Molecular evolution and phylogeny of elapid snake venom three-finger toxins

Animal venom components are of considerable interest to researchers across a wide variety of disciplines, including molecular biology, biochemistry, medicine, and evolutionary genetics. The three-finger family of snake venom peptides is a particularly interesting and biochemically complex group of venom peptides, because they are encoded by a large multigene family and display a diverse array of functional activities. In addition, understanding how this complex and highly varied multigene family evolved is an interesting question to researchers investigating the biochemical diversity of these peptides and their impact on human health. Therefore, the purpose of our study was to investigate the long-term evolutionary patterns exhibited by these snake venom toxins to understand the mechanisms by which they diversified into a large, biochemically diverse, multigene family. Our results show a much greater diversity of family members than was previously known, including a number of subfamilies that did not fall within any previously identified groups with characterized activities. In addition, we found that the long-term evolutionary processes that gave rise to the diversity of three-finger toxins are consistent with the birth-and-death model of multigene family evolution. It is anticipated that this three-finger toxin toolkit will prove to be useful in providing a clearer picture of the diversity of investigational ligands or potential therapeutics available within this important family.

Molecule modeling of human pentameric alpha(7) neuronal nicotinic acetylcholine receptor and its interaction with its agonist and competitive antagonist

The nicotinic Acetylcholine Receptor (nAChR) is the major class of neurotransmitter receptors that is involved in many neurodegenerative conditions such as schizophrenia, Alzheimer's and Parkinson's diseases. The N-terminal region or Ligand Binding Domain (LBD) of nAChR is located at pre- and post-synaptic nervous system, which mediates synaptic transmission. nAChR acts as the drug target for agonist and competitive antagonist molecules that modulate signal transmission at the nerve terminals. Based on Acetylcholine Binding Protein (AChBP) from Lymnea stagnalis as the structural template, the homology modeling approach was carried out to build three dimensional model of the N-terminal region of human alpha(7)nAChR. This theoretical model is an assembly of five alpha(7) subunits with 5 fold axis symmetry, constituting a channel, with the binding picket present at the interface region of the subunits. alpha-netlrotoxin is a potent nAChR competitive antagonist that readily blocks the channel resulting in paralysis. The molecular interaction of alpha-Bungarotoxin, a long chain alpha-neurotoxin from (Bungarus multicinctus) and human alpha(7)nAChR seas studied. Agonists such as acetylcholine, nicotine, which are used in it diverse array of biological activities, such as enhancements of cognitive performances, were also docked with the theoretical model of human alpha(7)nAChR. These docked complexes were analyzed further for identifying the crucial residues involved in interaction. These results provide the details of interaction of agonists and competitive antagonists with three dimensional model of the N-terminal region of human alpha(7)nAChR and thereby point to the design of novel lead compounds.

cDNA sequence and molecular modeling of a nerve growth factor from Bothrops jararacussu venomous gland

The complete nucleotide sequence of a nerve growth factor precursor from Bothrops jararacussu snake (Bj-NGF) was determined by DNA sequencing of a clone from cDNA library prepared from the poly(A) + RNA of the venom gland of B.jararacussu. cDNA encoding Bj-NGF precursor contained 723 bp in length, which encoded a prepro-NGF molecule with 241 amino acid residues. The mature Bj-NGF molecule was composed of I 18 amino acid residues with theoretical pI and molecular weight of 8.31 and 13,537, respectively. Its amino acid sequence showed 97%, 96%, 93%, 86%, 78%, 74%, 76%, 76% and 55% sequential similarities with NGFs from Crotalus durissus terrificus, Agkistrodon halys pallas, Daboia (Vipera) russelli russelli, Bungarus multicinctus, Naja sp., mouse, human, bovine and cat, respectively. Phylogenetic analyses based on the amino acid sequences of 15 NGFs separate the Elapidae family (Naja and Bungarus) from those Crotalidae snakes (Bothrops, Crotalus and Agkistrodon). The three-dimensional structure of mature Bj-NGF was modeled based on the crystal structure of the human NGF. The model reveals that the core of NGF, formed by a pair of P-sheets, is highly conserved and the major mutations are both at the three beta-hairpin loops and at the reverse turn. (C) 2002 Societe francaise de biochimie et biologic moleculaire/Editions scientifiques et medicales Elsevier SAS. All rights reserved.

Susceptibilidade das bananeiras prata e mysore aos nematóides Radopholus similis e Helicotylenchus multicinctus

Os nematóides Radopholus similis e Helicotylenchus multicinctus são importantes inimigos da bananicultura no Brasil e alhures. Afim de verificar a susceptibilidade dos cultivares Prata e Mysore à infestação pelos mesmos, foram conduzidos dois experimentos de campo no Centro Nacional de Pesquisa de Mandioca e Fruticultura, em Cruz das Almas, BA. Os dois cultivares se revelaram tolerantes aos dois nematóides, sendo a sua reprodução menor nestas bananeiras do que em plantas do cultivar nanicão, referido como testemunha. Prate revelou-se o pior hospedeiro.

Crystallization and preliminary X-ray analysis of bucain, a novel toxin from the Malayan krait Bungarus candidus

Bucain is a three-finger toxin, structurally homologous to snake-venom muscarinic toxins, from the venom of the Malayan krait Bungarus candidus. These proteins have molecular masses of approximately 6000-8000 da and encompass the potent curaremimetic neurotoxins which confer lethality to Elapidae and Hydrophidae venoms. Bucain was crystallized in two crystal forms by the hanging-drop vapour-diffusion technique in 0.1 M sodium citrate pH 5.6, 15% PEG 4000 and 0.15 M ammonium acetate. Form I crystals belong to the monoclinic system space group C2, with unit-cell parameters a = 93.73, b = 49.02, c = 74.09 Angstrom, beta = 111.32degrees, and diffract to a nominal resolution of 1.61 Angstrom. Form II crystals also belong to the space group C2, with unit-cell parameters a = 165.04, b = 49.44, c = 127.60 Angstrom, beta = 125.55degrees, and diffract to a nominal resolution of 2.78 Angstrom. The self-rotation function indicates the presence of four and eight molecules in the crystallographic asymmetric unit of the form I and form II crystals, respectively. Attempts to solve these structures by molecular-replacement methods have not been successful and a heavy-atom derivative search has been initiated.

Crystal Structure of Bucain, a Three-Fingered Toxin from the Venom of the Malayan Krait (Bungarus candidus)

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

Problemas nematológicos em bananeiras (Musa spp.) no Brasil

Em levantamento nematológico realizado durante quatro anos (1977-1981), envolvendo 157 amostras de raízes e solo da rizosfera de bananeiras (Musa spp.) coletadas em diversos estados brasileiros, obtiveram-se as seguintes porcentagens, de amostras positivas e densidades populacionais em 10g de raízes, respectiva mente para as espécies de nematóides identificadas: Helicotylenchus dihystera (23,5%-272), Heliootylenchus multicinctus (80,2%-1770), Macroposthonia ornata (1,2%-122), Meloidogyne spp.(55,4%--725), Radopholus sinilis (43,3%-1326), Rotylenchulus reniformis (7,6%-225) e Tylenchus sp. (0,6%-114). H. multicinatus foi a espécie mais abundante e distribuída. R. similis foi encontrado somente em áreas cultivadas com bananeiras Cavendish, com elevadas populações associadas a marcantes sintomas de presença do parasito. Meloidogyne spp. e //. dihyslera foram espécies amplamente distribuídas e possivelmente causem danos econômicos. A ocorrência ainda restrita de R. similis sugere a adoção de enérgicas medidas de controle visando a impedir a sua disseminação no País e a proteção de outros cultivos eventuais hospedeiros.

Flutuação populacional e efeito da distância e profundidade sobre nematoides em bananeira no norte de Minas Gerais

Avaliou-se a distribuição de Meloidogyne javanica e Helicotylenchus multicinctus em solo naturalmente infestado, cultivado com banana 'Prata-Anã' irrigada por microaspersão. O ensaio foi conduzido em blocos ao acaso. A população dos fitonematoides foi avaliada nas distâncias de 20; 40; 80 e 120 cm do pseudocaule e nas profundidades de 20; 40 e 60 cm, bimestralmente, por dois anos. Maior população dos nematoides foi encontrada na profundidade de 20 cm. A população de M. javanica e H. multicinctus foi maior nas distâncias de 20 e 40 cm, respectivamente. A população tanto de M. javanica como H. multicinctus foi elevada em dezembro de 2002 e decresceu até novembro de 2004 quando se estabilizou.

Fitonematoides associados a frutíferas na região Noroeste do Paraná, Brasil

Com o objetivo de estudar a ocorrência de nematoides fitoparasitos em frutíferas cultivadas na região noroeste do Paraná, realizou-se um levantamento, envolvendo 124 amostras de solo e raízes coletadas de 19 espécies de frutíferas, em 15 municípios, no período de dezembro/2007 a fevereiro/2009. As amostras foram submetidas a extrações e avaliadas sob microscópio óptico. Foram constatados nove diferentes gêneros de nematoides. Em citros, a espécie mais frequente e abundante foi Tylenchulus semipenetrans, sendo também recuperados das amostras os gêneros Meloidogyne, Pratylenchus, Helicotylenchus, Xiphinema, Trichodorus, Mesocriconema e Dolichodorus. Nas demais frutíferas, os gêneros observados foram Meloidogyne, Pratylenchus, Helicotylenchus e Hemicycliophora. A maior abundância de Pratylenchus brachyurus ocorreu em abacaxizeiro, Meloidogyne incognita em figueira e caquizeiro, e Helicotylenchus dihystera e H. multicinctus em bananeira. Os principais gêneros de fitonematoides foram constatados em aproximadamente 50% das amostras, podendo representar risco para fruteiras da região se não manejados adequadamente.

Ocorrência de Doenças em Bananeiras no Estado de Alagoas

O cultivo da banana é uma importante fonte de renda para pequenos e médios produtores no estado de Alagoas. A maioria dos plantios está localizado em região de mata e próximo a costa, com condição apropriada para a ocorrência e desenvolvimento de doenças. Este trabalho teve como objetivo fazer o levantamento das doenças da bananeira que ocorrem em áreas de plantio localizadas no estado de Alagoas. O trabalho foi conduzido durante os anos de 2006 e 2007, por meio de visitas às propriedades e coleta de materiais de plantas infectadas em 60 áreas produtoras de banana, em quatorze municípios do estado de Alagoas. As amostras coletadas foram analisadas em laboratório para identificação dos patógenos associados com as doenças. Neste levantamento muitas doenças causadas por fungos e nematóides foram observadas, tais como: sigatoca amarela (Pseudocercospora musae) (Zimm.) Deighton; mancha de Deightoniella (Deightoniella torulosa) (Syd.) Ellis e mancha de Cordana (Cordana musae Zimm), que ocorreram em todas as áreas analisadas; mancha de Chloridium (Chloridium musae Stahel), ocorrendo somente em áreas úmidas e associada a outras manchas foliares; mancha de Exosporella, que foi observada somente em Santana do Mundaú; fitonematoses causadas por Rhadophulus similis, Helicotylenchus multicinctus e Pratylenchus sp., detectados apenas em alguns municípios; mal-do-panamá (Fusarium oxysporum f.sp. cubense) encontrado somente em quatro áreas no Sul do Estado e Murcha bacteriana (Ralstonia solanacearum) (Smith) Yabuuchi et al. (raça 2), encontrada em três áreas. Apesar de mal-do-panamá e moko (Ralstonia solanacearum raça 2) terem sido encontradas em baixa incidência, estas doenças ainda são consideradas como principais problemas em plantações de bananeiras no estado de Alagoas.

Reação de cultivares de bananeira a Meloidogyne spp. e Pratylenchus coffeae

Pós-graduação em Agronomia (Proteção de Plantas) - FCA

Patogenicidade de Meloidogyne incognita e Meloidogyne javanica a bananeira cv. Prata Anã em diferentes substratos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)