiempo de vida medio a nivel nanomolar es superior en ambos medios, lo que justifica la presencia de concentraciones medibles de Cu(I) en aguas superficiales. La constante de velocidad de segundo orden (k) es independiente de la concentración de Cu(I), en el rango de 20 a 200 nM, con lo que los resultados permiten una visión más realista de lo que ocurre en el océano. En los estudios del efecto del pH en la cinética de oxidación se obtienen rectas próximas para disolución de NaCl (0.7M) con bicarbonato (2mM) y en agua de mar, por lo que las interacciones específicas pueden despreciarse o quedar compensadas entre sí. La ecuación obtenida para cada caso es: Logk(NaCl) = −2.453(±0.341) + 0.611(±0.044)pH (para NaCl) Logk(sw) = −1.484(±0.266) + 0.489(±0.034) pH (para agua de mar) La concentración de bicarbonato produce un aumento en la constante de segundo orden (k) hasta 5mM, comportándose de acuerdo con la ecuación siguiente: [ ] [ ]2 3 2 3 3 2 2 ( ) 1.54 10 ( 3.518 10 ) 3.963( 58.17 10 ) 0.212( 3.242 10 ) 3 NaHCO Logk NaHCO NaHCO − − − ⋅ ± ⋅ = − ± ⋅ + ± ⋅ − El aumento de la temperatura produce un aumento en la constante de velocidad relacionándose este efecto con la entalpía y entropía de activación del proceso. Oxidación de Cu(I) en agua de mar 8 El trabajo realizado supone un mejor conocimiento de los procesos que controlan la cinética de oxidación del Cu(I) en medios naturales y servirán de base para futuros experimentos.

Factores dietéticos asociados a la calidad de vida en el proyecto SUN

Programa de doctorado: Salud pública (epidemiología, planificación y nutrición)

Chemistry of Fe(II) in the presence of organic exudates from phytoplankton and of copper in seawater

Programa de doctorado de Oceanografía ; 2006-2008

Manzano : : distribución de micronutrientes en suelo

Para medir la disponibilidad de los micronutrientes en la zona de mayor densidad radical de los frutales de pepita y carozo y sugerir pautas de manejo que permitan un uso sustentable del recurso suelo, se tomaron muestras representativas de 25 montes cultivados con manzanos a lo largo del Alto Valle del río Negro (Argentina). Se extrajeron muestras a 0-25 y 25-50 cm de profundidad y se determinó la concentración disponible de Fe, Cu, Mn y Zn; granulometría; pH; materia orgánica (MO); carbonatos; P y capacidad de intercambio catiónico (CIC). Los resultados muestran que los micronutrientes se concentran mayoritariamente en la primera capa de suelo analizada, disminuyendo abruptamente en el estrato 25-50 cm. En la capa superficial, la disponibilidad de Cu y Zn está influenciada por el P mientras que el pH afecta la del Fe, Cu, y Mn en el estrato de suelo de 25-50 cm. En conclusión, es posible mejorar la nutrición mineral de los cultivos si se crean condiciones favorables para el crecimiento radical en la capa superficial del suelo.

Monitoreo de cadmio y plomo en los principales fungicidas cúpricos comercializados en Mendoza, Argentina

La aplicación de fungicidas ha tenido un incremento importante en los últimos períodos agrícolas, siendo los cúpricos los más utilizados en nuestro medio. Según el Instituto de Sanidad y Calidad Agropecuaria Mendoza (ISCAMEN), en el período 2004/2005 se han aplicado 2.500 toneladas de estos fungicidas: 44,80% sulfato de cobre; 54,24% oxicloruro de cobre y 0,96% de hidróxido de cobre, cantidades similares a las registradas en los últimos ciclos. Habiéndose detectado metales pesados en estos productos, se pretende determinar sus concentraciones en la mayoría de los cúpricos comercializados en Mendoza. Con tal objetivo se reunieron 53 muestras comerciales de fungicidas cúpricos (44 de sulfato y 9 de oxicloruro de cobre), que representan la mayoría de las marcas comercializadas. Sobre extractos ácidos se determinaron plomo y cadmio mediante espectrofotometría de absorción atómica de llama, contrastando con material de referencia altamente confiable. La legislación argentina sólo establece límites a los contenidos de plomo, el cual no puede superar el valor resultante de la fórmula: Límite de Pb mg.kg-1 = 5 x (% Cu del producto). Para el oxicloruro el valor límite es 275 mg.kg-1 y para el sulfato 125 mg.kg-1. Los datos fueron analizados estadísticamente con los siguientes resultados: para el oxicloruro la media fue de 207,17 mg.kg-1 y el 33,3% de las muestras superaron los valores permitidos para plomo. Para los sulfatos la media fue de 63,06 mg.kg-1 y ninguna de las muestras superó el límite máximo. La presencia de cadmio está representada por medias de 2,64 mg.kg-1 y 1,53 mg.kg-1 para oxicloruro y sulfato de cobre, respectivamente.

Evaluación de metales pesados en suelos de los oasis irrigados de la Provincia de Mendoza : concentraciones totales de Zn, Pb, Cd y Cu

En Mendoza, Argentina, no existen antecedentes respecto de la presencia de elementos trazas, totales y disponibles, relacionados con el uso de los suelos en los oasis irrigados. El objetivo del trabajo, en esta etapa, fue determinar los contenidos totales de plomo (Pb), cadmio (Cd), cinc (Zn) y cobre (Cu) en la capa superficial de suelos (0-25 cm), diferenciados en siete tipos según una clasificación utilitaria: suelos vírgenes (SV); suelos de banquina (SB); suelos vecinos a banquina (SVB); suelos de agricultura intensiva (SAI); suelos de agricultura protegidos por lucha antigranizo (SLAG); suelos afectados por actividad industrial (SI) y suelos urbanos (SU). Sobre un total de 200 muestras se efectuó una digestión ácida en caliente y en los extractos se determinaron los metales en su fracción total, mediante espectrofotometría de absorción atómica (AAS). El análisis estadístico de los datos muestra que los niveles más elevados de Cu y Cd se detectan en SAI, con medias de 39,3 y 2,5 mg kg-1 respectivamente. En SI se observan los mayores valores de Pb, con una media de 80,6 mg kg-1 y en SU los mayores tenores de Zn, con un valor medio de 740 mg kg-1. La Ciudad de Mendoza, con mayor densidad poblacional, presentó los mayores contenidos de Zn, Pb y Cd. Las concentraciones encontradas se ubican por debajo de las exigencias de la legislación argentina y la mayoría de los suelos pueden clasificarse como no contaminados (SNC) o ligeramente contaminados (SLC). Se prevé completar este estudio con la determinación de las fracciones disponibles de los elementos estudiados, correlacionándolos con variables edáficas físico-químicas como textura, pH y materia orgánica.

Vegetación bioindicadora de metales pesados en un sistema semiárido

Evaluar la contaminación por metales pesados en los ecosistemas permite conocer la capacidad bioindicativa de especies vegetativas. El objetivo fue determinar la concentración de metales pesados en Prosopis laevigata, Acacia spp. y Schinus molle bajo el efecto de usos suelo y temporalidad. El área se sitúa en la colindancia de los Municipios de Soledad de Graciano Sánchez y San Luis Potosí fragmentada por usos de suelo: agropecuario, comercio y servicios, residencial urbano y minero. Fueron tomadas muestras de hojas de las tres especies en las estaciones de verano, otoño, invierno y primavera y se evaluó la concentración de metales pesados a través de la técnica de ICP-MS. Los análisis estadísticos indicaron niveles de Aluminio (Al) > Cinc (Zn) > Plomo (Pb) > Cobre (Cu) > Titanio (Ti) > Vanadio (V) > Arsénico (As) > Cromo (Cr) > Cadmio (Cd) > Cobalto (Co). Los elementos Al, As, Cd, Cr, Pb y Ti presentaron niveles por encima del umbral normal en vegetación. El uso de suelo tuvo efecto significativo con Al, Ti, Cd, As y Pb; los árboles ubicados en los usos de suelo minero, comercio y servicios tuvieron la mayor concentración. La especie tuvo efecto significativo con Al y Pb siendo Acacia spp. el que presentó la mayor capacidad de acumulación. La temporada del año impactó significativamente en la acumulación de As, Cd, Co, Cu, Cr y Ti en las tres especies. La dinámica antropogénica de los diferentes usos de suelo genera partículas y residuos con metales pesados impactando en la disponibilidad y acumulación en las especies evaluadas. Se contribuye a evaluar el impacto ambiental en el sistema fragmentado recomendando dar continuidad a este tipo de estudios.