Identification of in vitro HSC fate regulators by differential lipid raft clustering.

Most hematopoietic stem cells (HSC) in the bone marrow reside in a quiescent state and occasionally enter the cell cycle upon cytokine-induced activation. Although the mechanisms regulating HSC quiescence and activation remain poorly defined, recent studies have revealed a role of lipid raft clustering (LRC) in HSC activation. Here, we tested the hypothesis that changes in lipid raft distribution could serve as an indicator of the quiescent and activated state of HSCs in response to putative niche signals. A semi-automated image analysis tool was developed to map the presence or absence of lipid raft clusters in live HSCs cultured for just one hour in serum-free medium supplemented with stem cell factor (SCF). By screening the ability of 19 protein candidates to alter lipid raft dynamics, we identified six factors that induced either a marked decrease (Wnt5a, Wnt3a and Osteopontin) or increase (IL3, IL6 and VEGF) in LRC. Cell cycle kinetics of single HSCs exposed to these factors revealed a correlation of LRC dynamics and proliferation kinetics: factors that decreased LRC slowed down cell cycle kinetics, while factors that increased LRC led to faster and more synchronous cycling. The possibility of identifying, by LRC analysis at very early time points, whether a stem cell is activated and possibly committed upon exposure to a signaling cue of interest could open up new avenues for large-scale screening efforts.

AVALIAÇÃO DE UM PROTOCOLO PARA MULTIPLICAÇÃO IN VITRO DA BANANEIRA (Musa sp.) CV. CAIPIRA (AAA)

Explantes de bananeira cv. Caipiras (AAA) foram cultivados in vitro. Nas subculturas de estabelecimento e multiplicação, o meio utilizado foi MS + 5 mg/l de BAP e, na de enraizamento, 50%MS sem BAP. Na avaliação das subculturas, a maior contaminação ocorreu no estabelecimento (74,7%), seguindo decrescente até o enraizamento, com 5,6%. O número de brotos por frasco diminui ao longo das subculturas, atingindo 3,7 brotos na subculturas 1 e 1,7 na subcultura 4. O tamanho dos brotos permaneceu entre 24 e 26 mm, nas subculturas de 1 a 3, diminuindo na subcultura 4, com 22 mm. Como conseqüência, a classe de brotos menores (x £ 20 mm) predominou, variando de 56% na subcultura 1 para 65% na subcultura 4. No enraizamento, a predominância (62%) foi de brotos na faixa entre 30 e 60 mm, com média de 4,6 brotos por frasco. A avaliação geral do processo indicou um rendimento real de 70,9 mudas/rizoma.

CRESCIMENTO E OXIDAÇÃO DE EXPLANTES DE BANANEIRA-PRATA (Musa AAB) IN VITRO: I. CONCENTRAÇÕES DE SAIS DE FERRO, COBRE E ZINCO

Este experimento teve como objetivo avaliar a influência de diferentes concentrações de ferro, cobre e zinco do meio MS (MURASHIGE & SKOOG, 1962) no controle da oxidação de explantes iniciais de bananeira-Prata (Musa AAB). Foram utilizadas três concentrações (100, 50 e 0 miM) de FeEDTA, duas concentrações (0,1 e 0miM) de (CuSO4).5H2O e duas concentrações (30 e 0miM) de (ZnSO4).7H2O, num delineamento inteiramente casualizado, arranjado em um fatorial completo 3 x 2 x 2, utilizando-se de 15 repetições. Ápices caulinares foram inoculados em meio MS modificado e, decorridos 28 dias após a inoculação, avaliaram-se a massa de matéria fresca, altura e grau de oxidação. Observou-se que esses micronutrientes são essenciais para o crescimento dos explantes e que a concentração de ferro influencia na oxidação de explantes, sendo que maiores graus de escurecimento foram observados nas concentrações mais elevadas. A redução ou retirada destes elementos do meio MS, isoladamente ou em combinações, não foi suficiente para eliminar a oxidação dos explantes.

ORGANOGÊNESE IN VITRO DE Citrus EM FUNÇÃO DE CONCENTRAÇÕES DE BAP E SECCIONAMENTO DO EXPLANTE

O sucesso de técnicas biotecnológicas no melhoramento in vitro de Citrus depende diretamente do desenvolvimento de protocolos eficientes para regeneração de plantas. Objetivou-se avaliar o efeito de concentrações de 6-benzilaminopuria (BAP) na organogênese in vitro de limão-'Cravo' e laranja-'Pêra', bem como o efeito do seccionamento do explante em laranja-'Valência'. Para o limão-'Cravo', foram utilizados como explante, segmentos internodais de plântulas germinadas in vitro, cultivados em meio MT e variando-se as concentrações de BAP em 0; 2,5; 5; 7,5 e 10 mg.L-1. Nas laranjas-'Pêra' e 'Valência' os explantes foram segmentos do epicótilo de plântulas germinadas in vitro. Os explantes de laranja-'Pêra' foram cultivados em meio MT variando-se as concentrações de BAP em 0; 1; 2; 3 e 4 mg.L-1. Para a laranja-'Valência', metade dos explantes foram seccionados e cultivados em meio MT acrescido de 1,0 mg.L-1 de BAP. Todas as brotações obtidas foram alongadas no meio de cultura MT + 25 g.L-1 de sacarose + 1 mg.L-1 de ácido giberélico (GA3) e enraizadas no meio MT + 25 g.L-1 de sacarose + 0,5 g.L-1 de carvão ativado + 1 mg.L-1 de ácido naftaleno acético (ANA). O melhor resultado para o número de brotações adventícias foi obtido na concentração 2,5 mg.L-1 de BAP para limão-'Cravo', e nas concentrações 1,0 e 2,0 mg.L-1 de BAP para laranja-'Pêra'. O seccionamento dos explantes favoreceu a organogênese in vitro da laranja-'Valência', porém as brotações apresentaram menor índice de enraizamento.

RESGATE DE EMBRIÕES IMATUROS IN VITRO DE PORTA-ENXERTOS DE MACIEIRA (Malus spp.)

A cultura in vitro de embriões permite desenvolver estudos nas áreas de fisiologia e melhoramento, possibilitando o resgate de embriões imaturos, oriundos de cruzamentos que podem ser incompatíveis. Em macieira, geralmente, os embriões imaturos apresentam dormência e baixa germinação. O objetivo deste trabalho foi testar concentrações de BAP (6-benzilaminopurina) em diferentes períodos de imersão para superação da dormência e germinação de embriões imaturos de macieira. Os embriões foram extraídos de sementes retiradas de frutos oriundos do cruzamento entre os porta-enxertos de macieira Marubakaido (Malus prunifolia) x M9 (Malus pumilla), realizado em plantas matrizes cultivadas na Epagri -- São Joaquim (SC). Os 50 frutos colhidos ao acaso foram submetidos a uma esterilização com etanol 96º por 10 min e após com solução de hipoclorito de sódio a 2% por 20 min. As sementes foram submetidas a uma desinfestação, utilizando-se etanol 70% por 30 s e solução de hipoclorito de sódio 1,25% por 15 min, seguindo-se três lavagens com água esterilizada e autoclavada. Os embriões foram inoculados em 10 ml de meio MS/2, suplementado com 100 mg.L-1 de mio-inositol, 30 g.L-1 de sacarose e com BAP (0, 6 e 12 mg.L-1) e 6 g.L-1 de agar, com pH ajustado para 5,8. Os embriões foram mantidos por 24 ou 48 horas neste meio e depois transferidos para um meio MS/2 sem regulador vegetal. Não ocorreu contaminação nem oxidação em nenhum embrião. A concentração de BAP que promoveu maior crescimento dos embriões foi de 6 mg.L-1, mas o melhor aspecto quanto à intensidade de coloração e formação de brotos foi obtido utilizando-se 12 mg.L-1.

In vitro evaluation of the temperature increment at the external root surface after Er,Cr: YSGG laser irradiation of the root canal

Objectives: A study was made to determine the temperature increment at the dental root surface following Er,Cr:YSGG laser irradiation of the root canal. Design. Human canines and incisors previously instrumented to K file number ISO 30 were used. Irradiation was carried out with glass fiber endodontic tips measuring 200 μm in diameter and especially designed for insertion in the root canal. The teeth were irradiated at 1 and 2 W for 30 seconds, without water spraying or air, and applying a continuous circular movement (approximately 2 mm/sec.) in the apico-coronal direction. Results: At the 1 W power setting, the mean temperature increment was 3.84ºC versus 5.01ºC at 2 W. In all cases the difference in mean value obtained after irradiation versus the mean baseline temperature proved statistically significant (p< 0.05). Conclusions: Application of the Er,Cr:YSGG laser gives rise to a statistically significant temperature increment at the external root surface, though this increment is probably clinically irrelevant, since it would appear to damage the tissues (periodontal ligament and alveolar bone) in proximity to the treated tooth

CRESCIMENTO E OXIDAÇÃO DE EXPLANTES DE BANANEIRA PRATA (Musa AAB) IN VITRO: IV. CONCENTRAÇÕES DE SAIS, ÁCIDOS ASCÓRBICOS E FREQÜÊNCIA DE SUBCULTIVOS

Avaliaram-se diferentes concentrações de sais do meio MS (Murashige & Skoog, 1962), freqüência de subcultivos e adição de ácido ascórbico ao meio de cultura, objetivando o controle da oxidação de explantes de bananeira-'Prata' (Musa AAB) na fase de estabelecimento. Os tratamentos constituíram-se das diluições dos sais do meio MS (100%, 50% e 33,33%), subcultivos (a cada 7 dias, a cada 14 dias e a cada 28 dias) e ácido ascórbico (0 e 25 mg L-1). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, cujos tratamentos foram arranjados em um fatorial 3 x 2 x 2. Utilizaram-se 15 repetições. As avaliações relativas à massa da matéria fresca, altura e oxidação foram feitas aos 28 dias após a inoculação. Quando o período de subcultivos foi maior (28 dias), o crescimento em massa da matéria fresca foi reduzido em função da redução da concentração de sais do meio MS. Para meios de cultura menos concentrados e freqüência maiores de subcultivos, não houve necessidade da adição do ácido ascórbico para a redução do escurecimento e houve uma tendência de maior crescimento em massa dos explantes.

GERMINAÇÃO IN VITRO DE MANGABEIRA (Hancornia speciosa Gomez) EM DIFERENTES MEIOS DE CULTURA

Estudos de meios de cultura que facilitem a germinação de sementes recalcitrantes são de grande importância para a fruticultura. A mangabeira (Hancornia speciosa Gomez) é uma fruteira nativa da região Nordeste do Brasil. Sua propagação por métodos tradicionais é dificultada pelo fato de suas sementes serem recalcitrantes e a polpa do fruto ter uma ação inibitória sobre a germinação das sementes. Na tentativa de maximizar a percentagem de germinação in vitro desta espécie, foi testada a influência da sacarose (0; 10; 30; 60 e 90 g/L), do ácido giberélico (0; 0.1; 0.3 e 0.5 mg/L) e de diferentes meios de germinação (água destilada, água de coco; MS sólido e MS líquido). Também foi testado o efeito da escarificação (sementes com ou sem tegumento). As sementes obtidas de frutos maduros foram escarificadas ou não, e inoculadas em meios contendo os diferentes tratamentos. A taxa de germinação foi calculada trinta dias após a inoculação das sementes. Sementes sem tegumento obtiveram maior percentagem de germinação em todos os meios de cultura estudados, sendo que a maior percentagem foi obtida no tratamento MS líquido. A adição de sacarose tanto em meio MS sólido quanto em MS líquido não favorece a germinação e pode prejudicar em concentrações iguais ou maiores que 20g/L. A maior percentagem de sementes germinadas em MS suplementado com GA3, tanto em meio líquido como em meio sólido, ocorreu na concentração de 0,1 mg/L. Maiores taxas de germinação in vitro de sementes de mangabeira podem ser obtidas através da retirada do seu tegumento e posterior inoculação em meio MS líquido suplementado com 0,1 mg/L GA3.

CULTURA IN VITRO DE EMBRIÕES ZIGÓTICOS DE AÇAIZEIRO

Este trabalho teve como objetivo estabelecer o protocolo para a produção de plântulas in vitro a partir da conversão de embriões zigóticos de açaizeiro (Euterpe oleracea Mart.). Os embriões zigóticos maduros foram excisados sob condições assépticas, a partir de sementes obtidas de frutos maduros, e cultivados em tubos de ensaio com 10 mL de meio MS modificado pela presença de 0,17 g.L-1 de NaH2PO4, com 0,6 % de ágar, 0,25 % de carvão ativado e 3 % de sacarose. Foram testadas diferentes combinações de ANA (0,54; 2,68 e 5,37 miM) e BAP (0,44; 1,11; 1,55 e 2,22 miM) e uma testemunha adicional. Em média, os tratamentos constituídos da combinação de ANA e BAP foram superiores à testemunha para todas as variáveis avaliadas. As concentrações de 0,54 e 2,68 miM de ANA promoveram, em média, maior formação de plântulas normais quando comparado com 5,37 miM de ANA. O maior comprimento da parte aérea foi induzido pela presença de 2,68 miM de ANA combinado com 1,11; 1,55 e 2,22 miM de BAP. Não foram verificadas diferenças significativas entre as concentrações de ANA e BAP para a percentagem de conversão de embriões e número de raízes por plântula

MULTIPLICAÇÃO IN VITRO DE PORTA-ENXERTOS DO GÊNERO PRUNUS SOB DIFERENTES CONCENTRAÇÕES DE BAP EM DOIS MEIOS DE CULTURA

Este trabalho teve como objetivo determinar a melhor concentração de BAP (6-benzilaminopurina) e meio de cultura para a multiplicação in vitro de porta-enxertos de Prunus sp., recentemente introduzidos no Brasil. Os porta-enxertos G x N22, GF 677, Mr.S 2/5, Marianna e Mirabolano foram testados em dois meios de cultura, meio MS e meio MS ¾ (reduzido em 25% dos sais do meio inteiro), combinados com quatro concentrações da citocinina BAP: 0,1; 0,3; 0,5 e 0,7 mg.L-1. Observou-se que os genótipos apresentaram comportamentos diferentes entre si em relação às concentrações de BAP e aos meios. Concluiu-se que, para os porta-enxertos G x N22 e Mr.S 2/5, o melhor meio de multiplicação é o MS ¾ com BAP na concentração de 0,7 mg.L-1; para o porta-enxerto Marianna, o meio MS com BAP na concentração de 0,7 mg.L-1; para o porta-enxerto Mirabolano, o meio MS ¾ com BAP na concentração de 0,5 mg.L-1, sendo que, para este porta-enxerto, o BAP exerce efeito negativo sobre o tamanho das brotações, independentemente do tipo de meio. Já para o porta-enxerto G x N22, este efeito se fez notar apenas no meio MS. O porta-enxerto GF 677 não apresentou bons resultados na propagação in vitro.

Desenvolvimento in vitro de plântulas de diplóides de bananeira obtidas a partir de cultura de embriões

Este trabalho teve por objetivo avaliar o desenvolvimento in vitro de plântulas de progênies de oito genótipos de bananeira obtidos a partir de cultura de embriões. Os genótipos foram as espécies selvagens Calcutta e Malaccensis (Musa acuminata-AA), Butuhan e França (M. balbisiana-BB) e os híbridos 0304-02, 1304-06, 4252-04 e 9379-09 (M. acuminata-AA). Os embriões foram extraídos de forma asséptica, sendo introduzidos em meio de cultura MS com 30 g L-1 agar, inicialmente em placas de Petri (40 dias) e depois em tubos de ensaio (45 dias). Verificou-se efeito do genótipo no desenvolvimento in vitro dos embriões. As progênies dos genótipos selvagens do grupo BB, seguidos das progênies dos híbridos AA apresentaram maior desenvolvimento para as variáveis estudadas. O protocolo utilizado foi adequado para a cultura de embriões das progênies dos oito genótipos, devendo, no entanto, o período de desenvolvimento in vitro ser reduzido para 30 dias a fim de que o enraizamento não seja muito acentuado.

Superação in vitro da dormência de embriões do porta-enxerto de macieira M9 (Malus pumilla Mill.)

A dormência em sementes de macieira é um dos fatores limitantes para o avanço nos programas de melhoramento genético nesta espécie. Assim, o presente estudo objetivou estudar a germinação in vitro de embriões dormentes do porta-enxerto de macieira M9, oriundos da EE São Joaquim da EPAGRI/SC. Os embriões foram excisados de sementes maduras e inoculados em meio basal MS, adicionado de sacarose (30 g.L-1), ágar (6 g.L-1), água de coco (15%), caseína hidrolisada (CH) (500 mg.L-1), AIA (0 e 14 µM); AG3 (0 e 1,5 µM), Kin (5 µM), 2-iP (12 µM); BAP (4 µM). As culturas foram mantidas no escuro por 10 dias e transferidas para sala de crescimento sob regime de luz de 16 horas, temperatura de 25 ± 2°C e 40 µmol de radiação luminosa. A maior percentagem de germinação (75%) foi obtida em meio MS suplementado com CH (500 mg.L-1), AIA (14 µM), AG3 (1,5 µM) e Kin (5 µM). Quando a Kin foi substituída por BAP (4µM), observou-se a formação de calo, sobre o qual se originaram gemas e brotações, cujos valores médios foram de 2,3 brotos por embrião e 12,3 gemas por brotação. Em relação ao comprimento das brotações, não houve diferença significativa entre os tratamentos. A maior percentagem de indução de calos ocorreu em meio de cultura suplementado com AIA, Kin e 2-iP. O meio de cultura MS/2 suplementado com CH e água de coco e isento de fitorreguladores, resultou em 25% de germinação. Já, o número de raízes foi maior no meio de cultura MS suplementado com AIA (14 µM), AG3 (1,5 µM) e CH. O comprimento médio das raízes (4,0 cm) não foi afetado por nenhum tratamento em particular. Desta forma, esta técnica é uma alternativa eficiente ao uso de tratamentos de frio para a superação da dormência.

Chemical chaperones regulate molecular chaperones in vitro and in cells under combined salt and heat stresses.

Salt and heat stresses, which are often combined in nature, induce complementing defense mechanisms. Organisms adapt to high external salinity by accumulating small organic compounds known as osmolytes, which equilibrate cellular osmotic pressure. Osmolytes can also act as "chemical chaperones" by increasing the stability of native proteins and assisting refolding of unfolded polypeptides. Adaptation to heat stress depends on the expression of heat-shock proteins, many of which are molecular chaperones, that prevent protein aggregation, disassemble protein aggregates, and assist protein refolding. We show here that Escherichia coli cells preadapted to high salinity contain increased levels of glycine betaine that prevent protein aggregation under thermal stress. After heat shock, the aggregated proteins, which escaped protection, were disaggregated in salt-adapted cells as efficiently as in low salt. Here we address the effects of four common osmolytes on chaperone activity in vitro. Systematic dose responses of glycine betaine, glycerol, proline, and trehalose revealed a regulatory effect on the folding activities of individual and combinations of chaperones GroEL, DnaK, and ClpB. With the exception of trehalose, low physiological concentrations of proline, glycerol, and especially glycine betaine activated the molecular chaperones, likely by assisting local folding in chaperone-bound polypeptides and stabilizing the native end product of the reaction. High osmolyte concentrations, especially trehalose, strongly inhibited DnaK-dependent chaperone networks, such as DnaK+GroEL and DnaK+ClpB, likely because high viscosity affects dynamic interactions between chaperones and folding substrates and stabilizes protein aggregates. Thus, during combined salt and heat stresses, cells can specifically control protein stability and chaperone-mediated disaggregation and refolding by modulating the intracellular levels of different osmolytes.

Multiplicação in vitro do porta-enxerto de macieira cv. Marubakaido: efeito da orientação do explante no meio de cultura

Objetivou-se avaliar o efeito da orientação do explante, vertical ou horizontal, no meio de cultura, na multiplicação in vitro, do porta-enxerto de macieira cv. Marubakaido. O meio de cultura utilizado foi o MS com N (nitrogênio) reduzido a ¾ da concentração original, 100mg.L-1 de mio-inositol, 40g.L-1 de sacarose e 6g.L-1 de ágar, suplementado com 4,44mM de BAP (6-benzilaminopurina) e 0,2ml.L-1 de PPM TM ("Plant Preservative Mixture"). Segmentos caulinares com duas gemas e o ápice excisado foram utilizados como explantes. Após a inoculação, os frascos com os explantes foram incubados a 16 horas de fotoperíodo, à temperatura de 25±2ºC, com radiação de 25µmoles.m-2.s-1. O número de brotações, o número de gemas por explante, a taxa de multiplicação e a altura da brotação maior foram avaliados aos quarenta dias de cultivo. O maior número de brotações, o maior número de gemas e a maior taxa de multiplicação foram obtidos com o explante na orientação horizontal no meio de cultura. Não houve diferença significativa quanto à orientação vertical e horizontal do explante no meio de cultura para a altura da brotação maior.

Correlação entre a capacidade proliferativa in vitro e a dominância apical in vivo da bananeira cvs. Grand naine e Nanicão

No presente trabalho, buscou-se correlacionar diferentes graus de dominância apical in vivo com a capacidade proliferativa in vitro da bananeira, através da relação existente entre a fonte de explante e o seu posterior comportamento in vitro. Brotos laterais de Musa acuminata Colla: Nanicão (AAA) e Grand Naine (AAA), oriundos de plantas-matrizes mostrando diferentes graus de dominância apical in vivo (elevada, média e baixa) foram cultivados in vitro, no Laboratório de Cultura de Tecidos Vegetais da EEI/ EPAGRI-SC, por cinco subcultivos, em intervalos de 30 dias, em meio MS suplementado com BAP (11,1 mmol/l), sacarose (30 g/l), ágar (7 g/l), vitaminas MS e pH 5,8. O grau de dominância apical in vivo influenciou diretamente o comportamento in vitro dos explantes, no que diz respeito à capacidade proliferativa. Brotos laterais oriundos de plantas-matrizes, com grau de dominância apical in vivo baixa, proporcionaram a maior taxa média proliferativa (7,5 brotos/explante) para a cv. Grand Naine, enquanto brotos laterais oriundos de plantas-matrizes com grau de dominância apical média proporcionaram a maior taxa média proliferativa (10,96 brotos/explante) para a cv. Nanicão.