Avaliação fenológica, caracterização físico-química e aspectos fitossanitários de cultivares de pessegueiros na Região Oeste do Estado de São Paulo

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Dinâmica populacional de moscas-das-frutas (diptera: tephritidae) antes e após a liberação de diachasmimorpha longicaudata (hymenoptera: braconidae) em área de intersecção de pomar cítrico e mata secundária

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Associação de variedades de goiaba, bioinseticidas e o parasitóide Diachasmimorpha longicaudata no controle de Anastrepha fraterculus

Pós-graduação em Agronomia (Produção Vegetal) - FCAV

Micro-extração em fase sólida (SPME) in situ e comparação de compostos voláteis em variedades de manga (Mangifera indica L.) resistentes e suscetíveis à mosca-das-frutas Anastrepha obliqua (Macquart) (Diptera: Tephritidae)

Pós-graduação em Química - IQ

Parasitoids (Braconidae) associated with Anastrepha (Tephritidae) in host fruits on the Southern coast of Bahia, Brazil

Among the organisms acting in the natural biological control of tephritids, members of the family Braconidae are the most active form of natural parasite, and in Neotropical regions, members of Opiinae are the main control agents of Anastrepha. The objective of this work was to discover the percentage of parasitism and the species of braconid associated with fruit trees growing in cities on the southern coast of Bahia. During the period of August, 2005 to March, 2008, hosts fruits of fruit flies from several plant species were collected and from the fruits the following species of Anastrepha were obtained: A. fraterculus, A. obliqua, A. bahiensis, A. serpentina, A. sororcula and A. zenildae. Of the total of 838 specimens of braconids, 21.36% were of the species Utetes anastrephae (Viereck), obtained from yellow mombin, carambola, guava, mango and pitanga; 4.42% were of the species Asobara anastrephae (Muesebeck) obtained from the fruits of the yellow mombin, carambola and guava, and only one example of Opius bellus Gahan (0.12%) that came from a guava sample. The species Doryctobracon areolatus (Szepligeti) (74.10%) was predominant and emerged from puparia from all the host fruits collected, probably due to the greater efficiency of this species in locating tephritid larvae. The mean percentage of parasitism by Anastrepha spp. was 4.45%.

Kurzzeit-Orientierungsstrategien in Drosophila melanogaster

Tiere müssen Nahrung, Fortpflanzungspartner oder eine angenehme Umgebung finden und gleichzeitig eventuellen Gefahren aus dem Weg gehen. Eine effektive Orientierungsstrategie stellt für sie einen enormen Vorteil dar, vor allem wenn sie sich in einer komplexen Umwelt bewegen. Eine bisher unbekannte Art, die Orientierung zu optimieren, wird in dieser Arbeit vorgestellt. Sie analysiert, wie sich Taufliegen in einem Temperatur- Gradienten sowie in einer visuell geprägten Umwelt orientieren. Die dabei gefundene Orientierungsstrategie wird als „Memotaxis“ bezeichnet. Sie basiert auf der Integration von Informationen entlang der Wegstrecke, was dazu führt, dass die eingeschlagene Richtung proportional zum positiven Feedback immer stereotyper beibehalten wird. Obwohl die Memotaxis perfekt für die Orientierung in verrauschten Gradienten geeignet ist, wurde ihre Existenz in Situationen mit wenig Rauschen nachgewiesen. Die Strategie führt im Temperaturgradienten dazu, dass Fliegen umso weiter über ein Temperaturoptimum hinweg laufen, je weiter sie vorher darauf zuliefen. Beim Anlauf visueller Stimuli zeigen sie ein ähnliches Verhalten. Je weiter sie auf eine Landmarke zulaufen, desto länger dauert es, bis sie nach deren Verschwinden von dieser Richtung abweichen. Dies gilt auch dann, wenn man gleichzeitig mit dem Verschwinden der Landmarke der Fliege eine andere anbietet. Memotaxis sollte bei vielen Tieren eine gewichtige Rolle spielen, bei der Taufliege können durch die verfügbaren genetischen Methoden zusätzlich die dafür relevanten Gehirnzentren und die biochemischen Komponenten gefunden werden. Der Ellipsoidkörper des Zentralkomplexes ist für die Memotaxis in visuellen Umgebungen notwendig.rnDas Verhalten auf einem vertikalen Laufband wurde analysiert, vor allem im Hinblick auf die adaptive Termination dieses Verhaltens. Die Fliegen erkannten lange Zeit nicht, dass ihr Verhalten nicht zielführend ist und liefen stereotyp und ohne voranzukommen nach oben. Dieses Verhalten wird sogar noch verstärkt, wenn man das visuelle Feedback für die Bewertung ihres Verhaltens verstärkt. rn

Neuronale Netzwerke des Zentralkomplexes und ein räumliches Arbeitsgedächtnis von Drosophila melanogaster

Zielgerichtete Orientierung ermöglicht es Lebewesen, überlebenswichtige Aufgaben, wie die Suche nach Ressourcen, Fortpflanzungspartnern und sicheren Plätzen zu bewältigen. Dafür ist es essentiell, die Umgebung sensorisch wahrzunehmen, frühere Erfahrungen zu speichern und wiederabzurufen und diese Informationen zu integrieren und in motorische Aktionen umzusetzen.rnWelche Neuronengruppen vermitteln zielgerichtete Orientierung im Gehirn einer Fliege? Welche sensorischen Informationen sind in einem gegebenen Kontext relevant und wie werden diese Informationen sowie gespeichertes Vorwissen in motorische Aktionen übersetzt? Wo findet im Gehirn der Übergang von der sensorischen Verarbeitung zur motorischen Kontrolle statt? rnDer Zentralkomplex, ein Verbund von vier Neuropilen des Zentralhirns von Drosophila melanogaster, fungiert als Übergang zwischen in den optischen Loben vorverarbeiteten visuellen Informationen und prämotorischem Ausgang. Die Neuropile sind die Protocerebralbrücke, der Fächerförmige Körper, der Ellipsoidkörper und die Noduli. rnIn der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass Fruchtfliegen ein räumliches Arbeitsgedächtnis besitzen. Dieses Gedächtnis kann aktuelle visuelle Information ersetzen, wenn die Sicht auf das Zielobjekt verloren geht. Dies erfordert die sensorische Wahrnehmung von Zielobjekten, die Speicherung der Position, die kontinuierliche Integration von Eigen-und Objektposition, sowie die Umsetzung der sensorischen Information in zielgerichtete Bewegung. Durch konditionale Expression von Tetanus Toxin mittels des GAL4/UAS/GAL80ts Systems konnte gezeigt werden, dass die Ringneurone, welche in den Ellipsoidkörper projizieren, für das Orientierungsgedächtnis notwendig sind. Außerdem konnte gezeigt werden, dass Fliegen, denen die ribosomale Serinkinase S6KII fehlt, die Richtung verlieren, sobald keine Objekte mehr sichtbar sind und, dass die partielle Rettung dieser Kinase ausschließlich in den Ringneuronenklassen R3 und R4d hinreichend ist, um das Gedächtnis wieder herzustellen. Bei dieser Gedächtnisleistung scheint es sich um eine idiothetische Form der Orientierung zu handeln. rn Während das räumliche Arbeitsgedächtnis nach Verschwinden von Objekten relevant ist, wurde in der vorliegende Arbeit auch die Vermittlung zielgerichteter Bewegung auf sichtbare Objekte untersucht. Dabei wurde die zentrale Frage bearbeitet, welche Neuronengruppen visuelle Orientierung vermitteln. Anhand von Gehirnstrukturmutanten konnte gezeigt werden, dass eine intakte Protocerebralbrücke notwendig ist, um Laufgeschwindigkeit, Laufaktivität und Zielgenauigkeit bei der Ansteuerung visueller Stimuli korrekt zu vermitteln. Dabei scheint das Horizontale Fasersystem, welches von der Protocerebralbrücke über den Fächerförmigen Körper auf den Zentralkomplex assoziierte Neuropile, die Ventralkörper, projiziert, notwendig für die lokomotorische Kontrolle und die zielgenaue Bewegung zu sein. Letzeres konnte zum einen durch Blockade der synaptischen Transmission anhand konditionaler Tetanus Toxin Expression mittels des GAL4/UAS/GAL80ts Systems im Horizontalen Fasersystem gezeigt werden;. zum anderen auch durch partielle Rettung der in den Strukturmutanten betroffenen Gene. rn Den aktuellen Ergebnissen und früheren Studien folgend, ergibt sich dabei ein Modell, wie zielgerichtete Bewegung auf visuelle Stimuli neuronal vermittelt werden könnte. Nach diesem Modell bildet die Protocerebralbrücke die Azimuthpositionen von Objekten ab und das Horizontale Fasersystem vermittelt die entsprechende lokomotorische Wo-Information für zielgerichtete Bewegungen. Die Eigenposition in Relation zum Zielobjekt wird über die Ringneurone und den Ellipsoidkörper vermittelt. Wenn das Objekt aus der Sicht verschwindet, kann die Relativposition ideothetisch ermittelt werden und integriert werden mit Vorinformation über das Zielobjekt, die im Fächerförmigen Körper abgelegt ist (Was-Information). Die resultierenden Informationen könnten dann über das Horizontale Fasersystem in den Ventralkörpern auf absteigende Neurone gelangen und in den Thorax zu den motorischen Zentren weitergeleitet werden.rn

Physiologie eines erlernten Körpermodells in Drosophila melanogaster

In der vorliegenden Dissertation wird ein Körpergrößengedächtnis untersucht. Es wird dargestellt, wie diese Information über die Reichweite der Fliege beim Lückenklettern unter kotrollierten Umweltbedingungen erworben und prozessiert wird. Zusätzlich wird geklärt, welche biochemischen Signale benötigt werden, um daraus ein lang anhalten-des Gedächtnis zu formen. Adulte Fliegen sind in der Lage, ihre Körperreichweite zu lernen. Naive Fliegen, die in der Dunkelheit gehalten wurden, versuchen erfolglos, zu breite Lücken zu überqueren, während visuell erfahrene Fliegen die Kletterversuche an ihre Körpergröße anpassen. Erfahrene kleine Fliegen scheinen Kenntnis ihres Nachteils zu haben. Sie kehren an Lückenbreiten um, welche ihre größeren Artgenos-sen durchaus noch versuchen. Die Taufliegen lernen die größenabhängige Reichweite über die visuelle Rückmeldung während des Laufens (aus Parallaxenbewegung). Da-bei reichen 15 min in strukturierter, heller Umgebung aus. Es gibt keinen festgelegten Beginn der sensiblen Phase. Nach 2 h ist das Gedächtnis jedoch konsolidiert und kann durch Stress nicht mehr zerstört oder durch sensorische Eingänge verändert werden. Dunkel aufgezogene Fliegen wurden ausgewählten Streifenmustern mit spezifischen Raumfrequenzen ausgesetzt. Nur die Insekten, welche mit einem als „optimal“ klassi-fizierten Muster visuell stimuliert wurden, sind in der Lage, die Körperreichweite einzu-schätzen, indem die durchschnittliche Schrittlänge in Verbindung mit der visuellen Wahrnehmung gebracht wird. Überraschenderweise ist es sogar mittels partieller Kompensation der Parallaxen möglich, naive Fliegen so zu trainieren, dass sie sich wie kleinere Exemplare verhalten. Da die Experimente ein Erlernen der Körperreich-weite vermuten lassen, wurden lernmutante Stämme beim Lückenüberwinden getes-tet. Sowohl die Ergebnisse von rut1- und dnc1-Mutanten, als auch das defizitäre Klet-tern von oc1-Fliegen ließ eine Beteiligung der cAMP-abhängigen Lernkaskade in der Protocerebralbrücke (PB) vermuten. Rettungsexperimente der rut1- und dnc1-Hinter-gründe kartierten das Gedächtnis in unterschiedliche Neuronengruppen der PB, wel-che auch für die visuelle Ausrichtung des Kletterns benötigt werden. Erstaunlicher-weise haben laterale lokale PB-Neurone und PFN-Neurone (Projektion von der PB über den fächerförmigen Körper zu den Noduli) verschiedene Erfordernisse für cAMP-Signale. Zusammenfassend weisen die Ergebnisse darauf hin, dass hohe Mengen an cAMP/PKA-Signalen in den latero-lateralen Elementen der PB benötigt werden, wäh-rend kolumnäre PFN-Neurone geringe oder keine Mengen an cAMP/PKA erfordern. Das Körperreichweitengedächtnis ist vermutlich das am längsten andauernde Ge-dächtnis in Drosophila. Wenn es erst einmal konsolidiert ist hält es länger als drei Wo-chen.rnAußerdem kann die Fruchtliege Drosophila melanogaster trainiert werden, die kom-plexe motorische Aufgabe des Lückenkletterns zu optimieren. Die trainierten Fliegen werden erfolgreicher und schneller beim Überqueren von Lücken, welche größer sind als sie selbst. Dabei existiert eine Kurzeitkomponente (STM), die 40 min nach dem ersten Training anhält. Nach weiteren vier Trainingsdurchläufen im Abstand von 20 min wird ein Langzeitgedächtnis (LTM) zum Folgetag geformt. Analysen mit Mutati-onslinien wiesen eine Beteiligung der cAMP-abhängigen Lernkaskade an dieser Ge-dächtnisform auf. Rettungsexperimente des rut2080-Hintergrunds kartierten sowohl das STM, als auch das LTM in PFN-Neuronen. Das STM kann aber ebenso in den alpha- und beta- Loben der Pilzkörper gerettet werden.rnLetztendlich sind wildtypische Fliegen sogar in der Lage, sich an einen Verlust eines Mittelbeintarsuses und dem einhergehenden Fehlen des Adhäsionsorgans am Tarsusende anzupassen. Das Klettern wird zwar sofort schlechter, erholt sich aber bis zum Folgetag wieder auf ein normales Niveau. Dieser neue Zustand erfordert ein Ge-dächtnis für die physischen Möglichkeiten, die nur durch plastische Veränderungen im Nervensystem des Insekts erreicht werden können.

Equilibrium distributions of microsatellite repeat length resulting from a balance between slippage events and point mutations

We describe and test a Markov chain model of microsatellite evolution that can explain the different distributions of microsatellite lengths across different organisms and repeat motifs. Two key features of this model are the dependence of mutation rates on microsatellite length and a mutation process that includes both strand slippage and point mutation events. We compute the stationary distribution of allele lengths under this model and use it to fit DNA data for di-, tri-, and tetranucleotide repeats in humans, mice, fruit flies, and yeast. The best fit results lead to slippage rate estimates that are highest in mice, followed by humans, then yeast, and then fruit flies. Within each organism, the estimates are highest in di-, then tri-, and then tetranucleotide repeats. Our estimates are consistent with experimentally determined mutation rates from other studies. The results suggest that the different length distributions among organisms and repeat motifs can be explained by a simple difference in slippage rates and that selective constraints on length need not be imposed.

Vagaries of the molecular clock

The hypothesis of the molecular evolutionary clock asserts that informational macromolecules (i.e., proteins and nucleic acids) evolve at rates that are constant through time and for different lineages. The clock hypothesis has been extremely powerful for determining evolutionary events of the remote past for which the fossil and other evidence is lacking or insufficient. I review the evolution of two genes, Gpdh and Sod. In fruit flies, the encoded glycerol-3-phosphate dehydrogenase (GPDH) protein evolves at a rate of 1.1 × 10−10 amino acid replacements per site per year when Drosophila species are compared that diverged within the last 55 million years (My), but a much faster rate of ≈4.5 × 10−10 replacements per site per year when comparisons are made between mammals (≈70 My) or Dipteran families (≈100 My), animal phyla (≈650 My), or multicellular kingdoms (≈1100 My). The rate of superoxide dismutase (SOD) evolution is very fast between Drosophila species (16.2 × 10−10 replacements per site per year) and remains the same between mammals (17.2) or Dipteran families (15.9), but it becomes much slower between animal phyla (5.3) and still slower between the three kingdoms (3.3). If we assume a molecular clock and use the Drosophila rate for estimating the divergence of remote organisms, GPDH yields estimates of 2,500 My for the divergence between the animal phyla (occurred ≈650 My) and 3,990 My for the divergence of the kingdoms (occurred ≈1,100 My). At the other extreme, SOD yields divergence times of 211 My and 224 My for the animal phyla and the kingdoms, respectively. It remains unsettled how often proteins evolve in such erratic fashion as GPDH and SOD.

The fruitflies of the genus Anastrepha /

Contribution from Bureau of Entomology and Plant Quarantine.

A Review of studies on the Mexican fruitfly and related Mexican species /

Contribution from Bureau of Entomology and Plant Quarantine.

A revision of the genus Trupanea in America north of Mexico (Diptera, Tephritidae) /

Caption title.

L-carnosine affects the growth of Saccharomyces cerevisiae in a metabolism-dependent manner

The dipeptide L-carnosine (β-alanyl-L-histidine) has been described as enigmatic: it inhibits growth of cancer cells but delays senescence in cultured human fibroblasts and extends the lifespan of male fruit flies. In an attempt to understand these observations, the effects of L-carnosine on the model eukaryote, Saccharomyces cerevisiae, were examined on account of its unique metabolic properties; S. cerevisiae can respire aerobically, but like some tumor cells, it can also exhibit a metabolism in which aerobic respiration is down regulated. L-Carnosine exhibited both inhibitory and stimulatory effects on yeast cells, dependent upon the carbon source in the growth medium. When yeast cells were not reliant on oxidative phosphorylation for energy generation (e.g. when grown on a fermentable carbon source such as 2% glucose), 10-30 mM L-carnosine slowed growth rates in a dose-dependent manner and increased cell death by up to 17%. In contrast, in media containing a non-fermentable carbon source in which yeast are dependent on aerobic respiration (e.g. 2% glycerol), L-carnosine did not provoke cell death. This latter observation was confirmed in the respiratory yeast, Pichia pastoris. Moreover, when deletion strains in the yeast nutrient-sensing pathway were treated with L-carnosine, the cells showed resistance to its inhibitory effects. These findings suggest that L-carnosine affects cells in a metabolism-dependent manner and provide a rationale for its effects on different cell types. © 2012 Cartwright et al.

Saccharomyces Cerevisiae as a biotechnological tool for ageing research:studies on translation and metabolism

The yeast Saccharomyces cerevisiae is an important model organism for the study of cell biology. The similarity between yeast and human genes and the conservation of fundamental pathways means it can be used to investigate characteristics of healthy and diseased cells throughout the lifespan. Yeast is an equally important biotechnological tool that has long been the organism of choice for the production of alcoholic beverages, bread and a large variety of industrial products. For example, yeast is used to manufacture biofuels, lubricants, detergents, industrial enzymes, food additives and pharmaceuticals such as anti-parasitics, anti-cancer compounds, hormones (including insulin), vaccines and nutraceuticals. Its function as a cell factory is possible because of the speed with which it can be grown to high cell yields, the knowledge that it is generally recognized as safe (GRAS) and the ease with which metabolism and cellular pathways, such as translation can be manipulated. In this thesis, these two pathways are explored in the context of their biotechnological application to ageing research: (i) understanding translational processes during the high-yielding production of membrane protein drug targets and (ii) the manipulation of yeast metabolism to study the molecule, L-carnosine, which has been proposed to have anti-ageing properties. In the first of these themes, the yeast strains, spt3?, srb5?, gcn5? and yTHCBMS1, were examined since they have been previously demonstrated to dramatically increase the yields of a target membrane protein (the aquaporin, Fps1) compared to wild-type cells. The mechanisms underlying this discovery were therefore investigated. All high yielding strains were shown to have an altered translational state (mostly characterised by an initiation block) and constitutive phosphorylation of the translational initiation factor, eIF2a. The relevance of the initiation block was further supported by the finding that other strains, with known initiation blocks, are also high yielding for Fps1. A correlation in all strains between increased Fps1 yields and increased production of the transcriptional activator protein, Gcn4, suggested that yields are subject to translational control. Analysis of the 5´ untranslated region (UTR) of FPS1 revealed two upstream open reading frames (uORFs). Mutagenesis data suggest that high yielding strains may circumvent these control elements through either a leaky scanning or a re-initiation mechanism. In the second theme, the dipeptide L-carnosine (ß-alanyl-L-histidine) was investigated: it has previously been shown to inhibit the growth of cancer cells but delay senescence in cultured human fibroblasts and extend the lifespan of male fruit flies. To understand these apparently contradictory properties, the effects of L-carnosine on yeast were studied. S. cerevisiae can respire aerobically when grown on a non-fermentable carbon source as a substrate but has a respiro-fermentative metabolism when grown on a fermentable carbon source; these metabolisms mimic normal cell and cancerous cell metabolisms, respectively. When yeast were grown on fermentable carbon sources, in the presence of L-carnosine, a reduction in cell growth and viability was observed, which was not apparent for cells grown on a non-fermentable carbon source. The metabolism-dependent mechanism was confirmed in the respiratory yeast species Pichia pastoris. Further analysis of S. cerevisiae yeast strains with deletions in their nutrient-sensing pathway, which result in an increase in respiratory metabolism, confirmed the metabolism-dependent effects of L-carnosine.