Small RNA as global regulator of carbon catabolite repression in Pseudomonas aeruginosa.

In the metabolically versatile bacterium Pseudomonas aeruginosa, the RNA-binding protein Crc is involved in catabolite repression of a range of degradative genes, such as amiE (encoding aliphatic amidase). We found that a CA-rich sequence (termed CA motif) in the amiE translation initiation region was important for Crc binding. The small RNA CrcZ (407 nt) containing 5 CA motifs was able to bind the Crc protein with high affinity and to remove it from amiE mRNA in vitro. Overexpression of crcZ relieved catabolite repression in vivo, whereas a crcZ mutation pleiotropically prevented the utilization of several carbon sources. The sigma factor RpoN and the CbrA/CbrB two-component system, which is known to maintain a healthy carbon-nitrogen balance, were necessary for crcZ expression. During growth on succinate, a preferred carbon source, CrcZ expression was low, resulting in catabolite repression of amiE and other genes under Crc control. By contrast, during growth on mannitol, a poor carbon source, elevated CrcZ levels correlated with relief of catabolite repression. During growth on glucose, an intermediate carbon source, CrcZ levels and amiE expression were intermediate between those observed in succinate and mannitol media. Thus, the CbrA-CbrB-CrcZ-Crc system allows the bacterium to adapt differentially to various carbon sources. This cascade also regulated the expression of the xylS (benR) gene, which encodes a transcriptional regulator involved in benzoate degradation, in an analogous way, confirming this cascade's global role.

Persistence and cell culturability of biocontrol strain Pseudomonas fluorescens CHA0 under plough pan conditions in soil and influence of the anaerobic regulator gene anr.

Certain fluorescent pseudomonads can protect plants from soil-borne pathogens, and it is important to understand how these biocontrol agents survive in soil. The persistence of the biocontrol strain Pseudomonas fluorescens CHA0-Rif under plough pan conditions was assessed in non-sterile soil microcosms by counting total cells (immunofluorescence microscopy), intact cells (BacLight membrane permeability test), viable cells (Kogure's substrate-responsiveness test) and culturable cells (colony counts on selective plates) of the inoculant. Viable but non-culturable cells of CHA0-Rif (106 cells g-1 soil) were found in flooded microcosms amended with fermentable organic matter, in which the soil redox potential was low (plough pan conditions), in agreement with previous observations of plough pan samples from a field inoculated with CHA0-Rif. However, viable but non-culturable cells were not found in unamended flooded, amended unflooded or unamended unflooded (i.e. control) microcosms, suggesting that such cells resulted from exposure of CHA0-Rif to a combination of low redox potential and oxygen limitation in soil. CHA0-Rif is strictly aerobic. Its anaerobic regulator ANR is activated by low oxygen concentrations and it controls production of the biocontrol metabolite hydrogen cyanide under microaerophilic conditions. Under plough pan conditions, an anr-deficient mutant of CHA0-Rif and its complemented derivative displayed the same persistence pattern as CHA0-Rif, indicating that anr was not implicated in the formation of viable but non-culturable cells of this strain at the plough pan.

Propriedades químicas de uma Terra Roxa Estruturada influenciadas pela cobertura vegetal de inverno e pela adubação orgânica e mineral

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a influência da cobertura vegetal de inverno, constituída de uma associação de aveia preta (Avena strigosa Schreb) com nabo forrageiro (Raphanus sativus L.), da adubação orgânica com esterco de aves e da adubação mineral sobre propriedades químicas de uma Terra Roxa Estruturada do estado de Santa Catarina. As análises foram realizadas em amostras de solo coletadas em agosto de 1994 e janeiro de 1995, nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-30 cm, em um experimento iniciado em 1990. Observou-se que a cobertura vegetal de inverno mostrou-se eficiente na manutenção de nutrientes, especialmente o potássio, e dos níveis de carbono orgânico, dentro dos limites da camada arável. O uso de adubo orgânico proporcionou acúmulo de nutrientes no solo, enquanto os adubos organomineral e mineral mostraram tendência de redução, principalmente dos níveis de potássio do solo.

Influência da cobertura vegetal de inverno e da adubação orgânica e, ou, mineral sobre as propriedades físicas de uma Terra Roxa Estruturada

O presente trabalho objetivou avaliar a influência da cobertura vegetal de inverno, constituída de uma associação de aveia preta (Avena strigosa Schreb) com nabo forrageiro (Raphanus sativus L.), da adubação orgânica com esterco de aves, da adubação orgânica e mineral e da adubação mineral sobre propriedades físicas do solo, numa Terra Roxa Estruturada do estado de Santa Catarina. As análises foram realizadas em amostras de solo coletadas em agosto de 1994 e janeiro de 1995, nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-30 cm, em um experimento iniciado em 1990. Verificou-se uma redução na estabilidade de agregados maiores que 4,76 mm, quando se fez uso de adubação orgânica, bem como aumento na estabilidade de agregados das classes de diâmetro 4,76 a 2,00 e 2,00 a 1,00 mm. Na camada de solo de 0-10 cm, observou-se que o adubo orgânico aumentou a macroporosidade e diminuiu a densidade do solo, enquanto a adubação orgânica e mineral reduziu a macroporosidade e aumentou a microporosidade e a densidade do solo.

A cobertura vegetal de inverno e a adubação orgânica e, ou, mineral influenciando a sucessão feijão/milho

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a influência da cobertura vegetal de inverno, constituída de uma associação de aveia preta (Avena strigosa Schreb) com nabo forrageiro (Raphanus sativus L.), da adubação orgânica com esterco de aves e da adubação mineral sobre o rendimento de grãos da sucessão feijão/milho numa Terra Roxa Estruturada do estado de Santa Catarina. A cobertura do solo influenciou o rendimento de grãos de feijão, mas não o de milho. Isto pode ser atribuído à produção de uma safra de feijão antes do estabelecimento da cultura do milho e ao fato de a associação de aveia preta com nabo forrageiro apresentar uma relação C/N mais estreita que a da aveia. Independentemente do uso da cobertura vegetal, a prática da adubação promoveu aumento do rendimento de grãos de feijão, enquanto o de milho só foi favorecido no tratamento sem cobertura, não havendo distinção entre os tipos de adubo.

p21WAF1/Cip1 is a negative transcriptional regulator of Wnt4 expression downstream of Notch1 activation.

In keratinocytes, the cyclin/CDK inhibitor p21(WAF1/Cip1) is a direct transcriptional target of Notch1 activation; loss of either the p21 or Notch1 genes expands stem cell populations and facilitates tumor development. The Notch1 tumor-suppressor function was associated with down-regulation of Wnt signaling. Here, we show that suppression of Wnt signaling by Notch1 activation is mediated, at least in part, by down-modulation of Wnts gene expression. p21 is a negative regulator of Wnts transcription downstream of Notch1 activation, independently of effects on the cell cycle. More specifically, expression of the Wnt4 gene is under negative control of endogenous p21 both in vitro and in vivo. p21 associates with the E2F-1 transcription factor at the Wnt4 promoter and causes curtailed recruitment of c-Myc and p300, and histone hypoacetylation at this promoter. Thus, p21 acts as a selective negative regulator of transcription and links the Notch and Wnt signaling pathways in keratinocyte growth control.

Fracionamento densimétrico da matéria orgânica do solo sob diferentes sistemas de manejo e cobertura vegetal em Paty do Alferes (RJ)

Sistemas de manejo conservacionistas aumentam o conteúdo de carbono (C) e nitrogênio (N) orgânico do solo. Todavia, os efeitos sobre as frações leves da matéria orgânica do solo (MOS) ainda são pouco conhecidos, especialmente em ambiente tropical. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito dos sistemas de preparo do solo, cultivado com oleráceas, na distribuição das frações leves (livre e intra-agregado) da matéria orgânica em Latossolo Vermelho em Paty do Alferes (RJ). Os tratamentos estudados foram: preparo convencional (PC), preparo em nível (PN) e cultivo mínimo (CM). Como referência, foram utilizadas uma área com cobertura vegetal de gramíneas (GR) e uma parcela sem cobertura vegetal (SC). As amostras de terra foram coletadas no verão 1998/99, nas profundidades de 0-5 e 5-10 cm. A distribuição do peso das frações leves diferiu significativamente entre os tratamentos. Em relação ao tratamento PC, houve aumento de 70 e 58 % na quantidade das frações leves livre e intra-agregado, respectivamente, no sistema CM. O conteúdo de C orgânico e N total das frações leves foi maior na parcela GR. Considerando os atributos avaliados, os tratamentos PN e cm são recomendados para as condições de solo e ambiente para o cultivo de oleráceas em Paty do Alferes.

Erosão hídrica influenciada por condições físicas de superfície e subsuperfície do solo resultantes do seu manejo, na ausência de cobertura vegetal

Práticas diferenciadas de manejo resultam em condições físicas de superfície e subsuperfície do solo distintas, as quais, por sua vez, resultam em níveis de erosão hídrica variados. Com isto em mente, realizou-se um estudo a campo com o objetivo de avaliar o efeito de formas de preparo e cultivo do solo e de manejo dos resíduos culturais em algumas de suas condições físicas de superfície e subsuperfície, em relação à erosão hídrica, durante 5,5 anos. Para tal, utilizou-se chuva simulada sobre um Argissolo Vermelho distrófico típico, bastante degradado pelo manejo anterior, com declividade de 0,08 m m-1. Os tratamentos consistiram dos cultivos de milho e aveia preta, em semeadura direta e em preparo convencional de solo (este com incorporação e com remoção dos resíduos culturais), e do sem cultivo, em preparo convencional de solo (testemunha). Tais tratamentos encontravam-se na condição de solo recém-mobilizado, ou consolidado, e desprovido de cobertura vegetal por ocasião dos testes de erosão com chuva simulada. Estes, em número de dez, foram realizados com o simulador de chuva de braços rotativos, na intensidade de 64 mm h-1 e duração de 90 min, logo após a colheita de uma cultura e o preparo do solo, ou não, para o estabelecimento da cultura seguinte. A incorporação sistemática dos resíduos culturais ao solo recuperou sua estrutura e diminuiu a perda de solo praticamente em 3/4, comparada a sua remoção, resultando também na menor perda de solo no estudo. Devido à recém-criada rugosidade superficial do solo, os tratamentos com preparo convencional apresentaram as maiores capacidades de retenção e infiltração de água, resultando em retardamento da enxurrada e, logo, baixa perda de água, comparados à semeadura direta, independentemente do cultivo e da incorporação ou remoção dos resíduos culturais. O preparo convencional sem cultivo, apesar de apresentar rugosidade superficial similar ao com cultivo, mostrou a maior perda de solo no estudo. A semeadura direta, apesar de também ter recuperado a estrutura do solo pelo cultivo, apresentou a maior perda de água, ficando a perda de solo próxima à do preparo convencional com resíduo cultural removido e intermediária entre o preparo convencional com resíduo cultural incorporado e o sem cultivo. A perda de solo após o cultivo do milho foi praticamente o dobro da observada após o cultivo da aveia preta, independentemente do preparo do solo e da incorporação ou remoção dos resíduos culturais, enquanto a perda de água foi apenas ligeiramente maior. Os resultados confirmaram que as condições físicas de superfície e subsuperfície do solo resultantes do seu manejo que governam as perdas de solo por erosão hídrica são distintas das que governam as perdas de água pelo mesmo fenômeno.

Atividade da urease em latossolos sob influência da cobertura vegetal e da época de amostragem

O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito do tipo de vegetação e da época de amostragem na atividade da urease em dois diferentes solos tropicais. O experimento foi instalado em Latossolo Vermelho Aluminoférrico típico e Latossolo Vermelho distrófico típico sob cinco diferentes culturas: pinus, eucalipto, citrus, soja e milho. As amostragens de solo foram efetuadas mensalmente, de abril de 1990 a março de 1991, determinando-se a atividade da urease, o N-total e o C-orgânico. A atividade da urease variou de acordo com a época de amostragem, apresentando valores mais elevados nos meses mais quentes e úmidos. A cobertura vegetal influenciou a conversão de N-uréia a N-NH4, observando-se maior atividade da urease nas amostras de solo sob pinus e eucalipto, embora, no início do ciclo das culturas da soja e do milho, a atividade da urease também tenha sido elevada.

Adubação orgânica da batata com esterco e, ou, Crotalaria juncea: I - produtividade vegetal e estoque de nutrientes no solo em longo prazo

No Agreste paraibano, a batata (Solanum tuberosum L.) é importante cultura comercial, embora seja limitada pela variabilidade e escassez de chuvas e pela baixa fertilidade do solo. O esterco é a principal fonte de nutrientes utilizada para fertilização do solo, porém geralmente não é disponível em quantidade suficiente nas propriedades rurais para suprir a demanda das culturas agrícolas. Como alternativa tem sido recomendada a adubação verde com Crotalaria juncea L. Realizou-se um experimento, de 1996 a 2002, em um Neossolo Regolítico, com o objetivo de quantificar a produtividade da batata e o estoque de nutrientes no solo, após incorporações anuais de esterco e, ou, crotalária. Os tratamentos consistiram de: incorporação da crotalária (C), adição de 15 t ha-1 de esterco caprino (E), incorporação de crotalária + 7,5 t ha-1 de esterco (CE) e testemunha (T). No final do experimento, o tratamento E promoveu aumentos de 73, 45, 221 e 43 % nos teores de N total, P total, P e K extraíveis (Mehlich-1) do solo, respectivamente, em relação à testemunha. Os tratamentos C e CE aumentaram o N total do solo em 76 e 63 %, mas não aumentaram o teor dos outros nutrientes. Os acúmulos médios de massa seca, N, P e K na parte aérea da crotalária nos tratamentos, ao longo dos cinco anos, foram de 3.550, 69, 6 e 55 kg ha-1, respectivamente. As produtividades médias de tubérculos, ao longo dos cinco anos de colheita, foram de 15.204, 12.053, 11.085 e 7.926 kg ha-1 nos tratamentos CE, C, E e T, respectivamente. Apesar de a adição de 15 t ha-1 de esterco ter proporcionado os maiores aumentos nos nutrientes do solo, as maiores produtividades de tubérculos ao longo do período do estudo foram obtidas quando se combinou o plantio e a incorporação de crotalária com a adição de 7,5 t ha-1 de esterco.

The global regulator GacA of Pseudomonas fluorescens CHA0 is required for the suppression of root diseases in dicotyledons but not in Gramineae

Pseudomonas fluorescens strain CHA0 suppresses various plant diseases caused by soil-borne fungi. The pseudomonad produces the antimicrobial metabolites 2,4-diacetylphloroglucinol (Phl), pyoluteorin (Plt) and hydrogen cyanide, which are important for disease suppression, as well as the siderophores pyoverdine (Pvd), salicylic acid (Sal) and pyochelin (Pch). In the current work, a derivative of CHA0 with a mutation in the global regulator gene gacA (GacA−), which is unable to produce Phl, Plt and HCN, failed to protect the dicotyledonous plants cress and cucumber against damping-off caused by Pythium ultimum. In contrast, the GacA− mutant could still protect the Gramineae wheat and maize against damping-off mediated by the same strain of P. ultimum, and wheat against take-all caused by Gaeumannomyces graminis. However, the GacA− mutant overproduced Pch and Pvd. To gain more insight into disease protection afforded by the GacA− mutant, a GacA− Pvd− double mutant (strain CHA496) was constructed by gene replacement. Strain CHA496 overproduced Pch and Sal compared with CHA0 and protected wheat against P. ultimum and G. graminis, whereas cress and cucumber were not protected. Addition of FeCl3 repressed Pch and Sal production by strain CHA496 in vitro and impaired the protection of wheat in soil microcosms. In conclusion, a functional gacA gene was necessary for the protection of dicotyledons against root diseases, but not for that of Gramineae. Results indicated also that Pch and/or Sal were involved in the ability of the GacA− Pvd− mutant of CHA0 to suppress root diseases in Gramineae.

Mobilidade de íons em solo ácido com aplicação de calcário, ácido orgânico e material vegetal em superfície

Há controvérsias quanto à eficiência da correção da acidez da camada subsuperficial pela aplicação de calcário na presença de materiais vegetais de plantas de cobertura e faltam informações sobre os mecanismos envolvidos no processo. O objetivo deste estudo foi quantificar a contribuição dos materiais vegetais de plantas de cobertura, com ênfase nos seus conteúdos de ácidos orgânicos de baixa massa molar e nutrientes solúveis, sobre a mobilização, no perfil do solo, dos produtos da dissolução do calcário aplicado em superfície. Foram desenvolvidos dois experimentos em laboratório, usando colunas de PVC de 30 cm de altura com amostras deformadas de um Latossolo Vermelho textura muito argilosa. Os tratamentos constituíram-se da aplicação isolada ou conjunta de calcário para atingir 80 % de saturação por bases (6,1 t ha-1) e de materiais vegetais (20 t ha-1) de nabo forrageiro e aveia-preta, bem como de soluções de ácidos orgânicos e sais neutros aproximadamente equivalentes ao conteúdo dessas espécies. A calagem isolada ou em associação com os materiais vegetais promoveu a redução da acidez somente na camada superficial (0-8 cm). A baixa taxa de recuperação dos ácidos orgânicos adicionados (< 7,2 %) indica que essas substâncias presentes na massa seca do nabo forrageiro foram rapidamente degradadas por microrganismos ou adsorvidas aos colóides do solo, tendo pouca influência na mobilização de cátions. Parte substancial do efeito sobre a mobilização de íons pela aplicação de material vegetal de nabo forrageiro se deveu à composição química do material, em vista da alta solubilidade em água dos cátions (65 a 71 %) e ânions (84 %). Além disso, a solução de sais foi o tratamento mais eficiente para deslocar o Al do solo para as soluções percoladas. A adição de materiais vegetais teve pouca influência na mobilização no perfil do solo dos produtos da dissolução do calcário aplicado em superfície.

Contaminação do solo com antraceno e creosoto e o crescimento vegetal e a colonização micorrízica pelo Glomus etunicatum

A contaminação do solo por compostos orgânicos, especialmente os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) de petróleo, é um problema crescente e que traz graves conseqüências ambientais. Para avaliar os impactos causados por esses compostos, torna-se necessário conhecer seus efeitos sobre as plantas e a microbiota rizosférica associada. No presente estudo avaliaram-se os efeitos de antraceno e creosoto no crescimento e na colonização micorrízica de Brachiaria brizantha e Pueraria phaseoloides. Antraceno e creosoto foram aplicados a um solo infestado com o fungo micorrízico Glomus etunicatum, sendo: antraceno nas concentrações de 0; 0,25; 0,5; 0,75 e 1 g kg-1 solo; e creosoto nas concentrações de 0; 0,5; 1; 2 e 3 g kg-1 solo. O solo com os tratamentos foi colocado em tubetes (290 cm³) e semeado com as plantas-teste, as quais foram cultivadas por seis semanas. Verificou-se que o antraceno não afetou o crescimento da puerária e teve pequeno estímulo no crescimento da braquiária na dose mais baixa, enquanto o creosoto reduziu o crescimento da braquiária e não teve efeito na puerária. Entretanto, ambos os contaminantes inibiram a colonização micorrízica da puerária, atingindo redução de cerca de 90 % em relação ao controle. Em concentrações bem inferiores às encontradas em solos contaminados, a colonização micorrízica foi inibida em 50 %, ficando evidente o potencial de impacto desses poluentes na relação planta-fungo micorrízico. Na braquiária não foi encontrada colonização micorrízica. Fica evidenciada a resposta diferenciada das duas espécies estudadas aos contaminantes e o acentuado efeito negativo destes sobre a colonização micorrízica. A puerária, por ter se mostrado insensível aos HAPs, nas concentrações estudadas, apresenta potencial para aplicação na fitorremediação de áreas impactadas por esses contaminantes.

PCAF regulates the stability of the transcriptional regulator and cyclin-dependent kinase inhibitor p27Kip1

P27(Kip1) (p27) is a member of the Cip/Kip family of cyclin-dependent kinase inhibitors. Recently, a new function of p27 as transcriptional regulator has been reported. It has been shown that p27 regulates the expression of target genes mostly involved in splicing, cell cycle, respiration and translation. We report here that p27 directly binds to the transcriptional coactivator PCAF by a region including amino acids 91-120. PCAF associates with p27 through its catalytic domain and acetylates p27 at lysine 100. Our data showed that overexpression of PCAF induces the degradation of p27 whereas in contrast, the knockdown of PCAF stabilizes the protein. A p27 mutant in which K100 was substituted by arginine (p27-K100R) cannot be acetylated by PCAF and has a half-life much higher than that of p27WT. Moreover, p27-K100R remains stable along cell-cycle progression. Ubiquitylation assays and the use of proteasome inhibitors indicate that PCAF induces p27 degradation via proteasome. We also observed that knockdown of skp2 did not affect the PCAF induced degradation of p27. In conclusion, our data suggest that the p27 acetylation by PCAF regulates its stability.

Loss of Memo, a novel FGFR regulator, results in reduced lifespan.

Memo is a widely expressed 33-kDa protein required for heregulin (HRG)-, epidermal growth factor (EGF)-, and fibroblast growth factor (FGF)-induced cell motility. Studies in mouse embryonic fibroblasts, wild-type or knockout for Memo, were performed to further investigate the role of Memo downstream of FGFR. We demonstrated that Memo associates with the FGFR signalosome and is necessary for optimal activation of signaling. To uncover Memo's physiological role, Memo conditional-knockout mice were generated. These animals showed a reduced life span, increased insulin sensitivity, small stature, graying hair, alopecia, kyphosis, loss of subcutaneous fat, and loss of spermatozoa in the epididymis. Memo-knockout mice also have elevated serum levels of active vitamin D, 1,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25(OH)2D), and calcium compared to control littermates expressing Memo. In summary, the results from in vivo and in vitro models support the hypothesis that Memo is a novel regulator of FGFR signaling with a role in controlling 1,25(OH)2D production and normal calcium homeostasis.