Complex history of a chromosomal paralogy region: insights from amphioxus aromatic amino acid hydroxylase genes and insulin-related genes

Aromatic amino acid hydroxylase (AAAH) genes and insulin-like genes form part of an extensive paralogy region shared by human chromosomes 11 and 12, thought to have arisen by tetraploidy in early vertebrate evolution. Cloning of a complementary DNA (cDNA) for an amphioxus (Branchiostoma floridae) hydroxylase gene (AmphiPAH) allowed us to investigate the ancestry of the human chromosome 11/12 paralogy region. Molecular phylogenetic evidence reveals that AmphiPAH is orthologous to vertebrate phenylalanine (PAH) genes; the implication is that all three vertebrate AAAH genes arose early in metazoan evolution, predating vertebrates. In contrast, our phylogenetic analysis of amphioxus and vertebrate insulin-related gene sequences is consistent with duplication of these genes during early chordate ancestry. The conclusion is that two tightly linked gene families on human chromosomes 11 and 12 were not duplicated coincidentally. We rationalize this paradox by invoking gene loss in the AAAH gene family and conclude that paralogous genes shared by paralogous chromosomes need not have identical evolutionary histories.

The correlation structure of spatial autoregressions

This paper investigates how the correlations implied by a first-order simultaneous autoregressive (SAR(1)) process are affected by the weights matrix and the autocorrelation parameter. A graph theoretic representation of the covariances in terms of walks connecting the spatial units helps to clarify a number of correlation properties of the processes. In particular, we study some implications of row-standardizing the weights matrix, the dependence of the correlations on graph distance, and the behavior of the correlations at the extremes of the parameter space. Throughout the analysis differences between directed and undirected networks are emphasized. The graph theoretic representation also clarifies why it is difficult to relate properties ofW to correlation properties of SAR(1) models defined on irregular lattices.

Phase separation and surface segregation in ceria-zirconia solid solutions

Using a combination of density functional theory calculations and statistical mechanics, we show that a wide range of intermediate compositions of ceria – zirconia solid solutions are thermodynamically metastable with respect to phase separation into Ce-rich and Zr-rich oxides. We estimate that the maximum equilibrium concentration of Zr in CeO2 at 1373 K is ~2%, and therefore equilibrated samples with higher Zr content are expected to exhibit heterogeneity at the atomic scale. We also demonstrate that in the vicinity of the (111) surface, cation redistribution at high temperatures will occur with significant Ce enrichment of the surface, which we attribute to the more covalent character of Zr-O bonds compared to Ce-O bonds. Although the kinetic barriers for cation diffusion normally prevent the decomposition/segregation of ceria-zirconia solid solutions in typical catalytic applications, the separation behaviour described here can be expected to occur in modern three-way catalytic converters, where very high temperatures are reached.

CD8(+) T cell adjuvant effects of Salmonella FliCd flagellin in live vaccine vectors or as purified protein

Salmonella flagellin, the flagellum structural subunit, has received particular interest as a vaccine adjuvant conferring enhanced immunogenity to soluble proteins or peptides, both for activation of antibody and cellular immune responses. In the present study, we evaluated the Salmonella enterica FliCd flagellin as a T cell vaccine adjuvant using as model the 9-mer (SYVPSAEQI) synthetic H2(d)-restricted CD8(+) T cell-specific epitope (CS(280-288)) derived from the Plasmodium yoelii circumsporozoite (G) protein. The FliCd adjuvant effects were determined under two different conditions: (i) as recombinant flagella, expressed by orally delivered live S. Dublin vaccine strains expressing the target CS(280-288) peptide fused at the central hypervariable domain, and (ii) as purified protein in acellular vaccines in which flagellin was administered to mice either as a recombinant protein fused or admixed with the target CS(280-288) peptide. The results showed that CS(280-288)-specific cytotoxic CD8(+) T cells were primed when BALB/c mice were orally inoculated with the expressing the CS280-288 epitope S. Dublin vaccine strain. In contrast, mice immunized with purified FliCd admixed with the CS280-288 peptide and, to a lesser extent, fused with the target peptide developed specific cytotoxic CD8(+) T cell responses without the need of a heterologous booster immunization. The CD8(+) T cell adjuvant effects of flagellin, either fused or not with the target peptide, correlated with the in vivo activation of CD11c(+) dendritic cells. Taken together, the present results demonstrate that Salmonella flagellins are flexible adjuvant and induce adaptative immune responses when administered by different routes or vaccine formulations. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

The Physiological, Enzymatic, and Genetic Characterization of Staphylococcus sp. Chromium (VI) Reductase Function

A strain of Staphylococcus isolated by Dr. Fekete at the Sandia National Laboratory toxic metal dumping site in Sandia, New Mexico. has been found to reduce toxic Cr(VI) to the less toxic Cr(IlI) state. We have ascertained the environmental parameters for optimal bacterial growth and Cr(VI) reduction. This knowledge may be employed in a comprehensive bioremediation scheme designed to accelerate natural reparation of that Sandia ecosystem. In addition we have investigated the genetic and enzymatic basis for this Cr(VI) reducing ability. This information may allow us to create more effective bioremediation schemes based on the comprehensive knowledge of enzyme and gene function. Preliminary investigations have been carried out toward this end which may serve as the basis for a more thorough investigation.

O problema do pixel mistura : um estudo comparativo

Os satélites para sensoriamento remoto atualmente dispoívies à comunidade científica possuem diferenies resoluções espaciais, por exemplo: SPOT 20 e 10 metros, LANDSAT-TM 30 metros e NOA-AVHRR 1100 metros. Essa resolução frequentemente não é grande o suficiente para um grande número de aplicações que necessitam de uma percepção da cena mais detalhada. Muitas vezes, no interior de uma célula de resolução (pixel) mais de uma classe ocorre. Este caso é conhecido como pixel mistura. Na classificação de imagens obtidas por sensoriamento remoto é comum a utilização de metodologias que atribuem somente uma classe a um pixel, como o procedimento clássico da máxima verossimilhança. Esse procedimento resulta frequentemente em uma estimação errônea das áreas ocupadas pelas classes presentes na cena. Em alguns casos, especialmente quando não há uma classe dominante, isto pode ser a fonte de um erro significativo. Desde o início dos anos 70, diferentes metodologias têm sido propostas para o trabalho num nível de subpixel. A grande vantagem do trabalho nesse nível é que um pixel não é necessariamente atribuído a somente uma classe. O pixel tem um grau que o correlaciona a cada classe: de zero(se a classe não ocorre no pixel) até 1 (a classe ocorre no pixel inteiro). Assim, cada pixel tem um vetor associado que estima a proporção de cada classe nele. A metodologia mais comumente utilizada considera a refletância do pixel mistura como uma combinação linear da refletância média de cada classe componente. De acordo com essa visão as refletâncias associadas às classes componentes são consideradas constantes conhecidas i.e., não são variáveis aleatórias. Assim, a proporção de cada classe no pixel é obtida pela resolução de um sistema de equações lineares. Uma outra metodologia é assumir as refletâncias que caracterizam as classes como sendo variáveis aleatórias. Nesta visão, as informações a respeito das distribuições das classes é utilizada. A estimativa das proporções de cada classe é obtida pelo vetor de proporções que maximiza a função de verossimilhança. Mais recentemente, uma visão diferente foi proposta: a utilização da lógica fuzzy. Esta metodologia utiliza o conceito de função de pertinência que é essencial à teoria dos conjuntos fuzzy. Esta função utiliza elementos com natureza estatística ou não para a estimação das proporções. No presente trabalho, duas funções de pertinência foram definidas: a primeira baseada na função densidade probabilidade gaussiana e a segunda baseada diretamente na distância de Mahalanobis. O objetivo deste estudo é avaliar cada uma das metodologias anteriores em termos de acurácia, performance e dados necessários. Para este objetivo, as metodologias foram implementadas computacionalmente e alimentadas com imagens LANDSAT-TM. Para a avaliação da acurácia dos modelos um estudo qualitativo foi executado.

Semeadora-adubadora: mecanismos de corte de palha e cargas verticais aplicadas

This work had as objective to evaluate the performance of mechanisms of cutting of the no-tillage seedrills in different vegetable coverings and applied vertical loads. The experimental design used was in randomized blocks and factorial scheme 3 x 4, with four replications. The trials were accomplished with three different mechanisms of culting of the straw (plane disc, corrugated disc and wavy disc), using four different vertical loads (750, 1500, 2250 and 3000 N). All treatments were accomplished in five straw coverings (corn, sorghum, triticale, black oats and radish). The results showed that larger the amount of dry matter covering the soil, higher the demand of horizontal and vertical forces. The wavy disc promotes the largest values of area of mobilized soil and requires large horizontal force, vertical force and horizontal force per area of cutting depth of discs (specific force). The treatment with plane disc required higher values of the horizontal forces per area of mobilized soil and of vertical force in the corn and sorghum coverings.

Atividade microbiana do solo em pomar de laranja em resposta ao cultivo de adubos verdes

Adubos verdes (AVs) são condicionadores do solo utilizados para a melhoria da estrutura e fertilidade do solo. Este estudo avaliou o efeito de Crotalaria spectabilis Roth (crotalária), Cajanus cajan (L) Millsp (guandu) e Brachiaria decumbens Stapf (braquiária) nas propriedades microbiológicas e bioquímicas do solo sob laranjal. As leguminosas foram plantadas nas entrelinhas do laranjal e, após 3 meses, cortadas e lançadas nas entrelinhas. A braquiária, já estabelecida, foi roçada e lançada nas entrelinhas. Após 5 meses, as amostras de solo foram coletadas na entrelinha e na linha, na profundidade de 0-20 cm. O delineamento experimental foi em parcela subdividida. Efeito significativo (p< 0,05%) da aplicação dos AV sobre as contagens de bactérias, as atividades da desidrogenase e nitrificante foram obtidas e aumentaram, em média, de 20, 39 e 190%, respectivamente. O número de fungos diminuiu de 57%. A atividade da urease e a solubilizadora, e os conteúdos de matéria orgânica e umidade não foram influenciados pela aplicação dos AVs. Dentre as plantas, respostas significativas foram obtidas decorrentes do estímulo da atividade da desidrogenase em 57% pelo guandu, da urease em 58% pela braquiária, solubilizadora em 346% pela crotalária e nitrificante em 236% pelo guandu ou braquiária em relação aos demais AVs. Estes resultados sugerem que a aplicação de AVs durante anos consecutivos pode estimular a ação dos microrganismos e melhorar a qualidade do solo.

Adubação nitrogenada em cobertura no girassol irrigado nas condições de Cassilândia-MS

Nitrogen is the most required nutrient by plants for exerting important functions in the vegetable metabolism. In sunflower crop, its efficiency causes nutritional disorder, being the nutrient that most limits the yield. Besides, high doses may increase the incidence of pests and diseases, affecting the yield. Hereafter, this experiment was carried out with the aim of evaluating the response of the irrigated sunflower crop (Helianthus annuus L.) submitted to different doses of side dressing nitrogen fertilization applied uncovered nitrogen in small parts. A randomized complete block design, with four replications was used. The constituted by four doses of nitrogen (0, 20, 40, and 80 kg ha(-1)), as urea. Side dressing nitrogen fertilization provides increase in all characteristics studied, and the dose of N of maxim suitable technical efficiency to have a good yield is of 55 kg ha(-1) of N for the cultivation of the sunflower irrigated in the region of Cassilandia, Mato Grosso do Sul State.

Rheological, Mechanical and Adhesive Properties of Surfactant-Containing Systems Designed as a Potential Platform for Topical Drug Delivery

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)