PCR-based subtractive hybridization and differences in gene content among strains of Helicobacter pylori

Genes that are characteristic of only certain strains of a bacterial species can be of great biologic interest. Here we describe a PCR-based subtractive hybridization method for efficiently detecting such DNAs and apply it to the gastric pathogen Helicobacter pylori. Eighteen DNAs specific to a monkey-colonizing strain (J166) were obtained by subtractive hybridization against an unrelated strain whose genome has been fully sequenced (26695). Seven J166-specific clones had no DNA sequence match to the 26695 genome, and 11 other clones were mixed, with adjacent patches that did and did not match any sequences in 26695. At the protein level, seven clones had homology to putative DNA restriction-modification enzymes, and two had homology to putative metabolic enzymes. Nine others had no database match with proteins of assigned function. PCR tests of 13 unrelated H. pylori strains by using primers specific for 12 subtracted clones and complementary Southern blot hybridizations indicated that these DNAs are highly polymorphic in the H. pylori population, with each strain yielding a different pattern of gene-specific PCR amplification. The search for polymorphic DNAs, as described here, should help identify previously unknown virulence genes in pathogens and provide new insights into microbial genetic diversity and evolution.

Multiple Functions for Actin during Filamentous Growth of Saccharomyces cerevisiaeV⃞

Saccharomyces cerevisiae is dimorphic and switches from a yeast form to a pseudohyphal (PH) form when starved for nitrogen. PH cells are elongated, bud in a unipolar manner, and invade the agar substrate. We assessed the requirements for actin in mediating the dramatic morphogenetic events that accompany the transition to PH growth. Twelve “alanine scan” alleles of the single yeast actin gene (ACT1) were tested for effects on filamentation, unipolar budding, agar invasion, and cell elongation. Some act1 mutations affect all phenotypes, whereas others affect only one or two aspects of PH growth. Tests of intragenic complementation among specific act1 mutations support the phenotypic evidence for multiple actin functions in filamentous growth. We present evidence that interaction between actin and the actin-binding protein fimbrin is important for PH growth and suggest that association of different actin-binding proteins with actin mediates the multiple functions of actin in filamentous growth. Furthermore, characterization of cytoskeletal structure in wild type and act1/act1 mutants indicates that PH cell morphogenesis requires the maintenance of a highly polarized actin cytoskeleton. Collectively, this work demonstrates that actin plays a central role in fungal dimorphism.

Molecular mechanisms of cocaine reward: Combined dopamine and serotonin transporter knockouts eliminate cocaine place preference

Cocaine blocks uptake by neuronal plasma membrane transporters for dopamine (DAT), serotonin (SERT), and norepinephrine (NET). Cocaine reward/reinforcement has been linked to actions at DAT or to blockade of SERT. However, knockouts of neither DAT, SERT, or NET reduce cocaine reward/reinforcement, leaving substantial uncertainty about cocaine's molecular mechanisms for reward. Conceivably, the molecular bases of cocaine reward might display sufficient redundancy that either DAT or SERT might be able to mediate cocaine reward in the other's absence. To test this hypothesis, we examined double knockout mice with deletions of one or both copies of both the DAT and SERT genes. These mice display viability, weight gain, histologic features, neurochemical parameters, and baseline behavioral features that allow tests of cocaine influences. Mice with even a single wild-type DAT gene copy and no SERT copies retain cocaine reward/reinforcement, as measured by conditioned place-preference testing. However, mice with no DAT and either no or one SERT gene copy display no preference for places where they have previously received cocaine. The serotonin dependence of cocaine reward in DAT knockout mice is thus confirmed by the elimination of cocaine place preference in DAT/SERT double knockout mice. These results provide insights into the brain molecular targets necessary for cocaine reward in knockout mice that develop in their absence and suggest novel strategies for anticocaine medication development.

Observing the epoch of galaxy formation

Significant observational progress in addressing the question of the origin and early evolution of galaxies has been made in the past few years, allowing for direct comparison of the epoch when most of the stars in the universe were forming to prevailing theoretical models. There is currently broad consistency between theoretical expectations and the observations, but rapid improvement in the data will provide much more critical tests of theory in the coming years.

Origin of Genes

We discuss two tests of the hypothesis that the first genes were assembled from exons. The hypothesis of exon shuffling in the progenote predicts that intron phases will be correlated so that exons will be an integer number of codons and predicts that the exons will be correlated with compact regions of polypeptide chain. These predictions have been tested on ancient conserved proteins (proteins without introns in prokaryotes but with introns in eukaryotes) and hold with high statistical significance. We conclude that introns are correlated with compact features of proteins 15-, 22-, or 30-amino acid residues long, as was predicted by “The Exon Theory of Genes.”

Characterization of Starch-Debranching Enzymes in Pea Embryos1

Two distinct types of debranching enzymes have been identified in developing pea (Pisum sativum L.) embryos using native gel analysis and tests of substrate preference on purified or partially purified activities. An isoamylase-like activity capable of hydrolyzing amylopectin and glycogen but not pullulan is present throughout development and is largely or entirely confined to the plastid. Activities capable of hydrolyzing pullulan are present both inside and outside of the plastid, and extraplastidial activity increases relative to the plastidial activity during development. Both types of debranching enzyme are also present in germinating embryos. We argue that debranching enzymes are likely to have a role in starch metabolism in the plastid of the developing embryo and in starch degradation during germination.

Sexually antagonistic coevolution of a postmating-prezygotic reproductive character in desert Drosophila

Rapid divergence in postmating-prezygotic characters suggests that selection may be responsible for generating reproductive barriers between closely related species. Theoretical models indicate that this rapid divergence could be generated by a series of male adaptations and female counteradaptations by means of sexual selection or conflict, but empirical tests of particular mechanisms are generally lacking. Moreover, although a male–female genotypic interaction in mediating sperm competition attests to an active role of females, molecular or morphological evidence of the female's participation in the coevolutionary process is critically needed. Here we show that postmating-prezygotic variation among populations of cactophilic desert Drosophila reflects divergent coevolutionary trajectories between the sexes. We explicitly test the female's role in intersexual interactions by quantifying differences in a specific postmating-prezygotic reproductive character, the insemination reaction mass, in two species, Drosophila mojavensis and Drosophila arizonae. A series of interpopulation crosses confirmed that population divergence was propelled by male–female interactions, a prerequisite if the selective forces derive from sexual conflicts. An association between the reaction mass and remating and oviposition behavior argues that divergence has been propelled by sexually antagonistic coevolution, and potentially has important implications for speciation.

Trials of the beta model for complex inheritance.

Theoretical advantages of nonparametric logarithm of odds to map polygenic diseases are supported by tests of the beta model that depends on a single logistic parameter and is the only model under which paternal and maternal transmissions to sibs of specified phenotypes are independent. Although it does not precisely describe recurrence risks in monozygous twins, the beta model has greater power to detect family resemblance or linkage than the more general delta model which describes the probability of 0, 1, or 2 alleles identical by descent (ibd) with two parameters. Available data on ibd in sibs are consistent with the beta model, but not with the equally parsimonious but less powerful gamma model that assumes a fixed probability of 1/2 for 1 allele ibd. Additivity of loci on the liability scale is not disproven. A simple equivalence extends the beta model to multipoint analysis.

Transposon tools for recombinant DNA manipulation: characterization of transcriptional regulators from yeast, Xenopus, and mouse.

Transposon Tn1000 has been adapted to deliver novel DNA sequences for manipulating recombinant DNA. The transposition procedure for these "tagged" Tn1000s is simple and applicable to most plasmids in current use. For yeast molecular biology, tagged Tn1000s introduce a variety of yeast selective markers and replication origins into plasmids and cosmids. In addition, the beta-globin minimal promoter and lacZ gene of Tn(beta)lac serve as a mobile reporter of eukaryotic enhancer activity. In this paper, Tn(beta)lac was used to localize a mouse HoxB-complex enhancer in transgenic mice. Other tagged transposons create Gal4 DNA-binding-domain fusions, in either Escherichia coli or yeast plasmids, for use in one- and two-hybrid tests of transcriptional activation and protein-protein interaction, respectively. With such fusions, the Saccharomyces cerevisiae Swi6 G1/S-phase transcription factor and the Xenopus laevis Pintallavis developmental regulator are shown to activate transcription. Furthermore, the same transposon insertions also facilitated mapping of the Swi6 and Pintallavis domains responsible for transcriptional activation. Thus, as well as introducing novel sequences, tagged transposons share the numerous other applications of transposition such as producing insertional mutations, creating deletion series, or serving as mobile primer sites for DNA sequencing.

Validação de uma estrutura de análise ofensiva no basquetebol baseada no sequenciamento de dinâmicas de criação de espaço

A inferência de estratégias ofensivas em esportes coletivos pode ser realizada a partir da análise dos padrões de jogo observados durante a disputa. Para que isso ocorra, há a necessidade da formalização de classes de comportamentos específicos para a modalidade de forma a discriminar perfis de jogo com base na identificação das ações mais recorrentes. No basquetebol as ações são encadeadas ao longo da posse de bola, sendo que os diferentes tipos de sequências de ações contêm características que os diferenciam e podem influenciar diretamente no desfecho do ataque. Nesse trabalho foi apresentada uma proposta contendo diferentes possibilidades de sequenciamento de dinâmicas ofensivas baseadas em um modelo teórico descrito na literatura. Os procedimentos de validação do sequenciamento de dinâmicas ofensivas e os testes de reprodutibilidade e objetividade realizados junto a técnicos de basquetebol apresentaram valores elevados demonstrando a consistência dos critérios para a elaboração de 27 tipos de concatenações dependentes (Qui-quadrado >0,78). Além disso, a estrutura desenvolvida foi concluída através da aplicação do constructo a jogos de basquetebol da liga profissional Americana (NBA) (28 partidas, dentre as quais 10 partidas do confronto entre Spurs x Thunder, 10 partidas referentes ao confronto entre Heat e Pacers e 8 partidas da disputa envolvendo Heat e Spurs, sendo analisados ambos os ataques em cada confronto, válidos pela temporada regular e na fase de playoffs). Os resultados gerados a partir da análise foram apresentados através de árvores de decisão e grafos de modo a facilitar a visualização dos comportamentos identificados. A árvore de decisão apresentou as ações na sequência exata em que ocorreram nas posses de bola, enquanto os grafos mostraram os encadeamentos mais recorrentes entre duas dinâmicas ofensivas. Assim ambas as técnicas se mostraram complementares e auxiliaram na observação e análise dos perfis de jogo de cada equipe e na realização de inferências acerca de sua estratégia ofensiva. A formalização dos tipos de sequenciamento de ações ofensivas pode auxiliar treinadores e profissionais do basquetebol no desenho de estratégias, análise dos padrões de suas equipes e adversários e estruturação de sessões de treinamento que considerem os comportamentos ofensivos de modo dinâmico e contextualizado dentro de um encadeamento lógico de ações de jogo

Estudo da solidificação equiaxial utilizando o modelo do campo de fases tridimensional.

Este trabalho apresenta um estudo da solidificação de metais puros utilizando o modelo de campo de fases. O modelo é utilizado para simular a solidificação com o intuito de obter a morfologia da interface sólido-líquido sob diversas condições de transferência de calor. Foram realizados testes de validação comparando as morfologias da interface sólido-líquido obtida com as morfologias apresentadas em trabalhos anteriores para os casos bi e tridimensionais. O modelo do campo de fases adotado consiste principalmente de duas equações diferenciais: uma para calcular a variável de campo de fases e outra para calcular o campo de temperaturas. As equações foram solucionadas numericamente para um oitavo do domínio devido a simetria do problema. Os cálculos do modelo indicam que um sólido esférico com um raio inicial menor que o raio crítico de nucleação refunde. Entretanto uma esfera de raio maior cresce. Quando o sólido inicial cresce em uma malha numérica relativamente grosseira, a forma do sólido desvia da forma esférica devido perturbações na interface sólido-líquido. Quando a malha é refinada, as perturbações não são detectadas; contudo, quando introduzidas artificialmente as perturbações crescem e distorcem o formato esférico.

Padronização e validação de marcadores moleculares para o diagnóstico da Leishmaniose Tegumentar

O diagnóstico da leishmaniose tegumentar (LT) baseia-se em critérios clínicos e epidemiológicos podendo ser confirmado por exames laboratoriais de rotina como a pesquisa direta do parasito por microscopia e a intradermorreação de Montenegro. Atualmente, os métodos moleculares, principalmente a reação da cadeia da polimerase (PCR), têm sido considerados para aplicação em amostras clínicas, devido a sua alta sensibilidade e especificidade. Este trabalho teve como objetivo a padronização e validação das técnicas de PCR-RFLP com diferentes iniciadores (kDNA, its1, hsp70 e prp1), visando o diagnóstico e a identificação das espécies de Leishmania presentes em amostras de DNA provenientes de lesões de pele ou mucosa de 140 pacientes com suspeita de leishmaniose tegumentar. Para tal, realizamos ensaios de: 1) sensibilidade das PCRs com os diferentes iniciadores, 2) especificidade dos ensaios utilizando DNAs de diferentes espécies de referência de Leishmania, de tripanossomatídeos inferiores e de fungos, 3) validação das técnicas de PCR-RFLP com os iniciadores estudados em amostras de DNA de lesões de pele ou mucosas de pacientes com LT. Os resultados dos ensaios de limiar de detecção das PCR (sensibilidade) mostraram que os quatro iniciadores do estudo foram capazes de detectar o DNA do parasito, porém em quantidades distintas: até 500 fg com os iniciadores para kDNA e its1, até 400 fg com hsp70 e até 5 ng com prp1. Quanto à especificidade dos iniciadores, não houve amplificação dos DNAs fúngicos. Por outro lado, nos ensaios com os iniciadores para kDNA e hsp70, verificamos amplificação do fragmento esperado em amostras de DNA de tripanossomatídeos. Nos ensaios com its1 e prp1, o padrão de amplificação com os DNAs de tripanossomatídeos foi diferente do apresentado pelas espécies de Leishmania. Verificou-se nos ensaios de validação que o PCR-kDNA detectou o parasito em todas as 140 amostras de DNA de pacientes e, assim, foi utilizado como critério de inclusão das amostras. A PCR-its1 apresentou menor sensibilidade, mesmo após a reamplificação com o mesmo iniciador (85,7% ou 120/140 amostras). Para os ensaios da PCR-hsp70, as amostras de DNA foram amplificadas com Repli G, para obter uma sensibilidade de 68,4% (89/140 amostras). A PCR-prp1 não detectou o parasito em amostras de DNA dos pacientes. Quanto aos ensaios para a identificação da espécie presente na lesão, a PCR-kDNA-RFLP-HaeIII e a PCR-its1- RFLP-HaeIII permitem a distinção de L. (L.) amazonensis das outras espécies pertencentes ao subgênero Viannia. A PCR-hsp70-RFLP-HaeIII-BstUI, apesar de potencialmente ser capaz de identificar as seis espécies de Leishmania analisadas, quando utilizada na avaliação das amostras humanas permitiu apenas a identificação de L. (V.) braziliensis. No entanto, é uma técnica com várias etapas e de difícil execução, o que pode inviabilizar o seu uso rotineiro em centros de referência em diagnósticos. Assim, recomendamos o uso dessa metodologia apenas em locais onde várias espécies de Leishmania sejam endêmicas. Finalmente, os resultados indicam que o kDNA-PCR devido à alta sensibilidade apresentada e facilidade de execução pode ser empregada como exame de rotina nos centros de referência, permitindo a confirmação ou exclusão da LT.

Certificação da sustentabilidade de edifícios de escritórios corporativos no Brasil.

O crescimento industrial, comercial e de serviços traz para as sociedades mais evoluídas uma série de benefícios, como o desenvolvimento econômico e o crescimento populacional, aliados a maiores oportunidades de emprego e renda. Entretanto, pela falta de uma consciência mais apurada sobre os possíveis impactos negativos de ritmo acelerado de crescimento, acaba-se verificando uma série de problemas sociais e, sobretudo, ambientais. Em razão disso, nos últimos anos, constata-se a preocupação de alguns setores da sociedade na busca do desenvolvimento fundamentado em práticas mais sustentáveis. Isso não tem sido diferente no setor da construção civil. A preocupação com a sustentabilidade nos empreendimentos é tema e foco de diversos eventos, tanto no meio acadêmico, como no profissional e governamental. Particularmente, o segmento de mercado de EDIFÍCIOS DE ESCRITÓRIOS CORPORATIVOS tem sido alvo de pressão para o uso de práticas mais sustentáveis em todo o seu ciclo de vida, desde sua concepção, projeto, implantação e operação até a sua revitalização. Para aferir a sustentabilidade dos EDIFÍCIOS DE ESCRITÓRIOS CORPORATIVOS, muitas empresas do setor buscam certificações de origem estrangeira, que possuem certas limitações em sua aplicabilidade no Brasil, as quais são discutidas neste trabalho. Neste contexto, esta tese visa à construção da CERTIFICAÇÃO DA SUSTENTABILIDADE DE EDIFÍCIOS DE ESCRITÓRIOS CORPORATIVOS no Brasil, que é oportuna e necessária para tratar das condições de contorno e de realidade nacional. Para isso, foram realizados: [i] levantamento do estado da arte deste tema; [ii] construção da MATRIZ DE ATRIBUTOS para a avaliação da sustentabilidade dos EDIFÍCIOS DE ESCRITÓRIOS CORPORATIVOS; [iii] entrevistas com formadores de opinião deste segmento do mercado imobiliário; [iv] visitas em EDIFÍCIOS DE ESCRITÓRIOS CORPORATIVOS relevantes para as arbitragens iniciais; [v] a construção dos procedimentos, regras e rotina, com testes de validação e calibragem do SISTEMA PARA CLASSIFICAÇÃO.

Partial collapse of a ventilated stone façade: Diagnosis and analysis of the anchorage system

The mechanical behaviour of transventilated façades performed by natural stone is necessarily based on the correct execution of both anchoring elements on the stone cladding as in the ones corresponding to the enclosure support, either with brick masonry walls or reinforced concrete walls. In the case studied in the present work, the origin of the damages suffered on the façade of a building located in Alcoy has been analyzed, where the detachment of part of the outer enclosure occurred. This enclosure is a transventilated façade formed by Bateig Blue stone tiles. To this end, “in situ” tests of the anchoring systems employed have been performed, as well as laboratory tests of mechanical characterization of the material and of different types of anchor, comparing these results with those obtained in both the simplified analytical models of continuum mechanics as developed by the Finite Element Method (FEM).

Development and psychometric testing of the clinical learning environment, supervision and nurse teacher evaluation scale (CLES+T): The Spanish version

Background: The Clinical Learning Environment, Supervision and Nurse Teacher scale is a reliable and valid instrument to evaluate the quality of the clinical learning process in international nursing education contexts. Objectives: This paper reports the development and psychometric testing of the Spanish version of the Clinical Learning Environment, Supervision and Nurse Teacher scale. Design: Cross-sectional validation study of the scale. Setting: 10 public and private hospitals in the Alicante area, and the Faculty of Health Sciences (University of Alicante, Spain). Participants: 370 student nurses on clinical placement (January 2011–March 2012). Methods: The Clinical Learning Environment, Supervision and Nurse Teacher scale was translated using the modified direct translation method. Statistical analyses were performed using PASW Statistics 18 and AMOS 18.0.0 software. A multivariate analysis was conducted in order to assess construct validity. Cronbach’s alpha coefficient was used to evaluate instrument reliability. Results: An exploratory factorial analysis identified the five dimensions from the original version, and explained 66.4% of the variance. Confirmatory factor analysis supported the factor structure of the Spanish version of the instrument. Cronbach’s alpha coefficient for the scale was .95, ranging from .80 to .97 for the subscales. Conclusion: This version of the Clinical Learning Environment, Supervision and Nurse Teacher scale instrument showed acceptable psychometric properties for use as an assessment scale in Spanish-speaking countries.