SERR spectroelectrochemical study of cytochrome cd1 nitrite reductase co-immobilized with physiological redox partner cytochrome c552 on biocompatible metal electrodes

© 2015 Silveira et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

Études de la réponse du métabolisme énergétique à la carence en fer dans les cultures cellulaires de Solanum tuberosum

Le fer est un micronutriment important pour la croissance et le développement des plantes. Il agit comme cofacteur pour plusieurs enzymes et il est important pour des processus tels que la photosynthèse et la respiration. Souvent, le Fe dans le sol n’est pas bio-disponible pour la plante. Les plantes ont développé des stratégies pour solubiliser le Fe du sol pour le rendre disponible et assimilable pour elles. Il y a deux stratégies, la première est caractéristique des dicotylédones et la seconde est caractéristique des monocotylédones. Le modèle utilisé dans cette étude est une culture cellulaire de Solanum tuberosum. Une partie de la recherche effectuée a permis la mesure d’activité et d’expression relative de certaines enzymes impliquées dans le métabolisme énergétique et la fourniture de précurseurs pour la synthèse d’ADN : la Nucléoside diphosphate kinase, la Ribonucléotide reductase, la Glucose 6-phosphate déshydrogénase et la 6-Phosphogluconate déshydrogénase dans les cellules en présence ou en absence de Fe. Chez certains organismes, la déficience en Fe est associée à une perte de croissance qui est souvent liée à une diminution de la synthèse d’ADN. Chez les cultures de cellules de S. tuberosum, les résultats indiquent que la différence de biomasse observée entre les traitements n’est pas due à une variation de l’activité ou l’expression relative d’une de ces enzymes. En effet, aucune variation significative n’a été détectée entre les traitements (+/- Fe) pour l’activité ni l’expression relative de ces enzymes. Une autre partie de la recherche a permis d’évaluer l’activité des voies métaboliques impliquées dans la stratégie 1 utilisée par S. tuberosum. Cette stratégie consomme des métabolites énergétiques: de l’ATP pour solubiliser le Fe et du pouvoir réducteur (NAD(P)H), pour réduire le Fe3+ en Fe2+. Des études de flux métaboliques ont été faites afin d’étudier les remaniements du métabolisme carboné en déficience en Fe chez S. tuberosum. Ces études ont démontré une baisse du régime dans les différentes voies du métabolisme énergétique dans les cellules déficientes en Fe, notamment dans le flux glycolytique et le flux de C à travers la phosphoenolpyruvate carboxylase. En déficience de Fe il y aurait donc une dépression du métabolisme chez S. tuberosum qui permettrait à la cellule de ralentir son métabolisme pour maintenir sa vitalité. En plus des flux, les niveaux de pyridines nucléotides ont été mesurés puisque ceux-ci servent à réduire le Fe dans la stratégie 1. Les résultats démontrent des niveaux élevés des formes réduites de ces métabolites en déficience de Fe. L’ensemble des résultats obtenus indiquent qu’en déficience de Fe, il y a une baisse du métabolisme permettant à la cellule de s’adapter et survivre au stress.

Études de la réponse du métabolisme énergétique à la carence en fer dans les cultures cellulaires de Solanum tuberosum

Le fer est un micronutriment important pour la croissance et le développement des plantes. Il agit comme cofacteur pour plusieurs enzymes et il est important pour des processus tels que la photosynthèse et la respiration. Souvent, le Fe dans le sol n’est pas bio-disponible pour la plante. Les plantes ont développé des stratégies pour solubiliser le Fe du sol pour le rendre disponible et assimilable pour elles. Il y a deux stratégies, la première est caractéristique des dicotylédones et la seconde est caractéristique des monocotylédones. Le modèle utilisé dans cette étude est une culture cellulaire de Solanum tuberosum. Une partie de la recherche effectuée a permis la mesure d’activité et d’expression relative de certaines enzymes impliquées dans le métabolisme énergétique et la fourniture de précurseurs pour la synthèse d’ADN : la Nucléoside diphosphate kinase, la Ribonucléotide reductase, la Glucose 6-phosphate déshydrogénase et la 6-Phosphogluconate déshydrogénase dans les cellules en présence ou en absence de Fe. Chez certains organismes, la déficience en Fe est associée à une perte de croissance qui est souvent liée à une diminution de la synthèse d’ADN. Chez les cultures de cellules de S. tuberosum, les résultats indiquent que la différence de biomasse observée entre les traitements n’est pas due à une variation de l’activité ou l’expression relative d’une de ces enzymes. En effet, aucune variation significative n’a été détectée entre les traitements (+/- Fe) pour l’activité ni l’expression relative de ces enzymes. Une autre partie de la recherche a permis d’évaluer l’activité des voies métaboliques impliquées dans la stratégie 1 utilisée par S. tuberosum. Cette stratégie consomme des métabolites énergétiques: de l’ATP pour solubiliser le Fe et du pouvoir réducteur (NAD(P)H), pour réduire le Fe3+ en Fe2+. Des études de flux métaboliques ont été faites afin d’étudier les remaniements du métabolisme carboné en déficience en Fe chez S. tuberosum. Ces études ont démontré une baisse du régime dans les différentes voies du métabolisme énergétique dans les cellules déficientes en Fe, notamment dans le flux glycolytique et le flux de C à travers la phosphoenolpyruvate carboxylase. En déficience de Fe il y aurait donc une dépression du métabolisme chez S. tuberosum qui permettrait à la cellule de ralentir son métabolisme pour maintenir sa vitalité. En plus des flux, les niveaux de pyridines nucléotides ont été mesurés puisque ceux-ci servent à réduire le Fe dans la stratégie 1. Les résultats démontrent des niveaux élevés des formes réduites de ces métabolites en déficience de Fe. L’ensemble des résultats obtenus indiquent qu’en déficience de Fe, il y a une baisse du métabolisme permettant à la cellule de s’adapter et survivre au stress.

Characterization and Technological Features of Autochthonous Coagulase-Negative Staphylococci as Potential Starters for Portuguese Dry Fermented Sausages

The manufacture of dry fermented sausages is an important part of the meat industry in Southern Europeancountries. These products are usually produced in small shops from a mixture of pork, fat, salt, and condiments andare stuffed into natural casings. Meat sausages are slowly cured through spontaneous fermentation by autochthonousmicrobiota present in the raw materials or introduced during manufacturing. The aim of this work was to evaluate thetechnological and safety features of coagulase-negative staphylococci (CNS) isolated from Portuguese dry fermented meatsausages in order to select autochthonous starters. Isolates (n = 104) obtained from 2 small manufacturers were identifiedas Staphylococcus xylosus, Staphylococcus equorum, Staphylococcus saprophyticus,andStaphylococcus carnosus. Genomically diverseisolates (n = 82) were selected for further analysis to determine the ability to produce enzymes (for example, nitrate-reductases, proteases, lipases) and antibiotic susceptibility. Autochthonous CNS producing a wide range of enzymes andshowing low antibioresistance were selected as potential starters for future use in the production of dry fermented meatsausages.

S-nitrosylation homeostasis in plants: key enzymes and regulatory pathways

The nitrosylated form of glutathione (GSNO) has been acknowledged to be the most important nitrosylating agent of the plant cell, and the tuning of its intracellular concentration is of pivotal importance for photosynthetic life. During my time as a PhD student, I focused my attention on the enzymatic systems involved in the degradation of GSNO. Hence, we decided to study the structural and catalytic features of alcohol dehydrogenases (GSNOR and ADH1) from the model land plant Arabidopsis thaliana (At). These enzymes displayed a very similar 3D structure except for their active site which might explain the extreme catalytic specialization of the two enzymes. They share NAD(H) as a cofactor, but only AtGSNOR was able to catalyze the reduction of GSNO whilst being ineffective in oxidizing ethanol. Moreover, our study on the enzyme from the unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii (Cr) revealed how this S-nitrosoglutathione reductase (GSNOR) specifically use NADH to catalyze GSNO reduction and how its activity responds to thiol-based post-translational modifications. Contextually, the presence of NADPH-dependent GSNO-degrading systems in algal protein extract was highlighted and resulted to be relatively efficient in this model organism. This activity could be ascribed to several proteins whose contribution has not been defined yet. Intriguingly, protein extract from GSNOR null mutants of Arabidopsis displayed an increased NADPH-dependent ability to degrade GSNO and our quantitative proteome profiling on the gsnor mutant revealed the overexpression of two class 4 aldo-keto reductases (AKR), specifically AtAKR4C8 and AtAKR4C9. Later, all four class 4 AKRs showed to possess a NADPH-dependent GSNO-degrading activity. Finally, we initiated a preliminary analysis to determine the kinetic parameters of several plant proteins, including GSNOR, AKR4Cs, and thioredoxins. These data suggested GSNOR to be the most effective enzyme in catalyzing GSNO reduction because of its extremely high catalytic proficiency compared to NADPH-dependent systems.