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

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.

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

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

Componentes genéticos que afetam a via de direcionamento de proteínas organelares em Arabidopsis thaliana

Nos eucariotos, a evolução dos sistemas de transporte molecular foi essencial pois seu alto grau de compartimentalização requer mecanismos com maior especificidade para a localização de proteínas. Com o estabelecimento das mitocôndrias e plastídeos como organelas da célula eucariota, grande parte dos genes específicos para sua atividade e manutenção foram transferidos ao núcleo. Após a transferência gênica, a maioria das proteínas passaram a ser codificadas pelo núcleo, sintetizadas no citosol e direcionadas às organelas por uma maquinaria complexa que envolve receptores nas membranas das organelas, sequências de direcionamento nas proteínas e proteínas citossólicas que auxiliam o transporte. A importação depende em grande parte de uma sequência na região N-terminal das proteínas que contém sinais reconhecidos pelas membranas organelares. No entanto, muito ainda não é compreendido sobre o transporte de proteínas organelares e fatores ainda desconhecidos podem influenciar o direcionamento sub-celular. O objetivo deste trabalho foi a caracterização da General Regulatory Factor 9 (GRF9), uma proteína da família 14-3-3 de Arabidopsis thaliana potencialmente envolvida no direcionamento de proteínas organelares, e a geração de um genótipo para ser utilizado na obtenção de uma população mutante para genes que afetam o direcionamento da proteína Tiamina Monofosfato Sintetase (TH-1). Após experimentos in vivo e in planta, foi observado que GRF9 interage com as proteínas duplo-direcionadas Mercaptopyruvate Sulfurtransferase1 (MST1) e a Thiazole Biosynthetic Enzyme (THI1), e com a proteína direcionada aos cloroplastos TH-1. Experimentos de deleção e interação in vivo mostraram que a região Box1 de GRF9 é essencial para a interação com THI1 e MST1. Com a finalidade de dar continuidade a caracterização da GRF9 e para realização de testes com relação a sua função no direcionamento de proteínas organelares foi gerada uma linhagem homozigota que superexpressa GRF9. Plantas expressando o transgene TH-1 fusionado a Green Fluorescent Protein (GFP) em genótipo deficiente na TH-1 (CS3469/TH-1-GFP) foram obtidas para a geração de população mutante que possibilitará a descoberta de componentes genéticos ainda desconhecidos e responsáveis pelo direcionamento de proteínas aos cloroplastos.

Epigenetics and alternative splicing

Dissertação de Mestrado, Oncobiologia: Mecanismos Moleculares do Cancro, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2015

Alteração da resposta imune mediada por células durante o tratamento com Benzonidazol

Coelhos inoculados com tripomastigotas da cepa Ernestina do Trypanosoma cruzi tiveram parasitemias, demonstradas pelo xenodiagnóstico, até cinco meses e meio após a infecção. O tratamento de alguns desses coelhos com benzonidazol, na dose de 8mg/kg durante sessenta dias, após dois meses de infecção, resultou na negativação dos xenos após 30 dias de uso da medicação. Os coelhos chagásicos crônicos, após seis meses de infecção, já tinham a parasitemia subpatente quando foram submetidos a tratamento idêntico àqueles da fase aguda. Em ambos os casos, os coelhos tratados com benzonidazol tiveram títulos de anticorpos humorais semelhantes àqueles verificados nos coelhos chagásicos não- tratados, inclusive durante a quimioterapia. A não alteração da imunidade humoral em coelhos tratados foi comprovada quando animais chagásicos e não chagásicos submetidos ao tratamento produziram títulos de anticorpos hemolíticos idênticos àqueles verificados nos animais não-tratados. Em acentuado contraste, a função imune timo-dependente foi severamente alterada pelo uso do benzonidazol. As reações de hipersensibilidade tardia contra um antígeno sub- celular do T. cruzi foram suprimidas durante a vigência do tratamento dos coelhos chagásicos. Paralelamente, estas reações eram intensas nos coelhos chagásicos não-tratados e negativas em coelhos controles normais. Todavia, as reações cutâneas tornaram-se novamente positivas 10 dias após o tratamento. Foi interessante notar que as reações de hipersensibilidade tardia in vivo, em coelhos imunizados com BCG e testados com PPD ou em coelhos sensibilizados com DNCB também foram suprimidas durante o tratamento com o benzonidazol. Contudo, as reações de imunidade celular contra estes antígenos também reverteram aos valores normais 7 a 10 dias após a suspensão do benzonidazol. Resultados semelhantes foram relatados em relação ao nifurtimox, outra droga utilizada no tratamento da doença de Chagas. 0 benzonidazol e o nifurtimox são compostos nitro-aromáticos cuja nitrorredução resulta na formação de metabólitos intermediários potencialmente citotóxicos para o protozoário e para as células do hospedeiro.

Leiomiossarcoma do intestino grosso: relato de um caso

Os autores relatam um caso de leiomiossarcoma de cólon ascendente acometendo um paciente do sexo masculino, de 49 anos de idade. O paciente iniciou o quadro com anemia e massa abdominal, e a evolução dos sintomas até o diagnóstico final foi de nove meses. Na radiografia simples do abdome havia presença de coleção aérea localizada no hipocôndrio direito, fora da topografia de alças; no clister opaco com duplo contraste foi demonstrado deslocamento inferior da flexura hepática e divertículos. A ultra-sonografia abdominal mostrou lesão expansiva heterogênea, com gás no seu interior, de localização sub-hepática. A tomografia computadorizada do abdome revelou massa escavada com nível líquido, sub-hepática, que não se impregnou pelo meio de contraste. Foi realizada hemicolectomia direita com ileocoloanastomose, e o diagnóstico histopatológico foi de leiomiossarcoma de cólon ascendente.

European lobster (Homarus gammarus) larvae under an acidification scenario: addressing biochemical, development and behaviour responses

A acidificação dos oceanos constitui uma problemática global e a realidade de que está, efetivamente, a acontecer não é uma consideração subjetiva. A Acidificação dos oceanos provocada por emissões de dióxido de carbono de origem antropogénica tem vindo a reduzir o pH das águas superficiais do Oceano e projeções preveem a continuidade deste processo. Embora muita investigação tenha sido desenvolvida no âmbito dos invertebrados que calcificam, tais como moluscos e crustáceos, poucos consideraram o estudo de efeitos ao nível sub-celular para avaliar stress oxidativo ou respostas funcionais do metabolismo energético em tais condições, interligando vários níveis de organização biológica. O objetivo do presente estudo foi o de avaliar os efeitos da exposição a diferentes níveis-alvo de pCO2 (controlo: 370 μatm; aumentado: 710 μatm) e de pH (controlo: 8.15; reduzido: 7.85) em parâmetros de crescimento bem como avaliar respostas comportamentais e bioquímicas relacionadas com stress oxidativo e metabolismo energético durante o desenvolvimento larvar de um crustáceo decápode. Este cenário de acidificação está de acordo com os RCPs previstos pelo Painel Intergovernamental para as Alterações Climáticas (IPCC, 2014) para o ano 2100. Para o presente estudo, foi utilizado o crustáceo Homarus gammarus (L.) – sendo uma espécie com elevado valor comercial, que tem vindo a sofrer elevada pressão de pesca em águas Europeias. Fêmeas adultas provenientes da costa Atlântica Oeste Portuguesa foram obtidas de um retalhista local. Após a eclosão em ambiente laboratorial controlado, larvas provenientes da mesma progenitora foram expostas às condições acima descritas desde o momento da eclosão até à chegada ao Estádio III. A sobrevivência individual e ocorrência de ecdise foram avaliados individualmente de 12h em 12h. Réplicas de cada tratamento foram recolhidas em momentos específicos durante o Estádio I (primeiro estádio larvar) e Estádio III (último estádio larvar) para análise morfométrica e de crescimento (peso fresco e comprimento carapaça) e respostas bioquímicas. Os biomarcadores analisados incluíram parâmetros relacionados com stress oxidativo e danos (atividade da enzima superóxido dismutase (SOD), peroxidação lipídica (LPO) e danos no DNA) e metabolismo energético (atividade da cadeia transportadora de eletrões (ETS) e da enzima lactato desidrogenase (LDH) e quantificação de Hidratos de Carbono). Os resultados obtidos sugerem que a sobrevivência diminui e que o período inter-muda é afetado durante a exposição a cenários de acidificação. No que respeita aos parâmetros de crescimento/morfométricos, larvas do cenário de acidificação apresentam uma tendência para crescimento diminuído, menor peso e comprimento de carapaça. As análises bioquímicas realizadas indicam a ocorrência de stress oxidativo sob condições de acidificação. Respostas ao nível do metabolismo energético não variaram significativamente entre tratamentos. Os resultados apontam também para que fases larvares possam possuir um sistema antioxidante ainda em desenvolvimento, tornando-as mais suscetíveis ao stress oxidativo. As fases larvares são uma fase vulnerável e crucial no ciclo de vida das espécies, influenciando o recrutamento e a renovação de stocks. Este estudo contribui para um melhor entendimento sobre a vulnerabilidade desta espécie num cenário de alterações climáticas – Acidificação dos oceanos – ao endereçar os mecanismos envolvidos nas respostas deste crustáceo a este agente causador de stress.

Uma abordagem a sistemas de crescimento celular apical: síntese de um sensor para iões citosólicos de potássio

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Bioorgânica

Imunidade e permeabilidade celular

After going through the more important theories on cellular permeability, researches were undertaken with the purpose of proving the actual influence of the various degrees of cellular permeability on the phenomena of organic resistance against infections, and on the production of antibodies. Three groups of substances known to have action on cellular permeability were used; the first consisting of the following permeable substances: testos-terona, acetylcholine, and the spreading-factor of the staphyloccocus. The second group included substances which help in developing low cellular permeability: atropin, adrenalin and calcium. Finally, the third group consisted of a substance which helps to maintain normal permeability: cortin (an extract of the suprarenal cortex). In order to study the process developed by these elements with regard to organic resistance against infections, adult mice were inoculated with the following germs: K. pneumoniae, P. aeruginosa, S. enteriditis and D. pneumoniae, in the smallest possible amount capable of starting a mortal sep infection in approximately 24 hours, exception made of D. pneumonias which causes death in 48 hours. The animals were divided into groups of 10, a before taking the injections containing the germs, they were given the sub lances under observation, through their peritoneum of intramuscularly. T. animals that died were autopsied and blood was taken from their hearts an aseptic process so as not to introduce extraneous organisms. For the purpose of determining the development of antibodies (hem lysins, precipitins and aglutinins), rabbits were used, which had been prep ously immunized by a treatment consisting of 6 intravenous injections of polyvolent antigen made of sheep blood cells, fresh human serum, and of suspension of S. enteriditis. It was concluded that: Cellular permeability plays a very important part in the development infections. Permeable substances help the development of germ infections. Substances helping to develop low permeability proved not to have any influence worth mentioning. Substances helping to maintain normal permeability, such as coffin, it crease resistance against infections. The different substances used which have action on cellular permeability had no influence worth mentioning on the development of certain ant bodies (hemolysins, precipitins and aglutinins). It was admitted that the phenomena under study relative to resistance against infections are closely connected to the dynamics of the cellular elements, which circumstance is basically dependent on the permeability of Citations of cells.

Estudos anatômicos e histológicos sôbre a sub-família Triatominae (Heteroptera, Reduviidae): parte XVIII: estígmas respiratórios de Triatoma infestans

O aparelho respiratório de Triatoma infestans, na fase adulta, consta de 9 pares de estígmas, traquéias e traquéolas. Os estígmas dispõem-se em 2 pares torácicos e 7 pares abdominais. É estudado o mecanismo responsável pela abertura e fechamento dos mesmos. A forma, estrutura e situação de todos os espiráculos constituem fatos novos e interessantes, no estudo dêste grupo. Os estígmas torácicos apresentam forma semelhante, diferenciando-se, porém, outros detalhes, o possuir ou não uma zona reforçada de exocutícula, que serve de ponto de implantação aos músculos. O 1º par torácico fica situado na zona látero-ventral da região anterior do mesotórax; enquanto que 2.º par dispõe-se na linha lateral, na região anterior do metatórax. Ambos ficam encobertos por escleritos do tórax, sendo que no 1.º par, o pronoto é o responsável, e no 2.º par, os epiméron e méron do mesotórax e metatórax. Os estígmas abdominais são em número de 7, sendo que o 1.º par, até o presente, não havia sido mencionado na literatura, e não segue a mesma linha de orientação que os demais. Êste encontra-se na região látero-dorsal, da zona intersegmental do tórax com o abdômen. Os demais espiráculos, estão situados na região látero-ventral. Êste 1.º par de estígma abdominal parece ter importância como caráter filogenético, uma vez que se repete em alguns Triatomíneos, como por exemplo: T. sordida, T. maculata, T. vitticeps, P. megistus e R. prolixus. A explicação que encontramos para a sua localização está ligada diretamente ao desaparecimento do 1.º esternito abdominal e atrofia do 1.º tergito abdominal. Nossos estudos encontram apôio na II parte dêste trabalho, quando nos referimos à disposição do sistema traqueal. Todos os estígmas, torácicos ou abdominais,, apresentam modificações que servem para protegê-los contra estranhos em suspensão no ar. Os espiráculos torácicos apresentam apenas um dispositivo de proteção; o 1.º abdominal dois, e, finalmente, os abdominais ventrais, três. Êstes elementos são estudados com precisão no presente trabalho.

Estudos anatômicos e histológicos sôbre a sub-família Triatominae (Heteroptera, Reduviidae): Parte XX: estudo comparado dos estigmas nas espécies mais importantes

É feito um estudo comparado sôbre a estrutura e o mecanismo dos estigmas de Triatoma vitticeps, Triatoma maculata, Triatoma sórdida, Triatoma brasiliensis, Rhodnius prolines e Panstrongyius megistus com os de Triatoma infestans, anteriormente já tratados. É, assim, elaborada uma tabela comparativa sôbre o tamanho e localização, dos espiráculos torácicos e abdominais, nas espécies citadas. Os estigmas mesotorácicos nas espécies do gênero Triatoma apresentam-se com várias modificações morfológicas, porém, não tão significantes como as encontradas em Panstrongyius megistus e Rhodnius prolixus. Seu mecanismo mostra acentuadas diferenças morfológicas. De um modo geral, os estigmas mesotorácicos possuem uma zona dorsal e outra ventral, que se diferenciam nas diferentes espécies e gêneros. A abertura do átrio para o exterior faz-se, perpendicularmente ao eixo maior do corpo do inseto. Nota-se uma região onde a cutícula é mais espêssa e que serve de base para a implantação dos músculos destinados ao seu funcionamento. O côndilo, que varia quanto à forma, nos diversos Triatomíneos, não é evidenciado nos estigmas metatorácicos. Os espiráculos metatorácicos encontram-se ocultos, totalmente, pelos escleritos do mesotórax e metatórax. O aspecto morfológico do mesmo é semelhante ao do mesotorácico, porém, apresenta algumas diferenças. Os espiraculos abdominais são em número de 8 pares. O 1.º par está situado na região látero-dorsal da membrana intersegmental, entre o tórax e o abdômen. Em Rhodnius prolixus o estigma apresenta-se circundado por zonas esclerosadas, em forma de listas. Nos demais Triatomíneos os escleritos estigmatíferos são semelhantes e menos reforçados. A forma e a estrutura e o mecanismo dêstes estigmas variam em todas as espécies citadas, Encontram-se 3 elementos de proteção à traquéia que se limita com o átrio. São eles: 1) rêde protetora que recobre parcialmente a entrada do estigma, semelhante a um peritrema; 2) côndilo interno que comanda a entrada e saída do ar das traquéias; e 3) falsos espinhos, situados no átrio e que variam de tamanho e espessura nos diferentes Triatomíneos. Finalmente, observa-se o VIII par de estigmas abdominais, cuja forma, mecanismo e localização o diferenciam dos demais. Êste par encontra-se citado por alguns autores, porém, na realidade, sua estrutura só é apresentada no presente trabalho.

Estudo da Proliferação Celular em Tumores Melanocíticos Caninos

Em cães, os tumores melanocíticos apresentam uma biologia extremamente diversificada e o comportamento altamente agressivos. Com o objectivo de estudar o índice proliferativo nos tumores melanocíticos caninos e comparar esses índices com a localização e os critérios histopatológicos classicamente associados à agressividade, foram analisados 48 tumores melanocíticos sendo 9 melanocitomas e 39 melanomas. De cada animal foram registados os dados referentes ao animal (idade, sexo e raça) e os dados referentes ao tumor (localização e tamanho) tendo sido feita, posteriormente, uma avaliação das lesões na coloração de rotina com hematoxilina-eosina (HE), relativamente aos parâmetros histopatológicos definidos, nomeadamente o tipo de células, actividade juncional, atipia nuclear, Infiltrado linfoplasmocitário necrose, células gigantes, proliferação intraepitelial, ulceração, estroma e as células tumorais intravasculares. O índice de proliferação marcada pelo Ki-67 foi avaliado por meio da imunohistoquímica enquanto o índice mitótico foi avaliada pela coloração de HE com branqueamento da melanina. Com esse estudo pudemos verificar que o índice proliferativo, determinado pela contagem de mitoses e pela marcação imunohistoquímica pelo Ki-67 variou significativamente entre tumores melanocíticos localizados na cavidade oral e cutânea, sendo que nos melanocitomas o índice proliferativo foi menor quando comparado com os melanomas. Também o índice proliferativo mostrou uma correlação significativa com a atipia nuclear e a Infiltrado linfoplasmocitário. O Ki-67 e o índice mitótico mostraram ser estatisticamente significativos tanto nos melanomas assim como nos tumores melanocíticos no geral, com o nível de significância de P=0,026 e P=0,001 respectivamente. Sendo assim, o estudo dos índices proliferativos pode ser bastante útil para o diagnóstico dos melanomas caninos, auxiliando o médico na escolha do melhor tratamento.

Minimização da erosão em função do tamanho e localização das áreas de floresta no contexto do programa "conservador das águas"

Com os crescentes conflitos de uso da água no Brasil, a implantação de políticas para a mitigação desses problemas tornou-se crucial. Nesse sentido, o conceito de Pagamentos por Serviços Ambientais (PSA) tem se difundido ao redor do mundo e, consequentemente, no Brasil. O município de Extrema, em Minas Gerais, implantou a primeira iniciativa municipal brasileira de PSA, conhecida como programa "Conservador das Águas". Neste trabalho, objetivou-se avaliar a perda de solo na sub-bacia das Posses, onde se iniciou o programa "Conservador das Águas", visando determinar a potencialidade que o conceito adotado nesse programa terá para a conservação do solo e otimizar o provimento desse serviço ambiental em função do tamanho e da localização da área de floresta. Quatorze diferentes cenários de uso e cobertura do solo foram analisados, utilizando-se um Sistema de Informações Geográficas e a Revised Universal Soil Loss Equation. A expectativa de perda de solo na sub-bacia das Posses antes e após a implementação do programa "Conservador das Águas" foi de 30,63 e 7,06 Mg ha-1 ano-1, respectivamente. A otimização da conservação do solo pode ser feita adotando-se práticas conservacionistas na pastagem e alocando-se a área de floresta de maneira mais otimizada.

Localização de peróxido de hidrogênio durante a resposta de defesa de tomateiro contra Stemphylium solani

Peróxido de hidrogênio foi localizado citoquimicamente em virtude de sua reação com cloreto de cério, evidenciando H2O2 produzido em tomateiros (Lycopersicon esculentum) resistente e suscetível a Stemphylium solani. Precipitados de peridróxido de cério foram constatados nas células do mesofilo, na parede em contato com as hifas do patógeno. Portanto, não tendo sido observada reação diferencial entre as cultivares quanto ao acúmulo de H2O2, e, sendo sua presença detectada num dos controles negativos, sugere-se que este composto possivelmente não participe diretamente da resistência manifestada pela c.v. 'Motelle' contra S. solani, no tocante ao fortalecimento da parede celular.