Rayleigh scattering by hexagonal ice crystals and the interpretation of dual-polarisation radar measurements

Dual-polarisation radar measurements provide valuable information about the shapes and orientations of atmospheric ice particles. For quantitative interpretation of these data in the Rayleigh regime, common practice is to approximate the true ice crystal shape with that of a spheroid. Calculations using the discrete dipole approximation for a wide range of crystal aspect ratios demonstrate that approximating hexagonal plates as spheroids leads to significant errors in the predicted differential reflectivity, by as much as 1.5 dB. An empirical modification of the shape factors in Gans's spheroid theory was made using the numerical data. The resulting simple expressions, like Gans's theory, can be applied to crystals in any desired orientation, illuminated by an arbitrarily polarised wave, but are much more accurate for hexagonal particles. Calculations of the scattering from more complex branched and dendritic crystals indicate that these may be accurately modelled using the new expression, but with a reduced permittivity dependent on the volume of ice relative to an enclosing hexagonal prism.

Equation for the microwave backscatter cross section of aggregate snowflakes using the self-similar Rayleigh–Gans approximation

In this paper an equation is derived for the mean backscatter cross section of an ensemble of snowflakes at centimeter and millimeter wavelengths. It uses the Rayleigh–Gans approximation, which has previously been found to be applicable at these wavelengths due to the low density of snow aggregates. Although the internal structure of an individual snowflake is random and unpredictable, the authors find from simulations of the aggregation process that their structure is “self-similar” and can be described by a power law. This enables an analytic expression to be derived for the backscatter cross section of an ensemble of particles as a function of their maximum dimension in the direction of propagation of the radiation, the volume of ice they contain, a variable describing their mean shape, and two variables describing the shape of the power spectrum. The exponent of the power law is found to be −. In the case of 1-cm snowflakes observed by a 3.2-mm-wavelength radar, the backscatter is 40–100 times larger than that of a homogeneous ice–air spheroid with the same mass, size, and aspect ratio.

Increased aerobic metabolism is essential for the beneficial effects of caloric restriction on yeast life span

Calorie restriction is a dietary regimen capable of extending life span in a variety of multicellular organisms. A yeast model of calorie restriction has been developed in which limiting the concentration of glucose in the growth media of Saccharomyces cerevisiae leads to enhanced replicative and chronological longevity. Since S. cerevisiae are Crabtree-positive cells that present repression of aerobic catabolism when grown in high glucose concentrations, we investigated if this phenomenon participates in life span regulation in yeast. S. cerevisiae only exhibited an increase in chronological life span when incubated in limited concentrations of glucose. Limitation of galactose, raffinose or glycerol plus ethanol as substrates did not enhance life span. Furthermore, in Kluyveromyces lactis, a Crabtree-negative yeast, glucose limitation did not promote an enhancement of respiratory capacity nor a decrease in reactive oxygen species formation, as is characteristic of conditions of caloric restriction in S. cerevisiae. In addition, K. lactis did not present an increase in longevity when incubated in lower glucose concentrations. Altogether, our results indicate that release from repression of aerobic catabolism is essential for the beneficial effects of glucose limitation in the yeast calorie restriction model. Potential parallels between these changes in yeast and hormonal regulation of respiratory rates in animals are discussed.

Trypanosome Prereplication Machinery Contains a Single Functional Orc1/Cdc6 Protein, Which Is Typical of Archaea

In unicellular eukaryotes, such as Saccharomyces cerevisiae, and in multicellular organisms, the replication origin is recognized by the heterohexamer origin recognition complex (ORC) containing six proteins, Orc1 to Orc6, while in members of the domain Archaea, the replication origin is recognized by just one protein, Orc1/Cdc6; the sequence of Orc1/Cdc6 is highly related to those of Orc1 and Cdc6. Similar to Archaea, trypanosomatid genomes contain only one gene encoding a protein named Orc1. Since trypanosome Orc1 is also homologous to Cdc6, in this study we named the Orc1 protein from trypanosomes Orc1/Cdc6. Here we show that the recombinant Orc1/Cdc6 from Trypanosoma cruzi (TcOrc1/Cdc6) and from Trypanosoma brucei (TbOrc1/Cdc6) present ATPase activity, typical of prereplication machinery components. Also, TcOrc1/Cdc6 and TbOrc1/Cdc6 replaced yeast Cdc6 but not Orc1 in a phenotypic complementation assay. The induction of Orc1/Cdc6 silencing by RNA interference in T. brucei resulted in enucleated cells, strongly suggesting the involvement of Orc1/Cdc6 in DNA replication. Orc1/Cdc6 is expressed during the entire cell cycle in the nuclei of trypanosomes, remaining associated with chromatin in all stages of the cell cycle. These results allowed us to conclude that Orc1/Cdc6 is indeed a member of the trypanosome prereplication machinery and point out that trypanosomes carry a prereplication machinery that is less complex than other eukaryotes and closer to archaea.

The geodiamolide H, derived from Brazilian sponge Geodia corticostylifera, regulates actin cytoskeleton, migration and invasion of breast cancer cells cultured in three-dimensional environment

We are investigating effects of the depsipeptide geodiamolide H, isolated from the Brazilian sponge Geodia corticostylifera, on cancer cell lines grown in 3D environment. As shown previously geodiamolide H disrupts actin cytoskeleton in both sea urchin eggs and breast cancer cell monolayers. We used a normal mammary epithelial cell line MCF 10A that in 3D assay results formation of polarized spheroids. We also used cell lines derived from breast tumors with different degrees of differentiation: MCF7 positive for estrogen receptor and the Hs578T, negative for hormone receptors. Cells were placed on top of Matrigel. Spheroids obtained from these cultures were treated with geodiamolide H. Control and treated samples were analyzed by light and confocal microscopy. Geodiamolide H dramatically affected the poorly differentiated and aggressive Hs578T cell line. The peptide reverted HsS78T malignant phenotype to polarized spheroid-like structures. MCF7 cells treated by geodiamolide H exhibited polarization compared to controls. Geodiamolide H induced striking phenotypic modifications in Hs578T cell line and disruption of actin cytoskeleton. We investigated effects of geodiamolide H on migration and invasion of Hs578T cells. Time-lapse microscopy showed that the peptide inhibited migration of these cells in a dose-dependent manner. Furthermore invasion assays revealed that geodiamolide H induced a 30% decrease on invasive behavior of Hs578T cells. Our results suggest that geodiamolide H inhibits migration and invasion of Hs578T cells probably through modifications in actin cytoskeleton. The fact that normal cell lines were not affected by treatment with geodiamolide H stimulates new studies towards therapeutic use for this peptide.

Cultura de anteras e embriogênese de genótipos selecionados de cevada (Hordeum vulgare L.ssp.vulgare)

A eficiência da técnica de cultura de anteras, em escala comercial, ainda pode ser considerada baixa quando medida em número de plantas duplo-haplóides férteis obtidas para cada antera estabelecida in vitro. Dessa forma, o presente trabalho é pioneiro no estudo detalhado da embriogênese in vitro do micrósporo e do grão de pólen de cevada (Hordeum vulgare L. ssp. vulgare). Com o objetivo de contribuir para o aperfeiçoamento da técnica de cultura de anteras foi analisada a embriogênese, com especial ênfase na etapa da indução, através de análises citológicas e histológicas de anteras cultivadas in vitro. Foram analisadas uma cultivar brasileira de cevada, em comparação com linhagens de duas outras cultivares brasileiras, que foram selecionadas, por seleção divergente para maior ou para menor resposta na indução da rota embriogênica e, respectivamente, para menor ou para maior capacidade de regenerar plântulas verdes. Somente foram estabelecidas em cultivo in vitro as anteras que apresentaram micrósporos e pólens jovens, das linhagens selecionadas da cultivar A-05 (S3A22 e S3A23), e da cultivar BR-2(S3B63 e, apenas na cultura de anteras, S3B61), bem como da cultivar MN-599 (nãoselecionada). Para as análises histológicas, foram fixadas, a cada dois dias, duas anteras, correspondentes a cada fileira da mesma espiga, após o início do cultivo in vitro. As anteras em cultivo e respectivas estruturas multicelulares foram fixadas em FAA 50%, desidratadas em série etílica e incluídas em hidroxietilmetacrilato. Os blocos de resina polimerizada foram secionados longitudinalmente com 3 mm de espessura. Para as análises citológicas foram fixadas, de cada espiga recém-coletada, três espiguetas sendo uma da base, outra do meio e outra do ápice. Após o pré-tratamento à baixa temperatura (5 °C), porém antes do cultivo in vitro, foram fixadas três anteras (amostras utilizadas como controles). A cada três dias, durante o cultivo, três anteras foram fixadas (até 18 dias). As anteras em cultivo e estruturas multicelulares foram fixadas em Farmer e FAA 50%, transferidas após 24 horas para etanol 70%. Na cultura in vitro das anteras houve diferenças entre uma das linhagens da cultivar A-05 em relação a cultivar MN- 599, na produção inicial de estruturas embriogênicas, diferença que desapareceu na produção total. Entretanto, houve diferenças na formação dos xiii embriões: a cv.MN-599 formou embriões bem diferenciados ao passo que a linhagem S3A22 produziu um número aparentemente menor, sendo que os embriões não eram bem diferenciados. A linhagem S3B63 não apresentou embriões até o final da análise histológica. Considerando que a amostra dessa linhagem, mantida em cultura, formou plantas verdes, pode-se propor que a formação de embriões deve ocorrer posteriormente ao desenvolvimento da cv.MN-599. Cabe destacar que houve diferenças significativas entre as cultivares A-05 e BR-2 quanto à regeneração de plântulas verdes. Esses resultados indicam ter havido maior eficiência da seleção em relação à etapa da regeneração. Com relação às categorias classificatórias dos micrósporos e grãos de pólen, constatou-se que desde o início da análise histológica (2o dia de cultivo in vitro) até o final (34o dia), foram observados micrósporos, o mesmo tendo sido observado na análise citológica. Os grãos de pólen multinucleados ocorreram praticamente em todo o período de cultivo in vitro, em ambas análises; não ocorrendo nos controles da citologia (antes do cultivo); os multinucleados foram observados a partir do 3o dia, enquanto que os multicelulares a partir do 4o dia de cultivo. As estruturas multicelulares foram observadas a partir do 8o dia. A quantidade e o tamanho das estruturas multicelulares foram variáveis ao longo da análise histológica, sendo que do 14o ao 20o dia foram encontradas as de maiores dimensões, resultantes da proliferação celular por mitoses sucessivas. A partir do 22o dia (cultivar MN- 599), a ocorrência de estruturas multicelulares no interior dos lóculos da antera diminuiu, predominando o processo de proliferação externo às anteras. Para as linhagens, a partir do 18o dia foram observadas estruturas multicelulares liberadas das anteras. A análise das estruturas multicelulares permitiu classificá-las em quatro categorias: 1. SFD: Sem forma definida; 2. MAC: meristema apical caulinar; 3. MAR: meristema apical radical embrionário adventício; e 4. Embriões. As estruturas amorfas apareceram em maior número, quando comparadas com as outras categorias. Em síntese: as linhagens selecionadas e a cultivar diferiram não apenas no tempo necessário para a formação dos embriões, mas também no desenvolvimento dos mesmos, que foi mais diferenciado na cultivar MN-599, porém sendo observados mais cedo na linhagem S3A22 e S3A23, do que na cultivar MN-599.

Scaling-Up of Dental Pulp Stem Cells Isolated from Multiple Niches

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

Coléteres dendróides em Alibertia sessilis (Vell.) K. Schum., uma espécie não-nodulada de Rubiaceae

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

Amblyomma triste (Koch, 1844) (Acari : Ixodidae) Ovaries: An ultrastructural analysis

This study presents an ultrastructural analysis of the ovary of the tick, Amblyomma triste. The ovary of this species is of the panoistic type that is, without nursing and follicular cells. It is composed of a layer of epithelial cells forming a wall and of germinative cells that generate the oocytes which remain attached to the external margin of this wall by a multicellular pedicel. The different developmental stages in the oocytes had been described by Oliveira et al. [Oliveira, P.R., Bechara, G.H., Camargo-Mathias, M.I., 2006. Amblyomma triste (Koch, 1844) (Acari: Ixodidae): Morphological description of the ovary and of vitellogenesis. Experimental Parasitology 113, 179-185]. The results of the investigation suggest that besides exogenous production of vitellogenic elements, endogenous production can take place simultaneously, contributing to the development and growth of the oocytes. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Ontogenia da semente de Tabebuia ochracea (Cham.) Standl. (Bignoniaceae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

A macro- and micromorphological survey of floral and extrafloral nectaries in the epiphytic cactus Rhipsalis teres (Cactoideae: Rhipsalideae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudos de microscopia óptica e de microscopia eletrônica de varredura em folhas de Mentha spicata e de Mentha spicata x suaveolens (Lamiaceae)

O presente trabalho tem como objetivo realizar um estudo de anatomia foliar por meio de microscopia óptica e de microscopia eletrônica de varredura em Mentha spicata L. e Mentha spicata X suaveolens, caracterizando histologicamente a lâmina foliar. Secções transversais e paradérmicas da região mediana do limbo foliar mostraram a presença de epiderme unisseriada, coberta por uma fina camada de cutícula, apresentando tricomas glandulares do tipo capitado e peltado e não glandulares unisseriados multicelulares, não ramificados. O mesofilo de ambas as espécies é dorsiventral, com parênquima paliçádico uniestratificado, com células alongadas e rico em inclusões citoplasmáticas. O parênquima lacunoso é formado por três a quatro camadas de células irregulares. Os tricomas capitados presentes são classificados como do tipo I, e apresentam-se com uma célula basal, uma célula peduncular e uma grande célula apical, cujo formato varia de circular a piriforme. Os tricomas peltados consistem de uma célula basal, uma célula peduncular curta, larga e unicelular, com paredes externas cutinizadas e uma cabeça grande multicelular com 12 células secretoras, distribuídas radialmente em dois círculos concêntricos, o central com 4 células e o externo com 8 células, as quais acumulam o produto da secreção em uma cavidade entre a cutícula e as células secretoras; o pé do tricoma glandular está inserido em 11 células epidérmicas. Há predominância de tricomas capitados em relação aos tricomas peltados em ambas as espécies de Mentha.

Caracterização anatômica e química de folhas de Jacaranda puberula (Bignoniaceae) presente na Mata Atlântica

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

Aspectos da organografia e anatomia foliar do amendoim: genótipos so-53 e so-909

Estudos morfológicos foliares foram efetuados em dois genótipos de amendoim (Arachis hypogaea L.), do grupo Valência, completando informações contidas em trabalhos anteriores. O amendoim, importante cultura mundial, possui o Brasil como centro de origem e dispersão de suas espécies. Nenhuma pesquisa havia sido realizada em organografia nem em anatomia foliar, com genótipos em cultivo no País. O genótipo SO-53 ('Tatu') é suscetível às mais relevantes moléstias fúngicas foliares, ocupando a maior área do amendoim cultivado no Brasil. O SO-909 (PI-259747) tem sido freqüentemente citado como fonte de resistência às moléstias fúngicas foliares, em trabalhos de fitopatologia. Medições macroscópicas, com o uso de paquímetro, bem como observações microscópicas, através de fotomicroscópio, foram efetuadas. Um estudo organográfico foi executado com as folhas de plantas de campo, bem como o estudo anatômico, com o uso de lâminas semipermanentes, mediante desenhos esquemáticos e fotomicroscópio. Os idioblastos encontrados nos folíolos foram divididos em três tipos, de acordo com a presença de tanino, mucilagem ou cristal. Os mucilaginosos foram separados em dois tipos, aparecendo os longos somente na superfície adaxial do limbo foliolar, e os curtos, similares às células epidérmicas, em seção paradérmica em ambas as faces do limbo foliolar. Os pêlos foram separados em três tipos, de acordo com o tamanho: os longos, os curtos e os muito curtos. Todos têm de uma a quatro células basais e uma longa apical. As cerdas², presentes nos dois genótipos, foram classificadas em dois tipos, também conforme o tamanho: as grandes, observadas visualmente, presentes sobretudo na bainha, e as curtas, ao longo da margem foliolar, ambas multicelulares. Algumas características morfológicas, como a presença e freqüência de pêlos; a forma da terminação do sulco na inserção adaxial do pecíolo-raque; a freqüência de cerdas e a espessura da lâmina foliolar, podem ser utilizadas na caracterização dos genótipos de amendoim. A menor espessura dos folíolos e a presença de espaços aeríferos na epiderme da face abaxial do limbo foliolar podem ser correlacionadas à suscetibilidade a determinadas moléstias fúngicas foliares do 'Tatu'.

Morfoanatomia comparada dos frutos em desenvolvimento de Vernonia brevifolia Less. e V. herbacea (Vell.) Rusby (Asteraceae)

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