Cytosolic sensing of extracellular self-DNA transported into monocytes by the antimicrobial peptide LL37.

The intracellular location of nucleic acid sensors prevents recognition of extracellular self-DNA released by dying cells. However, on forming a complex with the endogenous antimicrobial peptide LL37, extracellular DNA is transported into endosomal compartments of plasmacytoid dendritic cells, leading to activation of Toll-like receptor-9 and induction of type I IFNs. Whether LL37 also transports self-DNA into nonplasmacytoid dendritic cells, leading to type I IFN production via other intracellular DNA receptors is unknown. Here we found that LL37 very efficiently transports self-DNA into monocytes, leading the production of type I IFNs in a Toll-like receptor-independent manner. This type I IFN induction was mediated by double-stranded B form DNA, regardless of its sequence, CpG content, or methylation status, and required signaling through the adaptor protein STING and TBK1 kinase, indicating the involvement of cytosolic DNA sensors. Thus, our study identifies a novel link between the antimicrobial peptides and type I IFN responses involving DNA-dependent activation of cytosolic sensors in monocytes.

Waddlia chondrophila enters and multiplies within human macrophages

Waddlia chondrophila is an obligate intracellular bacterium of the Chlamydiales order. W. chondrophila has been isolated twice from aborted bovine foetuses and a serological study supported the abortigenic role of W. chondrophila in bovine species. Recently, we observed a strong association between the presence of anti-Waddlia antibodies and human miscarriage. To further investigate the pathogenic potential of W. chondrophila in humans, we studied the entry and the multiplication of this Chlamydia-like organism in human macrophages. Confocal and electron microscopy confirmed that W. chondrophila is able to enter human monocyte-derived macrophages. Moreover, W. chondrophila multiplied readily within macrophages. The proportion of infected macrophages increased from 13% at day 0 to 96% at day 4, and the mean number of bacteria per macrophage increased by 3logs in 24h. Intracellular growth of W. chondrophila was associated with a significant cytopathic effect. Thus, W. chondrophila may enter and grow rapidly within human macrophages, inducing lysis of infected cells. Since macrophages are one of the major components of the innate immune response, these findings indirectly suggest the possible human pathogenicity of W. chondrophila.

Relação entre características morfológicas da cariopse e fusariose em milho

Fusarium moniliforme causa sérios prejuízos no rendimento do milho. Suspeita-se que a entrada do fungo na cariopse ocorra pela cicatriz do estilete, e que este fato e o nível de infestação por F. moniliforme estejam relacionados com características morfológicas da cariopse. O objetivo deste trabalho foi identificar características morfológicas que conferem resistência a F. moniliforme em cariopses de milho. Cariopses de seis linhagens de milho, com e sem inoculação do patógeno, foram avaliadas utilizando-se de estereomicroscópio e o microscópio eletrônico de varredura. Características morfológicas da cariopse, tais como: tegumento com saliências e reentrâncias acentuadas, pericarpo pouco espesso, amido menos compacto e presença do canal estilar favorecem a penetração de F. moniliforme.

Remorins form a novel family of coiled coil-forming oligomeric and filamentous proteins associated with apical, vascular and embryonic tissues in plants.

Remorins form a superfamily of plant-specific plasma membrane/lipid-raft-associated proteins of unknown structure and function. Using specific antibodies, we localized tomato remorin 1 to apical tissues, leaf primordia and vascular traces. The deduced remorin protein sequence contains a predicted coiled coil-domain, suggesting its participation in protein-protein interactions. Circular dichroism revealed that recombinant potato remorin contains an alpha-helical region that forms a functional coiled-coil domain. Electron microscopy of purified preparations of four different recombinant remorins, one from potato, two divergent isologs from tomato, and one from Arabidopsis thaliana , demonstrated that the proteins form highly similar filamentous structures. The diameters of the negatively-stained filaments ranged from 4.6-7.4 nm for potato remorin 1, 4.3-6.2 nm for tomato remorin 1, 5.7-7.5 nm for tomato remorin 2, and 5.7-8.0 nm for Arabidopsis Dbp. Highly polymerized remorin 1 was detected in glutaraldehyde-crosslinked tomato plasma membrane preparations and a population of the protein was immunolocalized in tomato root tips to structures associated with discrete regions of the plasma membrane.

G Protein-Coupled Receptor heterodimerization in the brain

G protein-coupled receptors (GPCRs) play critical roles in cellular processes and signaling and have been shown to form heteromers with diverge biochemical and/or pharmacological activities that are different from those of the corresponding monomers or homomers. However, despite extensive experimental results supporting the formation of GPCR heteromers in heterologous systems, the existence of such receptor heterocomplexes in the brain remains largely unknown, mostly because of the lack of appropriate methodology. Herein, we describe the in situ proximity ligation assay procedure underlining its high selectivity and sensitivity to image GPCR heteromers with confocal microscopy in brain sections. We describe here how the assay is performed and discuss advantages and disadvantages of this method compared with other available techniques.

Pressão de aplicação com pulverizador de barra e eficiência de bioinseticidas fúngicos comerciais

Bioinseticidas fúngicos são aplicados com pulverizadores convencionais e algumas características destes equipamentos podem não ser adequadas e afetar a eficiência dos bioinseticidas. O objetivo deste trabalho foi verificar se pressões usuais, em aplicações com o pulverizador de barra, podem afetar a ação inseticida de conídios de Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae, componentes de produtos comerciais brasileiros. Para isso, suspensões aquosas de três bioinseticidas foram submetidas à passagem pelo equipamento em três pressões (20, 40 e 60 lbf pol-2) e avaliadas quanto ao rompimento, à viabilidade e à virulência dos conídios. Avaliou-se a viabilidade em lâminas de microscopia cobertas com meio de cultura, após incubação a 26±0,5ºC e fotoperíodo de 12 horas. A concentração foi determinada por meio de contagens em câmara de Neubauer e a virulência foi avaliada para lagartas de Diatraea saccharalis. Não foram encontradas, nos três produtos, influências significativas em nenhum dos parâmetros. Nas pressões avaliadas, a aplicação com o pulverizador de barra não reduz a viabilidade e nem a virulência dos conídios dos bioinseticidas testados, tampouco provoca destruição dos conídios.

Impact of mycelia on the accessibility of fluorene to PAH-degrading bacteria.

Mycelia have been recently shown to actively transport polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in water-unsaturated soil over the range of centimeters, thereby efficiently mobilizing hydrophobic PAH beyond their purely diffusive transport in air and water. However, the question if mycelia-based PAH transport has an effect on PAH biodegradation was so far unsolved. To address this, we developed a laboratory model microcosm mimicking air-water interfaces in soil. Chemical analyses demonstrated transport of the PAH fluorene (FLU) by the mycelial oomycete Pythium ultimum that was grown along the air-water interfaces. Furthermore, degradation of mycelia-transported FLU by the bacterium Burkholderia sartisoli RP037-mChe was indicated. Since this organism expresses eGFP in response to a FLU flux to the cell, it was also as a bacterial reporter of FLU bioavailability in the vicinity of mycelia. Confocal laser scanning microscopy (CLSM) and image analyses revealed a significant increase of eGFP expression in the presence of P. ultimum compared to controls without mycelia or FLU. Hence, we could show that physically separated FLU becomes bioavailable to bacteria after transport by mycelia. Experiments with silicon coated glass fibers capturing mycelia-transported FLU guided us to propose a three-step mechanism of passive uptake, active transport and diffusion-driven release. These experiments were also used to evaluate the contributions of these individual steps to the overall mycelial FLU transport rate.

Estrutura foliar de curauá em diferentes intensidades de radiação fotossinteticamente ativa

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a anatomia foliar de Ananas comosus var. erectifolius e comparar as características anatômicas de suas fibras foliares, quando submetidas a dois índices de radiação fotossinteticamente ativa (54 e 100%). Para a análise das estruturas anatômicas, especialmente as fibras, foram utilizadas técnicas de dissociação da epiderme foliar, contagem do número de estômatos por milímetro quadrado, cortes histológicos e microscopia eletrônica de varredura no material botânico fixado. A epiderme estava revestida por cutícula espessa e bem desenvolvida nas folhas nos dois índices de radiação. Nas folhas a 100% de radiação fotossinteticamente ativa, foi observado aumento de espessura nas regiões apical e basal. Foram observadas diferenças no número de camadas e altura do parênquima paliçádico e na quantidade de feixes fibrosos relativas aos índices de radiação. A quantidade de feixes fibrosos foi maior na condição de 54% do que em 100% de radiação fotossinteticamente ativa.

Extrato de casca de café, óleo essencial de tomilho e acibenzolar-S-metil no manejo da cercosporiose-do-cafeeiro

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de concentrações de extrato de casca de café, óleo essencial de tomilho e acibenzolar-S-metil na germinação, no crescimento micelial e no desenvolvimento in vivo de Cercospora coffeicola, além de caracterizar a eficiência deles como indutores de resistência, e determinar a atividade da enzima peroxidase e o acúmulo de lignina nos tecidos de cafeeiro. O extrato de casca de café não afetou a germinação, entretanto, inibiu o crescimento micelial proporcionalmente ao aumento das concentrações. O óleo essencial de tomilho inibiu a germinação e o crescimento micelial com o aumento das concentrações. O extrato de casca de café e o acibenzolar-S-metil não afetaram a germinação nem o desenvolvimento dos tubos germinativos, diferentemente do óleo essencial de tomilho. Mudas tratadas com acibenzolar-S-metil, extrato de casca de café e óleo essencial de tomilho, apresentaram picos de atividade da peroxidase aos 2 e 11, 7 e 11 e, 2 e 9 dias após a aplicação dos tratamentos, respectivamente. Os tratamentos não diferiram quanto à concentração de lignina. Extrato de casca de café e acibenzolar-S-metil induziram resistência em mudas de cafeeiro contra C. coffeicola e o óleo essencial de tomilho apresentou efeito tóxico ao patógeno.

Hidrólise enzimática de fibras de cotilédones de soja e caracterização das frações sólidas e solúveis

O objetivo deste trabalho foi determinar as melhores condições de hidrólise enzimática de fibras alimentares de cotilédones de soja, original (FAO) e micronizada (FAM), e caracterizar os hidrolisados sólidos e solúveis. As amostras foram hidrolisadas com carboidrase (200 µL g-1, durante 12 horas, a 30ºC) ou com protease (150 µL g-1, durante 5 horas, a 55ºC). A fração sólida das amostras tratadas com carboidrase teve redução de 73% dos carboidratos e de 50% dos ácidos urônicos iniciais; houve aumento da concentração de proteínas e aumento da solubilidade e volume de intumescimento comparado com o material não hidrolisado. Proteínas de reserva da soja - beta-conglicinina e glicinina - foram extraídas das fibras alimentares não hidrolisadas e identificadas por eletroforese. A protease solubilizou 54% do total de proteínas das amostras e formou peptídeos com peso molecular menor que 10 KDa e uma banda de peso molecular próximo aos 25 KDa, provavelmente glicoproteína de parede celular, e deixou uma fração sólida com 76% de fibras alimentares totais. A microscopia eletrônica de varredura mostrou alterações físicas para a FAO hidrolisada com protease, com superfície mais porosa do que a FAM. O tratamento enzimático foi efetivo em alterar a composição química e estrutural das fibras, dando novas perspectivas para aplicações tecnológicas.

Água aquecida e radiação UV-C no controle pós-colheita de Cryptosporiopsis perennans em maçãs

O objetivo deste trabalho foi avaliar a colonização de Cryptosporiopsis perennans na epiderme de maçãs e a eficiência da aplicação de água aquecida e radiação UV-C no controle desse patógeno. Em maçãs submetidas à inoculação de C. perennans, a colonização de lenticelas e das áreas adjacentes pelo patógeno foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura. A sensibilidade dos conídios de C. perennans aos tratamentos foi avaliada em suspensão aquosa, às temperaturas de 28, 45, 50 e 55ºC, por 15 e 30 s, e às doses de radiação UV-C de 0,018, 0,037, 0,075, 0,150, 0,375, 0,750, 1,500 e 3,000 kJ m-2. Em maçãs submetidas à inoculação de C. perennans, foram avaliados os efeitos de 0,375, 0,750 e 1,500 kJ m-2 de radiação UV-C e da aspersão de água aquecida à 50ºC, por 15 e 30 s no controle do patógeno. O fungo produziu abundante micélio e conídios nas lenticelas e nas áreas adjacentes, na epiderme das maçãs. A água aquecida a 50ºC por 15 s e à dose de radiação de UV-C de 0,750 kJ m-2 reduzem em mais de 99% a sobrevivência de conídios. A aspersão de água aquecida a 50ºC por 15 s e à dose de radiação de UV-C de 0,375 kJ m-2, controlam C. perennans em maçãs.

Spatio-temporal sequence of cross-regulatory events in root meristem growth.

A central question in developmental biology is how multicellular organisms coordinate cell division and differentiation to determine organ size. In Arabidopsis roots, this balance is controlled by cytokinin-induced expression of SHORT HYPOCOTYL 2 (SHY2) in the so-called transition zone of the meristem, where SHY2 negatively regulates auxin response factors (ARFs) by protein-protein interaction. The resulting down-regulation of PIN-FORMED (PIN) auxin efflux carriers is considered the key event in promoting differentiation of meristematic cells. Here we show that this regulation involves additional, intermediary factors and is spatio-temporally constrained. We found that the described cytokinin-auxin crosstalk antagonizes BREVIS RADIX (BRX) activity in the developing protophloem. BRX is an auxin-responsive target of the prototypical ARF MONOPTEROS (MP), a key promoter of vascular development, and transiently enhances PIN3 expression to promote meristem growth in young roots. At later stages, cytokinin induction of SHY2 in the vascular transition zone restricts BRX expression to down-regulate PIN3 and thus limit meristem growth. Interestingly, proper SHY2 expression requires BRX, which could reflect feedback on the auxin responsiveness of SHY2 because BRX protein can directly interact with MP, likely acting as a cofactor. Thus, cross-regulatory antagonism between BRX and SHY2 could determine ARF activity in the protophloem. Our data suggest a model in which the regulatory interactions favor BRX expression in the early proximal meristem and SHY2 prevails because of supplementary cytokinin induction in the later distal meristem. The complex equilibrium of this regulatory module might represent a universal switch in the transition toward differentiation in various developmental contexts.

Histologia da embriogênese somática induzida em embriões de sementes maduras de Urochloa brizantha apomítica

O objetivo deste trabalho foi descrever o processo de embriogênese somática em Urochloa brizantha cv. Marandu (Syn. Brachiaria brizantha cv. Marandu) e fornecer subsídios para o aprimoramento dos métodos de cultura de tecidos e transformação genética. Calos embriogênicos foram obtidos por indução em embriões isolados de sementes maduras, e cultivados in vitro, em meio de cultura que continha ácido 2,4-diclorofenoxiacético, 6-benzilaminopurina e caseína hidrolisada. Plântulas foram regeneradas a partir dos calos embriogênicos, na presença de ácido naftalenoacético e cinetina. Esse processo foi descrito morfologicamente por observações em microscopia de luz de secções seriadas semifinas de tecidos fixados, ao longo do processo de regeneração, em FAA [formaldeído (40%): ácido acético glacial: etanol (50%), a 5:5:90 v/v/v]. Os embriões das sementes de U. brizantha cv. Marandu não têm epiblasto e são classificados como do tipo panicoide. Nas condições estabelecidas de cultura in vitro, calos embriogênicos e embriões somáticos de U. brizantha cv. Marandu, desenvolvem-se a partir de células meristemáticas do escutelo.

VAMP-2 and cellubrevin are expressed in pancreatic beta-cells and are essential for Ca(2+)-but not for GTP gamma S-induced insulin secretion.

VAMP proteins are important components of the machinery controlling docking and/or fusion of secretory vesicles with their target membrane. We investigated the expression of VAMP proteins in pancreatic beta-cells and their implication in the exocytosis of insulin. cDNA cloning revealed that VAMP-2 and cellubrevin, but not VAMP-1, are expressed in rat pancreatic islets and that their sequence is identical to that isolated from rat brain. Pancreatic beta-cells contain secretory granules that store and secrete insulin as well as synaptic-like microvesicles carrying gamma-aminobutyric acid. After subcellular fractionation on continuous sucrose gradients, VAMP-2 and cellubrevin were found to be associated with both types of secretory vesicle. The association of VAMP-2 with insulin-containing granules was confirmed by confocal microscopy of primary cultures of rat pancreatic beta-cells. Pretreatment of streptolysin-O permeabilized insulin-secreting cells with tetanus and botulinum B neurotoxins selectively cleaved VAMP-2 and cellubrevin and abolished Ca(2+)-induced insulin release (IC50 approximately 15 nM). By contrast, the pretreatment with tetanus and botulinum B neurotoxins did not prevent GTP gamma S-stimulated insulin secretion. Taken together, our results show that pancreatic beta-cells express VAMP-2 and cellubrevin and that one or both of these proteins selectively control Ca(2+)-mediated insulin secretion.

VP22 light controlled delivery of oligonucleotides to ocular cells in vitro and in vivo.

PURPOSE: To study VP22 light controlled delivery of antisense oligonucleotide (ODN) to ocular cells in vitro and in vivo. METHODS: The C-terminal half of VP22 was expressed in Escherichia coli, purified and mixed with 20 mer phosphorothioate oligonucleotides (ODNs) to form light sensitive complex particles (vectosomes). Uptake of vectosomes and light induced redistribution of ODNs in human choroid melanoma cells (OCM-1) and in human retinal pigment epithelial cells (ARPE-19) were studied by confocal and electron microscopy. The effect of vectosomes formed with an antisense ODN corresponding to the 3'-untranslated region of the human c-raf kinase gene on the viability and the proliferation of OCM-1 cells was assessed before and after illumination. Cells incubated with vectosomes formed with a mismatched ODN, a free antisense ODN or a free mismatched ODN served as controls. White light transscleral illumination was carried out 24 h after the intravitreal injection of vectosomes in rat eyes. The distribution of fluorescent vectosomes and free fluorescent ODN was evaluated on cryosections by fluorescence microscopy before, and 1 h after illumination. RESULTS: Overnight incubation of human OCM-1 and ARPE-19 cells with vectosomes lead to intracellular internalization of the vectosomes. When not illuminated, internalized vectosomes remained stable within the cell cytoplasm. Disruption of vectosomes and release of the complexed ODN was induced by illumination of the cultures with a cold white light or a laser beam. In vitro, up to 60% inhibition of OCM-1 cell proliferation was observed in illuminated cultures incubated with vectosomes formed with antisense c-raf ODN. No inhibitory effect on the OCM-1 cell proliferation was observed in the absence of illumination or when the cells are incubated with a free antisense c-raf ODN and illuminated. In vivo, 24 h after intravitreal injection, vectosomes were observed within the various retinal layers accumulating in the cytoplasm of RPE cells. Transscleral illumination of the injected eyes with a cold white light induced disruption of the vectosomes and a preferential localization of the "released" ODNs within the cell nuclei of the ganglion cell layer, the inner nuclear layer and the RPE cells. CONCLUSIONS: In vitro, VP22 light controlled delivery of ODNs to ocular cells nuclei was feasible using white light or laser illumination. In vivo, a single intravitreal injection of vectosomes, followed by transscleral illumination allowed for the delivery of free ODNs to retinal and RPE cells.