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.

Papel da localização da carga em determinação dos parâmetros do canal iônico

To aureus α-HL channel, we used the cysteine-scanning mutagenesis technique. Twenty-four mutants were produced from the substitution of a single aminoacid of the primary structure of the α-HL pro this yzed after the incorporation of a mutant channel in planar lipid bilayer membranes. The modified proteins were studied in the absence and presence of watersoluble specific sulphydryl-specific reagents, in order to introduce a strong positive or negative harge at positions of substitution. The introduction of a negative charge in the stem region onverted the selectivity of the channel from weak anionic to more cationic. However, the troduction of a positive charge increased its selectivity to the anion. The degree of these alterations was inversely dependent on the channel radius at the position of the introduced harge (selectivity). As to the asymmetry of the conductance-voltage, the influence of the harge was more complex. The introduction of the negative charge in the stem region (the trans art of the pore) provoked a decrease. The intensity of these alterations depended on the radius, and on the type of free charge at the pore entrance. These results suggest that the free charge at surrounds the pore wall is responsible for the cation-anion selectivity of the channel. The istribution of the charges between the entrances is crucial for determining the asymmetry of e conductance-voltage curves. We hope that these results serve as a model for studies with other nanometric channels, in biological or planar lipid bilayer membranes or in iotechnological applications

Mutagênese induzida por flavonóides presentes do decocto das cascas da aroeira (Schinus terebinthifolius, Raddi)

The decoction of Brazilian pepper tree barks (Schinus terebinthifolius, Raddi), is used in medicine as wound healing and antiinflamatory. Once extracts from this plant are used for acceleration of scar s process, it is important to study their mutagenic and genotoxic potential. In previous works in our laboratory, it was observed mutagenicity caused by the decoction when in high concentrations. Among the chemical compounds of this plant that could be able to induce mutation, the flavonoids were the only group that was referred to have either an oxidant or antioxidant potential. The flavonoids were isolated, purified and quantified by adsorptive column chromatography under silica gel, bacterial and in vitro genotoxic tests were realized to determine if the flavonoids were the responsible agents for this mutagenicity found. The tests realized with plasmidial DNA were indicative that the flavonoids are probably genotoxic, due to the presence of correlation between increase of the flavonoid concentration and in plasmidial DNA double strand breakage visualized in agarose gel, as well as they were capable to generated abasic sites shown by the in vitro treatment with exonuclease III. The same tests with plasmidial DNA in the presence of copper [10 µM] and of a Tris-HCl pH 7.5 [10 µM] buffer were realized with the isolated flavonoids to determine if there would be or not participation of reactive oxygen species (ROS). The transformation of plasmidial DNA in different bacterial strains proficient and deficient in DNA repair enzymes in the presence or not of a Tris-HCl buffer, suggests that the enzymes that repair oxidative lesions are necessary to repair the lesions generated by the flavonoids and that ROS are generated and are necessary to promote the lesions. Bacterial tests with Escherichia coli strains of the CC collection (deficient or not for DNA repair enzymes), showed that the flavonoids are able to increase the frequency of mutations, mainly in strains mutated in repair enzymes (MutM, MutY-glicosylases and double mutant), suggesting that these agents are responsible for the enhancement in the mutation rate. In order to determine the mutation spectrum caused by the flavonoids of the Brazilian pepper tree stem bark, plasmidial DNA previously treated with the flavonoids were transformed in bacterial strains deficient and proficient in the DNA repair enzymes, followed by a blue-white selection with X-gal, DNA amplification by PCR and sequencing the positive mutant clones. Analysis of the mutants obtained from strains CC104, CC104mutM, CC104mutY, CC104mutMmutY, BW9101, BW9109 indicated a predominance of some mutations like G:C to C:G that can be correlated with the origin of 8-oxoG, due to oxidative lesions caused by the flavonoids. So it can concluded that the flavonoid isolated or in fractions enriched on them are genotoxic and mutagenic, and their mutations are predominantly oxidative, mediated by ROS, and the lesions are recognized by the BER system. In this way it is proposed that the flavonoids can act in two different ways to generate the DNA lesion: 1. in a Fenton-like reaction, when the flavonoid are in the presence of metal ions and that together with the water generate ROS that promotes the DNA lesions; 2. in another way the lesions can be generated by the formation of ROS due to the internal chemical structure of the flavonoid molecule due to the quantity and location of hydroxyl groups, and so producing the DNA lesions, those lesions can be directly (suggested by the in vitro experiments) or indirectly done (supported by the experiments using the CC bacterial strains)

Biochemical and histological characterization of tomato mutants

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

A defective mutant of Salmonella enterica Serovar Gallinarum in cobalamin biosynthesis is avirulent in chickens

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

Seleção de clones de figueira cv. roxo de Valinhos formados por gemas irradiadas

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

Effect of Citrus aurantium l. essential oil on muscle regeneration in mdx mice

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe X-linked recessive disorder characterized by the progressive loss of muscular strength. Mdx mutant mice show a marked deficiency in dystrophin, which was related to muscle membrane stability. The aim of this study was to verify the possible protective anti-inflammatory effect of citrus oil on mdx muscle fibers. Thus, adult male and female mdx mice (014/06-CEEA) were divided into control and citrus-treated. After 60 days of treatment, one ml of blood was collected for creatine kinase (CK) test. Diaphragm, sternomastoideus, anterior tibial and gastrocnemius muscles were removed and processed according to histological routine methods. The observed alterations indicate a direct effect of citrus. Recent studies have improved the diagnosis of muscular diseases but with no definitions of efficient treatments. Intervention with several therapies is important to many patients presenting muscular dystrophy, which enables them to live longer and be more active, while there is no development of gene therapies.

Hemoglobin Kansas found by electrophoretic diagnosis in Brazil

Hemoglobinas variantes com afinidade anormal ao oxigênio têm sido encontradas em várias partes do mundo. Pela sua afinidade ao oxigênio, estas hemoglobinas variantes têm sido classificadas e 15 variantes com baixa afinidade relatadas. Numerosas hemoglobinas mutantes com afinidade anormal têm também sido relatadas, mas somente poucos casos de Hemoglobina Kansas. Os casos são de pacientes procedentes do Japão, ou de famílias com descendentes japoneses. Neste relato descrevemos um paciente com manifestações de cianose que teve o seu diagnóstico confirmado através da eletroforese.

Screening of Brazilian plants for antimicrobial and dnadamaging activities: I. Atlantic rain forest . Ecological station juréia-itatins

(Triagem de plantas nativas do Brasil para atividades antimicrobiana e de Danos no DNA I. Mata Atlântica . Estação Ecológica Juréia-Itatins). Oitenta e oito espécies nativas do estado de São Paulo foram coletadas numa região de Mata Atlântica e ensaiadas quanto a sua atividade antimicrobiana e capacidade de causar danos no DNA. Dos 114 extratos submetidos aos ensaios para atividade antibacteriana, apenas os extratos de folhas e galhos de Aspidosperma ramiflorum (Apocynaceae) apresentaram uma atividade fraca contra Escherichia coli. No ensaio antifúngico com Candida albicans, não foram observados extratos ativos. Por outro lado, no ensaio de bioautografia com Cladosporium sphaerospermum e C. cladosporioides 12% dos extratos apresentaram atividade. Contudo, nesse ensaio, somente o extrato dos ramos de Psychotria mapoureoides (Rubiaceae) inibiu fortemente o crescimento de ambas espécies do fungo. O ensaio para danos no DNA com cepas mutantes de Saccharomyces cerevisiae apresentou 17.5 % de extratos ativos. A maioria dos extratos ativos (55 %) apresentou resultados seletivos para danos dependentes da topoisomerase II como mecanismo de reparo do DNA e somente 20 % foram seletivos para o mecanismo da topoisomerase I.

Screening for antifungal, DNA-damaging and anticholinesterasic activities of Brazilian plants from the Atlantic Rainforest: Ilha do Cardoso State Park

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

Avaliação da atividade mutagênica do extrato etanólico bruto de Paepalanthus latipes (Eriocaulaceae) e dos compostos flavonoídicos 7-metoxilados relacionados

Paepalanthus latipes (Silveira) é uma das plantas brasileiras nativas da Serra do Cipó, Minas Gerais, conhecida como sempre-vivas e muito exportada para os Estados Unidos, Europa e Japão, por seu valor ornamental. Poucos resultados são relatados quanto à atividade biológica destas plantas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a atividade mutagênica do extrato etanólico bruto de P. latipes e de dois flavonóides 7-metoxilados dele isolados (7-metilquercetagetina e 7-metilquercetagetina-4'-O-β-D-glicopiranosídeo), através do teste de Ames, utilizando linhagens mutantes de Salmonella typhimurium TA98 e TA100. A atividade mutagênica das amostras testadas, em concentrações variando de 62,5 a 375 μg/placa, foi determinada com ativação metabólica (utilizando-se a fração microssomal S9) e na ausência dessa. Os resultados demonstraram que, tanto o extrato etanólico bruto de P. latipes quanto os flavonóides 7-metoxilados testados, não induziram atividade mutagênica nas linhagens TA98 e TA100.

Reversion by calcium of a yeast-like development to the original filamentous form, of the 10V10 5-fluorocytosine-sensitive mutant of Aspergillus niger

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Diagnóstico laboratorial de hemoglobinas semelhantes à HbS

A hemoglobina S (HbS) está presente na população brasileira com prevalência variável, dependente dos grupos raciais formadores de cada região. A migração eletroforética em pH alcalino apresenta similaridade com outras hemoglobinas, e estudos complementares para sua correta caracterização são necessários. No presente estudo objetivamos traçar um fluxograma com as metodologias disponíveis para a caracterização da hemoglobina S e das hemoglobinas que apresentam migração semelhante em pH alcalino. No período de janeiro a junho de 2000, analisamos amostras de sangue com suspeita de hemoglobina S encaminhadas ao Laboratório de Hemoglobinas da Unesp. Caracterizamos diferentes mutantes e formas interativas com hemoglobina S, por procedimentos eletroforéticos, em variados pH, análises citológicas e testes bioquímicos específicos. Os procedimentos de análise aplicados resultaram em orientação fornecida aos laboratórios de rotina sobre como proceder no diagnóstico laboratorial destas alterações de hemoglobina. Desta forma contribuímos para um melhor conhecimento sobre a variabilidade genética das hemoglobinas em nossa população, auxiliando no acompanhamento clínico e no aconselhamento genético das hemoglobinopatias com fisiopatologia relacionada à alteração.

Changes in the structure and pigmentation of the eyes of honeybee (Apis mellifera L.) queens with the limão mutation

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

Localização sub-celular de proteínas marcadas com GFP em Xanthomonas axonopodis pv. citri por microscopia de fluorescência

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Microbiologia Aplicada) - IBRC