Genetic variation of rougheye rockfish (Sebastes aleutianus) and shortraker rockfish (S. borealis) inferred from allozymes

Rougheye rockfish (Sebastes aleutianus) and shortraker rockfish (Sebastes borealis) were collected from the Washington coast, the Gulf of Alaska, the southern Bering Sea, and the eastern Kamchatka coast of Russia (areas encompassing most of their geographic distribution) for population genetic analyses. Using starch gel electrophoresis, we analyzed 1027 rougheye rockfish and 615 shortraker rockfish for variation at 29 proteincoding loci. No genetic heterogeneity was found among shortraker rockfish throughout the sampled regions, although shortraker in the Aleutian Islands region, captured at deeper depths, were found to be significantly smaller in size than the shortraker caught in shallower waters from Southeast Alaska. Genetic analysis of the rougheye rockfish revealed two evolutionary lineages that exist in sympatry with little or no gene f low between them. When analyzed as two distinct species, neither lineage exhibited heterogeneity among regions. Sebastes aleutianus seems to inhabit waters throughout the Gulf of Alaska and more southern waters, whereas S. sp. cf. aleutianus inhabits waters throughout the Gulf of Alaska, Aleutian Islands, and Asia. The distribution of the two rougheye rockfish lineages may be related to depth where they are sympatric. The paler color morph, S. aleutianus, is found more abundantly in shallower waters and the darker color morph, Sebastes sp. cf. aleutianus, inhabits deeper waters. Sebastes sp. cf. aleutianus, also exhibited a significantly higher prevalence of two parasites, N. robusta and T. trituba, than did Sebastes aleutianus, in the 2001 samples, indicating a possible difference in habitat and (or) resource use between the two lineages.

Estudo de atributos de virulência e resistência a antimicrobianos em amostras de P. aeruginosa

P. aeruginosa é um importante agente de infecções relacionadas à assistência em saúde. Habitualmente, o estabelecimento de infecções agudas é precedido pela colonização das mucosas dos pacientes. Não se sabe, porém, se os processos infecciosos são causados pelas próprias cepas bacterianas colonizadoras ou por outras com que os pacientes entrem em contato, dotadas ou não de maior potencial de virulência ou de resistência a antimicrobianos que as tornem mais eficientes como agentes infecciosos. Assim, este estudo teve como objetivos i) investigar a existência de potenciais diferenças entre amostras de P. aeruginosa que causaram apenas colonização e aquelas responsáveis por infecção, isoladas de um mesmo paciente, quanto a seus fenótipos de virulência e de não susceptibilidade a antimicrobiamos; ii) pesquisar a existência de associação entre características dos paciente, incluindo o tipo de evolução clínica, com as demais variáveis estudadas. No estudo foram incluídos 21 pacientes que desenvolveram infecção por P. aeruginosa durante sua internação no Centro de Terapia Intensiva do Hospital Universitário Clementino Fraga Filho, entre abril de 2007 e abril de 2008. De cada paciente foram selecionadas duas amostras bacterianas: a primeira isolada durante o episódio de infecção e a amostra colonizadora obtida imediatamente antes da ocorrência da infecção. As amostras selecionadas foram estudadas quanto a i) expressão de três mecanismos de virulência (citotoxicidade, aderência a células epiteliais respiratórias humanas e capacidade de formação de biofilme); ii) presença de genes codificadores das proteínas efetoras do sistema de secreção do tipo 3 (SST3 - exoS, exoT, exoU e exoY); iii) perfil de susceptibilidade a antimicrobianos, iv) perfil de fragmentação do DNA cromossômico por eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE). As amostras bacterianas obtidas de infecções agudas foram significativamente mais citotóxicas que aquelas obtidas de colonização. Embora sem diferença estatística, a citotoxicidade das amostras que causaram infecção em pacientes que evoluíram para óbito foi superior à citotoxicidade das amostras de pacientes que sobreviveram. O gene que codifica a toxina ExoU foi detectado em 16 amostras (38%), sendo nove de colonização e sete de infecção. Não houve diferença significativa entre as amostras de colonização e infecção quanto à aderência, produção de biofilme, expressão dos genes do SST3 e não-susceptibilidade às diferentes classes de antimicrobianos. Também não foi encontrada associação entre a não-susceptibilidade à quinolona, ou a outras classes de antimicrobianos, e a presença do gene exoU. As 42 amostras de P. aeruginosa estudadas foram incluídas em 20 genótipos. Em 10 deles foi detectado o gene exoU. Amostras de um mesmo genótipo foram uniformes quanto à expressão dos genes do SST3 e a não-susceptibilidade aos antimicrobianos, mas não quanto às outras variáveis estudadas. Em apenas sete pacientes (33,3%), as amostras de colonização e de infecção pertenciam ao mesmo genótipo. Assim, nesse estudo, o estabelecimento do processo infeccioso resultou não da perda do equilíbrio estabelecido entre os mecanismos de agressão das amostras colonizadoras e os de defesa do hospedeiro e sim da introdução de nova cepa bacteriana no organismo hospedeiro, cepa esta dotada de maior potencial citotóxico.

Formação de biofilmes por Enterococcus faecium sensível e multirresistente aos antimicrobianos: características à proteômica

Enterococcus faecium tem se destacado no cenário das infecções hospitalares, particularmente, amostras portadoras de características de multirresistência. Apesar de serem responsabilizados como agentes etiológicos em diferentes quadros clínicos, fatores associados a patogênese das infecções ainda não estão esclarecidos. Entretanto, sabe-se que a capacidade de formação de biofilmes pode ser responsabilizada como um dos atributos capazes de promover o papel patogênico desses microrganismos. Assim sendo, este estudo se propôs a investigar a capacidade de formação de biofilmes por duas amostras de E. faecium: SS-1274 (derivada da amostra tipo da espécie) e CL-6729 (multirresistente e pertencente a um complexo clonal globalmente disperso). As amostras foram caracterizadas fenotipica e genotipicamente para confirmação da identificação, determinação da susceptibilidade a 17 antimicrobianos, caracterização da concentração mínima inibitória para ampicilina, gentamicina e vancomicina, determinação do genótipo vanA e detecção de genes associados a expressão dos genes asa1, cylA, esp, gelE e hyl. A análise quantitativa da formação por 24h e 72h dos biofilmes foi realizada por metodologia do cristal violeta, em placas de microtitulação de poliestireno. Foram construídas curvas de formação pela avaliação da DO570nm das preparações coradas por cristal violeta em períodos de tempo de 2h a 74h. A influência de subCMIs de ampicilina, gentamicina e vancomicina na formação de biofilmes de E. faecium foi também caracterizada em ensaios de quantificação da biomassa. A presença de DNA e proteínas foi avaliada em ensaios de destacamento e por fluorimetria. A arquitetura, distribuição espacial e reação aos fluorocromos Syto9 e SYPRO Ruby Protein foram evidenciadas por microscopia confocal de varredura a laser. Análises proteômicas através da avaliação por SDS-PAGE e por ESI-Q-TOF também foram empregadas para avaliação de biofilmes versus crescimento planctônico. Nossos resultados demonstraram que a amostra CL-6729 apresentou uma maior biomassa nos tempos analisados. Apesar da menor quantidade de biomassa da amostra SS-1274, o perfil da curva de formação foi semelhante a CL-6729. As análises da matriz por ensaios quantitativos e microscopia confocal revelaram que proteína parece ser um importante constituinte para ambas as amostras, entretanto biofilmes formados na presença de da CMI e durante 24h, parecem sofrer alterações na constituição. Os resultados relativos às espectrometrias de massa sugerem que células de biofilmes de E. faecium podem também estar metabolicamente ativas, devido a identificação de um considerável número de proteínas relacionadas ao metabolismo e divisão celular, similarmente às células planctônicas. No entanto, investigações complementares são necessárias para quantificar as diferenças relacionadas a sua expressão. Foi observado que ambas as amostras independente das variações fenotípicas e genotípicas são capazes de formar biofilmes maduros exibindo constituição e arquitetura similares. Entretanto, nossos resultados sugeriram que cada amostra responde as diferentes situações de acordo com seus determinantes de virulência e resistência.

Caracterização molecular de bastonetes Gram positivos irregulares e actinomicetos aeróbios obtidos de espécimes clínicos, de ensaios de esterilidade e de áreas limpas

Os bastonetes Gram positivos irregulares (BGPIs) compõem um grupo de espécies bacterianas com ampla diversidade fenotípica e que podem estar presente no meio ambiente, na microbiota humana e de animais. A identificação acurada de BGPIs em nível de gênero e espécie empregando métodos bioquímicos convencionais é bastante limitada, sendo recomendado, portanto, o uso de técnicas moleculares. No presente estudo, foram identificadas amostras de BGPIs oriundas de espécimes clínicos de humanos, de produtos farmacêuticos e de áreas limpas através da análise de sequencias do gene 16S rRNA e de outros genes conservados (housekeeping genes). Os resultados obtidos pelo sequenciamento dos genes 16S rRNA e rpoB demonstraram C. striatum multi-resistente (MDR) como responsável por surto epidêmico em ambiente hospitalar da cidade do Rio de Janeiro. Quinze cepas de C. striatum foram isoladas em cultura pura a partir de secreção traqueal de pacientes adultos submetidos a procedimentos de entubação endotraqueal. A análise por eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE) indicou a presença de quatro perfis moleculares, incluindo dois clones relacionados com cepas MDR (PFGE I e II). Os dados demonstram a predominância de PFGE I entre cepas MDR isoladas de unidades de terapia intensiva e enfermarias cirúrgicas. Uma potencial ligação causal entre a morte e a infecção por C. striatum MDR (PFGE tipos I e II) foi observada em cinco casos. Adicionalmente, acreditamos que este seja o primeiro estudo de identificação de espécies de Nocardia relacionadas com infecções humanas pela análise da sequencia multilocus (MLSA) no Brasil. Diferente dos dados observados na literatura (1970 a 2013) e obtidos pelos testes fenotípicos convencionais, a caracterização molecular de quatro lócus (gyrB-16S-secA1-hsp65) permitiu a identificação das espécies N. nova, N. cyriacigeorgica, N. asiatica e N. exalbida/gamkensis relacionadas com quadros de nocardiose em humanos. Cepas de N. nova isoladas de diferentes materiais clínicos de um único paciente apresentaram padrões de susceptibilidade antimicrobianos idênticos e dois perfis PFGE, indicando a possibilidade de quadros de co-infecção por N. nova em humanos. Em outra etapa da investigação, amostras de BGPIs obtidos de ambientes de salas limpas que não puderam ser identificadas por critérios convencionais foram submetidas a análise da sequência do gene 16S rRNA e caracterizadas 95,83% em nível de gênero e 35,42% em espécies. Para gêneros mais encontrados no estudo, foram analisados os genes rpoB e recA de dezessete cepas de Microbacterium e utilizado o MLSA para a identificação de sete cepas identificadas como Streptomyces. Os ensaios permitiram a identificação de três cepas de Microbacterium e de uma única amostra de Streptomyces ao nível de espécie. A análise da sequencia do gene rpoB também se mostrou eficaz na identificação de espécies de cepas de Corynebacterium. Finalmente, para as cepas ambientais pertencentes à classe Actinobacteria os dados morfológicos, bioquímicos e genotípicos permitiram documentar a cepa 3117BRRJ como representante de uma nova espécie do gênero Nocardioides, para o qual o nome Nocardioides brasiliensis sp. nov. e as cepas 3712BRRJ e 3371BRRJ como representante de um novo gênero e espécie para o qual o nome Guaraldella brasiliensis nov. foi proposto.

Quantifying seascape structure: extending terrestrial spatial pattern metrics to the marine realm

Spatial pattern metrics have routinely been applied to characterize and quantify structural features of terrestrial landscapes and have demonstrated great utility in landscape ecology and conservation planning. The important role of spatial structure in ecology and management is now commonly recognized, and recent advances in marine remote sensing technology have facilitated the application of spatial pattern metrics to the marine environment. However, it is not yet clear whether concepts, metrics, and statistical techniques developed for terrestrial ecosystems are relevant for marine species and seascapes. To address this gap in our knowledge, we reviewed, synthesized, and evaluated the utility and application of spatial pattern metrics in the marine science literature over the past 30 yr (1980 to 2010). In total, 23 studies characterized seascape structure, of which 17 quantified spatial patterns using a 2-dimensional patch-mosaic model and 5 used a continuously varying 3-dimensional surface model. Most seascape studies followed terrestrial-based studies in their search for ecological patterns and applied or modified existing metrics. Only 1 truly unique metric was found (hydrodynamic aperture applied to Pacific atolls). While there are still relatively few studies using spatial pattern metrics in the marine environment, they have suffered from similar misuse as reported for terrestrial studies, such as the lack of a priori considerations or the problem of collinearity between metrics. Spatial pattern metrics offer great potential for ecological research and environmental management in marine systems, and future studies should focus on (1) the dynamic boundary between the land and sea; (2) quantifying 3-dimensional spatial patterns; and (3) assessing and monitoring seascape change.

西藏高山栎群体遗传结构的研究

本文以西藏高原不同海拔高度八个居群的川滇高山栎和一个 居群的通麦栎为研究对象，应用同工酶电泳和形态指标的统计方 法，阐明了遗传多样性随着海拔高度的变化规律：海拔2400-3300 m的川滇高山栎的遗传变异水平较高，而海拔3800 m以及海拔 2200 m居群的遗传变异水平都有降低的趋势。本文还发现人为干 扰，日照多少等因素均对遗传变异水平有影响。通过遗传相似系数的比较，可以把通麦栎同川滇高山栎区别开来。形态指标同样能反映居群随海拔高度的变化趋势以及发育的状况。

Modeling the effect of snow on seasonal runoff within the Truckee River drainage basin

EXTRACT (SEE PDF FOR FULL ABSTRACT): We estimate monthly runoff for a 2-dimensional solution domain containing those areas tributary to Pyramid Lake, Nevada (the Truckee River drainage basin) at a 1-kilometer grid cell spacing. ... To calculate the effect of snow on the hydrologic system, we perform two experiments. In the first we assume that all precipitation falls as rain; in the second we assume that some precipitation falls as snow, thus available water is a combination of rain and snowmelt. We find that considering the effect of snow results in a more accurate representation of mean monthly flow rates, in particular the peak flow during the melt season in the Sierra Nevada. These preliminary results indicate that a relatively simple snow model can improve the representation of Truckee River basin hydrology, significantly reducing errors in modeled seasonal runoff.

Construction of a BAC library for Chinese amphioxus Branchiostoma belcheri and identification of clones containing Amphi-pax genes

Amphioxus is a crucial organism for the study of vertebrate evolution. Although a genomic BAC library of Branchiostoma floridae has been constructed, we report here another BAC library construction of its distant relative species Branchiostoma belcheri. The amphioxus BAC library established in present study consists of 45,312 clones arrayed in one hundred and eighteen 384-well plates. The average insert fragment size was 120 kb estimated by Pulsed Field Gel Electrophoresis (PFGE) analysis of 318 randomly selected clones. The representation of the library is about 12 equivalent to the genome, allowing a 99.9995% probability of recovering any specific sequence of interest. We further screened the library with 4 single copied Amphi-Pax genes and identified total of 26 positive clones with average of 6.5 clones for each gene. The result indicates this library is well suited for many applications and should also serve as a useful complemental resource for the scientific community.

ISOLATION AND PROPERTIES OF A BLOOD-COAGULATION FACTOR-X ACTIVATOR FROM THE VENOM OF KING COBRA (OPHIOPHAGUS HANNAH)

A specific blood coagulation factor X activator was purified from the venom of Ophiophagus hannah by gel filtration and two steps of FPLC Mono-Q column ion-exchange chromatography. It showed a single protein band both in sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and alkaline polyacrylamide gel electrophoresis. The mol. wt was estimated to be 62,000 in non-reducing conditions and 64,500 in reducing conditions by SDS-PAGE. The isoelectric point was found to be pH 5.6. The enzyme had weak amidolytic activities toward CBS 65-25, but it showed no activities on S-2266, S-2302, thrombin substrate S-2238, plasmin substrate S-2251 or factor Xa substrate S-2222. It had no arginine esterase activity toward substrate benzoylarginine ethylester (BAEE). The enzyme activated factor X in vitro and the effect was absolutely Ca2+ dependent, with a Hill coefficient of 6.83. It could not activate prothrombin nor had any effect on fibrinogen and thus appeared to act specifically on factor X. The procoagulant activity of the enzyme was almost completely inhibited by serine protease inhibitors like PMSF, TPCK and soybean trypsin inhibitor; partially inhibited by L-cysteine. Metal chelator EDTA did not inhibit its procoagulant activity. These results suggest that the factor X activator from O. hannah venom is a serine protease.

Cloning and characterization of a blood coagulation factor IX-binding protein from the venom of Trimeresurus stejnegeri

A blood coagulation factor IX-binding protein (TSV-FIX-BP) was isolated from the snake venom of Trimeresurus stejnegeri. On SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, TSV-FIX-BP showed a single band with an apparent molecular weight of 23,000 under non-reducing conditions. and two distinct bands with apparent molecular weights of 14,800 and 14,000 under reducing conditions. cDNA clones containing the coding sequences of TSV-FIX-BP were isolated and sequenced to determine the structure of the precusors of TSV-FIX-BP subunits. The deduced amino acid sequences of two subunits of TSV-FIX-BP were confirmed by N-terminal protein sequencing and trypsin-digested peptide mass fingerprinting. TSV-FIX-BP was a nonenzymatic C-type lectin-like anti-coagulant. The anti-coagulant activity of TSV-FIX-BP was mainly caused by its dose dependent interaction with blood coagulation factor IX but not with blood coagulation factor X. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Molecular cloning and characterization of a platelet glycoprotein Ib-binding protein from the venom of Trimeresurus stejnegeri

A platelet glycoprotein Ib-binding protein, termed TSV-GPIb-BP, was isolated from the venom of Trimeresurus stejnegeri. On SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, TSV-GPIb-BP showed a single band with an apparent molecular weight of 28,000 and two distinct bands with apparent molecular weights of 16,000 and 15,000 under non-reducing and reducing conditions, respectively. cDNA clones containing the coding sequences for both TSV-GPIb-BP subunits were isolated and sequenced. The deduced amino acid sequences of TSV-GPIb-BP subunits were confirmed by N-terminal protein sequencing and trypsin-digested peptide mass fingerprinting. Interestingly, the a subunit of TSV-GPIb-BP is identical to that of alboaggregin-B, and the sequence identity of their beta subunits is 94.3%. TSV-GPIb-BP inhibited ristocetin-induced human platelet agglutination in platelet-rich plasma under lower dosages (<5 mug/ml). On the other hand, it directly aggregated washed human platelets in the absence of additional Ca2+ or any other cofactors under higher dosages (>5 mug/ml). This platelet aggregation activity was dose-dependently inhibited by specific GPIbalpha antibodies, but not by those antibodies against platelet GPIa, GPIIa, GPIIb and GPIIIa. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Characterization and molecular cloning of dabocetin, a potent antiplatelet C-type lectin-like protein from Daboia russellii siamensis venom

A novel C-type lectin-like protein, dabocetin, was purified from Daboia russellii siamensis venom. On SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, it showed a single band with an apparent molecular weight of 28 kDa and two distinct bands with the apparent mole

Pipeline uplift response in thawed sandy backfills: Preliminary findings

Offshore and onshore buried pipelines under high operating temperature and pressures may lead to upheaval buckling (UHB) if sufficient soil cover is not present to prevent the upward movement of the pipeline. In regions where seasonal changes involve ground soil undergoing freezing-thawing cycles, the uplift resistance from soil cover may be minimum when the soil is undergoing thawing. This paper presents the results from 2 directly-comparable minidrum centrifuge tests conducted at the Schofield Centre, University of Cambridge, to investigate the difference in uplift resistance responses between fully-saturated and thawed sandy backfill conditions. Both tests were conducted drained at 30g using an 8.6 mm diameter aluminium model pipe, corresponding to a prototype pipe diameter of 258 mm. The soil cover/pipe diameter ratio, H/D, was kept at 1. Fraction E fine silica sand was used as the backfill. Preliminary experimental results indicated that the ultimate uplift resistance of a thawing sand backfill to be lower than that of a fully saturated sand backfill. This suggests that in regions where backfill soil undergoes freeze-thaw cycles, the thawing backfill may be more critical than fully saturated backfill for uplift resistance. The 2-dimensional displacement field during the experiment was accurately measured and analysed using the Particle Image Velocimetry technique. Copyright © 2011 by the International Society of Offshore and Polar Engineers (ISOPE).

Purification and characterization of jerdofibrase, a serine protease from the venom of Trimeresurus jerdonii snake

A fibrin(ogen)olytic serine protease from Trimeresurus jerdonii venom was identified and purified to SDS-polyacrylamide gel electrophoresis homogeneity. It is a single chain polypeptide with a molecular weight of 32 kDa under reduced condition and 28 kDa

Purification, characterization and biological activity of an L-amino acid oxidase from Trimeresurus mucrosquamatus venom

An L-amino acid oxidase (TM-LAO) from the venom of Hunan Trimeresurus mucrosquamatus was purified to homogenicity by three steps including DEAE Sephadex A-50 ion-exchange chromatography, Sephadex G-75 gel filtration and Resourse Q ion-exchange chromatography. TM-LAO is composed of two identical subunits with a molecular weight of 55 kD by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The molecular weight was different with that of LAO purified from the same species distributed in Taiwan that was 70 kD. The 24 N-terminal ammo acid sequence of TM-LAO is ADNKNPLEECFRETNYEEFLEIAR, which shares high similarity with other Viperid snake venom LAOs and has moderate similarity with Elapid snake venom LAOs. Further studies found that TM-LAO inhibited the growth of E. colt, S. aurues and B. dysenteriae. TM-LAO also showed cytotoxicity and platelet aggregation activity. All the biological activities were eliminated by catalase, a H2O2 scavenger. It shows that these biological effects are possibly due to the formation of H2O2 produced by TM-LAO.