Caracterização molecular dos genes PSO2 e PSO4 de Saccharomyces cerevisiae envolvidos na reparação do DNA : análise funcional e identificação de interações proteína-proteína

O alelo mutante termo-condicionalmente letal pso4-1 do gene PRP19, que codifica uma proteína associada ao spliceossoma, permitiu investigar a influência deste gene no processamento de pré-mRNA, reparação do DNA e esporulação. Fenótipos relacionados a genes portadores de introns foram correlacionados à temperatura. Sistemas repórteres para processamento de pré-mRNA e RT-PCR mostraram que eficiência de processamento de mRNA no mutante pso4-1 é inversamente correlacionada com a temperatura de crescimento. Uma mutação pontual, substituindo uma leucina por uma serina foi identificada dentro da região codificadora N-terminal do alelo Pso4-1 e afeta as propriedades bioquímicas de Pso4-1p. Entre 24 clones isolados utilizando o sistema doishíbridos, 7 foram identificados como partes dos genes RAD2, RLF2 e DBR1. RAD2 codifica uma endonuclease indispensável para a via reparação por excisão de nucleotídeos (NER), RLF2 codifica a subunidade maior do fator de montagem da cromatina I, cuja deleção resulta em sinsibilidade à radiação UVC, enquanto que DBR1 codifica uma enzima que atua sobre substratos de RNA na forma lariat, degradando estruturas lariat em introns durante o processamento de mRNA. A caracterização dos fenótipos após tratamentos com mutágenos em linhagens mutantes simples e duplos de rad2∆, rlf2∆ e pso4-1 mostraram sensibilidade aumentada para para mutantes rad2∆/pso4-1 e rlf2∆/pso4-1, sugerindo uma interferência funcional destas proteínas no processo dereparação do DNA em Saccharomyces cerevisiae. O mecanismo exato de reparação de pontes inter-cadeia (ICL) em S. cerevisiae não é ainda totalmente conhecido. Identificando novos fenótipos e isolando proteínas potencialmente capazes de interagir com Pso2p através da técnica do sistema dois-híbridos, foi possível extender a caracterização deste gene específica para reparação de pontes intercadeia. Tratamentos com acetaldeído (ACA), um metabólito natural da via glicolítica, foi mais tóxico a linhagem mutante pso2 em comparação com a linhagem selvagem e também capaz de induzir a expressão da fusão contendo o promotor de PSO2 à lacZ (PSO2-lacZ) por um fator comparável à tratamentos com outros agentes indutores de ICLs, indicando que o metabólito natural ACA pode causar danos do tipo ICL em S. cerevisiae. A utilização do sistema dois-híbridos permitiu isolar partes de proteínas codificadas por nove diferentes genes, entre eles a proteína quinase Pak1p, um supressor de mutações termosensíveis da DNA Polimerase alfa. Pak1p interage com a extremidade C-terminal conservada de Pso2p, uma região da proteína recentemente nomeada β-CASP entre v ortólogos conhecidos do gene PSO2. A integridade do domínio β-CASP é essencial para a reparaçãode DNA proficiente como demonstrado em ensaios de complementação com mutantes pso2 ∆. Comparação da sobrevivência após tratamento com agentes mutagênicos de simples mutantes pso2 ∆ e pak1 ∆ assim com o dulpo mutante pso2 ∆/pak1 ∆ revelaram que o gene PAK1 é necessário para reparação do DNA proficiente como na linhagem selvagem. A interação epistática dos dois alelos mutantes na linhagem duplo mutante sugere que Pak1p atua na mesma via de reparação a qual PSO2 pertence e que PAK1 constitui um novo locus envolvido na reparação do DNA em S. cerevisiae.

Análise do polímero PHA em Saccharomyces cerevisiae recombinante : superexpressão de phaG, e a contribuição in vivo das enzimas auxiliares envolvidas na beta-oxidação de ácidos graxos insaturados em peroxissomos

Os polímeros do tipo poli-hidroxialcanoatos (PHAs) são poliésteres bacterianos que apresentam as propriedades de termoplásticos e elastômeros biodegradáveis. A síntese deste polímero em plantas de interesse agroindustrial tem sido vista como uma área promissora dentro da biotecnologia de polímeros para a produção em grande escala com baixos custos. Contudo, esta tarefa requer o aprimoramento de diferentes metodologias bioquímicas e moleculares, além de maximizar os processos de extração destes polímeros biológicos. A produção de PHAs em peroxissomos ou no citoplasma de Saccharomyces cerevisiae, por meio da expressão de uma PHA-sintase bacteriana, pode servir como indicador e modulador do fluxo de carbonos que percorre vias biossintéticas como a síntese de novo de ácidos graxos e a β-oxidação. Esta levedura tem sido usada como eucarioto modelo para manipular as rotas envolvidas na síntese de PHAs do tipo MCL (PHA com um número médio de carbonos), um polímero menos cristalino e com menor ponto de fusão quando comparado ao PHA-SCL (PHA com um número pequeno de carbonos). A enzima PhaG (3-hidroxidecanoil-ACP-CoA transacilase) é responsável pela conexão entre a síntese de ácidos graxos e a produção de PHA-MCL em bactérias do gênero Pseudomonas, em meios de cultura contendo uma fonte de carbono nãorelacionada como gliconato, etanol ou acetato. Para tentar estabelecer esta rota metabólica em S. cerevisiae, o presente trabalho avaliou a coexpressão de PhaGPa e PhaC1Pa (PHA-sintase) de P. aeruginosa para a síntese de PHA-MCL a partir de uma fonte de carbono não-relacionada em leveduras. Contudo, a presença de PhaGPa não alterou a composição ou a quantidade de PHA-MCL em relação à cepa controle contendo apenas PhaC1Pa citoplasmática ou direcionada ao peroxissomo, independentemente da fonte de carbono utilizada (rafinose ou ácido oléico). Este resultado permite sugerir que a ligação entre a síntese de ácidos graxos e a produção de PHA-MCL em S. cerevisiae não foi estabelecida, provavelmente devido à ausência de algum passo enzimático que limita o desvio de substratos da síntese de ácidos graxos para a produção de PHA-MCL em organismos que não são capazes de acumular naturalmente este polímero quando cultivados em fontes de carbono não-relacionadas.A levedura S. cerevisiae tem sido usada como um sistema modelo para estudar a β-oxidação de ácidos graxos insaturados em peroxissomos. A produção de PHA-MCL pela expressão de PhaC1Pa em peroxissomos de cepas selvagens e mutantes nulos de S. cerevisiae para as enzimas auxiliares da β-oxidação (Eci1p, Sps19p e Dci1p), multiplicadas em meio de cultivo contendo um ácido graxo insaturado como fonte de carbono, permitiu monitorar o fluxo de carbonos que percorre as vias dependente de isomerase, redutase e di-isomerase. Desta forma, o presente estudo permitiu avaliar a β- oxidação in vivo dos ácidos graxos linoléico conjugado, 9-cis,11-trans-CLA (ácido rumênico) ou 10-cis,13-cis-nonadecadienóico, para determinar a contribuição das vias alternativas na degradação destes substratos pela utilização de cepas selvagens, mutantes nulos e linhagens contendo um plasmídio multicópia para os genes ECI1 (Δ3- Δ2-enoil-CoA isomerase), SPS19 (2,4-dienoil-CoA redutase) e DCI1 (Δ3,5-Δ2,4-dienoil- CoA isomerase). As linhagens selvagens foram capazes de sintetizar PHA-MCL quando cultivadas em ácido rumênico, mas a atividade da enzima Eci1p foi essencial para a degradação deste CLA, indicando que a via dependente de isomerase é a única rota in vivo necessária para a β-oxidação do ácido rumênico em peroxissomos de S. cerevisiae. A contribuição da enzima di-isomerase (Dci1p) para a degradação do ácido 10- cis,13-cis-nonadecadienóico foi avaliada em cepas selvagens, mutantes nulos dci1Δ e linhagens de S. cerevisiae contendo os plasmídeos multicópia. De acordo com o conteúdo e a quantidade de PHA formado, a β-oxidação de ácidos graxos cisinsaturados em um carbono ímpar é, in vivo, independente da di-isomerase. Embora este resultado possa indicar o mesmo padrão de envolvimento de Dci1p na degradação de ácidos graxos cis-insaturados em um carbono ímpar em mitocôndrias de mamíferos, esta via alternativa deve ser mais bem investigada em eucariotos superiores.

Effects of Purified Saccharomyces cerevisiae (1→3)-β-Glucan on Venous Ulcer Healing

Water-insoluble glucan was isolated from the baker’s yeast Saccharomyces cerevisiae. The yeast cells were treated with alkali and the residue then with acid. Chemical and NMR (1D and 2D) analyses showed that a linear (1→3)-β-glucan was purified that was not contaminated with other carbohydrates, proteins or phenolic compounds. The effects of the glucan on wound healing were assessed in human venous ulcers by histopathological analysis after 30 days of topical treatment. (1→3)-β-glucan enhanced ulcer healing and increased epithelial hyperplasia, as well as increased inflammatory cells, angiogenesis and fibroblast proliferation. In one patient who had an ulcer that would not heal for over 15 years, glucan treatment caused a 67.8% decrease in the area of the ulcer. This is the first study to investigate the effects of (1→3)-β-glucan on venous ulcer healing in humans; our findings suggest that this glucan is a potential natural biological response modifier in wound healing

Effects of Purified Saccharomyces cerevisiae (1→3)-β-Glucan on Venous Ulcer Healing

Water-insoluble glucan was isolated from the baker’s yeast Saccharomyces cerevisiae. The yeast cells were treated with alkali and the residue then with acid. Chemical and NMR (1D and 2D) analyses showed that a linear (1→3)-β-glucan was purified that was not contaminated with other carbohydrates, proteins or phenolic compounds. The effects of the glucan on wound healing were assessed in human venous ulcers by histopathological analysis after 30 days of topical treatment. (1→3)-β-glucan enhanced ulcer healing and increased epithelial hyperplasia, as well as increased inflammatory cells, angiogenesis and fibroblast proliferation. In one patient who had an ulcer that would not heal for over 15 years, glucan treatment caused a 67.8% decrease in the area of the ulcer. This is the first study to investigate the effects of (1→3)-β-glucan on venous ulcer healing in humans; our findings suggest that this glucan is a potential natural biological response modifier in wound healing

Structural Aspects of the Distinct Biochemical Properties of Glutaredoxin 1 and Glutaredoxin 2 from Saccharomyces cerevisiae

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

Tempo de migração dos macrófagos em matrinxã, Brycon amazonicus, por meio da técnica de inoculação de leveduras Saccharomyces cerevisiae

Na aquicultura são utilizados análises da ativação e incremento da migração de macrófagos, com intuito de verificar a capacidade imunológica inespecífica dos peixes frente a um desafio. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi determinar o tempo de migração de monócitos/macrófagos para a cavidade peritoneal em matrinxã, Brycon amazonicus, por meio da técnica de inoculação de leveduras Saccharomyces cerevisiae, e verificar as possíveis alterações dos parâmetros hematológicos após o estímulo. Foram utilizados 30 matrinxãs com peso médio de 101,55 ± 24,50 g e comprimento médio de 19,75 ± 1,72 cm. Os tempos de inoculação utilizados foram 2, 4, 8 e 12 horas, sendo utilizados 6 animais por tempo. Após os períodos de incubação (2, 4, 8 e 12 horas), os exemplares foram anestesiados e alíquotas de sangue foram coletadas por punção do vaso caudal, para a análise: número total de células, contagem diferencial e total dos leucócitos e contagem total de trombócitos, hematócrito, taxa de hemoglobina e índices hematimétricos (VCM, HCM e CHCM). Os resultados mostram que a capacidade fagocítica do macrófago não apresentou diferenças significativas entre os tempos experimentais. Com relação ao índice fagocítico, o tempo de 2 horas representa o tempo em que os macrófagos fagocitaram maior número de leveduras com diferenças significativas em relação aos outros tempos experimentais, indicando que este tempo (2 horas) de incubação foi suficiente para a migração e ativação máxima dos macrófagos da cavidade peritoneal, da espécie estudada. Os valores do número de eritrócitos apresentaram diferenças entre os tempos de incubação. Entretanto, os valores dos outros parâmetros hematológicos não apresentaram diferenças significativas.

Pré-concentração de cádmio com Saccharomyces cerevisiae e determinação em águas fluviais usando espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado

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

Performance and intestinal mucosa development of broiler chickens fed diets containing Saccharomyces cerevisiae cell wall

Use of antibiotics as an additive in poultry diets to improve growth has been discussed in relation to bacterial resistance and the development of new products and management practices. This study was carried out to test the efficacy of a new substance (Saccharomyces cereviside cell walls, var. Calsberg- SCCW) obtained from the brewery industry, added (at 0.1 and 0.2%) to broiler chicken diets (based on corn and soybean meal), on performance and intestinal mucosa development. In Experiment 1 (carried out in litter-floor pens) the results revealed higher body weight gain,for the total experimental period and higher villus height at 7 d of age for the birds fed 0.2%,SCCW. In a field test using 44,000 broilers that,received feed containing 0.2% SCCW,. The results also showed higher body weight gain and better feed conversion for SCCW-supplemented birds. The present findings show that SCCW improved body weight gain in broiler chickens and that this effect can be attributed to the trophic effect of this product on the intestinal mucosa, because it increases villus height, particularly during the first 7. d of a chicken's life.

Saccharomyces Cerevisiae cell wall dietary supplementation on the performance and intestinal mucosa development and integrity of broiler chickens vaccinated against coccidiosis

This study was carried out to verify if Saccharomyces cerevisiae cell wall (SCCW) dietary supplementation (0.2%) was capable of protecting the intestinal mucosa of broiler chickens vaccinated against coccidiosis. Body weight gain, feed intake, feed conversion and intestinal mucosa morphometric parameters and epithelial loss were evaluated. In the experiment,400 day-old male chicks were distributed according to a completely randomized design in a 2x2 factorial arrangement. The following treatments were applied: T1 - no vaccination/ no SCCW supplementation; T2 - no vaccination/SCCW supplementation; T3 - vaccination/no SCCW supplementation; and T4 - vaccination/SCCW supplementation to four replicates of 25 birds each. Birds were vaccinated on the first day of age using a spray vaccine (Coccivac B®, Coopers), containing E. acervulina, E. maxima, E. mivati and E. tenella. S. cerevisiae cell wall was supplied from the first day of age. Live performance, intestinal morphometric parameters and epithelial loss were evaluated at 14, 21 and 28 days of age. Performance was affected by vaccination only at 21-days of age, when body weight gain was reduced in the vaccinated birds, but no body weight difference was observed on day 28. Vaccine also increased the crypt depth (p<0.05) in the duodenum and jejunum, suggesting a high cell activity in the crypt:villus transition area to maintain the epithelial cell turnover. Villi number/area (103,269 µm²) was not affected (p>0.05) by vaccine or cell wall supplementation, and epithelial loss was more pronounced in the duodenum and jejunum. In conclusion, the findings of this study suggest that S. cerevisiae cell wall supplementation may be an useful management tool to maintain the intestinal integrity of broilers vaccinated against coccidiosis.

Development and application of a Saccharomyces cerevisiae-expressed nucleocapsid protein-based enzyme-linked immunosorbent assay for detection of antibodies against infectious bronchitis virus

A Saccharomyces cerevisiae-expressed nucleocapsid (N) polypeptide of the M41 strain of infectious bronchitis virus (IBV) was used as antigen in a recombinant yeast-expressed N protein-based enzyme-linked immunosorbent assay (Y-N-ELISA). The Y-N-ELISA was rapid, sensitive, and specific for detecting chicken serum antibodies to IBV, and it compared favorably with a commercial ELISA.

Inflammation induced by inactivated Aeromonas hydrophila in Nile tilapia fed diets supplemented with Saccharomyces cerevisiae

The inflammatory response and hernatological parameters among Nile tilapia (Oreochromis niloticus) supplemented with Saccharomyces cerevisiae were evaluated six and 24 h after inoculation with inactivated Aeromonas hydrophila into the swim bladder. Six groups were formed (n = 10 each): G1 was treated with non-supplemented feed+injection with 0.65% saline solution; G2 with non-supplemented feed+ inoculation with A. hydrophila: G3 with feed containing 2% yeast+ injection with saline; G4 with feed containing 2% yeast + inoculation with A. hydrophila: G5 with feed containing 0.3% cell wall + injection with saline: and G6 with feed containing 0.3% cell wall + inoculation with A. hydrophila. In the groups inoculated with bacteria, the responses were more intense (P<0.05) than in those injected with saline. The groups receiving supplement that were inoculated with A. hydrophila accumulated a greater total number of cells at the lesion site (P<0.05) than did the non-supplemented groups, after six and 24 h. The groups receiving cell wall presented greater total accumulation of cells (P<0.005) that did those receiving yeast. The differential count showed that there were significantly greater number of thrombocytes (P< 0.05) and lower number of neutrophils, macrophages and lymphocytes (P<0.05) in the groups that received supplement, after 6 and 24 h, in relation to the non-supplemented groups. The values in the erythrocyte count, hemoglobin concentration and blood measurement indices did not differ statistically. The variation in circulating thrombocyte and leukocyte counts suggests that the inflammatory stimulus caused recruitment from reserve compartments to the blood. The groups that received yeast or yeast cell wall supplements presented increased nonspecific acute inflammatory response, thus suggesting that this has a beneficial effect on the immunological defense system. Published by Elsevier B.V.

Conditions affecting production of functional muscle recombinant alpha-tropomyosin in Saccharomyces cerevisiae

Yeasts are attractive hosts for heterologous protein production as they follow the general eukaryotic post-translational modification pattern. The well-known Saccharomyces cerevisiae has been used to produce a large variety of foreign proteins. The proper function of muscle tropomyosin depends on a specific modification at its N-terminus. Although tropomyosin has been produced in different expression systems, only the recombinant protein produced in the yeast Pichia pastoris has native-like functional properties. In this paper we describe the production of functional skeletal muscle tropomyosin in the yeast S. cerevisiae. The recombinant protein was produced in high amounts and production was strongly affected by genetic and environmental factors, including plasmid copy number, promoter strength, and growth media composition. (C) 2003 Elsevier B.V. (USA). All rights reserved.

Utilização da levedura desidratada (Saccharomyces cerevisiae) para leitões na fase inicial

Foi conduzido um experimento com o objetivo de avaliar o efeito da adição de diferentes níveis de levedura (Saccharomyces cerevisiae) desidratada na ração sobre o desempenho e a morfologia intestinal de leitões na fase inicial. Foram utilizados 280 leitões (fêmeas e machos castrados) de uma linha genética comercial de suínos, desmamados com 21 dias de idade e distribuídos em 20 baias, de acordo com o delineamento em blocos ao acaso, com 5 repetições e 4 tratamentos experimentais (0, 5, 10 e 15% de adição de levedura). Aos 45 dias de idade, três leitões de cada tratamento foram abatidos e colhidas amostras do duodeno e do jejuno para estudo da morfologia intestinal. Os níveis crescentes de levedura desidratada nas rações não afetaram (P>0,05) o ganho de peso, o consumo de ração e a conversão alimentar dos leitões. Com relação à morfologia do duodeno e do jejuno, também não houve efeito (P>0,05) dos níveis de levedura estudados sobre a altura das vilosidades, das profundidades das criptas e da relação vilosidade/cripta. Os resultados permitiram concluir que a levedura desidratada pode ser adicionada em até 15% nas rações de suínos na fase inicial.

Effect of acibenzolar-S-methyl and Saccharomyces cerevisiae on the activation of Eucalyptus defences against rust

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