Suramin is a potent and selective inhibitor of Mycobacterium tuberculosis RecA protein and the SOS response: RecA as a potential target for antibacterial drug discovery

In eubacteria, RecA is essential for recombinational DNA repair and for stalled replication forks to resume DNA synthesis. Recent work has implicated a role for RecA in the development of antibiotic resistance in pathogenic bacteria. Consequently, our goal is to identify and characterize small-molecule inhibitors that target RecA both in vitro and in vivo. We employed ATPase, DNA strand exchange and LexA cleavage assays to elucidate the inhibitory effects of suramin on Mycobacterium tuberculosis RecA. To gain insights into the mechanism of suramin action, we directly visualized the structure of RecA nucleoprotein filaments by atomic force microscopy. To determine the specificity of suramin action in vivo, we investigated its effect on the SOS response by pull-down and western blot assays as well as for its antibacterial activity. We show that suramin is a potent inhibitor of DNA strand exchange and ATPase activities of bacterial RecA proteins with IC50 values in the low micromolar range. Additional evidence shows that suramin inhibits RecA-catalysed proteolytic cleavage of the LexA repressor. The mechanism underlying such inhibitory actions of suramin involves its ability to disassemble RecA-single-stranded DNA filaments. Notably, suramin abolished ciprofloxacin-induced recA gene expression and the SOS response and augmented the bactericidal action of ciprofloxacin. Our findings suggest a strategy to chemically disrupt the vital processes controlled by RecA and hence the promise of small molecules for use against drug-susceptible as well as drug-resistant strains of M. tuberculosis for better infection control and the development of new therapies.

Rapid divergence of ecotypes of an invasive plant

Invasive species demonstrate rapid evolution within a very short period of time allowing one to understand the underlying mechanism(s). Lantana camara, a highly invasive plant of the tropics and subtropics, has expanded its range and successfully established itself almost throughout India. In order to uncover the processes governing the invasion dynamics, 218 individuals from various locations across India were characterized with six microsatellites. By integrating genetic data with niche modelling, we examined the effect of drift and environmental selection on genetic divergence. We found multiple genetic clusters that were non-randomly distributed across space. Spatial autocorrelation revealed a strong fine-scale structure, i.e. isolation by distance. In addition, we obtained evidence of inhibitory effects of selection on gene flow, i.e. isolation by environmental distance. Perhaps, local adaptation in response to selection is offsetting gene flow and causing the populations to diverge. Niche models suggested that temperature and precipitation play a major role in the observed spatial distribution of this plant. Based on a non-random distribution of clusters, unequal gene flow among them and different bioclimatic niche requirements, we concluded that the emergence of ecotypes represented by two genetic clusters is underway. They may be locally adapted to specific climatic conditions, and perhaps at the very early stages of ecological divergence.

Cells Producing Their Own Nemesis: Understanding Methylglyoxal Metabolism

Methylglyoxal, which is technically known as 2-oxopropanal or pyruvaldehyde, shows typical reactions of carbonyl compounds as it has both an aldehyde and a ketone functional group. It is an extremely cytotoxic physiological metabolite, which is generated by both enzymatic and nonenzymatic reactions. The deleterious nature of the compound is due to its ability to glycate and crosslink macromolecules like protein and DNA, respectively. However, despite having toxic effects on cellular processes, methylglyoxal retains its efficacy as an anticancer drug. Indeed, methylglyoxal is one of the well-known anticancer therapeutic agents used in the treatment. Several studies on methylglyoxal biology revolve around the manifestations of its inhibitory effects and toxicity in microbial growth and diabetic complications, respectively. Here, we have revisited the chronology of methylglyoxal research with emphasis on metabolism of methylglyoxal and implications of methylglyoxal production or detoxification on bacterial pathogenesis and disease progression. (C) 2014 IUBMB Life, 66(10): 667-678, 2014

BT-benzo-29 inhibits bacterial cell proliferation by perturbing FtsZ assembly

We have identified a potent antibacterial agent N-(4-sec-butylphenyl)-2-(thiophen-2-yl)-1H-benzod]imidazole-4-carboxa mide (BT-benzo-29) from a library of benzimidazole derivatives that stalled bacterial division by inhibiting FtsZ assembly. A short (5 min) exposure of BT-benzo-29 disassembled the cytokinetic Z-ring in Bacillus subtilis cells without affecting the cell length and nucleoids. BT-benzo-29 also perturbed the localization of early and late division proteins such as FtsA, ZapA and SepF at the mid-cell. Further, BT-benzo-29 bound to FtsZ with a dissociation constant of 24 +/- 3 m and inhibited the assembly and GTPase activity of purified FtsZ. A docking analysis suggested that BT-benzo-29 may bind to FtsZ at the C-terminal domain near the T7 loop. BT-benzo-29 displayed significantly weaker inhibitory effects on the assembly and GTPase activity of two mutants (L272A and V275A) of FtsZ supporting the prediction of the docking analysis. Further, BT-benzo-29 did not appear to inhibit DNA duplication and nucleoid segregation and it did not perturb the membrane potential of B. subtilis cells. The results suggested that BT-benzo-29 exerts its potent antibacterial activity by inhibiting FtsZ assembly. Interestingly, BT-benzo-29 did not affect the membrane integrity of mammalian red blood cells. BT-benzo-29 bound to tubulin with a much weaker affinity than FtsZ and exerted significantly weaker effects on mammalian cells than on the bacterial cells indicating that the compound may have a strong antibacterial potential.

Effect of Cattail (Typha domingensis) Extracts, Leachates, and Selected Phenolic Compounds on Rates of Oxygen Production by Salvinia (Salvinia minima)

Salvinia (Salvinia minima Willd.) is a water fern found in Florida waters, usually associated with Lemna and other small free-floating species. Due to its buoyancy and mat-forming abilities, it is spread by moving waters. In 1994, salvinia was reported to be present in 247 water bodies in the state (out of 451 surveyed public waters, Schardt 1997). It is a small, rapidly growing species that can become a nuisance due to its explosive growth rates and its ability to shade underwater life (Oliver 1993). Any efforts toward management of salvinia populations must consider that, in reasonable amounts, its presence is desirable since it plays an important role in the overall ecosystem balance. New management alternatives need to be explored besides the conventional herbicide treatments; for example, it has been shown that the growth of S. molesta can be inhibited by extracts of the tropical weed parthenium (Parthenium hysterophorus) and its purified toxin parthenin (Pande 1994, 1996). We believe that cattail, Typha spp. may be a candidate for control of S. minima infestations. Cattail is an aggressive aquatic plant, and has the ability to expand over areas that weren't previously occupied by other species (Gallardo et al. 1998a and references cited there). In South Florida, T. domingensis is a natural component of the Everglades ecosystem, but in many cases it has become the dominant marsh species, outcompeting other native plants. In Florida public waters, this cattail species is the most dominant emergent species of aquatic plants (Schardt 1997). Several factors enable it to accomplish opportunistic expansion, including size, growth habits, adaptability to changes in the surroundings, and the release of compounds that can prevent the growth and development of other species. We have been concerned in the past with the inhibitory effects of the T. domingensis extracts, and the phenolic compounds mentioned before, towards the growth and propagation of S. minima (Gallardo et al. 1998b). This investigation deals with the impact of cattail materials on the rates of oxygen production of salvinia, as determined through a series of Warburg experiments (Martin et al. 1987, Prindle and Martin 1996).

Role of G protein coupled inwardly rectifier K+ channels (GIRK) on the neurobiology depression

353 págs.

Potencial antiinflamatório do extrato aquoso de Echinodorus macrophyllus e de suas frações em modelo de inflamação aguda

A Echinodorus macrophyllus (Alismataceae), conhecida como chapéu de couro no Brasil, é usada popularmente para tratar doenças reumáticas e inflamatórias. Neste trabalho, foram avaliados os efeitos antiinflamatórios do extrato aquoso de E. macrophyllus (EAEm) e suas frações etanólicas no modelo murino de air pouch. Para a obtenção das frações, 7 g do EAEm foram aplicadas em uma coluna cromatográfica aberta de sílica gel eluída com diferentes concentrações de etanol. Os cromatogramas do EAEm/frações foram obtidos usando um sistema de HPLC. Foram obtidas quatro frações, duas delas com maior rendimento. Resumidamente, a bolha de ar foi induzida pela injeção de 5 mL de ar estéril (s.c) no dorso de camundongos SW machos (25-35 g). Após 3 dias, mas 3 mL de ar estéril foram injetados para manter a bolha. No sexto dia, cada grupo (n = 4) foi tratado intraperitoneal (ip) ou oralmente (v.o) com EAEm (25 ou 250 mg/kg), Fr20 ou Fr40 (2,5, 25, 50 ou 100 mg/kg) e os controles com indometacina (10 mg/kg, v.o.) ou veículo (salina). Uma hora depois, 1 mL de salina ou de carragenina 1% estéril foi injetada dentro da bolha. Após 4 h, a cavidade foi lavada com NaCl 0,9%, EDTA 2 mM (1 mL), para a determinação do número de leucócitos, volume do exsudato e concentração de proteínas. Células do exsudato foram preparadas em citocentrífuga e coradas pelo método do Panótico para a contagem diferencial dos leucócitos. Cortes histológicos coletados dos diferentes grupos foram fixados com formol tamponado 10% (pH 7,4) por 7 dias, corados com HE e analisados em MO. A análise da expressão da iNOS e da COX-2 foi realizada em células do exsudato por RT-PCR. O acúmulo de nitrito (NO2−) no sobrenadante do cultivo de células RAW 264.7 foi determinado usando um ensaio colorimétrico baseado na reação de Griess. Os resultados foram expressos como média EP e comparados usando ANOVA seguido de teste de Dunnet. Os experimentos foram realizados em triplicata. No modelo air pouch, a injeção de carragenina 1% aumentou tanto a migração celular quanto a concentração de proteína no exsudato. Contudo, enquanto o pré-tratamento com a Fr40 aumentou a resposta inflamatória, o pré-tratamento com o EAEm e a Fr20, sobretudo por via i.p., inibiu esta resposta quando comparado ao grupo controle tratado apenas com o veículo. Assim, foram observadas as seguintes razões de inibição da migração de células: EAEm, i.p. a 25 mg/kg (66,44%) e a 250 mg/kg (87,27%) e Fr20 a 2,5 mg/kg (26,89%), 25 mg/kg (60,06%), 50 mg/kg (63,13%) e a 100 mg/kg (77,47%). Em relação à contagem diferencial, o EAEm e a Fr20 afetaram principalmente o número de neutrófilos, inibindo sua migração no exsudato. O EAEm e a Fr20 também reduziram a concentração total de proteínas no exsudato principalmente no tratamento i.p.; EAEm a 25 e 250 mg/kg mostrou 3,33 0,55 e 2,05 0,51 mg/mL, respectivamente, quando comparado aos grupos controles (Indometacina 2.88 0.64 mg/mL; Veículo 5.48 0.88 mg/mL). A Fr20 a 2,5, 25, 50 e 100 mg/kg mostrou 4,788 0,444, 1,417 0,519, 2,474 0,529 e 2,215 0, 361 mg/mL. A análise histológica mostrou infiltrado celular, principalmente composto de leucócitos polimorfonucleares ao longo da derme inflamada de animais tratados com veículo. O tratamento com o EAEm ou Fr20 reduziu a infiltração de leucócitos no tecido inflamado. Além disso, o tratamento com o EAEm e a Fr20 mostrou atividade supressora sobre a expressão de iNOS e COX-2, e mostrou efeitos inibitórios na produção de NO induzida por LPS. Concluindo, todos estes resultados confirmam o potencial antiinflamatório sugerido para esta planta e fornecem uma base para a compreensão de seus mecanismos moleculares de ação. Contudo, outros estudos devem ser realizados para melhor elucidar as vias pelas quais o EAEm e a Fr20 exercem seus efeitos antiinflamatórios. Além disso, estudos fitoquímicos devem ser realizados para identificar os compostos ativos no EAEm e na Fr20.

Efeito da 1,10-fenantrolina e seus derivados complexados em metal na atividade proteolítica de Leishmania braziliensis

Leishmanioses são um grupo de doenças com um largo espectro de manifestações clínicas, as quais variam desde lesões cutâneas até o envolvimento visceral severo, podendo levar ao óbito. A leishmaniose é, ainda hoje, uma doença negligenciada, estando entre os agravos prioritários do programa de pesquisa sobre doenças da pobreza da Organização Mundial da Saúde (OMS). Além de não haver vacinas disponíveis, a terapia é baseada em medicamentos injetáveis que causam sérios efeitos colaterais, tornando o tratamento inviável para muitos países endêmicos. Drogas derivadas de metal representam um novo arsenal terapêutico antimicrobiano e anti-câncer. Os inibidores de peptidase/agentes quelantes tais como 1,10-fenantrolina e seus derivados, no estado livre de metal ou como ligantes com metais de transição, interferem com a função de vários sistemas biológicos. Em trabalhos anteriores, nosso grupo descreveu que o parasito L. braziliensis produziu moléculas gp63 sensíveis a 1,10-fenantrolina. No presente trabalho, demonstramos a distribuição celular da molécula gp63 em uma cepa virulenta de L. braziliensis por meio de análises bioquímicas e imuno-histoquímica. Depois disso, relatamos os efeitos inibitórios de três compostos derivados da 1,10-fenantrolina, 1,10-fenantrolina-5,6-diona (phendio), [Cu(phendio)2] e [Ag(phendio)2], nas atividades metalopeptidases celulares e extracelulares produzidas por promastigotas de L. braziliensis, bem como as suas ações sobre a viabilidade do parasita e na interação com as células de macrófagos murinos. As moléculas gp63 foram detectadas em compartimentos de parasitos, incluindo membrana citoplasmatica e bolsa flagelar. O tratamento de promastigotas de L. braziliensis durante 1 hora com 1,10-fenantrolina e seus derivados resultou numa inibição significativa da viabilidade celular e mostrou um mecanismo de ação irreversível. Estes inibidores de metalopeptidases induziram apoptose em promastigotas de L. braziliensis, demonstrada através da marcação com anexina/iodeto de propídio e ensaio TUNEL. O pré-tratamento de promastigotas com os inibidores de metalopeptidases induziram uma diminuição na expressão de moléculas de superfície gp63, assim como uma redução significativa no índice de associação com macrófagos. Em paralelo, macrófagos infectados com L. braziliensis e tratados com 1,10-fenantrolina e seus derivados promoveram uma potente redução sobre o número de amastigotas intracelulares. O tratamento de macrófagos com 1,10-fenantrolina e seus derivados não induziram o aumento de óxido nítrico. A ação combinatória sobre a capacidade de crescimento entre os compostos derivados da 1,10-fenantrolina e Glucantime, quando ambos foram utilizados em concentracões sub-inibidoras, também foi observada. In vivo os compostos derivados da 1,10-fenantrolina e seus drivados foram capazes de controlar o tamanho das lesões a partir da terceira semana de tratamento em relação ao controle não tratado em hamsters infectados quando administrado por via intraperitoneal. Os animais tratados com os compostos apresentaram maior resposta intradérmica (DTH) aos antígenos de L. braziliensis. Coletivamente, a 1,10-fenantrolina e seus derivados metálicos apresentam uma nova perspectiva de estudos para o desenvolvimento de novos fármacos anti-L. braziliensis

Papel da fucana sulfatada FucSulf I na interação entre células tumorais e o endotélio in vitro

Para formar metástases, as células tumorais devem se desprender do tumor primário e migrar através do endotélio num processo denominado intravasamento. Uma vez na circulação, elas devem aderir ao endotélio do tecido alvo e extravasar para o novo sítio de colonização, onde irão proliferar. A interação das células tumorais com o endotélio é mediada por selectinas, seguida pela interação com integrinas. As células tumorais apresentam um padrão anormal de glicosilação, expressando ligantes de selectinas, formados por polissacarídeos fucosilados, como sialyl Lewis a/x. Durante o processo metastático, células tumorais secretam diversos fatores de crescimento. Além de modular diferentes tipos celulares que constituem o microambiente tumoral, estes fatores de crescimento também atuam nas células tumorais de forma autócrina, ativando vias de sinalização envolvidas na proliferação e migração celular. Polissacarídeos sulfatados como a heparina, podem atuar como inibidores de P e L-selectinas, além de se ligar a fatores de crescimento, impedindo a ativação de seus receptores. Neste trabalho, avaliamos o papel de fucanas sulfatadas extraídas de diferentes espécies de invertebrados marinhos (L. variegatus, S. franciscanus, S. pallidus, A. lixula e S. droebachiensis) na modulação da interação entre células tumorais com o endotélio in vitro e comparamos seu efeito com o da heparina. Também avaliamos o papel destas moléculas na proliferação de células tumorais. Para isso, utilizamos duas linhagens tumorais de próstata (DU-145 e PC-3) e culturas primárias de células endoteliais de veia umbilical humana (HUVECs). Ao avaliar o efeito das fucanas na adesão das células tumorais às HUVECs, observamos que todas as fucanas testadas inibiram a adesão da linhagem DU-145 à monocamada endotelial, enquanto apenas a fucana extraída da espécie L. variegatus (FucSulf I) e da espécie S. franciscanus inibiram a adesão da linhagem PC-3. A FucSulf I foi uma das fucanas que apresentou maior potencial inibitório nas duas linhagens e foi a única que inibiu a adesão da linhagem DU-145 à matriz subendotelial, não interferindo na adesão da linhagem PC-3. A FucSulf I mostrou-se capaz de diminuir também a migração transendotelial das linhagens tumorais DU-145 e PC-3. A heparina mostrou efeito significativo apenas nos ensaios de transmigração, inibindo este evento de forma similar a FucSuf I. Sabe-se que o VEGF aumenta a permeabilidade endotelial, facilitando a passagem de células tumorais através do vaso. Observamos que as duas linhagens secretam VEGF e que a FucSulf I se liga a este fator. Estes dados sugerem que a interação da FucSuf I com o VEGF pode impedir a ação deste fator nas células endoteliais, diminuindo a migração transendotelial das células tumorais testadas. Também verificamos que a FucSulf I inibiu a proliferação das linhagens celulares na ausência de fatores exógenos ou na presença de soro fetal bovino ou VEGF. Por fim, avaliamos que a FucSulf I interfere na ativação de proteínas específicas de vias de sinalização disparadas por fatores de crescimento. A FucSulf I inibe a ativação da AKT na linhagem PC-3, enquanto nas células DU-145 observamos uma inibição da ativação da ERK. Esses dados indicam que a FucSulf I modula diversas etapas da progressão tumoral e pode ser um potencial candidato para o uso em terapias antitumorais

Atividade do flavonóide quercetina em Leishmania braziliensis usando hamster como modelo de infecção

As leishmanioses estão entre as mais importantes endemias brasileiras e encontram-se entre as doenças mais negligenciadas no mundo. O arsenal terapêutico disponível é restrito, tóxico, caro e em algumas situações ineficazes, devido ao surgimento de cepas resistentes do parasito. No Brasil são registrados anualmente mais de 20 mil casos de leishmaniose tegumentar e a Leishmania braziliensis é a principal espécie causadora das formas clínicas cutânea e mucosa. Estudos prévios mostraram que o flavonóide quercetina tem ação terapêutica pela via oral em camundongos infectados com L. amazonensis. O objetivo do presente estudo foi avaliar a atividade do flavonóide quercetina sobre Leishmania braziliensis in vitro e in vivo usando hamsters como modelo experimental. O efeito antiparasitário da quercetina foi avaliado sobre o crescimento in vitro das formas promastigotas e sobre amastigotas intracelulares em macrófagos peritoneais de camundongos e hamsters. O efeito da quercetina sobre macrófagos foi avaliado pela dosagem de óxido nítrico pelo método de Griess nos sobrenadantes das culturas e espécies reativas de oxigênio (EROs) intracelular através do H2DCFDA. In vivo a atividade terapêutica da quercetina foi estudada em grupos de hamsters infectados com L.braziliensis na pata, tratados com quercetina pela via oral (2mg/ 5X / semana) após 7 dias de infecção durante oito semanas.A ação terapêutica foi analisada através do tamanho da lesão. A resposta imune foi avaliada durante o tratamento, pela resposta de hipersensibilidade tardia (DTH) ao antígeno total de L. braziliensis. A quercetina não apresentou atividade sobre o crescimento de promastigotas em cultura em nenhuma das concentrações testadas. Em amastigotas intracelulares quercetina apresentou ação dose dependente em macrófagos de camundongos e hamsters inibindo 45% e 54% e 25% e 48 %, respectivamente nas concentrações de 50 e 100g/ml após 48h de tratamento. O pré - tratamento dos macrófagos de camundongos e hamsters com quercetina foi capaz de inibir o crescimento de amastigotas intracelulares em 57, 58 e 74% e 49, 50, e 58% respectivamente, nas concentrações de 25, 50 e 100 g/ml, apresentado ação inibitória significativa em todas as concentrações testadas. Não houve alteração na produção de NO pelos macrófagos, entretanto macrófagos pré tratados com a quercetina por 24 horas antes da infecção apresentaram um aumento significativo na produção de EROs, quando comparados aos controles. Macrófagos tratados antes e depois da infecção, apresentaram diminuição da produção de EROs. In vivo, a quercetina foi capaz de controlar o tamanho das lesões a partir da terceira semana de tratamento em relação ao controle não tratado ( P< 0,05). Os animais tratados com quercetina apresentaram maior resposta intradérmica aos antígenos de L. braziliensis. Esses dados mostram que a quercetina tem atividade sobre L. braziliensis, inibindo amastigotas intracelulares in vitro e sendo capaz de controlar o tamanho das lesões em hamsters infectados quando administrada pela via oral.

Influência das alterações imunes em gestantes infectadas pelo HIV-1 no perfil funcional das células T de neonatos não infectados

O número de mulheres jovens infectadas pelo HIV-1 vem crescendo desde o início da epidemia da aids, principalmente nos países em desenvolvimento, onde a frequência de gravidez é elevada. O desenvolvimento de estratégias para evitar a transmissão vertical tem aumentado o número de recém-nascidos não infectados nascidos de gestantes portadora do vírus. O objetivo da presente tese foi avaliar, in vivo e in vitro, o perfil de citocinas de neonatos não infectados, porém nascidos de mulheres infectadas pelo HIV-1. Os resultados demonstraram elevados níveis de citocinas pró-inflamatórias relacionadas ao fenótipo Th17, associadas à baixa produção de IL-10, tanto nos plasmas quanto nos sobrenadantes das culturas de células T ativadas obtidas do sangue do cordão umbilical de neonatos nascidos de gestantes infectadas pelo HIV-1 com cargas virais plasmáticas(PVL) detectáveis. De modo interessante, um perfil similar pró-inflamatório foi observado em amostras de sangue periférico de suas respectivas mães. Por outro lado, níveis elevados de IL-10, associados à reduzida produção de citocinas inflamatórias, foram dosados no sangue e nos sobrenadantes das culturas de células T ativadas de gestantes que controlavam a PVL, assim como de seus neonatos. Com relação à caracterização fenotípica das células T maternas produtoras de IL-10, a análise por citometria de fluxo demonstrou que essa citocina é majoritariamente produzida por células T CD4+Foxp3-. Curiosamente, a replicação viral in vitro do HIV-1 foi inferior nas culturas das gestantes infectadas pelo HIV-1 e foi relacionada aos efeitos inibitórios da IL-10 sobre a produção de TNF-α. Por fim, os neonatos não infectados expostosin utero à terapia antirretroviral (ART) apresentaram um menor peso ao nascer, e este achado foi inversamente correlacionado com os níveis periféricos maternos de TNF-α. Em conclusão, nossos achados sugerem que gestantes que conseguem controlar a PVL, e o incremento na produção de IL-10 materna possam favorecer a expansão das células Tr-1, as quais podem auxiliar em reduzir o risco de transmissão vertical do HIV-1 por reduzir a taxa de replicação viral. Por outro lado, outros resultados também apresentados aqui, apesar de preliminares, revelaram efeitos adversos da replicação viral e da ART em gestantes infectadas pelo HIV-1 no desenvolvimento funcional das células T de neonatos não infectados. Esses dados podem ajudar a explicar por que algumas dessas crianças apresentam elevado risco à morbidade e mortalidade devido a um estado basal de hipersensibilidade patológica.

Análise dos processos recentes de fragmentação e recomposição dos remanescentes florestais do estado do Rio de Janeiro

Ao longo de quase cinco anos de trabalho, foi desenvolvido o Índice de Qualidade dos Municípios - Verde, pela Fundação CIDE. O trabalho buscou retratar as características da fragmentação florestal fluminense. Como um elemento para apoiar a gestão ambiental do território, o projeto identificou corredores ecológicos prioritários para a interligação de fragmentos florestais. A grande contribuição do trabalho, do ponto de vista conceitual, foi reorientar o debate acerca da fragmentação florestal no Estado do Rio de Janeiro. O projeto IQM - Verde apresentou, exaustivamente, lugares onde ocorreram perdas e ganhos de estoques de vegetação com porte arbóreo, num recorte por municípios, bacias hidrográficas e Unidades de Conservação. Existem importantes questões que foram levantadas e ainda aguardam maiores e melhores respostas. Uma delas é tentar explicar, a partir da ecologia de paisagens, quais são os mecanismos que facilitam ou dificultam o processo natural de sucessão florestal. A situação da sucessão florestal é completamente diferente de uma região para outra do Estado. No Noroeste do Estado existem indícios claros de retração e fragmentação dos remanescentes enquanto na região Serrana do Sul Fluminense aparecem sinais claros de recuperação e recomposição florestal. Novos conceitos de gestão ambiental procuram minimizar os efeitos decorrentes da fragmentação e do isolamento espacial das espécies. O aumento da conectividade através de corredores ecológicos entre unidades de conservação e até mesmo entre os fragmentos mais bem conservados é apontado por muitos pesquisadores como uma das formas mais eficazes de promover a manutenção dos remanescentes florestais - a longo prazo - e até mesmo promover a recuperação funcional de determinadas unidades ecológicas atualmente ilhadas. A atual geração de pesquisadores e gestores públicos está diante do problema do controle dos processos que desencadeiam a fragmentação florestal. Portanto, é urgente a necessidade de entender todas as consequências associadas ao processo de fragmentação florestal e, ao mesmo tempo, descobrir os efeitos inibidores deste complexo fenômeno que possui raízes físicas, naturais e sociais. O objetivo central da tese é, a partir de elementos da História das Mentalidades e da Teoria da Decisão, construir cenários de pressão antrópica sobre os remanescentes florestais e propor um programa possível de intervenção econômica, jurídica e política, denominado no presente estudo como bolsa floresta, capaz de aliviar o atual processo de fragmentação florestal.

Desenvolvimento de metodologias para a determinação da atividade biogênica de bactérias redutoras de sulfato

A corrosão causada por H2S biogênico frequentemente resulta em danos extensos na indústria do petróleo. O presente trabalho avaliou parâmetros de crescimento microbiano e aplicou metodologias de determinação de sulfetos por técnicas espectrofotométrica na região da luz visível e radiorespirométrica para avaliação da atividade metabólica, correlacionando com a população de bactérias redutoras de sulfato, determinada através da técnica do Número Mais Provável (NMP). Amostras de água de formação e consórcio de BRS foram avaliadas através do arraste de sulfetos estáveis produzidos biogenicamente e quantificados por espectrofotometria. O cálculo das velocidades instantâneas e específicas de produção de sulfetos permitiu avaliar de que maneira alguns parâmetros de crescimento microbiano podem afetar o metabolismo das BRS. A detecção de concentrações traço de sulfetos biogênicos pode ser realizada através de ensaios radiorespirométricos. Para isto, diluições em série de água do mar sintética com três amostras distintas foram avaliadas. Os testes realizados indicam que o acréscimo do tempo de incubação de cultura microbiana anaeróbia mista contribuiu para o aumento das capacidades de redução de sulfato, assim como o aumento das fontes de carbono. Ambas as técnicas provaram ser um rápido teste para a detecção de sulfetos biogênicos, particularmente aqueles associados aos produtos de corrosão, sendo uma ferramenta muito útil para monitoração e controle de tanques de armazenamento de água e óleo, plataformas continentais de petróleo e diversos tipos de reservatórios. O presente trabalho prevê a continuidade dos experimentos, através de avaliação de um maior universo de amostras da indústria do petróleo e medições menos espaçadas da técnica espectrofotométrica, além da avaliação radiorespirométrica em modo contínuo, evitando os efeitos inibitórios do H2S

Frog albumin is expressed in skin and characterized as a novel potent trypsin inhibitor

A novel potent trypsin inhibitor was purified and characterized from frog Bombina maxima skin. A full-length cDNA encoding the protein was obtained from a cDNA library constructed from the skin. Sequence analysis established that the protein actually comprises three conserved albumin domains. B. maxima serum albumin was subsequently purified, and its coding cDNA was further obtained by PCR-based cloning from the frog liver. Only two amino acid variations were found in the albumin sequences from the skin and the serum. However, the skin protein is distinct from the serum protein by binding of a haem b (0.95 mol/mol protein). Different from bovine serum albumin, B. maxima albumin potently inhibited trypsin. It bound tightly with trypsin in a 1: 1 molar ratio. The equilibrium dissociation constants (K-D) obtained for the skin and the serum proteins were 1.92 x 10(-9) M and 1.55 x 10(-9) M, respectively. B. maxima albumin formed a noncovalent complex with trypsin through an exposed loop formed by a disulfide bond (Cys(53)-Cys(62)), which comprises the scissile bond Arg(58)(P-1)-His(59)(P-1'). No inhibitory effects on thrombin, chymotrypsin, elastase, and subtilisin were observed under the assay conditions. Immunohistochemical study showed that B. maxima albumin is widely distributed around the membranes of epithelial layer cells and within the stratum spongiosum of dermis in the skin, suggesting that it plays important roles in skin physiological functions, such as water economy, metabolite exchange, and osmoregulation.

The anti-HIV-1 effect of scutellarin

Scutellarin was purified from the plant Erigeron breuiscapus (Vant.) Hand.-Mazz. The activity against 3 strains of human immunodeficiency virus (HIV) was determined in vitro in this study. These were laboratory-derived virus (HIV-I-IIIB), drug-resistant virus (HIV-I-74V), and low-passage clinical isolated virus (HIV-1(KM018)). From syncytia inhibition study, the EC50 of scutellarin against HIV-I-IIB direct infection in C8166 cells was 26 mu M with a therapeutic index of 36. When the mode of infection changed from acute infection to cell-to-cell infection, this compound became even more potent and the EC50 reduced to 15 mu M. This suggested that cell fusion might be affected by this compound. By comparing the inhibitory effects on p24 antigen, scutellarin was also found to be active against HIV-1(74V) (EC50 253 mu M) and HIV-1(KM018) (EC50 136 mu M) infection with significant difference in potency. The mechanism of its action was also explored in this study. At a concentration of 433 mu M, scutellarin inhibited 48% of the cell free recombinant HIV-1 RT activity. It also caused 82% inhibition of HIV-1 particle attachment and 45% inhibition of fusion at the concentrations of 54 mu M. In summary, scutellarin was found to inhibit several strains of HIV-1 replication with different potencies. It appeared to inhibit HIV-1 RT activity, HIV-1 particle attachment and cell fusion. These are essential activities for viral transmission and replication. (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.