Na(+)-K(+)-ATPase gene expression during in vitro development of rat fetal forebrain.

The existence of at least three isoforms of Na(+)-K(+)-ATPase in adult brain tissues [alpha 1, kidney type; alpha 2 [or alpha(+)]; alpha 3] suggests that these genes might be regulated in a cell-specific and time-dependent manner during development. We have studied this question in serum-free aggregating cell cultures of mechanically dissociated rat fetal telencephalon. At the protein level, the relative rate of synthesis of the pool of alpha 1-, alpha 2-, and alpha 3-subunits increased approximately twofold over 15 days of culture, leading to a marked increase in the immunochemical pool of alpha-subunits as measured by a panspecific polyclonal antibody. Concomitantly, Na(+)-K(+)-ATPase enzyme-specific activity increased three- (lower forebrain) to sixfold (upper forebrain). The transcripts of all three alpha-isoforms and beta-subunit were detected in vitro in similar proportion to the level observed in vivo. alpha 3-mRNA (3.7 kb) was more abundant than alpha 1 (3.7 kb) or alpha 2 (5.3 and 3.4 kb). Cytosine arabinoside (0.4 microM) and cholera toxin (0.1 microM) were used to selectively eliminate glial cells or neurons, respectively. It was found that alpha 2-mRNA is predominantly transcribed in glial cell cultures, whereas alpha 3- and beta 1-mRNA (2.7, 2.3, and 1.8 kb) are predominant in neuronal cultures.

Role of prohormone convertases in pro-neuropeptide Y processing: coexpression and in vitro kinetic investigations.

Proneuropeptide Y (ProNPY) undergoes cleavage at a single dibasic site Lys38-Arg39 resulting in the formation of 1-39 amino acid NPY which is further processed successively by carboxypeptidase-like and peptidylglycine alpha-amidating monooxygenase enzymes. To investigate whether prohormone convertases are involved in ProNPY processing, a vaccinia virus derived expression system was used to coexpress recombinant ProNPY with each of the prohormone convertases PC1/3, PC2, furin, and PACE4 in Neuro2A and NIH 3T3 cell lines as regulated neuroendocrine and constitutive prototype cell lines, respectively. The analysis of processed products shows that only PC1/3 generates NPY in NIH 3T3 cells while both PC1/3 and PC2 are able to generate NPY in Neuro2A cells. The convertases furin and PACE4 are unable to process ProNPY in either cell line. Moreover, comparative in vitro cleavage of recombinant NPY precursor by the enzymes PC1/3, PC2 and furin shows that only PC1/3 and PC2 are involved in specific cleavage of the dibasic site. Kinetic studies demonstrate that PC1/3 cleaves ProNPY more efficiently than PC2. The main difference between the cleavage efficiency is observed in the Vmax values whereas no major difference is observed in Km values. In addition the cleavage by PC1/3 and PC2 of two peptides reproducing the dibasic cleavage site with different amino acid sequence lengths namely (20-49)-ProNPY and (28-43)-ProNPY was studied. These shortened ProNPY substrates, when recognized by the enzymes, are more efficiently cleaved than ProNPY itself. The shortest peptide is not cleaved by PC2 while it is by PC1/3. On the basis of these observations it is proposed, first, that the constitutive secreted NPY does not result from the cleavage carried out by ubiquitously expressed enzymes furin and PACE4; second, that PC1/3 and PC2 are not equipotent in the cleavage of ProNPY; and third, substrate peptide length might discriminate PC1/3 and PC2 processing activity.

Escherichia coli RuvBL268S: a mutant RuvB protein that exhibits wild-type activities in vitro but confers a UV-sensitive ruv phenotype in vivo.

The RuvABC proteins of Escherichia coli process recombination intermediates during genetic recombination and DNA repair. RuvA and RuvB promote branch migration of Holliday junctions, a process that extends heteroduplex DNA. Together with RuvC, they form a RuvABC complex capable of Holliday junction resolution. Branch migration by RuvAB is mediated by RuvB, a hexameric ring protein that acts as an ATP-driven molecular pump. To gain insight into the mechanism of branch migration, random mutations were introduced into the ruvB gene by PCR and a collection of mutant alleles were obtained. Mutation of leucine 268 to serine resulted in a severe UV-sensitive phenotype, characteristic of a ruv defect. Here, we report a biochemical analysis of the mutant protein RuvBL268S. Unexpectedly, the purified protein is fully active in vitro with regard to its ATPase, DNA binding and DNA unwinding activities. It also promotes efficient branch migration in combination with RuvA, and forms functional RuvABC-Holliday junction resolvase complexes. These results indicate that RuvB may perform some additional, and as yet undefined, function that is necessary for cell survival after UV-irradiation.

Maintenance of male sterile germplasm in Brassica rapa in vitro propagation

Selostus: Isästeriilin kevätrypsin geeniaineksen ylläpito in vitro mikroviljelyllä

Efeito de auxinas sintéticas no enraizamento in vitro da macieira

Brotações de macieira (Malus domestica, Borkh), cv. Fred Hough, oriundas do processo de multiplicação in vitro, foram inoculadas em meio MS e MS/2, testando-se os reguladores de crescimento: ácido indol-3-acético (AIA); ácido indolbutírico (AIB) e ácido naftaleno acético (ANA), nas concentrações de 0, 1, 3 e 5 miM com o objetivo de observar o efeito dessas auxinas sobre o enraizamento da cultivar. Foram acrescentadas aos meios as vitaminas MS mio-inositol (100 mg/L) e sacarose (30 g/L) em meio de ágar (6 g/L). O pH do meio foi ajustado para 5,8 e a cultura foi incubada a 25 ± 2º C e 16 horas de fotoperíodo a 2.000 lux, permanecendo por 30 dias. Os tratamentos foram repetidos cinco vezes e cada repetição constou de cinco explantes inoculados em frasco de 250 mL contendo 40 mL do meio. O meio MS/2 em todas as concentrações testadas foi melhor que o MS. O ANA e o AIB, ambos na concentração de 3 miM, em meio MS/2, tiveram comportamento semelhante na porcentagem de enraizamento e no número de raízes produzidas; no entanto, o ANA provocou efeitos indesejáveis na qualidade destas, havendo formação de calo na base das brotações e raízes grossas. O AIA obteve melhor resposta nas altas concentrações, mas não foi melhor que o AIB e ANA.

Estrogen receptor level determines sex-specific in vitro transcription from the Xenopus vitellogenin promoter.

Female-specific expression of the Xenopus laevis vitellogenin gene was reconstituted in vitro by addition of recombinant vaccinia-virus-produced estrogen receptor to nuclear extracts from male livers, in which this gene is silent. Transcription enhancement was at least 30 times and was selectively restricted to vitellogenin templates containing the estrogen-responsive unit. Thus, in male hepatocytes, estrogen receptor is the limiting regulatory factor that in the female liver controls efficient and accurate sex-specific expression of the vitellogenin gene. Furthermore, the Xenopus liver factor B, which is essential in addition to the estrogen receptor for the activation of this gene, was successfully replaced in the Xenopus extract by purified human nuclear factor I, identifying factor B of Xenopus as a functional homolog of this well-characterized human transcription factor.

Absorção de macronutrientes por explantes de bananeira in vitro

Com o objetivo de estudar a absorção de macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S) em explantes de bananeira cv. Prata Anã, foram utilizados explantes de plantas estabelecidas in vitro, inoculados em meio básico de Murashige & Skoog (1962) contendo sacarose (30 g/L), e BAP (3,5 mg/L) com sete tratamentos, representados pelos períodos de 0, 10, 20, 30, 40, 50 e 60 dias de cultivo e três repetições. As quantidades de macronutrientes totais absorvidas pelos explantes seguiram a ordem: K > N > Ca > ou = P > Mg @ S. O P foi o nutriente absorvido mais rapidamente pelos explantes, com 75% extraído do meio de cultivo nos primeiros 30 dias, cessando sua absorção aos 50 dias, restando ainda 9% no meio de cultivo. A absorção do S cessou também aos 50 dias, quando 66% deste nutriente ainda permanecia no meio de cultivo. Este resultado sugere haver uma relação, quanto à absorção, entre esses dois nutrientes. As maiores taxas de absorção de todos os nutrientes foram verificadas nos primeiros 20 dias. O rizoma, o pseudocaule e as folhas, se diferenciaram quanto à concentração e extração ou acúmulo de nutrientes.

Absorção de micronutrientes por explantes de bananeira in vitro

Foi estudada a absorção dos micronutrientes B, Cu, Fe, Mn e Zn em explantes de bananeira (Musa sp.), cultivar Prata Anã em meio básico de Murashige & Skoog suplementado com 30g/L de sacarose e 3,5mg/L de BAP. O experimento foi realizado em delineamento completamente casualizado, com três repetições. Na matéria seca dos propágulos inteiros, rizomas, pseudocaules e folhas foram avaliadas a concentração e extração de nutrientes, e, no meio de cultivo, a quantidade remanescente aos 0, 10, 20, 30, 40, 50 e 60 dias. A maior quantidade de micronutrientes extraída pelos propágulos foi observada nos primeiros 20 dias, exceto no tocante ao Mn, que foi aproximadamente constante durante todo o período. O Fe e o Cu foram os micronutrientes absorvidos em maior e menor quantidade, respectivamente. As concentrações de B, Zn, Mn, e Cu remanescentes no meio de cultivo aos 60 dias foram de 52, 61, 77 e 78%, respectivamente, o que sugere que podem ser reduzidas no meio básico MS para o cultivo de explantes de bananeira.

ANATOMICAL STUDIES OF IN VITRO ORGANOGENESIS INDUCED IN LEAF-DERIVED EXPLANTS OF PASSIONFRUIT

With the aim of studying the organogenesis in vitro in Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg., the passionfruit, leaf-derived explants were cultured on media containing NAA or BAP and incubated either in continuous darkness or in light. The histological events leading to de novo organ formation were evaluated. Darkness induces rhizogenesis in the presence of NAA, whereas direct shoot regeneration is stimulated by light and BAP. This latter condition is recommended for passionfruit micropropagation as several adventitious shoot buds were formed from meristemoids of parenchymal origin.

Efeito da sacarose e do benomyl na multiplicação in vitro da macieira

Objetivou-se estudar o efeito de diferentes concentrações de sacarose e benomyl na multiplicação in vitro de macieira (Malus prunifolia Willd, Borkh). O meio de cultura utilizado foi o MS, acrescido de 1 mg L-1 de BAP. O benomyl foi prejudicial à multiplicação da macieira em relação às variáveis estudadas. Concentrações de 30 a 45 g L-1 de sacarose propiciaram maior número de brotações e número de gemas. O comprimento dos brotos foi favorecido com 45 g L-1 de sacarose. As melhores respostas quanto à coloração das brotações foram obtidas com a adição de 15 a 30 g L-1 de sacarose.

Efeitos de ácido giberélico e carvão ativado no cultivo in vitro de Citrus limonia Osbeck chiPoncirus trifoliata (L.) Raf

Pesquisou-se o desenvolvimento in vitro de embriões de um híbrido do cruzamento Citrus limonia Osb. chi Poncirus trifoliata (L.) Raf. em meio MS, acrescido de GA3 (0,0, 0,01, 0,1 e 1,0 mg/L) e carvão ativado (0,0, 0,5, 1,0 e 2,0 g/L), em todas as combinações possíveis. Após a excisão das sementes os embriões obtidos, independentemente dos estádios, foram inoculados nos respectivos meios de cultura. Cada tratamento permaneceu por 48 horas no escuro e 40 dias em sala de crescimento à temperatura de 27 ± 1ºC, com 16 horas de luminosidade. Após esse período, as plântulas foram avaliadas, considerando-se o porcentual de sobrevivência e comprimento da haste caulinar e do sistema radicular. Verificou-se que a concentação de 0,1 mg/L de GA3 interagiu antagonicamente em meio de cultivo contendo até 2,0 g/L de carvão ativado. O GA3 a 0,01 mg/L associado a concentrações de carvão ativado a partir de 0,5 g/L até 2,0 g/L, maximizou o porcentual de sobrevivência dos em- briões. Os embriões apresentaram o maior comprimento de raiz (4,5 cm) e da haste caulinar (2,1 cm) com carvão ativado na concentração de 0,5 g/L e 2,0 g/L, respectivamente.

Embriogênese somática in vitro em couve-comum

O objetivo deste estudo foi obter calos e embriões somáticos de couve-comum (Brassica oleracea L., var. leucocephala) e caracterizá-los por meio de observações histológicas. Foram cultivadas, in vitro, explantes foliares, sob condições assépticas, em meio nutritivo MS, suplementado com várias combinações entre 2,4-D/BAP e 2,4-D/KIN. Na fase de indução de calos (fase I), houve o desenvolvimento de calos com características embriogênicas nos meios suplementados com 5,0 mg/L de 2,4-D; 1,0 mg/L de 2,4-D e 0,1 mg/L de BAP; 1,0 mg/L de 2,4-D e 1,0 mg/L de BAP e 2,0 mg/L de 2,4-D e 0,05 mg/L de BAP, que foram selecionados para o subcultivo em meio de regeneração (fase II). Nesta fase, foram utilizados meios de cultura suplementados com reduzidas concentrações de 2,4-D, BAP e AG3, ou totalmente desprovidos destes, em que os calos permaneceram por mais 30 dias em cultivo. Os calos subcultivados nos meios de regeneração com 0,1 mg/L de BAP (R3) e 0,01 e 0,001 mg/L de BAP e 2,4-D respectivamente (R8), provenientes dos meios para indução, acrescidos de 5,0 mg/L de 2,4-D (M16) e 1,0 e 1,0 mg/L de BAP e 2,4-D (M30), desenvolveram estruturas semelhantes a embriões. No entanto, a caracterização histológica revelou a superioridade da interação entre os meios M30 e R8, para a regeneração de calos e embriões somáticos.

Establishment of an in vitro system for studies on the induced resistance of cotton to Xanthomonas campestris pv. malvacearum

An in vitro system for studying the resistance response of cotton (Gossypium hirsutum L.) to Xanthomonas campestris pv. malvacearum was investigated. Cell suspension cultures, established from hypocotyl-derived callus of cotton cultivar 101-102B, were treated with bacterial extracellular polysaccharides (EPS) extracted from the incompatible race 18 of X. campestris pv. malvacearum. EPS at 600 mug/mL caused pronounced darkening of the suspension cultures, as indicative of cell death, 48 hours after incubation. Protein electrophoresis analysis of the time course of EPS-treated cells showed differential accumulation of several protein bands after 12-24 hours. The time course of protein accumulation and cell death was consistent with an elicitor-mediated hypersensitive response.

Resposta in vitro e suscetibilidade ao Agrobacterium de duas cultivares de Stylosanthes guianensis

As cultivares Bandeirantes e Mineirão de Stylosanthes guianensis (Leguminosae) foram avaliadas quanto à capacidade de formação de brotos adventícios in vitro e quanto à suscetibilidade ao Agrobacterium. Para obter regeneração, foram utilizados vários tipos de explantes, e o meio basal MS foi suplementado com diferentes concentrações de ácido naftalenoacético (NAA) e 6-benzilanimopurina (BAP). Observou-se regeneração de brotos a partir de explantes cotiledonares e hipocotiledonares, nas duas cultivares. O Stylosanthes mostrou-se suscetível ao Agrobacterium selvagem, pois a formação de tumores foi induzida. Expressão transiente do gene uidA foi observada em tecidos infectados de Stylosanthes. Experimentos sobre a ação dos antibióticos cefotaxima e tetraciclina, usados em ensaios de transformação para eliminação do Agrobacterium, mostraram que a cefotaxima (250 µg mL-1) tende a reduzir a regeneração de brotos em explantes da cv. Bandeirantes.