Primary aldosteronism: From genesis to genetics

The fact that a debate concerning the unexpectedly high prevalence of normokalaemic primary aldosteronism (PAL) attracted a large audience at the 2002 Scientific Meeting of the International Society of Hypertension makes it timely to address this issue. The affirmative case argues that PAL is the most common potentially curable and specifically treatable form of hypertension, itself the most common chronic disorder in Western societies, with significant morbidity and mortality, consuming large proportions of health budgets. Recent discoveries about the genetics of aldosterone production and of its unexpectedly broad effects on the cardiovascular system need to be placed in clinical context.

Effect of storage time and conditions on the cotyledon cell wall of the adzuki bean (Vigna angularis)

Two varieties of adzuki grown in Australia, Bloodwood and Erimo, were stored for up to 6 months at three temperatures (10, 20 and 30 degreesC), and two relative humidities (RH; 40 and 65%). The amount of cell wall material increased with time under all storage conditions. This increase was greatest at 30 degreesC and 40% RH. Storage time and conditions did not affect the total pectin levels in the cell wall. Erimo constantly exhibited a higher total pectin level than Bloodwood. The Bloodwood soluble pectin, Ca++ and Mg++ and Erimo Ca++ in the cell wall remained stable during storage, while the Erimo soluble pectin and Mg++ exhibited a slight decrease at 20 and 30 degreesC after 3 months of storage. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

The genetics of glycosylation in Gram-negative bacteria

In recent years there has been a dramatic increase in reports of glycosylation of proteins in various Gram-negative systems including Neisseria meningitidis, Neisseria gonorrhoeae, Campylobacter jejuni, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Caulobacter crescentus, Aeromonas caviae and Helicobacter pylori. Although this growing list contains many important pathogens (reviewed by Benz and Schmidt [Mol. Microbiol. 45 (2002) 267-276]) and the glycosylations are found on proteins important in pathogenesis such as pili, adhesins and flagella the precise role(s) of the glycosylation of these proteins remains to be determined. Furthermore, the details of the glycosylation biosynthetic process have not been determined in any of these systems. The definition of the precise role of glycosylation and the mechanism of biosynthesis will be facilitated by a detailed understanding of the genes involved. (C) 2002 Federation of European Microbiological Societies. Published by Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Uniformity of liquid distribution in the canopy of the bean plant, using the spectrophotometric analysis

Fungal diseases are important factors limiting common bean yield. White mold is one of the main diseases caused by soil pathogens. The objective of this study was to quantify the distribution of a fungicide solution sprayed into the canopy of bean plants by spectrophotometry, using a boom sprayer with and without air assistance. The experiment was arranged in a 2 x 2 x 2 factorial (two types of nozzles, two application rates, and air assistance on and off) randomized block design with four replications. Air assistance influenced the deposition of solution on the bean plant and yield increased significantly with the increased rate of application and air assistance in the boom sprayer.

Effect of N and K doses in nutritive solution on growth, production and coffee bean size

An adequate supply of nutrients is essential for obtaining high yields of coffee. The objective of this study was to evaluate the effect of N, K and the N:K ratio on vegetative and reproductive growth of coffee. For this purpose, coffee plants were grown in nutrient solution containing K in the concentrations of 1.08; 2.15; 3.23 and 5.38 mmol L-1 combined with a dose of 6 mmol L-1 N, resulting in the N:K ratios (w/w): 1:0.5; 1:1; 1:1.5 and 1:2.5. The control treatment consisted of the doses 3 and 1.61 mmol L-1 of N and K respectively, resulting in the N:K ratio (w/w) 1.0:1.5. The following variables were evaluated: height, stem diameter, number of nodes of the eighth plagiotrofic branch (index branch), pairs of plagiotrofic branches and number of nodes in the orthotropic branch every three weeks from the beginning of the experiment. Additionally, it was evaluated the chemical composition of processed beans and leaves between the flowering and the rapid expansion stage of the cherry beans, production of cherry beans per plant and classification of beans according to the size. N influenced mainly the characteristics of vegetative growth and K influenced mainly the reproductive growth evaluated by the production. The lowest production resulted in the highest percentages of beans retained on sieves with holes larger than 16/64", while the highest production promoted an increase in the percentage of beans retained on sieves with holes smaller than 16/64".

Molybdenum mixed with glyphosate and alone via foliar spray in no-tillage common bean grown on corn stover

The effect of molybdenum (Mo) on common bean grown in desiccated corn stover in a no-tillage system was evaluated under two application modes: Mo mixed with the desiccant glyphosate and Mo direct spray to the bean leaves. The treatments (four replicates) were assigned to a completely randomized block design in a split-plot arrangement with the application of Mo (0, 100, 200, 400 and 800 g ha-1) mixed with glyphosate in the main plots and Mo foliar spray (0 and 100 g ha-1) in the sub-plots. The field experiments were carried out in 2009 and 2010 in the municipality of Coimbra, Minas Gerais State, with the common bean cultivar Ouro Vermelho. Mo mixed with glyphosate had neither an effect on common bean yield nor on the Mo and N contents in leaves, however it increased the Mo and N contents in seeds. Application of Mo via foliar spray increased Mo content in leaves and Mo and N contents in seeds. The reapplication of molybdenum with glyphosate for desiccation in subsequent crops caused a cumulative effect of Mo content in bean seeds.

Selection of common bean lines with high grain yield and high grain calcium and iron concentrations

Genetic improvement of common bean nutritional quality has advantages in marketing and can contribute to society as a food source. The objective of this study was to evaluate the genetic variability for grain yield, calcium and iron concentrations in grains of inbred common bean lines obtained by different breeding methods. For this, 136 F7 inbred lines were obtained using the Pedigree method and 136 F7 inbred lines were obtained using the Single-Seed Descent (SSD) method. The lines showed genetic variability for grain yield, and concentrations of calcium and iron independently of the method of advancing segregating populations. The Pedigree method allows obtaining a greater number of lines with high grain yield. Selection using the SSD method allows the identification of a larger number of lines with high concentrations of calcium and iron in grains. Weak negative correlations were found between grain yield and calcium concentration (r = -0.0994) and grain yield and iron concentration (r = -0.3926). Several lines show genetic superiority for grain yield and concentrations of calcium and iron in grains and their selection can result in new common bean cultivars with high nutritional quality.

Agronomic performance of common bean in straw mulch systems and topdressing nitrogen rates in no-tillage

ABSTRACTIn no-tillage systems, straw coverage on soil surface is the key to success, and the choice of crops for rotation is crucial to achieve the sustainability and quality that conservation agriculture requires. The objective of this study was to evaluate the agronomic performance of the common bean cultivar IAC Formoso sown in succession to three straw mulch systems (corn alone, corn/Urochloa ruziziensisintercrop and U. ruziziensisalone) and topdress nitrogen rates (0; 40; 80; 120 and 160 kg ha-1N), at the four-leaf stage, three years after the implementation of no-tillage. The experiment was arranged in a randomized block split plot design, with three replications. Common bean highest yields were achieved in succession to U. ruziziensisalone and intercropped with corn. The corn/U. ruziziensisintercrop provided both straw and seed production, allowing for quality no-tillage. Topdressed nitrogen influenced the common bean yield when in succession to corn alone, U. ruziziensisalone and corn/U. ruziziensisintercrop in no-tillage.

Studies on the genetics of artemisinin resistance in malaria

A existência de estirpes de Plasmodium falciparum resistentes a multiplos fármacos é um dos problemas mais graves no controlo da malária. Novos fármacos, como a artemisinina (ART) e seus derivados são cada vez mais utilizados no tratamento da malaria e muito embora até ao momento não haja registos de fármaco-resistência estável à ART o seu surgimento seria desastroso devido á falta de alternativas. A investigação apresentada nesta tese descreve a selecção de resistência estável à ART e ao artesunato (ATN) utilizando um modelo roedor de malária, o parasita Plasmodium chabaudi chabaudi (Plasmodium chabaudi). Dois clones de Plasmodium chabaudi diferentes, AS-15CQ e AS-30CQ, foram inoculados em murganhos que por sua vez foram tratados na presença de concentrações sucessivamente crescentes de ATN e ART, sendo que no final do processo de seleção de resistência, os parasitas obtidos apresentavam uma resistência de 6 e 15 vezes superior ao ATN e à ART, respectivamente, em relação aos parasitas iniciais. Os clones obtidos foram nomeados respectivamente AS-ATN (obtido a partir de AS-15CQ por seleção com pressão de ATN) e AS-ART (obtido a partir de AS-30CQ por seleção com pressão de ART). A resistência obtida durante o processo de seleção é estável após clonagem, congelamento/descongelamento, passagem sanguínea na ausência de pressão de fármaco e transmissão natural através do mosquito vector. A sequência nucleotídica e o número de cópias dos genes previamente descritos na literatura como moduladores putativos de resistência à ART e seus derivados: mdr1, cg10, tctp e atp6; foi comparada entre parasitas resistentes e sensíveis, não tendo sido encontradas nenhumas alterações, quer na sequência quer no número de cópias destes genes. Posteriormente, numa tentativa de identificar os genes envolvidos na resistância à ART e ao ATN a técnica de Linkage Group Selection (LGS) foi utilizada. Para tal dois cruzamentos genéticos foram realizados. Estes cruzamentos foram realizados entre os clones fármaco-resistentes; AS-ART e AS-ATN e um clone geneticamente distinto dos anteriores e sensível aos fármacos em estudos, AJ. Após realização do LGS quatro loci genéticos; nos cromossomas de P. chabaudi 1, 2, 6 e 8 foram encontrados associados à resistência. Atendendo a que, a selecção no cromossoma 2 era a mais forte, este locus foi submetido a subsequentes análises genéticas, tendo sido encontradas duas mutações diferentes (V739F e V770F) num gene que codifica para um enzima de desubiquitinação (gene ubp-1).

Studies on the genetics of artemisinin resistance in malaria

A existência de estirpes de Plasmodium falciparum resistentes a multiplos fármacos é um dos problemas mais graves no controlo da malária. Novos fármacos, como a artemisinina (ART) e seus derivados são cada vez mais utilizados no tratamento da malaria e muito embora até ao momento não haja registos de fármaco-resistência estável à ART o seu surgimento seria desastroso devido á falta de alternativas. A investigação apresentada nesta tese descreve a selecção de resistência estável à ART e ao artesunato (ATN) utilizando um modelo roedor de malária, o parasita Plasmodium chabaudi chabaudi (Plasmodium chabaudi). Dois clones de Plasmodium chabaudi diferentes, AS-15CQ e AS-30CQ, foram inoculados em murganhos que por sua vez foram tratados na presença de concentrações sucessivamente crescentes de ATN e ART, sendo que no final do processo de seleção de resistência, os parasitas obtidos apresentavam uma resistência de 6 e 15 vezes superior ao ATN e à ART, respectivamente, em relação aos parasitas iniciais. Os clones obtidos foram nomeados respectivamente AS-ATN (obtido a partir de AS-15CQ por seleção com pressão de ATN) e AS-ART (obtido a partir de AS-30CQ por seleção com pressão de ART). A resistência obtida durante o processo de seleção é estável após clonagem, congelamento/descongelamento, passagem sanguínea na ausência de pressão de fármaco e transmissão natural através do mosquito vector. A sequência nucleotídica e o número de cópias dos genes previamente descritos na literatura como moduladores putativos de resistência à ART e seus derivados: mdr1, cg10, tctp e atp6; foi comparada entre parasitas resistentes e sensíveis, não tendo sido encontradas nenhumas alterações, quer na sequência quer no número de cópias destes genes. Posteriormente, numa tentativa de identificar os genes envolvidos na resistância à ART e ao ATN a técnica de Linkage Group Selection (LGS) foi utilizada. Para tal dois cruzamentos genéticos foram realizados. Estes cruzamentos foram realizados entre os clones fármaco-resistentes; AS-ART e AS-ATN e um clone geneticamente distinto dos anteriores e sensível aos fármacos em estudos, AJ. Após realização do LGS quatro loci genéticos; nos cromossomas de P. chabaudi 1, 2, 6 e 8 foram encontrados associados à resistência. Atendendo a que, a selecção no cromossoma 2 era a mais forte, este locus foi submetido a subsequentes análises genéticas, tendo sido encontradas duas mutações diferentes (V739F e V770F) num gene que codifica para um enzima de desubiquitinação (gene ubp-1).

Genetics of berry colour and anthocyanin content variation in grapevine (Vitis vinifera L.subsp. vinifera)

Dissertation presented in fulfillment of the requirements for the Degree of Doctor of Philosophy in Biology (Molecular Genetics) at the Instituto de Tecnologia Química e Biológica da Universidade Nova de Lisboa

Phylogeography, conservation genetics and parasitology of chimpanzees (Pan troglodytes versus) in Guinea-Bissau, West Africa

Tese de doutoramento em Antropologia, especialidade em Antropologia Biológica e Etnoecologia

Pyruvate kinase and glucose-6-phosphate dehydrogenase deficies and their association with malaria - population genetics and proteomic studies

A malária é reconhecida como uma das principais forças selectivas a actuar na história recente no genoma humano. Inúmeros polimorfismos genéticos têm sido descritos como protectores contra a gravidade da malária, como o alelo HbS (designado de traço falciforme) e o alelo G6PD A- (associado à deficiência de G6PD). Mais recentemente, também a deficiência de PK foi associada com a protecção contra a malária. Evidências desta associação foram obtidas em estudos com modelos de roedor e estudos in vitro utilizando GV humanos deficientes em PK. Até à data, não foram obtidos dados em populações humanas que revelem esta associação: ainda não foi identificada uma variante de PK com uma prevalência elevada em regiões endémicas de malária e não foram identificadas marcas de selecção na região do gene que codifica para a PK (gene PKLR). Além disso, os mecanismos subjacentes à protecção contra a malária por deficiências enzimáticas dos GV não estão bem esclarecidos. Assim, os objectivos do presente estudo foram: investigar os polimorfismos genéticos humanos com associação com a malária em Cabo Verde; pesquisar marcas de selecção da malária na região do gene PKLR em populações Africanas; determinar a frequência da deficiência em PK e identificar uma eventual variante da enzima que possa estar sob selecção positiva em regiões endémicas de malária; avaliar o efeito das duas deficiências enzimáticas (PK e G6PD) na invasão e maturação do parasita em culturas in vitro de Plasmodium usando GV normais e deficientes; e analisar o perfil proteómico de GV infectados e não infectados, normais e com deficiência (em PK e G6PD), bem como de parasitas isolados de GV tanto deficientes como normais. Em Cabo Verde (área epidémica), não foram identificadas marcas de selecção pela malária, através da análise dos vários polimorfismos. No entanto, quando a análise foi realizada em dois países endémicos (Angola e Moçambique), foram detectadas várias marcas de selecção: a genotipagem de microssatélites (STRs) e polimorfismos de base única (SNPs) localizados na vizinhança do gene PKLR revelou uma diferenciação consideravelmente maior entre as populações Africana e Europeia (Portuguesa), do que a diferenciação determinada aquando da utilização de marcadores genéticos neutros. Além disso, uma região genómica de maior amplitude apresentou um Desequilíbrio de Ligação (LD) significativo no grupo de malária não grave (e não no grupo de malária grave), sugerindo que a malária poderá estar a exercer pressão selectiva sobre a região do genoma humano que envolve o gene PKLR. No estudo que incidiu na determinação da prevalência da deficiência de PK no continente Africano (realizado em Moçambique), esta revelou-se elevada - 4,1% - sendo o valor mais elevado descrito até ao momento a nível mundial para esta enzimopatia. Na pesquisa de mutações que pudessem estar na causa deste fenótipo (baixa actividade de PK), foi identificada uma mutação não sinónima 829G>A (277Glu>Lys), significativamente associada à baixa actividade enzimática. Esta mutação foi também identificada em Angola, São Tomé e Príncipe e Guiné Equatorial, onde a frequência de portadores heterozigóticos foi entre 2,6 e 6,7% (valores que se encontram entre os mais elevados descritos globalmente para mutações associadas à deficiência em PK). Não foi possível concluir acerca da associação entre a deficiência de PK e o grau de severidade da malária e da associação entre o alelo 829A e a mesma, devido ao baixo número de amostras. Os resultados dos ensaios de invasão/maturação do parasita sugeriram que, nos GV com deficiência de PK ou G6PD, a invasão (onde está envolvida a membrana do GV hospedeiro e o complexo apical do parasita) é mais relevante para a eventual protecção contra a malária do que a maturação. Os resultados da análise proteómica revelaram respostas diferentes por parte do parasita nas duas condições de crescimento (GV com deficiência de PK e GV com deficiência de G6PD). Esta resposta parece ser proporcional à gravidade da deficiência enzimática. Nos parasitas que cresceram em GV deficientes em G6PD (provenientes de um indivíduo assintomático), a principal alteração observada (relativamente às condições normais) foi o aumento do número de proteínas de choque térmico e chaperones, mostrando que os parasitas responderam às condições de stress oxidativo, aumentando a expressão de moléculas de protecção. Nos parasitas que cresceram em condições de deficit de PK (GV de indivíduo com crises hemolíticas regulares, dependente de transfusões sanguíneas), houve alteração da expressão de um maior número de proteínas (relativamente ao observado em condições normais), em que a maioria apresentou uma repressão da expressão. Os processos biológicos mais representados nesta resposta do parasita foram a digestão da hemoglobina e a troca de proteínas entre hospedeiro e parasita/remodelação da superfície do GV. Além disso, uma elevada percentagem destas proteínas com expressão alterada está relacionada com as fendas de Maurer, que desempenham um papel importante na patologia da infecção malárica. É colocada a hipótese de que a protecção contra a malária em GV deficientes em PK está relacionada com o processo de remodelação da membrana dos GV pelo parasita, o que pode condicionar a invasão por novos parasitas e a própria virulência da malária. Os resultados da análise do proteoma dos GV contribuirão para confirmar esta hipótese.