High-level molecular diversity of copper-zinc superoxide dismutase genes among and within species of arbuscular Mycorrhizal fungi.

In the ecologically important arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), Sod1 encodes a functional polypeptide that confers increased tolerance to oxidative stress and that is upregulated inside the roots during early steps of the symbiosis with host plants. It is still unclear whether its expression is directed at scavenging reactive oxygen species (ROS) produced by the host, if it plays a role in the fungus-host dialogue, or if it is a consequence of oxidative stress from the surrounding environment. All these possibilities are equally likely, and molecular variation at the Sod1 locus can possibly have adaptive implications for one or all of the three mentioned functions. In this paper, we analyzed the diversity of the Sod1 gene in six AMF species, as well as 14 Glomus intraradices isolates from a single natural population. By sequencing this locus, we identified a large amount of nucleotide and amino acid molecular diversity both among AMF species and individuals, suggesting a rapid divergence of its codons. The Sod1 gene was monomorphic within each isolate we analyzed, and quantitative PCR strongly suggest this locus is present as a single copy in G. intraradices. Maximum-likelihood analyses performed using a variety of models for codon evolution indicated that a number of amino acid sites most likely evolved under the regime of positive selection among AMF species. In addition, we found that some isolates of G. intraradices from a natural population harbor very divergent orthologous Sod1 sequences, and our analysis suggested that diversifying selection, rather than recombination, was responsible for the persistence of this molecular diversity within the AMF population.

Variabilidade espacial e temporal da resistência mecânica do solo à penetração em áreas com e sem manejo químico localizado

O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento das variabilidades (espacial e temporal) por meio da técnica de escalonamento de semivariogramas, da variável resistência mecânica do solo à penetração (RMSP) nas camadas de 0-0,1, 0,1-0,2, 0,2-0,3 m, para os anos de 1999 a 2001, sob duas formas de manejo: com manejo químico localizado (CML) e sem manejo químico localizado (SML). Os resultados demonstraram que a variável RMSP apresentou variabilidade espacial com comportamento distinto, conforme a camada e o ano de estudo. A variável RMSP apresentou variabilidade temporal tanto nas parcelas CML quanto nas parcelas SML. As duas formas de manejo (com manejo químico localizado (CML) e sem manejo químico localizado (SML)) não influenciaram o comportamento espacial da variável resistência mecânica do solo à penetração (RMSP). O escalonamento dos semivariogramas reduziu o tempo computacional de ajuste dos modelos, não apresentando diferenças no comportamento e amplitude da variabilidade espacial em relação aos semivariogramas não escalonados.

Resistência ao cisalhamento de um latossolo sob diferentes uso e manejo

A resistência do solo ao cisalhamento é uma importante propriedade dinâmica do solo, a qual vem sendo desconsiderada na maioria das pesquisas que investigam a influência do uso e manejo, assim como os estados de consistência , sobre o comportamento da estrutura dos solos agrícolas. Isto tem contribuído para a adoção de estratégias quase sempre equivocadas, tendo, como conseqüência, o depauperamento das propriedades físicas e mecânicas do solo. Este trabalho teve como objetivo estudar a resistência ao cisalhamento de um Latossolo Vermelho distrófico submetido ao preparo convencional e semeadura direta, tendo, como tratamento-testemunha, o cerradão, considerando diferentes conteúdos de água: 0,05; 0,16; 0,18 e 0,38 kg kg-1. Com base nos resultados encontrados, verificou-se que a resistência ao cisalhamento do solo, avaliada na profundidade de 0-0,05 m do Latossolo Vermelho distrófico, foi influenciada pelo aumento da umidade, tipo de uso e manejo. De maneira geral, as equações ajustadas conforme o modelo de Coulomb constataram maior resistência do solo ao cisalhamento no cerradão, seguido do preparo convencional e semeadura direta. A menor resistência ao cisalhamento do solo estudado, corroborada pelo menor atrito interno (tg f) e maior coesão aparente (c), especificamente nos teores de água 0,16 e 0,27 kg kg-1 (contemplando, portanto, a faixa friável do solo), confere à semeadura direta a condição de maior possibilidade de preservação da sustentabilidade da estrutura do Latossolo Vermelho distrófico. A predição da tensão de cisalhamento apresentou-se sensível aos efeitos da variação do teor de água no solo, ao tipo de uso, podendo contribuir, particularmente, em estudos da sustentabilidade da estrutura dos solos agrícolas, a qual normalmente é comprometida em áreas cujo tráfego e preparo do solo são realizados inadequadamente.

Variabilidade temporal da resistência à penetração de um latossolo argiloso sob semeadura direta com rotação de culturas

O desenvolvimento radicular é afetado pela resistência mecânica do solo e altera o potencial de produção das culturas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a resistência à penetração de um solo argiloso com distintos sistemas de cultura em semeadura direta. O experimento foi realizado no campo tecnológico da Cotrijuí, no município de Ijuí (RS), em um Latossolo Vermelho distroférrico típico com 0,68 kg kg-1 de argila, manejado sob semeadura direta, com quatro seqüências de culturas: sucessão soja/trigo, milho/aveia/milho + guandu/trigo/soja/trigo, guandu/trigo/soja/trigo/soja/aveia e crotalária/trigo/soja/aveia/milho/trigo. A resistência à penetração (RP), a umidade e a densidade do solo foram avaliadas em distintas épocas e profundidades. Em todos os sistemas de culturas no Latossolo argiloso com semeadura direta, o maior estado de compactação foi verificado na camada em torno de 0,1 m de profundidade e o menor na camada até 0,07 m. A RP teve grande variação temporal e foi associada à variação do teor de água para cada condição de densidade do solo ou estado de compactação. Durante o ciclo das culturas, valores de RP restritivos ao crescimento das plantas foram atingidos na camada de cerca de 0,03 a 0,23 m de profundidade, quando o teor de água do solo variou de 0,14 a 0,28 kg kg-1. O efeito de plantas de cobertura de estação quente, com sistema radicular abundante e formador de poros biológicos, na redução da resistência mecânica do solo à penetração não foi observado no tempo estudado.

Specific Silencing of the REST Target Genes in Insulin-Secreting Cells Uncovers Their Participation in Beta Cell Survival.

The absence of the transcriptional repressor RE-1 Silencing Transcription Factor (REST) in insulin-secreting beta cells is a major cue for the specific expression of a large number of genes. These REST target genes were largely ascribed to a function of neurotransmission in a neuronal context, whereas their role in pancreatic beta cells has been poorly explored. To identify their functional significance, we have generated transgenic mice expressing REST in beta cells (RIP-REST mice), and previously discovered that REST target genes are essential to insulin exocytosis. Herein we characterized a novel line of RIP-REST mice featuring diabetes. In diabetic RIP-REST mice, high levels of REST were associated with postnatal beta cell apoptosis, which resulted in gradual beta cell loss and sustained hyperglycemia in adults. Moreover, adenoviral REST transduction in INS-1E cells led to increased cell death under control conditions, and sensitized cells to death induced by cytokines. Screening for REST target genes identified several anti-apoptotic genes bearing the binding motif RE-1 that were downregulated upon REST expression in INS-1E cells, including Gjd2, Mapk8ip1, Irs2, Ptprn, and Cdk5r2. Decreased levels of Cdk5r2 in beta cells of RIP-REST mice further confirmed that it is controlled by REST, in vivo. Using siRNA-mediated knock-down in INS-1E cells, we showed that Cdk5r2 protects beta cells against cytokines and palmitate-induced apoptosis. Together, these data document that a set of REST target genes, including Cdk5r2, is important for beta cell survival.

Native homing endonucleases can target conserved genes in humans and in animal models.

In recent years, both homing endonucleases (HEases) and zinc-finger nucleases (ZFNs) have been engineered and selected for the targeting of desired human loci for gene therapy. However, enzyme engineering is lengthy and expensive and the off-target effect of the manufactured endonucleases is difficult to predict. Moreover, enzymes selected to cleave a human DNA locus may not cleave the homologous locus in the genome of animal models because of sequence divergence, thus hampering attempts to assess the in vivo efficacy and safety of any engineered enzyme prior to its application in human trials. Here, we show that naturally occurring HEases can be found, that cleave desirable human targets. Some of these enzymes are also shown to cleave the homologous sequence in the genome of animal models. In addition, the distribution of off-target effects may be more predictable for native HEases. Based on our experimental observations, we present the HomeBase algorithm, database and web server that allow a high-throughput computational search and assignment of HEases for the targeting of specific loci in the human and other genomes. We validate experimentally the predicted target specificity of candidate fungal, bacterial and archaeal HEases using cell free, yeast and archaeal assays.

Estabilidade de agregados e resistência à penetração em Latossolos adubados por cinco anos com biossólido

O biossólido tem sido utilizado para fins agrícolas como fonte de nutrientes e condicionante dos atributos físicos do solo. Objetivou-se avaliar o efeito do biossólido na estabilidade de agregados e resistência à penetração de um Latossolo Vermelho distrófico textura média (LVd) e um Latossolo Vermelho eutroférrico argiloso (LVef), em Jaboticabal (SP). Utilizaram-se as doses de 0,0, 25,0, 47,5 e 50,0 Mg ha-1 de massa seca de biossólido que foi incorporado com grade até 0,1 m, antes da semeadura do milho. As amostras foram coletadas no quinto ano, após a colheita do milho, nas camadas de 0,0-0,1; 0,1-0,2; 0,2-0,3 m para determinação da composição granulométrica, matéria orgânica e estabilidade de agregados. A resistência do solo à penetração e umidade do solo foram determinadas até à profundidade de 0,4 m. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com cinco repetições. O diâmetro médio geométrico dos agregados foi maior na camada de 0,0-0,1 m e a partir da aplicação de 47,5 Mg ha-1 de biossólido nos dois solos. A aplicação de biossólido não influiu na resistência do solo à penetração, tampouco na umidade nos dois solos.

Correlação linear e espacial entre o rendimento de grãos do feijoeiro e a resistência mecânica à penetração em um Latossolo Vermelho distrófico

A resistência mecânica à penetração apresentada pelo solo exerce grande influência sobre o desenvolvimento vegetal, uma vez que o crescimento das raízes, assim como o rendimento das culturas, varia de forma inversamente proporcional ao seu valor. No ano agrícola de 2001/2002, na Fazenda Experimental de Ensino e Pesquisa da Faculdade de Engenharia/UNESP - Campus de Ilha Solteira, foram analisados o rendimento de grãos do feijoeiro (PG) e a resistência mecânica à penetração (R), de um Latossolo Vermelho distrófico. O objetivo foi apurar diretrizes relacionadas com o aumento da produtividade agrícola em questão, estudando a correlação linear e a espacial entre a PG e a R. Foi instalada uma rede geoestatística para a coleta dos dados do solo e da planta, estabelecida com espaçamentos de 5 x 5 m e 2,5 x 2,5 m, que continham 120 pontos amostrais distribuídos numa área de 1.875 m². A correlação linear entre a PG e a R foi praticamente nula, uma vez que, dependendo das profundidades estudadas do solo, apresentou coeficientes de correlação (r) menores do que 0,20. A análise geoestatística apresentou boa estrutura de dependência espacial, tanto para a PG quanto para a R, quando analisadas isoladamente. Entretanto, a análise espacial conjunta de tais atributos apresentou-se inconsistente. Assim, com o aumento da resistência mecânica à penetração, em determinada região do solo ocorreu ora aumento, ora diminuição do rendimento de grãos do feijoeiro.

Genome-wide association analysis of blood-pressure traits in African-ancestry individuals reveals common associated genes in African and non-African populations.

High blood pressure (BP) is more prevalent and contributes to more severe manifestations of cardiovascular disease (CVD) in African Americans than in any other United States ethnic group. Several small African-ancestry (AA) BP genome-wide association studies (GWASs) have been published, but their findings have failed to replicate to date. We report on a large AA BP GWAS meta-analysis that includes 29,378 individuals from 19 discovery cohorts and subsequent replication in additional samples of AA (n = 10,386), European ancestry (EA) (n = 69,395), and East Asian ancestry (n = 19,601). Five loci (EVX1-HOXA, ULK4, RSPO3, PLEKHG1, and SOX6) reached genome-wide significance (p < 1.0 × 10(-8)) for either systolic or diastolic BP in a transethnic meta-analysis after correction for multiple testing. Three of these BP loci (EVX1-HOXA, RSPO3, and PLEKHG1) lack previous associations with BP. We also identified one independent signal in a known BP locus (SOX6) and provide evidence for fine mapping in four additional validated BP loci. We also demonstrate that validated EA BP GWAS loci, considered jointly, show significant effects in AA samples. Consequently, these findings suggest that BP loci might have universal effects across studied populations, demonstrating that multiethnic samples are an essential component in identifying, fine mapping, and understanding their trait variability.

Influência de diferentes sistemas de uso e manejo na coesão, resistência ao cisalhamento e óxidos de Fe, Si E Al em solo de tabuleiro costeiro de Alagoas

A tensão de cisalhamento e a coesão do solo constituem importantes propriedades físicas do solo, podendo ser influenciadas pelo sistema de manejo e óxidos de Fe, Si e Al do solo. Os efeitos de diferentes sistemas de manejo de solo cultivado com cana-de-açúcar na tensão de cisalhamento, ângulo de atrito interno, coesão do solo e nos teores de óxidos de Fe, Si e Al de um Argissolo Amarelo Coeso foram estudados em quatro áreas da Usina Triunfo, no Estado de Alagoas. Os tratamentos abrangeram: uma área irrigada, uma área não irrigada, uma com aplicação de vinhaça e uma sob floresta nativa, como condição original. Amostras foram tiradas de cada área a 0,2-0,4 m e 0,4-0,8 m de profundidade. Os sistemas sequeiro e irrigado promoveram os maiores aumentos na coesão, ângulo de atrito interno e resistência ao cisalhamento do solo. Os teores de água e de óxidos no solo influíram nos valores de coesão do solo, tendo sido os maiores valores deste atributo obtidos em solos com teores de água mais baixos e solos com maiores teores de óxidos.

Meta-analysis of estrogen response in MCF-7 distinguishes early target genes involved in signaling and cell proliferation from later target genes involved in cell cycle and DNA repair.

ABSTRACT: BACKGROUND: Many studies have been published outlining the global effects of 17 beta-estradiol (E2) on gene expression in human epithelial breast cancer derived MCF-7 cells. These studies show large variation in results, reporting between ~100 and ~1500 genes regulated by E2, with poor overlap. RESULTS: We performed a meta-analysis of these expression studies, using the Rank product method to obtain a more accurate and stable list of the differentially expressed genes, and of pathways regulated by E2. We analyzed 9 time-series data sets, concentrating on response at 3-4 hrs (early) and at 24 hrs (late). We found >1000 statistically significant probe sets after correction for multiple testing at 3-4 hrs, and >2000 significant probe sets at 24 hrs. Differentially expressed genes were examined by pathway analysis. This revealed 15 early response pathways, mostly related to cell signaling and proliferation, and 20 late response pathways, mostly related to breast cancer, cell division, DNA repair and recombination. CONCLUSIONS: Our results show that meta-analysis identified more differentially expressed genes than the individual studies, and that these genes act together in networks. These results provide new insight into E2 regulated mechanisms, especially in the context of breast cancer.

Resistência hidráulica da crosta formada em solos submetidos a chuvas simuladas

Para avaliar a redução da taxa de infiltração em solos sujeitos ao encrostamento decorrente da aplicação de chuvas simuladas, foi realizado um experimento em esquema fatorial 5 x 6, sendo cinco solos (Argissolo Vermelho, Argissolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Vermelho-Amarelo, Neossolo Flúvico e Neossolo Quartzarênico) e seis energias cinéticas de chuva (0, 525, 1051, 2102, 3153 e 4204 J m-2), com três repetições. A partir dos dados de taxa de infiltração da água no solo e da espessura da crosta, determinadas por micromorfometria, calcularam-se a condutividade e a resistência hidráulica da crosta. Todos os solos apresentaram redução da taxa de infiltração, quando a energia cinética de chuva simulada aplicada aumentou. A resistência hidráulica da crosta aumentou com a energia cinética (especialmente para os solos Argissolos Vermelho-Amarelos e Vermelho) até atingir um valor máximo, a partir do qual ocorreu diminuição, atribuída ao desgaste erosivo da crosta provocado pelo aumento do escoamento superficial, associado aos maiores valores de energia cinética da chuva simulada. Por meio de análise de regressão múltipla, foram determinadas a relação da resistência hidráulica da crosta com a energia cinética da chuva e as características químicas e físicas de cada solo. A variável resistência hidráulica da crosta mostrou-se adequada a ser utilizada nos modelos infiltração da água no solo para descrever a influência do encrostamento neste processo.

Genes encoding tumor necrosis factor alpha and granzyme A are expressed during development of autoimmune diabetes.

Progressive destruction of the insulin-producing beta cells in nonobese diabetic mice is observed after infiltration of the pancreas with lymphocytes [Makino, S., Kunimoto, K., Muraoka, Y., Mizushima, Y., Katagiri, K. &amp; Tochino, Y. (1980) Exp. Anim. (Tokyo) 29, 1-13]. We show that the genes for tumor necrosis factor alpha and granzyme A, a serine protease associated with cytoplasmic granules of cytotoxic cells, are expressed during the development of spontaneous diabetes mellitus in the nonobese diabetic mouse. Granzyme A-positive cells are found both in and surrounding the islets, implying induction prior to islet infiltration. Tumor necrosis factor alpha expression is exclusively observed in the intra-islet infiltrate, predominantly in lymphocytes adjacent to insulin-producing beta cells, the targets of the autoimmune destruction, implying that tumor necrosis factor alpha expression is induced locally--i.e., in the islet. A considerable portion of cells expressing tumor necrosis factor alpha appear to be CD4+ T cells. This T-cell subset was previously shown to be necessary for development of the disease. Thus, these findings may be important for understanding the pathogenesis of autoimmune diabetes mellitus and potentially also for that of other T-cell-mediated autoimmune diseases.

Estimativa da capacidade de suporte de carga do solo a partir da avaliação da resistência à penetração

A pressão de preconsolidação, apesar das dificuldades inerentes à sua obtenção, representa uma medida útil do estado mecânico do solo para o seu uso, manejo e planejamento de sistemas de mecanização. A estimativa da pressão de preconsolidação, a partir de propriedades do solo facilmente mensuráveis, é, portanto, uma alternativa que pode ser utilizada para contornar as dificuldades. Os objetivos deste trabalho foram: (a) quantificar a pressão de preconsolidação e a resistência do solo à penetração, em laboratório e em campo, para um Latossolo Vermelho-Amarelo, sob pomar de laranja, e (b) estabelecer a relação entre ambos os indicadores físicos. A amostragem e as avaliações foram realizadas em oito dias consecutivos, acompanhando o secamento natural do solo. Houve relação significativa, positiva e linear entre a pressão de preconsolidação e a resistência do solo à penetração, medida no laboratório e no campo. A similaridade das relações entre resistência à penetração, obtida no campo e em laboratório, e a pressão de preconsolidação permitiu afirmar que a capacidade de suporte de carga pode ser adequadamente estimada a partir da resistência de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico à penetração medida diretamente no campo.

Construction and Quantitative Evaluation of a Dual Specific Promoter System for Monitoring the Expression Status of Stra8 and c-kit Genes.

Applications of genetic constructs with multiple promoters, which are fused with reporter genes and simultaneous monitoring of various events in cells, have gained special attention in recent years. Lentiviral vectors, with their distinctive characteristics, have been considered to monitor the developmental changes of cells in vitro. In this study, we constructed a novel lentiviral vector (FUM-M), containing two germ cell-specific promoters (Stra8 and c-kit), fused with ZsGreen and DsRed2 reporter genes, and evaluated its efficiency in different cells following treatments with retinoic acid and DMSO. Several cell lines (P19, GC-1 spg and HEK293T) were transduced with this vector, and functional capabilities of the promoters were verified by flow cytometry and quantitative RT-PCR. Our results indicate that FUM-M shows dynamic behavior in the presence and absence of extrinsic factors. A correlation was also observed between the function of promoters, present in the lentiviral construct and the endogenous level of the Stra8 and c-kit mRNAs in the cells. In conclusion, we recommend this strategy, which needs further optimization of the constructs, as a beneficial and practical way to screen chemical inducers involved in cellular differentiation toward germ-like cells.