ICER induced by hyperglycemia represses the expression of genes essential for insulin exocytosis.

The GTPases Rab3a and Rab27a and their effectors Granuphilin/Slp4 and Noc2 are essential regulators of neuroendocrine secretion. Chronic exposure of pancreatic beta-cells to supraphysiological glucose levels decreased selectively the expression of these proteins. This glucotoxic effect was mimicked by cAMP-raising agents and blocked by PKA inhibitors. We demonstrate that the transcriptional repressor ICER, which is induced in a PKA-dependent manner by chronic hyperglycemia and cAMP-raising agents, is responsible for the decline of the four genes. ICER overexpression diminished the level of Granuphilin, Noc2, Rab3a and Rab27a by binding to cAMP responsive elements located in the promoters of these genes and inhibited exocytosis of beta-cells in response to secretagogues. Moreover, the loss in the expression of the genes of the secretory machinery caused by glucose and cAMP-raising agents was prevented by an antisense construct that reduces ICER levels. We propose that induction of inappropriate ICER levels lead to defects in the secretory process of pancreatic beta-cells possibly contributing, in conjunction with other known deleterious effects of hyperglycemia, to defective insulin release in type 2 diabetes.

Seleção indireta para teor de 2-tridecanona em tomateiros segregantes e sua relação com a resistência à traça-do-tomateiro

Este trabalho teve como objetivo verificar a relação entre o teor de 2-tridecanona (2-TD) em materiais selecionados e o nível de resistência à traça-do-tomateiro (Tuta absoluta (Meyrick, 1917) (Lepidoptera: Gelechiidae)) em gerações avançadas de Lycopersicon spp. derivado de cruzamentos interespecíficos. Foi usada uma população de tomateiros segregantes (geração F4RC2) para 2-TD, uma metilcetona que confere resistência à traça-do-tomateiro. Genótipos foram selecionados e avaliados quanto à resistência do tipo não-preferência: três materiais com alto teor do aleloquímico 2-TD (HI1, HI2, HI3) e dois materiais com baixo teor (LO1, LO2), além das testemunhas. Após infestação controlada, foram avaliados: contagem do número de ovos postos, evolução da lesão nos folíolos, porcentagem de folíolos atacados, e índice geral de lesão causada pela traça. Plantas com alto teor de 2-TD (HI1 e HI3) tiveram uma baixa progressão das lesões ocasionadas pelo ataque de T. absoluta. A planta LO1 foi muito atacada pela praga, o mesmo não ocorrendo com a planta LO2, que foi infestada acidentalmente por ácaros do gênero Tetranychus, acarretando, provavelmente, uma disputa de nicho ecológico entre os dois artrópodes. Concluiu-se que altos teores de 2-TD estão ligados a mecanismos de resistência à traça-do-tomateiro do tipo não-preferência por oviposição e alimentação.

Crescimento radicular de plântulas de milho afetado pela resistência do solo à penetração

A resistência do solo à penetração é relacionada com a textura, compactação e umidade do solo. No presente trabalho se estudou o efeito da interação desses fatores sobre o crescimento de raízes de milho. Materiais de solo com 22, 30, 34, 41 e 48% de argila foram acondicionados em tubos de PVC de 10 cm com 4,3 cm de diâmetro interno, nas densidades globais de 1,07, 1,18, 1,36 e 1,53 g cm-3, em três tensões de água: -0,034, -0,106 e -0,640 MPa. Plântulas de milho foram cultivadas nos tubos por 48 horas. Quando a densidade do solo é baixa, a textura tem papel preponderante no crescimento radicular. Esse efeito é menor à medida que aumenta a densidade global. O aumento da resistência do solo à penetração causa diminuição no comprimento e número de raízes seminais adventícias; a raiz seminal primária mostra menor capacidade de penetração do que as raízes seminais adventícias. Resistências do solo à penetração da ordem de 1,3 MPa reduzem à metade o crescimento das raízes seminais adventícias do milho.

Fungicidal synergism of fluconazole and cyclosporine in Candida albicans is not dependent on multidrug efflux transporters encoded by the CDR1, CDR2, CaMDR1, and FLU1 genes.

The combination of fluconazole (FLC) and cyclosporine (CY) is fungicidal in FLC-susceptible C. albicans (O. Marchetti, P. Moreillon, M. P. Glauser, J. Bille, and D. Sanglard, Antimicrob. Agents Chemother. 44:2373-2381, 2000). The mechanism of this synergism is unknown. CY has several cellular targets including multidrug efflux transporters. The hypothesis that CY might inhibit FLC efflux was investigated by comparing the effect of FLC-CY in FLC-susceptible parent CAF2-1 (FLC MIC, 0.25 mg/liter) and in FLC-hypersusceptible mutant DSY1024 (FLC MIC, 0.03 mg/liter), in which the CDR1, CDR2, CaMDR1, and FLU1 transporter genes have been selectively deleted. We postulated that a loss of the fungicidal effect of FLC-CY in DSY1024 would confirm the roles of these efflux pumps. Time-kill curve studies showed a more potent fungistatic effect of FLC (P = 0.05 at 48 h with an inoculum of 10(3) CFU/ml) and a more rapid fungicidal effect of FLC-CY (P = 0.05 at 24 h with an inoculum of 10(3) CFU/ml) in the FLC-hypersusceptible mutant compared to those in the parent. Rats with experimental endocarditis were treated for 2 or 5 days with high-dose FLC, high-dose CY, or both drugs combined. FLC monotherapy for 5 days was more effective against the hypersusceptible mutant than against the parent. However, the addition of CY to FLC still conferred a therapeutic advantage in animals infected with mutant DSY1024, as indicated by better survival (P = 0.04 versus the results obtained with FLC) and sterilization of valves and kidneys after a very short (2-day) treatment (P = 0.009 and 0.002, respectively, versus the results obtained with FLC). Both in vitro and in vivo experiments consistently showed that the deletion of the four membrane transporters in DSY1024 did not result in loss of the fungicidal effect of FLC-CY. Yet, the accelerated killing in the mutant suggested a "dual-hit" mechanism involving FLC hypersusceptibility due to the efflux pump elimination and fungicidal activity conferred by CY. Thus, inhibition of multidrug efflux transporters encoded by CDR1, CDR2, CaMDR1, and FLU1 genes is not responsible for the fungicidal synergism of FLC-CY. Other cellular targets must be considered.

Crescimento e resistência à seca de leucena em solo de cerrado

Plantas envasadas de Leucaena leucocephala Lam. (De Witt) foram cultivadas em casa de vegetação sob 30% de sombreamento artificial, em solo de cerrado, com adição de 0, 750, 1.500 e 3.000 kg ha-1 de NPK (4-14-8). Aos 180 dias após a emergência (DAE), as plantas crescidas em solo sem adubo químico apresentaram os menores valores de taxa de crescimento relativo (TCR = 0,028 g g-1 dia-1), biomassa total (5,2 g), taxa assimilatória líquida (TAL= 4,2.10-4 g cm-2 dia-1), e não produziram nem flores nem vagens. Entre as plantas cultivadas em solo fertilizado, as que receberam maiores quantidades de adubo químico apresentaram maiores valores de biomassa total e área foliar, a partir de 90 DAE. Porém, os maiores valores de TCR (43,92.10-4 g g-1 dia-1) e TAL (15,01 g cm-2 dia-1) foram obtidos nas plantas crescidas em solo com 750 kg ha-1 de NPK. A presença de flores e vagens nas plantas que receberam 1.500 e 3.000 kg ha-1 de NPK ocorreu a partir dos 120 DAE, e aos 150 DAE se iniciou o processo de abscisão foliar nos vegetais crescidos em todos os tratamentos, com conseqüente redução da área foliar, TAL e TCR. Na presença de estresse hídrico simulado, as plantas com 90 DAE mostraram-se mais resistentes que as de 30 dias. Porém, nos dois casos, as plantas mais tolerantes à dessecação foram as crescidas em solo com maiores teores de NPK, e um ajuste osmótico auxiliou as plantas a sobreviverem durante o período da seca.

Structural genes for salicylate biosynthesis from chorismate in Pseudomonas aeruginosa.

Salicylate is a precursor of pyochelin in Pseudomonas aeruginosa and both compounds display siderophore activity. To elucidate the salicylate biosynthetic pathway, we have cloned and sequenced a chromosomal region of P. aeruginosa PAO1 containing two adjacent genes, designated pchB and pchA, which are necessary for salicylate formation. The pchA gene encodes a protein of 52 kDa with extensive similarity to the chorismate-utilizing enzymes isochorismate synthase, anthranilate synthase (component I) and p-aminobenzoate synthase (component I), whereas the 11 kDa protein encoded by pchB does not show significant similarity with other proteins. The pchB stop codon overlaps the presumed pchA start codon. Expression of the pchA gene in P. aeruginosa appears to depend on the transcription and translation of the upstream pchB gene. The pchBA genes are the first salicylate biosynthetic genes to be reported. Salicylate formation was demonstrated in an Escherichia coli entC mutant lacking isochorismate synthase when this strain expressed both the pchBA genes, but not when it expressed pchB alone. By contrast, an entB mutant of E. coli blocked in the conversion of isochorismate to 2,3-dihydro-2,3-dihydroxybenzoate formed salicylate when transformed with a pchB expression construct. Salicylate formation could also be demonstrated in vitro when chorismate was incubated with a crude extract of P. aeruginosa containing overproduced PchA and PchB proteins; salicylate and pyruvate were formed in equimolar amounts. Furthermore, salicylate-forming activity could be detected in extracts from a P. aeruginosa pyoverdin-negative mutant when grown under iron limitation, but not with iron excess. Our results are consistent with a pathway leading from chorismate to isochorismate and then to salicylate plus pyruvate, catalyzed consecutively by the iron-repressible PchA and PchB proteins in P. aeruginosa.

DNA methylation by CcrM activates the transcription of two genes required for the division of Caulobacter crescentus.

DNA methylation regulates many processes, including gene expression, by superimposing secondary information on DNA sequences. The conserved CcrM enzyme, which methylates adenines in GANTC sequences, is essential to the viability of several Alphaproteobacteria. In this study, we find that Caulobacter crescentus cells lacking the CcrM enzyme accumulate low levels of the two conserved FtsZ and MipZ proteins, leading to a severe defect in cell division. This defect can be compensated by the expression of the ftsZ gene from an inducible promoter or by spontaneous suppressor mutations that promote FtsZ accumulation. We show that CcrM promotes the transcription of the ftsZ and mipZ genes and that the ftsZ and mipZ promoter regions contain a conserved CGACTC motif that is critical to their activities and to their regulation by CcrM. In addition, our results suggest that the ftsZ promoter has the lowest activity when the CGACTC motif is non-methylated, an intermediate activity when it is hemi-methylated and the highest activity when it is fully methylated. The regulation of ftsZ expression by DNA methylation may explain why CcrM is essential in a subset of Alphaproteobacteria.

EFEITO DE TRICOMAS, ALELOQUÍMICOS E NUTRIENTES NA RESISTÊNCIA DE LYCOPERSICON HIRSUTUM À TRAÇA-DO-TOMATEIRO

Estudos foram conduzidos com o objetivo de verificar o efeito de tricomas, aleloquímicos e nutrientes nas folhas de partes do dossel das plantas na resistência de Lycopersicon hirsutum à traça- do-tomateiro, Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae). Foram quantificados os teores de 2-tridecanona (2-TD), 2-undecanona (2-UD), N, P, K, Ca e Mg, densidade e tipos de tricomas e tamanho das folhas nos terços apical, mediano e basal do dossel de plantas de L. hirsutum e de L. esculentum e estudaram- se os efeitos destes fatores sobre características biológicas de T. absoluta. Observou-se elevação no teor de 2-TD da base para o ápice do dossel. Não se detectou diferença significativa quanto ao número de ovos de T. absoluta ao longo do dossel de L. hirsutum, constatando-se em L. esculentum maior oviposição nos terços apical e mediano do que no basal. As folhas do terço apical de L. hirsutum apresentaram maior efeito deletério sobre as larvas de traça.

Avaliação de linhagens, híbridos F1 e cultivares de pimentão quanto à resistência a Meloidogyne spp.

Com o objetivo de avaliar híbridos F1 de pimentão, juntamente com suas linhagens progenitoras e cultivares, quanto à resistência a Meloidogyne incognita (raças 1, 2, 3 e 4) e a M. javanica, foi instalado um experimento em casa de vegetação nas dependências da Pioneer Sementes Ltda, em Ijaci, MG. Foi utilizado o delineamento de blocos casualizados, em esquema de parcela subdividida, com cinco parcelas (compostas pelas quatro raças de M. incognita e mais a espécie M. javanica) e 48 subparcelas (compostas por 47 genótipos de pimentão e mais uma cultivar de tomate (Ângela Gigante I-5100), usada como testemunha padrão). Foram usadas cinco repetições e oito plantas em cada subparcela. A inoculação foi feita na concentração de 60 ovos/mL de substrato à base de vermiculita e casca de Pinus sp. (50%) e casca de arroz carbonizada (50%). Sessenta dias após a inoculação, procedeu-se às avaliações. Todas as cultivares e linhagens-padrão (Linha 004 e Linha 006) mostraram-se suscetíveis às raças 1, 2, 3 e 4 de M. incognita. Todos os genótipos de pimentão foram resistentes a M. javanica. Todas as linhagens experimentais mostraram-se resistentes às quatro raças de M. incognita; o mesmo ocorreu com a maioria dos híbridos F1 experimentais, apesar de o grau de resistência dos híbridos F1, em geral, ter sido inferior ao das respectivas linhagens. Os resultados indicaram que é viável a utilização de híbridos F1 entre linhagens resistentes vs. linhagens suscetíveis para fins de controle dos nematóides M. incognita e M. javanica, via resistência varietal.

Salicylic Acid Biosynthetic Genes Expressed in Pseudomonas fluorescens Strain P3 Improve the Induction of Systemic Resistance in Tobacco Against Tobacco Necrosis Virus.

ABSTRACT Application of salicylic acid induces systemic acquired resistance in tobacco. pchA and pchB, which encode for the biosynthesis of salicylic acid in Pseudomonas aeruginosa, were cloned into two expression vectors, and these constructs were introduced into two root-colonizing strains of P. fluorescens. Introduction of pchBA into strain P3, which does not produce salicylic acid, rendered this strain capable of salicylic acid production in vitro and significantly improved its ability to induce systemic resistance in tobacco against tobacco necrosis virus. Strain CHA0 is a well-described biocontrol agent that naturally produces salicylic acid under conditions of iron limitation. Introduction of pchBA into CHA0 increased the production of salicylic acid in vitro and in the rhizosphere of tobacco, but did not improve the ability of CHA0 to induce systemic resistance in tobacco. In addition, these genes did not improve significantly the capacity of strains P3 and CHA0 to suppress black root rot of tobacco in a gnotobiotic system.