Interactions in the Agrobacterium-soybean system and capability of some Brazilian soybean cultivars to produce somatic embryos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Minimization of lead and copper interferences on spectrophotometric determination of cadmium using electrolytic deposition and ion-exchange in multi-commutation flow system

A new strategy for minimization of Cu2+ and Pb2+ interferences on the spectrophotometric determination of Cd2+ by the Malachite green (MG)-iodide reaction using electrolytic deposition of interfering species and solid phase extraction of Cd2+ in flow system is proposed. The electrolytic cell comprises two coiled Pt electrodes concentrically assembled. When the sample solution is electrolyzed in a mixed solution containing 5% (v/v) HNO3, 0.1% (v/v) H2SO4 and 0.5 M NaCl, Cu2+ is deposited as Cu on the cathode, Pb2+ is deposited as PbO2 on the anode while Cd2+ is kept in solution. After electrolysis, the remaining solution passes through an AG1-X8 resin (chloride form) packed minicolumn in which Cd2+ is extracted as CdCl4/2-. Electrolyte compositions, flow rates, timing, applied current, and electrolysis time was investigated. With 60 s electrolysis time, 0.25 A applied current, Pb2+ and Cu2+ levels up to 50 and 250 mg 1-1, respectively, can be tolerated without interference. For 90 s resin loading time, a linear relationship between absorbance and analyte concentration in the 5.00-50.0 μg Cd 1-1 range (r2 = 0.9996) is obtained. A throughput of 20 samples per h is achieved, corresponding to about 0.7 mg MG and 500 mg KI and 5 ml sample consumed per determination. The detection limit is 0.23 μg Cd 1-1. The accuracy was checked for cadmium determination in standard reference materials, vegetables and tap water. Results were in agreement with certified values of standard reference materials and with those obtained by graphite furnace atomic absorption spectrometry at 95% confidence level. The R.S.D. for plant digests and water containing 13.0 μg Cd 1-1 was 3.85% (n = 12). The recoveries of analyte spikes added to the water and vegetable samples ranged from 94 to 104%. (C) 2000 Elsevier Science B.V.

The reproductive biology of Diplodus argenteus (Sparidae) in the coastal upwelling system of Cabo Frio, Rio de Janeiro, Brazil

The reproductive biology of the seabream Diplodus argenteus, a dominant coastal fishery species, was investigated over two consecutive seasons (2001-2002) at Cabo Frio, Brazil, a low-latitude upwelling system. The sex ratio was dominated by females (1.4:1.0) and the length-at-50% sexual maturity (females) was 203mm total length. Females were multiple spawners and the reproductive pattern appeared to be digynous protandrous hermaphroditism. Monthly variations in gonadosomatic index and proportion of ripe females indicated that reproductive activity occurred from late winter to summer (August-February), following coastal upwelling. Copyright © NISC Pty Ltd.

Dental arches multi-projection system with semantic descriptions

This paper presents the development of an multi-projection stereoscopic dental arches application with semantic descriptions. The first section presents the concepts of the used technologies. Applications and examples are demonstrated. Finally, is presented the physical structure and the developed system, where a 3D dental arch is used as a model and can be viewed in multi-projection, thereby, providing greater user's immersion. ©2010 IEEE.

Decentralized AC power flow for real-time multi-TSO power system operation

This paper adjusts decentralized OPF optimization to the AC power flow problem in power systems with interconnected areas operated by diferent transmission system operators (TSO). The proposed methodology allows finding the operation point of a particular area without explicit knowledge of network data of the other interconnected areas, being only necessary to exchange border information related to the tie-lines between areas. The methodology is based on the decomposition of the first-order optimality conditions of the AC power flow, which is formulated as a nonlinear programming problem. To allow better visualization of the concept of independent operation of each TSO, an artificial neural network have been used for computing border information of the interconnected TSOs. A multi-area Power Flow tool can be seen as a basic building block able to address a large number of problems under a multi-TSO competitive market philosophy. The IEEE RTS-96 power system is used in order to show the operation and effectiveness of the decentralized AC Power Flow. ©2010 IEEE.

Distribution system restoration in a DG environment using a heuristic constructive multi-start algorithm

This paper proposes a heuristic constructive multi-start algorithm (HCMA) to distribution system restoration in real time considering distributed generators installed in the system. The problem is modeled as nonlinear mixed integer and considers the two main goals of the restoration of distribution networks: minimizing the number of consumers without power and the number of switching. The proposed algorithm is implemented in C++ programming language and tested using a large real-life distribution system. The results show that the proposed algorithm is able to provide a set of feasible and good quality solutions in a suitable time for the problem. © 2011 IEEE.

A multi-agent system with a percolation approach to simulate the driving pattern of Plug-In ELectric Vehicles

A multi-agent system with a percolation approach to simulate the driving pattern of Plug-In Electric Vehicle (PEV), especially suited to simulate the PEVs behavior on any distribution systems, is presented. This tool intends to complement information about the driving patterns database on systems where that kind of information is not available. So, this paper aims to provide a framework that is able to work with any kind of technology and load generated of PEVs. The service zone is divided into several sub-zones, each subzone is considered as an independent agent identified with corresponding load level, and their relationships with the neighboring zones are represented as network probabilities. A percolation approach is used to characterize the autonomy of the battery of the PVEs to move through the city. The methodology is tested with data from a mid-size city real distribution system. The result shows the sub-area where the battery of PEVs will need to be recharge and gives the planners of distribution systems the necessary input for a medium to long term network planning in a smart grid environment. © 2012 IEEE.

Nonlinear dynamical analysis of an aeroelastic system with multi-segmented moment in the pitch degree-of-freedom

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Paleoenvironmental reconstruction of a Late Quaternary lagoon system in southern Brazil (Jaguaruna region, Santa Catarina state) based on multi-proxy analysis

This paper provides a paleoenvironmental reconstruction of a Late Quaternary lagoon system in the Jaguaruna region of Santa Catarina state, southern Brazil. Integrated results of bulk sedimentary organic matter characterization (delta C-13, delta N-15 and C/N), microfossil (pollen and diatom) and grain-size analysis from three shallow cores (similar to 2.5m depth) allowed us to propose an evolving paleogeographic scenario in this coastal region for the last ca. 5500 cal a BP. The lagoonal system in this area was more extensive during the mid-Holocene than today, with a gradual and continuous lagoon-sea disconnection until the present. We add to the debate regarding relative sea-level (RSL) variations for the Brazilian coast during the Holocene and discuss the importance of sedimentary dynamics for interpreting changes in coastal ecosystems. The multi-proxy analysis suggests that changes in coastal ecosystems could be directly related to local sedimentary processes, which are not necessarily linked to RSL fluctuations and/or to climatic variations. Copyright (c) 2011 John Wiley & Sons, Ltd.

Localizzazione della topoisomerasi IB sui telomeri di S. cerevisiae e ruolo della sua attività catalitica sulle modificazioni istoniche

Il superavvolgimento del DNA nelle cellule, regolato dalle DNA Topoisomerasi, influenza molti processi biologici, quali la trascrizione, la replicazione, la ricombinazione ed il rimodellamento della cromatina. La DNA Topoisomerasi IB eucariotica, (Top1), è un enzima efficiente nella rimozione dei superavvolgimenti del DNA in vitro e la sua principale funzione cellulare è la rimozione dei superavvolgimenti positivi e negativi generati durante la trascrizione e la replicazione. Risultati recenti hanno fornito evidenze sperimentali del coinvolgimento di Top1 in meccanismi multipli di regolazione dell’espressione genica eucariotica, in particolare nella fase di inizio e maturazione dei trascritti. Tuttavia, le funzioni di Top1 non sono ancora state stabilite a livello globale. Pertanto, nella presente tesi di dottorato abbiamo risposto a questa domanda con l’analisi dei profili di trascrizione genica globale e con studi di immunoprecipitazione della cromatina (ChIP) in cellule di S. cerevisiae. Circa il 9% dei geni sono influenzati da Top1, e l’analisi dei profili di espressione mostra che Top1 wt aumenta l’utilizzo del glucosio e dei pathway per la produzione di energia, con specifica diminuzione della trascrizione dei geni telomerici e subtelomerici. Abbiamo inoltre dimostrato che Top1 wt, ma non il suo mutante inattivo, aumenta la velocità di crescita cellulare nelle cellule di lievito studiate. Le analisi di ChIP mostrano che, in confronto all’assenza dell’enzima, Top1 wt diminuisce l’acetilazione dell’istone H4, compresa quella specifica della lisina 16, nel telomero destro del cromosoma XIV mentre la mutazione che inattiva l’enzima aumenta in maniera marcata l’acetilazione dell’istone H4 e la di-metilazione della lisina 4 dell’istone H3. Top1 wt incrementa anche il reclutamento di Sir3 nelle regioni di confine della cromatina silenziata dello stesso telomero. Studi di immunoprecipitazione indicano che l’enzima interagisce direttamente con la struttura della cromatina telomerica poichè entrambe le proteine, quella wt e quella inattiva, sono localizzate sulle ripetizioni telomeriche dei cromosomi di lievito. Questi risultati dimostrano che Top1, una proteina non essenziale in lievito, ottimizza i livelli globali dei trascritti per una crescita più efficiente di cellule in fase esponenziale. Indagando il meccanismo che è alla base della specifica repressione dei geni telomerici, abbiamo dimostrato che Top1 favorisce delle modifiche posttraduzionali degli istoni che indicano una struttura della cromatina repressa nelle regioni telomeriche.

Analisi del circuito di regolazione responsabile del controllo trascrizionale dei geni Heat-Shock in Helicobacter pylori

Helicobacter pylori, un patogeno umano in grado di colonizzare la nicchia gastrica, è associato a patologie del tratto gastrointestinale di varia gravità. Per sopravvivere nell’ambiente ostile dello stomaco dell’ospite, e mettere in atto un’infezione persistente, il batterio si serve di una serie di fattori di virulenza che includono anche le proteine Heat Shock (chaperone). I principali geni codificanti le proteine chaperone in H. pylori sono organizzati in tre operoni trascritti dall’RNA polimerasi contenente il fattore sigma vegetativo σ80. La trascrizione di due dei tre operoni è regolata negativamente da due regolatori trascrizionali, HspR e HrcA, mentre il terzo operone è represso solo da HspR. Fino ad ora, studi molecolari per la comprensione del ruolo di ciascuna proteina nel controllo trascrizionale dei geni heat shock sono stati ostacolati dalla citotossicità ed insolubilità di HrcA quando espressa in sistemi eterologhi. In questo lavoro, è stata analizzata la sequenza amminoacidica di HrcA ed è stata confermata sperimentalmente la predizione bioinformatica della sua associazione con la membrana interna. La citotossicità e l’insolubilità di HrcA in E. coli sono state alleviate inducendone l’espressione a 42°C. Saggi in vitro con le proteine ricombinanti purificate, HspR e HrcA, hanno consentito di definire i siti di legame dei due repressori sui promotori degli operoni heat shock. Ulteriori saggi in vitro hanno suggerito che l’affinità di HrcA per gli operatori è aumentata dalla chaperonina GroESL. Questi dati contribuiscono parzialmente alla comprensione del meccanismo di repressione della trascrizione espletato da HrcA e HspR e permettono di ipotizzare il coinvolgimento di altri regolatori trascrizionali. L’analisi di RNA estratti dal ceppo selvatico e dai mutanti hrcA, hspR e hrcA/hspR di H.pylori su DNAmacroarrays non ha evidenziato il coinvolgimento di altri regolatori trascrizionali, ma ha permesso l’identificazione di un gruppo di geni indotti da HrcA e/ HspR. Questi geni sono coinvolti nella biosintesi e regolazione dell’apparato flagellare, suggerendo un’interconnessione tra la risposta heat shock e la motilità e chemiotassi del batterio.

Sistema nervoso enterico e scrapie sperimentale in ovini di razza sarda con diversa suscettibilità genetica nei confronti della malattia

Sebbene il sistema nervoso enterico (“enteric nervous system”, ENS) svolga un ruolo cruciale nella patogenesi della Scrapie ovina, non esistono tuttavia in letteratura dati sulle popolazioni cellulari progressivamente coinvolte nel corso dell’infezione, né sugli eventuali danni morfo-funzionali da esse subiti. Il presente studio è stato condotto sui plessi mienterici e sottomucosi dell’ileo di 46 pecore di razza Sarda, recanti diversi polimorfismi del gene Prnp (ARQ/ARQ, ARQ/AHQ, ARQ/ARR, ARR/ARR). I suddetti animali, infettati per os all’età di 8 mesi con un ceppo di Scrapie precedentemente caratterizzato nel topo, sono stati sacrificati mediante eutanasia a determinati intervalli di tempo post-infezione (p.i.). E’ stata quindi valutata, tramite immunoistochimica ed immunofluorescenza indiretta su sezioni tissutali e su preparati “wholemount”, l’immunoreattività (IR) nei confronti della PrPSc, del “marker” panneuronale Hu C/D, dell’ossido-nitrico sintetasi (nNOS), della calbindina (CALB) e della proteina fibrillare acida gliale (GFAP). In 8 pecore con genotipo ARQ/ARQ, clinicamente sane e sacrificate a 12-24 mesi p.i., nonché in 5 ovini clinicamente affetti (2 con genotipo ARQ/ARQ, 3 con genotipo ARQ/AHQ), questi ultimi sacrificati rispettivamente a 24, 36 e 40 mesi p.i., le indagini immunoistochimiche hanno consentito di dimostrare la presenza di PrPSc a livello sia dell’encefalo (obex), sia dell’ENS, in particolar modo nei plessi mienterici. In tali distretti il deposito della PrPSc risultava pienamente compatibile con un interessamento delle cellule enterogliali (“enteroglial cells”, EGCs), mentre occasionalmente si notava un contestuale coinvolgimento della componente neuronale ivi residente. In conclusione, i dati della presente indagine consentono di ipotizzare un verosimile coinvolgimento delle EGCs e dei neuroni residenti a livello dei plessi dell’ENS nella patogenesi della Scrapie sperimentale realizzata per os in ovini di razza Sarda.