Cutaneous Fibroma in a Captive Common Snapping Turtle (Chelydra serpentina)

An adult female common snapping turtle (Chelydra serpentina) had a mass on the plantar surface of the right forelimb that was removed surgically. Microscopical examination revealed many spindle cells with mild anisocytosis and anisokaryosis and a surrounding collagenous stroma. There were no mitoses. Immunohistochemistry showed that the spindle cells expressed vimentin, but not desmin. A diagnosis of cutaneous fibroma was made. Tumours are reported uncommonly in chelonian species. Cutaneous fibroma has been diagnosed in an alligator snapping turtle (Macrochelys temminckii), but not previously in a common snapping turtle. Crown Copyright (C) 2012 Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Toxicity of polychlorinated biphenyls and N-phenyl-1-naphthylamine in the juvenile turtle, Chelydra serpentina

Polychlorinated biphenyls (PCBs) and substituted phenylamine antioxidants (SPAs) are two chemical groups that have been used in multiple Canadian industrial processes. Despite the production ban of PCBs in North America in 1977, they are still ubiquitous in the environment and in wildlife tissues. Previous studies of fish, amphibians, birds, and mammals have shown that PCBs are toxic and act as endocrine disruptors. In contrast, SPAs, specifically N-phenyl-1-naphthylamine (PANA), have received very little attention despite their current use in Canada and their expected environmental releases. The effects of PCB and PANA exposures in reptiles remain unknown thus, juvenile Chelydra serpentina were used in this thesis as a model vertebrate to fill in missing toxicity research gaps due to their importance as an environmental indicator. First, food pellets were spiked at an environmentally relevant concentration of the PCB mixture Aroclor 1254 (A1254) to model hepatic bioaccumulation (0.45 μg/g A1254 for 31 days) and depuration (clean food for 50 days) of PCBs in turtles. No significant differences in PCB concentrations were observed between the control and treated animals, suggesting that juvenile turtles exposed to environmentally relevant concentrations of PCBs can likely detoxify low concentrations of PCBs. Additionally, two dose-response experiments were performed using A1254 or PANA spiked food (0-12.7 μg/g and 0-3,446 μg/g, respectively) to determine hepatic toxicity and bioaccumulation in juvenile C. serpentina. An increase in hepatic cyp1a was observed when exposed to the highest dose of both chemicals: 1) for A1254, induction correlated to the significant increase in hepatic PCB congeners that are known to be metabolized by CYP1A; and 2) for PANA, induction suggested that CYP1A has a potential role in its detoxification. PCBs are known endocrine disruptors, but no significant changes were observed for both thyroid receptors (alpha and beta) or by estrogen and androgen receptors. This lack of response, also noted in the PANA exposure, suggests that C. serpentina is less sensitive to endocrine disruption than other vertebrates. Furthermore, the expression of genes involved in cellular stress was not altered in PCB and PANA exposed animals, supporting the resilience of turtles to oxidative stress. This is the first study to demonstrate the toxicity of PCBs and PANA in C. serpentina, demonstrating the turtle’s high tolerance to contamination.

Developmental basis of limb homology in Pleurodiran turtles, and the identity of the hooked element in the chelonian tarsus

Although Pleurodiran turtles represent an important component of extant turtle radiation, our knowledge of the development and homology of limb bones in turtles rests mostly upon observations made on derived members of the Cryptodiran clade. Herein, we describe limb development in three pleurodirans: Podocnemis unifilis Troschel, 1848, Podocnemis sextuberculata Cornalia, 1849 and Phrynops hilarii (Dumeril and Bibron, 1835), in an effort to contribute to filling this anatomical gap. For earlier stages of limb development, we described the Y-shaped condensation that gave rise to the zeugopodial cartilages, and differentiation of the primary axis/digital arch that reveals the invariant pattern common to tetrapods. There are up to four central cartilaginous foci in the carpus, and the proximal tarsale is formed by the fusion of the fibulare, intermedium, and centrale 4. Digital development is similar for the five digits. Changes in toe V occur predominantly in the distal tarsale 5. Ontogenetic reduction of phalanges is observed in toe V of Podocnemis. Based on these results, we suggest that the hooked element present in the chelonian tarsus, and traditionally recognized as a modified fifth metatarsale, is actually the fifth distal tarsale. Additionally, our data on limb development of pleurodiran turtles supply more taxonomically comprehensive information to interpret limb configuration within the chelonian clade. (C) 2009 The Linnean Society of London, Zoological Journal of the Linnean Society, 2009, 155, 845-866.

Seasonal changes in the diel surfacing behaviour of the bimodally respiring turtle Rheodytes leukops

The purpose of this study was to determine whether a relationship existed between the diel surfacing trends of the bimodally respiring freshwater turtle Rheodytes leukops and daily fluctuations in specific biotic and abiotic factors: The, diel surfacing behaviour of adult R. leukops was recorded over four consecutive seasons (Austral autumn 2000 - summer 2001) within Marlborough Creek, central Queensland, Australia, using pressure-sensitive time-depth recorders. Additionally, diurnal variations in water temperature and aquatic Po-2 level, as well as the turtle's behavioural state (i.e., active versus resting), were monitored. In autumn and summer, surfacing frequency increased significantly during the daylight hours, with peak levels normally occurring around dawn (0500-0700) and. dusk (1700-1900). However, no consistent diel surfacing trend was recorded, for the turtles in winter or spring, owing to considerable variation among individual R. leukops. Diurnal surfacing trends recorded for R. leukops in, autumn and summer are attributed to periods of increased activity (possibly associated with foraging) during the daylight hours and not to daily variations in water temperature or aquatic Po-2 level. Turtles generally remained at a depth greater than 1 m throughout the day, where the effect of diel fluctuations in water temperature, (

Blood-respiratory and acid-base changes during extended diving in the bimodally respiring freshwater turtle Rheodytes leukops

Changes in blood-gas, acid-base, and plasma-ion status were investigated in the bimodally respiring turtle, Rheodytes leukops, during prolonged dives of up to 12 h. Given that R. leukops routinely submerges for several hours, the objective of this study was to determine whether voluntarily diving turtles remain aerobic and simultaneously avoid hypercapnic conditions over increasing dive lengths. Blood PO2, PCO2, and pH, as well as plasma concentrations of lactate, glucose, Na+, K+, Cl-, total Ca, and total Mg were determined in venous blood collected from the occipital sinus. Blood PO2 declined significantly with dive length; however, oxy-haemoglobin saturation remained greater than 30% for all R. leukops sampled. No changes were observed in blood PCO2, pH, [HCO3-], or plasma glucose, with increasing dive length. Despite repeated dives lasting more than 2 h, plasma lactate remained less than 3 mmol l(-1) for all R. leukops sampled, indicating the absence of anaerobiosis. Compensatory acid-base adjustments associated with anaerobiosis (e.g. declining [Cl-], increasing total [Ca] and [Mg]) were likewise absent, with plasma-ion concentrations remaining stable with increasing dive length. Results indicate that R. leukops utilises aquatic respiration to remain aerobic during prolonged dives, thus effectively avoiding the development of a metabolic and respiratory acidosis.

Influence of incubation temperature on hatchling phenotype in reptiles

Incubation temperature influences hatchling phenotypes such as sex, size, shape, color, behavior, and locomotor performance in many reptiles, and there is growing concern that global warming might adversely affect reptile populations by altering frequencies of hatchling phenotypes. Here I overview a recent theoretical model used to predict hatchling sex of reptiles with temperature-dependent sex determination. This model predicts that sex ratios will be fairly robust to moderate global warming as long as eggs experience substantial daily cyclic fluctuations in incubation temperatures so that embryos are exposed to temperatures that inhibit embryonic development for part of the day. I also review studies that examine the influence of incubation temperature on posthatch locomotion performance and growth because these are the traits that are likely to have the greatest effect on hatchling fitness. The majority of these studies used artificial constant-temperature incubation, but some have addressed fluctuating incubation temperature regimes. Although the number of studies is small, it appears that fluctuating temperatures may enhance hatchling locomotor performance. This finding should not be surprising, given that the majority of natural reptile nests are relatively shallow and therefore experience daily fluctuations in incubation temperature.

Modelagem do escoamento ao longo de evaporadores de serpentina com tubos aletados

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

Avaliação dos danos por fluência da serpentina da caldeira da REVAP

The determination of the remaining life of equipment operating at high temperatures has been a great challenge for their owners. The use of safety factors, often conservative, makes the replacement of equipment or of its components at the end of the life of design gets financially unviable. This study aimed to estimate the remaining life of the serpentine of the secondary superheater of one of REVAP’s boilers (Henrique Lage Refinery), through accelerated creep tests and comparison of the results with the techniques based on microstructure and hardness. When conducting a proper assessment it’s possible to increase the equipment reliability, ensuring operational continuity and physical integrity. The tests showed a minimal residual life of 12.7 years (111,252 hours), longer than the design life (100,000 hours), even after a period of operation of approximately 250,000 hours, confirming the conservatism of the project. The techniques based on microstructure and hardness did not show good correlation with the creep test, decreasing the reliability of these techniques in determining the residual life

Análise de um trocador de calor tipo serpentina de uma planta de hipoclorito de sódio

This study aims to analyze the capacity of a helical coil heat exchanger to reach the requested heat transfer rates by a sodium hypochlorite production process. This heat exchanger was installed in an experimental way in order to reuse a source of low-temperatures water in such a way to become a more economical alternative than the existing cooling tower. Firstly, the concepts related to the theory of heat transfer applicable to the case were introduced. Then, the mapping of the main information about the production process and the technical specification of the current cooling system equipment's was realized. Using the dimensions of the heat exchanger installed today as reference, the calculations for determining the ideal length of the coil to different flows of hot fluid were performed. Finally, it was concluded that the heat exchanger currently employed does not provide heat transfer rates required for the maximum flow rate value supported by the cooling tower

Análise de um trocador de calor tipo serpentina de uma planta de hipoclorito de sódio

This study aims to analyze the capacity of a helical coil heat exchanger to reach the requested heat transfer rates by a sodium hypochlorite production process. This heat exchanger was installed in an experimental way in order to reuse a source of low-temperatures water in such a way to become a more economical alternative than the existing cooling tower. Firstly, the concepts related to the theory of heat transfer applicable to the case were introduced. Then, the mapping of the main information about the production process and the technical specification of the current cooling system equipment's was realized. Using the dimensions of the heat exchanger installed today as reference, the calculations for determining the ideal length of the coil to different flows of hot fluid were performed. Finally, it was concluded that the heat exchanger currently employed does not provide heat transfer rates required for the maximum flow rate value supported by the cooling tower

Reinigung der Vinorin-Synthase aus Zellkulturen von Rauvolfia serpentina

Abstrakt - DeutschThema: Reinigung der Vinorin-Synthase aus Zellkulturen von Rauvolfia serpentina Die Arbeit befaßte sich mit der Reinigung und Charakterisierung des Enzyms Vinorin-Synthase aus Zellkulturen von Rauvolfia serpentina. Dieses Acetyl-Coenzym-A-abhängige Enzym katalysiert im Biosyntheseweg des Alkaloids Ajmalin die Umwandlung von 16-epi-Vellosimin zu Vinorin. Mit Hilfe eines neu entwickelten Enzymaktivitätstests ist eine einfache und schnelle qualitative sowie quantitative Bestimmung der Aktivität der Vinorin-Synthase möglich. Das Molekulargewicht der Vinorin-Synthase wurde durch Größenausschlußchromatographie an Superdex 75 zu 43 kD ermittelt. Das entwickelte Reinigungsschema mit den vier säulenchromatographischen Reinigungsschritten Anionenaustauschchromatographie an SOURCE 30Q, Chromatographie an Hydroxyapatit, Anionenaustauschchromatographie an Mono Q und Chromatofokussierung an Mono P führte zu einer 340fachen Anreicherung der Vinorin-Synthase. Das nach der Reinigung durchgeführten gelelektrophoretischen Untersuchungen ermöglichten keine Zuordnung einer Bande zur Bande der Vinorin-Synthase. Mögliche Ursachen für die Nichtzuordnung einer Bande im SDS-Gel zur Vinorin-Synthase sind in einer möglichen Überlagerung eines Fremdprotein mit der Vinorin-Synthase, eine niedrige Expression der Vinorin-Synthase, die eine deutlich bessere Anreicherung erfordern würde oder der Aufbau des Proteins aus Untereinheiten, in die es während der Behandlung mit SDS zerfällt, gegeben.

Molecular cloning, heterologous expression and characterization of Strictosidine Glucosidase from Rauvolfia serpentina cell suspension cultures

Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, die enzymatische Deglucosylierung von Strictosidin in Zellsuspensionskulturen von Rauvolfia serpentina zu charakterisieren.Ein Verfahren zur Isolierung und Reinigung von Strictosidin aus pflanzlicher Zellkulturen wurde entwickelt. Zwei somatische Hybridzellkulturen zwischen R. serpentina und Rhazya stricta wurden als potenzielle Quelle dieses Glucoalkaloides untersucht. Der Sekundärstoffwechsel der pflanzlichen Zellen wurde mit Methyljasmonat induziert und 15 Stoffe wurden identifiziert, u. a. das neue Indolalkaloid 3-Oxo-rhazinilam. Die Gehaltsänderung von 7 Indolalkaloiden nach Behandlung mit Methyljasmonat wurde untersucht.Deglucosylierung von Strictisidin bei in E. coli exprimierter Raucaffricin Glucosidase wurde detektiert.Die Strictosidin Glucosidase kodierende cDNA wurde aus R. serpentina Zellsuspensionskulturen cloniert und in E. coli exprimiert. Das Enzyme wurde mit Hilfe des Inteintages gereinigt und seine Eigenschaften wurden untersucht, u. a. optimale Temperatur und pH Wert und Substratspezifität.Die Produkte von der enzymatischen Strictosidinhydrolyse wurden als Cathenamin (unter normalen Bedingungen) und Sitsirikin und Isositsirikin (im Gegenwart von Reduktoren) identifiziert. Das neue Indolalkaloid 3-Isocorreantin A wurde nach der enzymatischen Deglucosylierung von Dolichantosid (Nß-Methylstrictosidin) gebildet.

Charakterisierung der Vinorin-Synthase aus Rauvolfia serpentina durch Reinigung, Expression, Mutation und Kristallisation

ABSTRACTDie vorliegende Arbeit befasste sich mit der Reinigung,heterologen Expression, Charakterisierung, molekularenAnalyse, Mutation und Kristallisation des EnzymsVinorin-Synthase. Das Enzym spielt eine wichtige Rolle inder Ajmalin-Biosynthese, da es in einerAcetyl-CoA-abhängigen Reaktion die Umwandlung desSarpagan-Alkaloids 16-epi-Vellosimin zu Vinorin unterBildung des Ajmalan-Grundgerüstes katalysiert. Nach der Reinigung der Vinorin-Synthase ausHybrid-Zellkulturen von Rauvolfia serpentina/Rhazya strictamit den fünf chromatographischen TrennmethodenAnionenaustauschchromatographie an SOURCE 30Q, HydrophobeInteraktionen Chromatographie an SOURCE 15PHE,Chromatographie an MacroPrep Ceramic Hydroxyapatit,Anionenaustauschchromatographie an Mono Q undGrößenausschlußchromatographie an Superdex 75 konnte dieVinorin-Synthase aus 2 kg Zellkulturgewebe 991fachangereichert werden.Das nach der Reinigung angefertigte SDS-Gel ermöglichte eineklare Zuordnung der Protein-Bande als Vinorin-Synthase.Der Verdau der Enzymbande mit der Endoproteinase LysC unddie darauffolgende Sequenzierung der Spaltpeptide führte zuvier Peptidsequenzen. Der Datenbankvergleich (SwissProt)zeigte keinerlei Homologien zu Sequenzen bekannterPflanzenenzyme. Mit degenerierten Primern, abgeleitet voneinem der erhaltenen Peptidfragmente und einer konserviertenRegion bekannter Acetyltransferasen gelang es, ein erstescDNA-Fragment der Vinorin-Synthase zu amplifizieren. Mit derMethode der RACE-PCR wurde die Nukleoidsequenzvervollständigt, was zu einem cDNA-Vollängenklon mit einerGröße von 1263 bp führte, der für ein Protein mit 421Aminosäuren (46 kDa) codiert.Das Vinorin-Synthase-Gen wurde in den pQE2-Expressionsvektorligiert, der für einen N-terminalen 6-fachen His-tagcodiert. Anschließend wurde sie erstmals erfolgreich in E.coli im mg-Maßstab exprimiert und bis zur Homogenitätgereinigt. Durch die erfolgreiche Überexpression konnte dieVinorin-Synthase eingehend charakterisiert werden. DerKM-Wert für das Substrat Gardneral wurde mit 20 µM, bzw.41.2 µM bestimmt und Vmax betrug 1 pkat, bzw. 1.71 pkat.Nach erfolgreicher Abspaltung des His-tags wurden diekinetischen Parameter erneut bestimmt (KM- Wert 7.5 µM, bzw.27.52 µM, Vmax 0.7 pkat, bzw. 1.21 pkat). Das Co-Substratzeigt einen KM- Wert von 60.5 µM (Vmax 0.6 pkat). DieVinorin-Synthase besitzt ein Temperatur-Optimum von 35 °Cund ein pH-Optimum bei 7.8.Homologievergleiche mit anderen Enzymen zeigten, dass dieVinorin-Synthase zu einer noch kleinen Familie von bisher 10Acetyltransferasen gehört. Alle Enzyme der Familie haben einHxxxD und ein DFGWG-Motiv zu 100 % konserviert. Basierendauf diesen Homologievergleichen und Inhibitorstudien wurden11 in dieser Proteinfamilie konservierte Aminosäuren gegenAlanin ausgetauscht, um so die Aminosäuren einer in derLiteratur postulierten katalytischen Triade(Ser/Cys-His-Asp) zu identifizieren.Die Mutation aller vorhandenen konservierten Serine undCysteine resultierte in keiner Mutante, die zumvollständigen Aktivitätsverlust des Enzyms führte. Nur dieMutationen H160A und D164A resultierten in einemvollständigen Aktivitätsverlust des Enzyms. Dieses Ergebniswiderlegt die Theorie einer katalytischen Triade und zeigte,dass die Aminosäuren H160A und D164A exklusiv an derkatalytischen Reaktion beteiligt sind.Zur Überprüfung dieser Ergebnisse und zur vollständigenAufklärung des Reaktionsmechanismus wurde dieVinorin-Synthase kristallisiert. Die bis jetzt erhaltenenKristalle (Kristallgröße in µm x: 150, y: 200, z: 200)gehören der Raumgruppe P212121 (orthorhombisch primitiv) anund beugen bis 3.3 Å. Da es bis jetzt keine Kristallstruktureines zur Vinorin-Synthase homologen Proteins gibt, konntedie Struktur noch nicht vollständig aufgeklärt werden. ZurLösung des Phasenproblems wird mit der Methode der multiplenanomalen Dispersion (MAD) jetzt versucht, die ersteKristallstruktur in dieser Enzymfamilie aufzuklären.

Kristallisation der Arbutin-Synthase und der Strictosidin Glukosidase - zwei Enzyme aus dem sekundären Glykosidstoffwechsel von Rauvolfia serpentina

Kristallisation der Arbutin-Synthase und der Strictosidin Glukosidase - zwei Enzyme aus dem sekundären Glykosidstoffwechsel von Rauvolfia serpentina Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Kristallisation und der strukturellen Auswertung der Arbutin-Synthase (AS) und der Strictosidin Glukosidase (SG). Beide Enzyme stammen aus der Medizinalpflanze Rauvolfia serpentina. Für die Kristallisation der Arbutin-Synthase wurden ca. 2500 verschiedene Beding-ungen experimentell untersucht. Für einige dieser Experimente wurde das Enzym molekularbiologisch und chemisch verändert. Trotzdem konnten keine Kristalle erhalten werden. Die bei diesen Veränderungen erhaltenen Ergebnisse wurden anhand von Vergleichen mit Strukturen anderer Glykosyltransferasen der gleichen Familie analysiert. Bei der Reinigung der AS konnte mit verschiedenen Trennsystemen nie eine homogene Lösung produziert werden. Der wahrscheinliche Grund für diese schlechte Isolierbarkeit, und damit der wahrscheinliche Grund für die schwierige Kris-tallisation, liegt in der überdurchschnittlich hohen Anzahl an Cysteinen in der Proteinsequenz. Mit den Aminosäuren Cys171, Cys253 und Cys461 wurden drei Cysteine gefunden, die einem Strukturvergleich nach an der Proteinoberfläche liegen und möglicherweise durch Quervernetzungen mit anderen Proteinmolekülen ein heterogenes Gemisch bilden, das nicht geordnet kristallisieren kann. Durch gezielte Mutationen dieser drei Aminosäuren könnte die Kristallisation zukünftig ermöglicht werden. Für die SG waren bereits Bedingungen bekannt bei denen nicht vermessbare Enzymkristalle (Nadeln) wuchsen. In weit gefächerten Versuchen konnten diese Kristalle jedoch nicht zu 3D-Wachstum angeregt werden. Es wurden mit einem HTS-Screening neue Bedingungen zur Kristallisation gefunden. Anschließend konnten die native Struktur und der Strictosidin/Enzym-Komplex vermessen und aufgeklärt werden. Die SG gehört zur Familie 1 der Glukosidasen (GH-1) und besitzt die in dieser Familie konservierte (beta/alpha)8-Barrel-Faltung. Im Vergleich mit 16 bekannten Glykosidasen der Familie GH-1 wurde die Substratbindung untersucht. Dabei wurde die in der Familie konservierte Zuckerbindung vorgefunden, jedoch große Unterschiede in der Aglykonbindung entdeckt. Es wurden Bedingungen für die Konformationsänderung des Trp388 erkannt. Diese Konformationsänderung dirigiert den Aglykonteil des Substrates auf verschiedene Seiten der Substratbindungstasche und teilt so die Familie GH-1 in zwei Gruppen.