O operão da proteína laranja: novas proteínas envolvidas na divisão celular em bactérias redutoras de sulfato

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Biotecnologia

Papel da proteína ZapA na divisão celular e patogenicidade de Xanthomonas citri subsp. citri

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

Inibição da divisão celular em Xanthomonas citri subsp. citri e Bacillus subtilis

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

Atividade antibacteriana das plantas copaifera duckei dwyer e pseudobombax marginatum e sua interação com a superfície celular bacteriana

A resistência microbiana a antimicrobianos tem favorecido a busca por substâncias bioativas provenientes de plantas usadas na medicina popular, com o intuito de se obter novos fármacos com atividade antimicrobiana. Neste estudo, foi proposta a investigação da atividade antibacteriana do óleo-resina de Copaifera duckei e de diferentes extratos da casca de Pseudobombax marginatum, e seus possíveis mecanismos de ação. O potencial inibitório antibacteriano foi avaliado utilizando-se os métodos de difusão e diluição em ágar, e a bioautografia. O mecanismo de ação foi analisado por microscopia eletrônica, no qual se observou alterações na ultraestrutura bacteriana, e por eletroforese em SDS-PAGE, que determinou ação sobre as proteínas das superfícies celulares. A análise química foi realizada pelas técnicas de Espectrometria de massas acoplada ao Cromatógrafo a gás- EM/CG (C. duckei) e Cromatografia Líquida de Alta Eficiência- CLAE (P. marginatum). Entre as bactérias estudadas, B. cereus foi a mais suscetível às plantas em estudo, com concentrações inibitórias mínimas (CIMs) correspondentes a 0,3125 mg/mL para o óleo-resina de copaíba, e 0,5 mg/mL para extrato hidroalcoólico (1:1) e 0,512 mg/mL para a fração butanólica da casca P. marginatum, nos quais pôde-se observar alterações na parede celular do B. cereus, com remoção da camada S, espessamento da parede celular e formação de diversos septos nos centros de divisão celular. A análise química por EM/CG mostrou compostos terpênicos no óleo-resina de C. duckei, tendo como composto majoritário o β-bisaboleno, e a análise por CLAE mostrou a presença de compostos derivados da catequina na casca do P. marginatum. Desta forma, as plantas em estudo mostram um potencial antibacteriano considerável, podendo contribuir tanto na terapia antimicrobiana como na área de alimentos, tendo como um de seus prováveis sítios de ação a parede celular bacteriana

Seleção de sítio de divisão em Xanthomonas citri subsp. citri: caracterização de minC.

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

Definição dos mecanismos de polaridade celular durante a citocinese

Dissertação de Mestrado, Oncobiologia – Mecanismos Moleculares do Cancro, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2016

Efeito de biorregulador na germinação e no vigor de sementes de soja

Os biorreguladores vegetais são substâncias que podem incrementar o crescimento e o desenvolvimento vegetal e estimular a divisão celular, podendo interferir na germinação das sementes. Assim, neste trabalho objetivou-se avaliar a qualidade fisiológica de sementes sob a ação de biorregulador. Utilizaram-se sementes de nove cultivares comerciais de soja (Glycine max (L.) Merrill) e três concentrações (400; 500 e 600 mL 100 kg-1 de sementes) do biorregulador Stimulate®, além da testemunha, constituída de tratamento com água destilada. Testes de germinação e de vigor foram realizados em sementes, observando-se a percentagem de germinação (primeira contagem e contagem final), percentagem de plântulas normais fortes, velocidade de germinação, comprimento da raiz primária e da parte aérea, bem como a biomassa da matéria seca das plântulas. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro tratamentos e quatro ou cinco repetições, dependendo do teste. Doses crescentes de biorregulador não influenciaram a germinação e a biomassa da matéria seca das sementes; entretanto, podem aumentar a velocidade de germinação, dependendo do cultivar.

Desenvolvimento do maracujá doce em Viçosa, Minas Gerais

Foram avaliadas as mudanças físicas, químicas e fisiológicas ocorridas durante o desenvolvimento do maracujá doce, da antese até o completo amadurecimento na planta. Os frutos apresentaram formato ligeiramente oblongo, padrão de desenvolvimento sigmoidal simples e padrão climatérico para a respiração. O desenvolvimento do fruto foi dividido em três fases: divisão celular até 4,70 dias após a antese (daa), expansão celular de 4,70 daa até 28,94 daa e maturação, de 28,94 daa a 91 daa. Na primeira fase, há pouco incremento nas dimensões do fruto, altas taxas respiratórias, crescimento acelerado da espessura do pericarpo e coloração do pericarpo verde-claro. Na fase seguinte, há intenso desenvolvimento das dimensões do fruto, ganho acelerado de massa da matéria fresca e coloração do pericarpo verde-intenso. Na terceira fase, há tendência à estabilização das dimensões, desenvolvimento de polpa acentuado, o teor de sólidos solúveis aumenta, os teores de vitamina C e acidez titulável diminuem. O pico do climatério foi registrado aos 63 daa. No último dia de avaliação, aos 91 daa, a polpa (suco + sementes) representava 24,46% da massa da matéria fresca total do fruto, o pericarpo respondia por 74,10% e as sementes isoladas, por 3,14%.

Produção e qualidade de pêssegos, cv. Jubileu, com uso de fitorreguladores

O presente trabalho objetivou avaliar a produção, o retorno da floração e a qualidade físico-química dos frutos de pessegueiro após a utilização de Promalin® (BA + GA4+7) em diferentes doses e épocas de aplicação. O experimento foi realizado no Centro Agropecuário da Palma, na Universidade Federal de Pelotas, no município do Capão do Leão - RS, no ano de 2012. Foram utilizados pessegueiros do cultivar Jubileu, com 13 anos de idade, enxertados sobre o portaenxerto Capdeboscq e com densidade de 1.481 plantas ha-1. Os tratamentos foram: plantas sem aplicação (controle), plantas tratadas com benziladenina (BA) + giberilinas (GA4+7) nas doses de 50 e 100 mg L-1, aplicados 10 dias após a plena floração (DAPF) e 30 DAPF. Foram avaliados a produtividade das plantas e os atributos de qualidade físico-química dos frutos. A aplicação do fitorregulador a 30 DAPF resultou em um incremento de 6,62 kg por planta e proporcionou frutos de maior calibre (> 65 mm); no entanto, não houve diferença estatística entre as doses de 50 e 100 mg L-1. Independentemente das doses utilizadas neste trabalho, a época de aplicação (30 DAPF) foi o fator preponderante para a eficiência dos fitorreguladores no aumento da produção por planta, massa média, diâmetro e firmeza de polpa dos frutos de pessegueiro cv. Jubileu. O número total de gemas floríferas nos ramos é reduzido com a aplicação BA + GA4+7.

Dissecting the role of CLASP1 in the mammalian development

A mitose é o evento celular, através do qual uma células transmite uma cópias do seu DNA às células filhas. Este processo é mediado pelo fuso mitótico, o qual consiste numa rede bipolar microtubulos. A dinâmica dos microtubulos é regulada por proteínas associadas a estes (MAPs – Microtubule-Associated Proteins), tais como as proteínas associadas às extremidades positivas dos microtubulos (+TIPs – Plus-ends Tracking proteins). As proteínas associadas às CLIPs (CLASPs – CLIP-associated proteins) pertencem a esta família e estão altamente conservadas nos eucariotas. Estas interagem com os microtubulos regulando o fuso mitótico, a segregação dos cromossomas e o comportamento dos microtubulos ao nível do cinetocoro. Assim, as CLASPs têm sido descritas como essenciais à manutenção da integridade genética durante a divisão celular. Um modelo animal knockout para o gene Clasp1 é uma ferramenta indispensável à descoberta do papel da CLASP1 a nível fisiológico. Nos animais knockout foi observado um fenótipo letal, no qual 100% dos recém-nascidos morreram poucos minutos após o nascimento, no decurso de falência respiratória. Após análise histopatológica, observamos que os pulmões dos animais knockout apresentam um atraso no desenvolvimento. Porém, a análise da expressão de marcadores de diferenciação celular, mostrou que os pneumócitos tipo I e II estão presente e diferenciados nos animais knockout aquando do seu nascimento. No entanto, um defeito primário a nível pulmonar ainda não pode ser excluído. Níveis elevados de glicogénio no parênquima alveolar dos animais knockout sugerem imaturidade pulmonar ou deficiente produção do líquido surfactante. Adicionalmente, ainda não está esclarecido de que forma pode este atraso explicar a letalidade observada nos recémnascidos knockout. Verificamos também que expressão de CLASP1 é transiente ao longo do desenvolvimento, sendo particularmente elevada no cérebro, o que pode explicar o seu papel já descrito na biologia dos neurónios. A CLASP1 é ubiquamente expressa em mamíferos adultos, o que sugere que esta proteína é também importante em tecidos diferenciados. Nesta fase, o significado biológico da CLASP1 em mamíferos ainda não foi descortinado. No entanto, nenhum animal knockout para Clasp1 foi capaz de sobreviver ex uterus, o que sugere um papel fundamental desta proteína na fase final do desenvolvimento dos mamíferos.

Alterações cromossômicas causadas pela radiação dos monitores de vídeo de computadores

OBJETIVO: Em decorrência dos questionamentos sobre o efeito deletério das radiações emitidas pelo campo eletromagnético (CEM) dos tipos ELF (extremely low frequency) e VLF (very low frequency) transmitidas pelos monitores de vídeo dos computadores (CRT), foi avaliada a freqüência de anomalias cromossômicas estruturais e a cinética do ciclo celular em indivíduos expostos por seu trabalho à radiação dos CRT. MÉTODOS: A pesquisa de aberrações cromossômicas foi realizada em 2.000 metáfases de primeira divisão celular obtidas de culturas de 48h de linfócitos de sangue venoso periférico de dez indivíduos expostos ao CRT (grupo E) e de dez controles (grupo C). A cinética do ciclo celular foi pesquisada pelos índices mitótico (IM) e de proliferação celular (IPC). RESULTADOS: A análise estatística evidenciou freqüências significativamente maiores de metáfases com anomalias cromossômicas (E=5,9%; C=3,7%) e anomalias/célula (E=0,066±0,026; C=0,040±0,026) nos indivíduos expostos aos CRTs. As alterações citogenéticas mais comuns foram as quebras cromatídicas, com freqüência de 0,034±0,016 no grupo E e de 0,016±0,015 no grupo C. As freqüências de IM e IPC não apresentaram diferenças significantes entre os grupos avaliados. CONCLUSÕES: Os resultados sugerem um efeito genotóxico do CEM emitido pelos CRTs devido à freqüência mais elevada de quebras cromatídicas, enfatizando a necessidade de haver um número maior de estudos com diferentes técnicas que vise a investigar a ação do CEM sobre o material genético.

Análise da estrutura e da função da proteína morfogenética RodZ de Bacillus subtilis

Resumo: RodZ é um componente do sistema morfogenético das células bacterianas. É uma proteína transmembranar que localiza em bandas ao longo do eixo longitudinal da célula. Em Bacillus subtilis, RodZ consiste numa porção citoplasmática, RodZn, e em uma parte extra-citoplasmática, RodZc. RodZn contém um domínio em helixturn- helix (HTH), enquanto que RodZc pode ser dividido num domínio coiled-coil e num domínio terminal C, de função desconhecida. Um segmento transmembranar (TM) único separa RodZn de RodZc. A eliminação de rodZ causa alongamento do nucleóide e leva à produção de células polares nucleadas. Aqui, mostramos que RodZn é estruturado, estável e em hélice α. Descobrimos que as substituições Y32A e L33A na suposta hélice de reconhecimento (3) do motivo HTH, bem como as substituições Y49A e F53A, fora do motivo HTH (4), causam divisão assimétrica, mas apenas as últimas levam à deslocalização sub-celular de RodZ. Sugerimos que as hélices 3 e 4 são utilizadas para uma interacção proteína-proteína ou proteína- DNA essencial para divisão celular enquanto que 4 deve contactar um componente do citosqueleto, possivelmente MreB, uma vez que a correcta localização sub-celular de RodZ depende desta proteína. Em todos os mutantes as células polares são anucleadas, pelo que concluímos que o alongamento do nucleóide não é um prérequisito para divisão assimétrica. RodZc é largamente não estruturado mas com conteúdo de folha , sendo estabilizado pelo domínio coiled-coil. Mostramos uma relação homóloga entre RodZc e a bomba de transporte Na+/Ca2+ NCX1 e identificámos dois resíduos no domínio C, G265 e N275, essenciais para a manutenção da forma celular. Estes resíduos fazem parte de um motivo em gancho que pode actuar como um local de interacção com um ligando desconhecido. RodZn e RodZc são monoméricos em solução. Contudo, na membrana, RodZ interage consigo própria num sistema de dois híbridos (Split-Ubiquitin) em levedura, sugerindo que possa formar multímeros in vivo.-----------ABSTRACT: RodZ is a transmembrane component of the bacterial core morphogenic apparatus. RodZ localizes in bands long the longitudinal axis of the cell, and it is though to functionally link the cell wall to the actin cytoskeleton. In Bacillus subtilis, RodZ consists of a cytoplasmic moiety, RodZn, and an extracytoplasmic moiety, RodZc. RodZn contains a predicted helix-turn-helix domain, whereas RodZc is thought to contain a coiled-coil region and a terminal C domain of unknown function. A single transmembrane domain separates RodZn from RodZc. Deletion of rodZ causes elongation of the nucleoid and leads to the production of polar minicells containing DNA. Here, we have studied the structure and function of RodZn and RodZc. We show that RodZn is a stable, folded, -helical domain. We discovered that the Y32A and L33A substitutions within the presumptive recognition helix (3) of the HTH motif, as well as the Y49A and F53A substitutions outside of the HTH motif (in 4) cause asymmetric cell division. However, only the substitutions in 4 cause sub-celular delocalization of RodZ. We suggest that 3 and 4 are used for a protein-protein or protein-DNA interaction important for cell division, whereas 4 is likely to contact a cytoskeletal component, presumably MreB. The polar cells formed by all the mutants are anucleate. We conclude that nucleoid elongation is not a prerequisite for asymmetric division. RodZc appears to be a largely unstructured domain, with some -sheet content, and is stabilized by the coiled-coil region. We show a homology relationship between RodZc and the NCX1 Na+/Ca2+ transporter and we found two residues within the C domain, G265 and N275, that are important for cell shape determination. These residues are predicted to be essential determinants of a claw-like motif, which may act as a binding site for an unknown ligand. Both the isolated RodZn and RodZc proteins are monomeric in solution. However, because full-length RodZ interacts with itself in a split-ubiquitin yeast two-hybrid assay, we suggest that it may dimerize or form higher order multimers in vivo.

Multiplicação in vitro de Eucalyptus grandis sob estímulo com benzilaminopurina

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do estímulo com benzilaminopurina (BAP) na multiplicação in vitro de Eucalyptus grandis. Foram avaliadas as interações entre concentrações de BAP (0, 200, 400 e 600 mg L-1), tempo de exposição (1, 2 e 3 horas), pH (3 e 5,8) da solução e alterações morfológicas dos explantes. Semanalmente, foi determinada a massa da matéria fresca dos explantes. Aos 21 dias de cultura, foram avaliados: o número de brotações por tratamento, o número de brotações obtidas por explante (taxa de multiplicação), e foi realizado o resgate das plântulas para avaliação histológica. O pH não apresentou interação com os demais fatores estudados. Os tratamentos com BAP a 200 mg L-1, durante 1 e 2 horas, apresentaram-se como os mais indicados na multiplicação do E. grandis. Houve intensificação da divisão celular, no parênquima cortical e no procâmbio, representada pelo surgimento de meristemóides, em resposta aos tratamentos com 200 mg L-1 de BAP, durante 1 e 2 horas. O estímulo com BAP na multiplicação in vitro de E. grandis é viável.

Reguladores vegetais influenciando número e tamanho de células das bagas da uva 'Niagara Rosada'

O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito do ácido giberélico, thidiazuron e quinmerac na anatomia das bagas de uvas cultivar 'Niagara Rosada', provenientes de vinhedo localizado em Dourados - MS. Realizaram-se três experimentos. No primeiro ensaio, utilizaram-se soluções aquosas de ácido giberélico (AG3) 0; 15; 30; 45; 60; 75 e 90 mg.l-1, aplicadas no florescimento e repetidas aos 14 dias após (E1E2) e, no outro tratamento, o mesmo composto e doses aplicados uma única vez aos 14 dias após o florescimento (E2); no segundo experimento, thidiazuron (TDZ) 0; 5; 10; 15; 20; 25 e 30 mg.l-1, aplicados quatro dias antes da antese e repetidos aos seis dias após o florescimento (E1E2); e no outro tratamento, o mesmo composto e doses aplicados uma única vez aos seis dias após o florescimento (E2); e, no terceiro, quinmerac 0; 10; 20; 30; 40; 50 e 60 mg.l-1, aplicados no florescimento e repetidos aos 14 dias após (E1E2), e, no outro tratamento, o mesmo composto e doses aplicados uma única vez, 14 dias após o florescimento (E2). As variáveis avaliadas foram: número e dimensões das células das bagas. Pelos resultados obtidos, verificou-se que duas aplicações de ácido giberélico, thidiazuron e quinmerac promoveram a divisão celular, enquanto a expansão celular foi observada com uma única aplicação de thidiazuron e quinmerac.

Manejo de Bidens subalternans resistente aos herbicidas inibidores da acetolactato sintase

A extensão das áreas com seleção de populações de plantas daninhas resistentes a herbicidas tem aumentado rapidamente no Brasil nos últimos anos, sendo citado como causa principal desta seleção a recomendação inadequada de produtos. Com o objetivo de avaliar a eficácia de controle de plantas daninhas através de herbicidas, com diferentes mecanismos de ação, sobre plantas de Bidens subalternans, foi conduzido o presente trabalho, que envolveu um experimento de casa de vegetação e dois de campo, com as culturas de milho e soja. A pesquisa foi realizada a partir de populações de plantas de Bidens subalternans com suspeita de resistência aos herbicidas inibidores da ALS encontradas em área de produção comercial nas quais ocorriam falhas de controle através desses herbicidas. Os resultados permitiram confirmar a seleção de populações resistentes aos herbicidas inibidores da acetolactato sintase (ALS) e encontrar alternativas para o manejo destas populações, por meio do uso de produtos com mecanismo de ação diferenciado, tanto para a cultura da soja quanto para a do milho. Produtos inibidores da protoporfirinogênio oxidase (PROTOX), da fotossíntese e da divisão celular, aplicados isoladamente ou em misturas, controlaram adequadamente o biótipo resistente.