Enhanced EGFP Fluorescence Emission in Presence of PEG Aqueous Solutions and PIB1000-PEG6000-PIB1000 Copolymer Vesicles.

An EGFP construct interacting with the PIB1000-PEG6000-PIB1000 vesicles surface reported a ~2-fold fluorescence emission enhancement. Because of the constructs nature with the amphiphilic peptide inserted into the PIB core, EGFP is expected to experience a "pure" PEG environment. To unravel this phenomenon PEG/water solutions at different molecular weights and concentrations were used. Already at ~1 : 10 protein/PEG molar ratio the increase in fluorescence emission is observed reaching a plateau correlating with the PEG molecular weight. Parallel experiments in presence of glycerol aqueous solutions did show a slight fluorescence enhancement however starting at much higher concentrations. Molecular dynamics simulations of EGFP in neat water, glycerol, and PEG aqueous solutions were performed showing that PEG molecules tend to "wrap" the protein creating a microenvironment where the local PEG concentration is higher compared to its bulk concentration. Because the fluorescent emission can be perturbed by the refractive index surrounding the protein, the clustering of PEG molecules induces an enhanced fluorescence emission already at extremely low concentrations. These findings can be important when related to the use of EGFP as reported in molecular biology experiments.

Fatores ambientais sobre a germinação de Emilia sonchifolia

O conhecimento de informações básicas sobre a biologia de plantas daninhas pode contribuir significativamente para o desenvolvimento de estratégias para seu manejo. Emilia sonchifolia é uma espécie de ampla disseminação em todo o território brasileiro e apresenta moderada agressividade, sendo encontrada em áreas agrícolas, terrenos baldios e áreas urbanas. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a germinação das sementes de E. sonchifolia em diferentes condições ambientais. Foram realizados quatro experimentos: combinação de quatro temperaturas (20, 25, 30 e 35 ºC) em duas condições de luz (ausência e presença); sete níveis de restrição hídrica proporcionada por PEG6000 (0,0; -0,1; -0,2; -0,4; -0,6; -0,8; e -1,0 MPa); seis níveis de estresse salino proporcionado pelo NaCl (0,0; -0,2; -0,4; -0,6; -0,8; e -1,0 MPa) e seis níveis de pH (3,0; 5,0; 6,0; 7,0; 9,0; e 11,0) em solução tamponada. A germinação das sementes de E. sonchifolia foi maximizada na presença de luz, em temperaturas constantes de 25 e 30 ºC. Houve redução da germinação em ambiente com restrição hídrica a partir de -0,1 MPa, e para estresse salino, a partir de 0,2 MPa. E. sonchifolia é sensível à variação de pH, ocorrendo maior germinação das sementes apenas em pH 6,0.

Efeitos da giberelina e da secagem no condicionamento osmótico sobre a viabilidade e o vigor de sementes de sementes de mamão (Carica papaya L.)

Esta pesquisa teve como objetivo avaliar os efeitos da presença ou ausência de giberelina na solução de condicionamento osmótico e da secagem antes e após o condicionamento sobre a qualidade fisiológica de sementes de mamão. As sementes foram condicionadas em soluções de PEG6000 a -0,1 MPa, -1,0 MPa e em água destilada com dois níveis de GA3, 0 ou 200 mg.L-1. Para cada solução osmótica ou água destilada, utilizou-se o delineamento estatístico inteiramente casualizado, com quatro repetições, em esquema fatorial 3 x 2 + 2, sendo três combinações de condicionamento e secagem: 1. sementes condicionadas logo depois de retiradas do fruto com 67,0% de teor de água; 2. sementes secas até 11,5% e condicionadas; e 3. sementes secas, condicionadas e secas novamente x dois níveis de GA3 (0 e 200 mg.L-1) + dois tratamentos adicionais sem condicionamento, um com sementes úmidas (67%) e o outro com sementes secas (11,5%). Avaliou-se o teor de água (%), a germinação (%) aos 14, 21 e 28 dias, a condutividade elétrica (µs/cm/g), massa seca de plântulas (g) e o comprimento de plântulas (mm). Nas soluções com menor potencial osmótico, a presença de giberelina na solução de condicionamento aumentou a germinação. A secagem das sementes após o condicionamento ocasionou redução na qualidade fisiológica das mesmas, independente da presença ou ausência de giberelina na solução.

Hydric restriction as vigor assessment method of soybean seeds

The objective of this study was to investigate the possibility of using hydric restriction as a method for evaluating vigor of soybean seeds. The soybean seeds, cultivar BRS 245RR, represented by four different seed lots, were characterized by germination and vigor. For the treatment of hydric restriction and temperature, the combination of substrate water potential and temperature were the following: deionized water (0.0 MPa); polyethylene glycol (PEG 6000) aqueous solution (-0.1, -0.3 and -0.5 MPa); and four temperatures (20 ºC, 25 ºC, 30 ºC, and 35 ºC), respectively. A completely randomized experimental design was used, with four replications per treatment, and the ANOVA was performed individually for each combination of temperature and water potential of substrate. According to results obtained, the test of hydric restriction has the same efficiency of the accelerated aging test in estimating vigor of soybean seeds, cv. BRS 245RR, when water potentials of -0.1 MPa or -0.3 MPa at a temperature of 25 ºC, or -0.3 MPa at a temperature of 30 ºC are used.

Evaluating the effects of tannins on the extent and rate of in vitro measured gas and methane production using the Automated Pressure Evaluation System (APES)

An in vitro study was conducted to investigate the effect of tannins on the extent and rate of gas and methane production, using an automated pressure evaluation system (APES). In this study three condensed tannins (CT; quebracho, grape seed and green tea tannins) and four hydrolysable tannins (HT; tara, valonea, myrabolan and chestnut tannins) were evaluated, with lucerne as a control substrate. CT and HT were characterised by matrix assisted laser desorption ionisation-time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS). Tannins were added to the substrate at an effective concentration of 100 g/kg either with or without polyethylene glycol (PEG6000), and incubated for 72 h in pooled, buffered rumen liquid from four lactating dairy cows. After inoculation, fermentation bottles were immediately connected to the APES to measure total cumulative gas production (GP). During the incubation, 11 gas samples were collected from each bottle at 0, 1, 4, 7, 11, 15, 23, 30, 46, 52 and 72 h of incubation and analysed for methane. A modified Michaelis-Menten model was fitted to the methane concentration patterns and model estimates were used to calculate the total cumulative methane production (GPCH4). GP and GPCH4 curves were fitted using a modified monophasic Michaelis-Menten model. Addition of quebracho reduced GP (P=0.002), whilst the other tannins did not affect GP. Addition of PEG increased GP for quebracho (P=0.003), valonea (P=0.058) and grape seed tannins (P=0.071), suggesting that these tannins either inhibited or tended to inhibit fermentation. Addition of quebracho and grape seed tannins also reduced (P≤0.012) the maximum rate of gas production, indicating that microbial activity was affected. Quebracho, valonea, myrabolan and grape seed decreased (P≤0.003) GPCH4 and the maximum rate (0.001≤ P≤ 0.102) of CH4 production. Addition of chestnut, green tea and tara tannins did not affect total gas nor methane production. Valonea and myrabolan tannins have most promise for reducing methane production as they had only a minor impact on gas production.

Effect of water-soluble polymers, polyethylene glycol and poly(vinylpyrrolidone),on the gelation of aqueous micellar solutions of Pluronic copolymer F127

The micellization of F127 (E98P67E98) in dilute aqueous solutions of polyethylene glycol (PEG6000 and PEG35000) and poly(vinylpyrrolidone) (PVP K30 and PVP K90) is studied. The average hydrodynamic radius (rh,app) obtained from the dynamic light scattering technique increased with increase in PEG concentration but decreased on addition of PVP, results which are consistent with interaction of the micelles with PEG and the formation of micelles clusters, but no such interaction occurs with PVP. Tube inversion was used to determine the onset of gelation. The critical concentration of F127 for gelation increased on addition of PEG and of PVP K30 but decreased on addition of PVP K90. Small-angle X-ray scattering (SAXS) was used to show that the 30 wt% F127 gel structure (fcc) was independent of polymer type and concentration, as was the d-spacing and so the micelle hard-sphere radius. The maximum elastic modulus (G0 max) of 30 wt% F127 decreased from its value for water alone as PEG was added, but was little changed by adding PVP. These results are consistent with the packed-micelles in the 30 wt% F127 gel being effectively isolated from the polymer solution on the microscale while, especially for the PEG, being mixed on the macroscale.

Hydric restriction as vigor assessment method of soybean seeds

The objective of this study was to investigate the possibility of using hydric restriction as a method for evaluating vigor of soybean seeds. The soybean seeds, cultivar BRS 245RR, represented by four different seed lots, were characterized by germination and vigor. For the treatment of hydric restriction and temperature, the combination of substrate water potential and temperature were the following: deionized water (0.0 MPa); polyethylene glycol (PEG 6000) aqueous solution (-0.1, -0.3 and -0.5 MPa); and four temperatures (20 ºC, 25 ºC, 30 ºC, and 35 ºC), respectively. A completely randomized experimental design was used, with four replications per treatment, and the ANOVA was performed individually for each combination of temperature and water potential of substrate. According to results obtained, the test of hydric restriction has the same efficiency of the accelerated aging test in estimating vigor of soybean seeds, cv. BRS 245RR, when water potentials of -0.1 MPa or -0.3 MPa at a temperature of 25 ºC, or -0.3 MPa at a temperature of 30 ºC are used.

Análise in vitro da expressão de genes de resposta a estresse oxidativo e osmótico da bactéria fastidiosa Leifsonia xyli subsp. xyli

Atualmente, o Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar (Saccharum ssp.), no qual o estado de São Paulo é responsável por mais de 50% da produção. Esta cultura é hospedeira de diversos patógenos que podem limitar sua produção, dentre os quais se destaca a bactéria Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx), agente causal do raquitismo da soqueira (ratoon stunting disease - RSD). Pouco se sabe sobre a fisiologia deste organismo e quais as estratégias utilizadas por este para colonizar seu hospedeiro. No entanto, sabemos que para infectar e colonizar seus hospedeiros, é necessário que bactérias parasíticas superem estresses de diversas naturezas impostas durante estes processos, como os estresses oxidativo e o osmótico. Neste contexto, os objetivos deste trabalho foram identificar in silico e analisar a expressão in vitro, por qPCR, de genes relacionados a estes dois estresses. Uma análise da sequência do genoma de Lxx identificou 35 genes, sendo 8 relacionados ao estresse oxidativo, 9 relacionados ao estresse osmótico e 11 relacionados a estresse gerais, incluindo um cluster de 6 genes envolvidos na síntese de carotenoides. A expressão destes foi avaliada 60 minutos após exposição a 30mM de H2O2 ou 7% (p/v) de polietilenoglicol 6000 (PEG 6000). Sete genes foram avaliados como normalizadores das reações de qPCR. A quantificação do grau de peroxidação lipídica indicou que ambos os tratamentos resultaram em sensível peroxidação, muito embora o efeito do tratamento com PEG 6000 tenha sido maior do que o tratamento com H2O2. A exposição ao H2O2 aumentou a expressão dos genes katA (catalase), sodA (superóxido dismutase), msrA (Sulfóxido de metionina redutase) e msrB (Sulfóxido de metionina redutase) bem como de todos os genes responsáveis pela síntese de carotenoides. Por outro lado, todos os genes relacionados ao estresse osmótico foram menos expressos na presença deste composto. Já quando a bactéria foi exposta a PEG 6000, o oposto ocorreu, ou seja, os genes relacionados ao estresse osmótico, que são otsA (Trealose-6-fosfato sintase), otsB (Trealose fosfatase), treY (Malto-oligosil trealose sintase), treZ (Malto-oligosil trealose trealoidrolase), treS (Trealose sintase), proX (Proteína de ligamento em substrato, tipo ABC glicina betaína transportadora), proW (Proteína permease, tipo ABC glicina betaína transportadora), proZ (Proteína permease, tipo ABC glicina betaína transportadora) e Naggn (Amidotransferase), além dos genes do cluster carotenoide, foram mais expressos, ao passo que alguns dos genes ligados à resposta ao estresse oxidativo foram menos expressos. Verificou-se também, através de PCR convencional utilizando primers para amplificar as regiões entre os genes carotenoides, que estes são expressos como um RNA policistrônico, constituindo assim um operon. Estes resultados validam predições anteriores baseadas na análise in silico da sequência do genoma de Lxx, confirmando que Lxx possui mecanismos responsivos aos estresses osmótico e oxidativo aos quais é submetida durante o processo de infecção de seu hospedeiro.