Phytochelatin signal tranduction and cadmium chelation in plants

As plantas utilizam diversas estratégias de sinalização para reconhecer e responder aos stresses ambientais. A maioria das vias de transdução de sinais partilham um sinal genérico, normalmente a modulação dos níveis intracelulares de Ca2+. Esta por sua vez pode iniciar uma cascata de fosforilação proteica que finalmente afecta as proteínas directamente envolvidas na protecção celular ou culmina em factores de transcrição que vão determinar a resposta fisiológica ao stresse. A percepção destes sinais e a compreensão de como estes podem activar as respostas adaptativas são factores-chave para a tolerância das plantas a stresses abióticos. Um dos principais stresses abóticos que restrigem o crescimento das plantas é a presença de metais pesados. A produção de fitoquelatinas e a subsequente quelação dos metais é o mecanismo mais conhecido de tolerância ao stresse metálico em plantas. Fitoquelatinas (PCs) são péptidos com grupos tiol que são sintetizados através da transpeptidação da glutationa (GSH), pela acção da enzima fitoquelatina sintase (PCS). No entanto, até ao momento, as vias de sinalização que levam à síntese de fitoquelatinas e à percepção do stresse metálico são pouco compreendidas. Dentro deste contexto, o presente trabalho foi elaborado com o intuito de elucidar a via de sinalização através da qual o cádmio é detectado pelas células vegetais e induz a síntese de PCs. Quase todos, os estudos de stresses abióticos em plantas apontam para o facto de a sua sinalização se basear nos mesmos tipos de sinais moleculares, nomeadamente a sinalização por cálcio, a fosforilação proteica e a indução de espécies reactivas de oxigénio (ROS). Trabalhos recentes sugerem que a sinalização de PCs poderá envolver todos estes parâmetros. Assim, uma primeira abordagem foi efectuada para compreender a síntese de PCs na espécie Arabidopsis thaliana, através da monitorizaçção da actividade de enzimas relacionadas, a γ-EC sintetase, GSH sintetase e a PC sintase (PCS), assim como o tempo necessário para o elongamento das PCs e a sua acumulação. Seguidamente, ao longo deste processo foi analisada a expressão de sinais específicos, associados com sinais de cálcio, fosforilação proteica e sinalização por ROS. A importância destes factores na síntese de PCs foi também avaliada através do uso de moduladores farmacológicos de cálcio e fosfatases proteicas e também pela indução de stresse oxidativo. Os resultados demonstraram novos dados sobre o papel do cálcio e da fosforilação proteica na produção de PCs e na síntese de GSH, revelando que a actvidade da PCS é regulada por fosforilação e que a sinalização de cálcio pode mediar a síntese de GSH. O envolvimento da sinalização de ROS na síntese de GSH, atráves de crosstalk com a sinalização de cálcio também foi proposta. Assim, os resultados aqui apresentados descrevem uma possível via de sinalização de cádmio nas plantas e da indução de fitoquelatinas. Este trabalho poderá ser portanto muito útil na implementação de novas metodologias de agricultura sustentável e práticas de fitorremediação em solos contaminados com metais pesados.

The role of lymphotoxin-B receptor signaling in t-cell acute lymphoblastic leukemia development

Dissertação de mest., Ciências Biomédicas, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2010

Interações e efeitos fisiológicos de bactérias diazotróficas e fungos micorrízicos arbusculares na mandioca.

Visando conhecer as interações entre fungos micorrízicos arbusculares e bactérias diazotróficas na cultura da mandioca (Manihot esculenta Crantz), foram conduzidos vários experimentos para avaliar os efeitos de exsudatos de mandioca e de bactérias nos fungos micorrízicos, e a produção de ácido indolacético (AIA) in vitro pelas bactérias diazotróficas. Os experimentos evidenciaram que as bactérias diazotróficas estimularam a colonização micorrízica de Glomus clarum a partir do 30o dia. Os exsudatos de mandioca e das bactérias não apresentaram efeito na germinação de Gigaspora gigantea, mas influenciaram seu crescimento micelial. A adição de exsudatos de mandioca estimulou o crescimento das bactérias diazotróficas in vitro, evidenciando que podem existir, nos exsudatos, substâncias que atuariam como sinais moleculares ou estimulantes do crescimento, e não como fatores nutricionais. As bactérias diazotróficas apresentam ainda capacidade de produzir AIA in vitro. Azospirillum lipoferum isolado da mandioca produziu até 130 mM de AIA após 48 horas de incubação, ao passo que Klebsiella sp. produziu cerca 60 mM e a Bactéria E, aproximadamente 20 mM.

O papel da proteína supressora de tumor p53 na indução de ciclooxigenase-2 em Carcinoma de Pulmão de Células Não Pequenas: aspectos moleculares e clínicos

O Carcinoma de Pulmão de Células Não Pequenas (NSCLC) é uma doença freqüentemente letal e altamente resistente à terapia oncológica convencional, como por exemplo, o tratamento quimioterápico com cisplatina e paclitaxel. A superexpressão de Ciclooxigenase-2 (COX-2) é constantemente observada em pacientes com NSCLC, estando associada ao prognóstico ruim destes pacientes. Acredita-se que a alta expressão de COX-2 produz efeitos anti-apoptóticos, porém pouco é conhecido sobre os mecanismos de regulação desta enzima. Muitos sinais capazes de ativar COX-2 também induzem a proteína supressora de tumor p53, conhecida pelo seu papel fundamental no controle da proliferação celular e apoptose. Dados recentes indicam que a proteína p53 é um importante regulador da expressão de COX-2. O objetivo desta dissertação foi avaliar os efeitos da quimioterapia na expressão da enzima COX-2 em linhagens celulares com diferente status do gene TP53, e ainda, correlacionar a expressão de COX-2 e o status mutacional de TP53, com as características clínico-patológicas de pacientes com NSCLC. Como ferramentas experimentais foram usadas técnicas de biologia celular e molecular como interferência de RNA, PCR em tempo real, análise mutacional e imuno-histoquímica. Com os resultados obtidos, observamos que as linhagens celulares de câncer de pulmão que apresentam p53 na sua forma selvagem, quando expostas ao tratamento com cisplatina, apresentaram indução da expressão de COX-2 (RNAm e proteína), em adição ao aumento da síntese de Prostaglandina E2 (PGE2). Em contrapartida, a expressão de COX-2 não foi alterada após o tratamento com cisplatina nas linhagens celulares que apresentavam mutação no gene TP53. Ao avaliar o tratamento com paclitaxel, foi observado um aumento da expressão de COX-2 nas linhagens A549 e H460 (linhagens celulares do tipo selvagem para p53), entretanto não foi observada alteração nos níveis de PGE2. Em adição, o tratamento com paclitaxel induziu um aumento da expressão de COX-2 na linhagem com deleção em TP53, ACC LC-319. Em seguida, após silenciamento de p53 na linhagem celular A549, por interferência de RNA, a cisplatina passou a não ser mais capaz de induzir o aumento da expressão de COX-2. No tratamento com paclitaxel, o silenciamento de TP53 não mudou a expressão de COX-2, indicando assim um efeito independente de p53. Dessa maneira, sugerimos que a indução de COX-2, por cisplatina, em linhagens celulares NSCLC é dependente de p53. Na análise dos pacientes NSCLC, os resultados demonstram que 54% dos pacientes apresentam expressão positiva de COX-2. Mutações em TP53 foram observadas em 57% dos pacientes, incluindo 56% de fumantes correntes e 37% de ex-fumantes. Uma associação entre a expressão de COX-2 e o status selvagem de TP53 foi observada, entre os pacientes que apresentaram expressão positiva de COX-2, 80% apresentaram TP53 selvagem. Um número maior de pacientes é necessário para aumentar o poder estatístico e confirmar as tendências observadas nesse estudo

Aspectos moleculares do câncer tiroideano

A proliferação da célula tiroideana normal é regulada por fatores de crescimento estimuladores e inibidores, que atuam através de seus receptores de membrana e, subseqüentemente, através de transdutores citoplasmáticos. Na glândula normal adulta, o equilíbrio de sinais é tal que a proliferação é mínima, enquanto nas neoplasias o crescimento resulta de um distúrbio irreversível desse equilíbrio. Apesar do número de moléculas envolvidas nesse processo ser grande, apenas um pequeno subgrupo parece estar envolvido na tumorigênese tiroideana. Tais proteínas são codificadas pelos genes RAS, RET, NTRK1 e TP53. O transdutor de sinais ras é ativado por mutações em ponto e constitui uma alteração genética precoce nos tumores com histologia folicular. Os genes dos receptores de crescimento RET e NTRK1 são alterados por rearranjos cromossômicos do tipo translocação ou inversão nos carcinomas papilares e por mutações em ponto nos medulares. As alterações do gene TP53, por sua vez, têm sido observadas em carcinomas tiroideanos pobremente diferenciados e na maioria dos indiferenciados, o que sugere sua participação na progressão dessas lesões. O modelo molecular da carcinogênese tiroideana, embora ainda incompleto, pode fornecer instrumentos importantes para o diagnóstico diferencial e para o desenvolvimento de novas técnicas terapêuticas nesse grupo de neoplasias.

Filogeografia do tubarão mako Isurus oxyrinchus utilizando marcadores moleculares do DNA mitocondrial

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Genética) - IBB

Aspectos clínicos, histopatológicos e moleculares da dermatosparaxia em ovinos White Dorper

Dermatosparaxis in animals is an autosomal recessive disorder of the connective-tissue clinically characterized by skin fragility and hiperextensibility. The disease in White Dorper sheep is caused by mutation (c.421G>T) in the ADAM metalloproteinase with thrombospondin type 1 motif, 2 (ADAMTS2) gene. This study describes the dermatological, histological and the molecular findings of the dermatosparaxis in White Dorper sheep from a herd located in the center-west of São Paulo State. The herd consisted of one ram, four ewe and their lambs. In this herd two lambs had clinical signs consistent with dermatosparaxis. Histopathological evaluation of the affected skin of these two animals also revealed consistent findings with dermatosparaxis, characterized by dysplasia of the collagen, which were arranged in small and fragmented collagen bundles and with foci of degeneration of collagen. Prominent cutaneous appendages and severe hemorrhagic focus in dermis region associated with mild neutrophilic infiltrate in the deep dermis. PCR using DNA blood and specific primers to amplify the mutation region c.421G>T was optimized in order to perform molecular diagnosis of the disease. The direct sequencing of the PCR products proved that the two clinically affected animals had the mutation responsible for dermatosparaxis, previously described for this breed and allowed the definitive diagnosis of the disease. This is the first report of the dermatosparaxis in White Dorper sheep in Brazil and the methodology used to confirm the diagnosis could be used in future studies to assess the prevalence of this mutation in Brazil, allowing the adoption of measures to prevent the spread of this mutation in the Brazilian White Dorper herd.

Validação de técnicas moleculares para o diagnóstico de bactérias em peixes, visando redução de tempo e custo

Pós-graduação em Microbiologia Agropecuária - FCAV

Detecção e caracterização moleculares de Picobirnavirus bovino na região centro-sul do Brasil

Picobirnavirus (PBV) pertencem à família Picobirnaviridae, divididos em duas espécies Human Picobirnavirus e Rabbit Picobirnavirus. São pequenos vírus constituídos de genoma bissegmentado de cadeia dupla de RNA (dsRNA), não envelopados, com capsídeo de simetria icosaédrica, sendo divididos em dois genogrupos, GI e GII. Já foram detectados em fezes humanas e de uma ampla gama de espécies animais, com ou sem sinais diarreicos, sendo considerados agentes emergentes e oportunistas, e seu potencial zoonótico foi sugerido. Entretanto, os estudos epidemiológicos e moleculares de PBV em bovinos são raros na literatura nacional e internacional. Devido à carência de dados a respeito de PBV em bovinos, o presente estudo foi realizado objetivando-se a detecção e caracterização moleculares de cepas de PVB bovinos dos genogrupos GI e GII em amostras fecais de bovinos com ou sem sintomatologia diarreica de diferentes idades e regiões do Brasil. O estudo foi conduzido a partir de 77 animais, obtendo-se 18 (23,3%) amostras positivas para GI, compreendendo animais provenientes dos estados de São Paulo, Minas Gerais e Goiás. Não foram detectadas amostras positivas para GII. A identidade nucleotídica das amostras obtidas apresentou média de 67,4% quando comparadas uma com as outras e de até 83,77% quando comparadas com amostras de PBV de referência. Na reconstrução filogenética, três amostras agruparam-se em clado de PVB humano e somente uma agrupou-se em clado de PVB bovino. Em síntese, os resultados obtidos indicam, de maneira inédita, a circulação de PVB bovino pertencente ao genogrupo GI em diferentes estados brasileiros, com perfis filogenéticos heterogêneos.

Reações fotoinduzidas em alguns complexos de rênio e desenvolvimento de dispositivos moleculares

Neste trabalho foi realizado o estudo do comportamento fotoquímico e fotofísico de complexos mononucleares de rênio do tipo fac-[Re(CO)3(N N)(L)]+(N N = 1,10-fenantrolina, phen, dipirido[3,2-a:2,3-c]fenazina, dppz, L= trans-1,2bis(4-piridil)etileno, trans-bpe, trans-4-estirilpiridina. trans-stpy) e dos complexos binucleares [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Re(phen)(CO)3]2+, [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Fe(CN5]2- e [(phen)(CO)3Re(trans-bpe)Os(terpy)(bpy)]3+. O enfoque principal deste trabalho é a investigação das propriedades fotoquímicas dos complexos fac-[ Re(CO)3(phen)(trans-bpe)]+, fac-[Re(CO)3(phen)(trans-stpy)]+ fac-[Re(CO)3(dppz)(trans-bpe)+ e [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Re(phen)(CO)3]2+. Observou-se que os compostos em solução de acetonitrila, sob irradiação a 313, 334 ou 365 nm, apresentam variação espectral com definição de pontos isosbésticos, resultante do processo de fotoisomerização trans→cis do ligante coordenado trans-piridil etileno. Os rendimentos quânticos, Φ, da reação de fotoisomerização foram calculados com base no decaimento espectral das bandas de absorção das transições eletrônicas. Os valores médios determinados para a fotoisomeriação dos complexos em solução de CH3CN variam de 0,15 - 0,39 sob excitação a 313 nm e de 0,12 - 0,33 sob excitação a 365 nm. As reações de fotoisomerização foram monitoradas também por medidas de emissão e por RMN de 1H. Observou-se um aumento da intensidade de luminescência com o tempo de irradiação dos complexos, consistente com o estado emissivo 3MLCT dπ[(Re)→π*(α-diimina). Após irradiação, as reações de fotoisomerização dos complexos foram monitoradas por RMN de 1H. Os sinais de prótons do isômero trans tiveram um decréscimo gradual, enquanto que a intensidade dos sinais referentes aos prótons da espécie cis aumentaram. Os rendimentos quânticos para o processo de fotoisomerização dos complexos foram calculados através da integração das áreas dos sinais de prótons. Os valores obtidos foram maiores, pelo menos o dobro, que aqueles valores obtidos via espectroscopia UV-Vis. O comportamento fotoquímico dos complexos incorporados em polimetacrilato de metila, PMMA, foi também investigado. A fotólise cios complexos em filmes de PMMA conduz à variação espectral, de absorção e emissão, similar àquela observada em solução de acetonitrila, atribuícla ao processo de fotoisomerização trans → cis do ligante coordenado. Este estudo mostra que a fotoisomerização do ligante coordenado trans-piridil etileno pode ser promovida também em meio rígido. Essa característica. típica de um dispositivo molecular, pode ser convenientemente explorada no desenvolvimento de fotossensores. As medidas de TRIR mostram que o estado excitado de menor energia para o fac-[Re(CO)3(phen)(trans-bpe)+ é o 3ππ*. Para o fac-[Re(CO)3(phen)(cis-bpe)]+ a ordem dos estados excitados aparecem invertidas com o 3MLCT <3ππ*, evidenciado pela emissão do complexo cis à temperatura ambiente. Nas espécies binucleares, [(phen) Re(CO)3(trans-bpe)Os(terpy)(bpy)]3+ e [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Fe(CN)5]2-, a fotoisomerização trans → cis do ligante coordenado trans-bpe, característica da subunidade fac-[Re(CO)3(phen)(trans-bpe)]+, é inibida pela competição de transferência de energia intramolecular. Em meio rígido, em PMMA ou em EPA a 77 K, os máximos de emissão dos complexos fac-[Re(CO)3(phen)(cis-bpe)]+, fac-[Re(CO)3(phen)(cis-stpy)r e [(CO)3(phen)Re(cis-bpe)Re(phen)(CO)3]2+ sofrem um deslocamento hipsocrômico com o aumento da rigidez do meio. As mudanças nas propriedades emissivas, em termos de energia e tempo de vida do estado excitado, são discutidas baseadas no efeito rigidocrômico luminescente. O trabalho mostra uma forma interessante de fotos sensibilizar um substrato orgâmco usando o fato de que a coordenação estende a absorção do ligante a uma região de comprimento de onda maior e promove a fotoisomerização assistida por complexos metálicos em energias menores.

Caracterización molecular de 105 accesiones de cacao(Theobroma Cacao L.) utilizando 10 marcadores moleculares tipo SSR en INTA-CNIAB, Nicaragua, 2011

Se realizó la caracterización molecular de 105 accesiones de Cacao que contemplan 79 colectas nacionales, 21 híbridos de referencia y 5 materiales criollo referencia , congregados en 8 grupos de acuerdo a su ubicación geográfica al momento de la colecta; utilizando 10 marcadores moleculares tipo SSR con el fin de conocer la divers idad genética de Cacao colectado en finca de productores nicaragüenses . Se utilizó el método de extracción de ADN C TAB - Buffer, Amplificación de fragmentos de ADN mediante la técnica PCR , visualización de fragmentos de ADN en cámara electroforesis. Se identificaron 183 alelos en las 105 ac cesiones con una media de 18.3, los rangos de Heterosigocidad observada y esperada resultaron mayores para MTcCIR12 con 0.437 y 0.81 respectivamente ; el CIP y el Índice de Shannon proporcionaron los mayores valores para MTcCIR12 con 0.96 y 1.94 respectivamente . La media general del CIP e Índice de Shannon para todos los locus es de 0.87 y 1.37 respectivamente; e l análisis molecular de varianza reveló que las diferencias genéticas dentro de los grupos (85%) es mayor que las diferencias entre grupos (15%) ; se realizó el dendograma basado en las distancia de Nei’s donde revela diferencias m ínimas entre los grupos , la mayor relación genética son entre los grupos RSJ y Carazo ; en cambio para el grupo Carazo e Hibrido referencia se encontraron las mayores diferencias. E n el PCA se encontró materiales colectados que resultaron genéticamente pare cidos a los criollo s referencias, es el caso de RSJ 0211, RSJ 0 311, RSJ 0511, Bomat0510, Ji0210 ; los materiales Ji - Cuá 0104 y RSJ0411 están estrechamente relacionado . Se demostró que existe una alta diversidad genética y que existen materiales promisorios para posteriores estudios de mejora genética

Respuesta bacteriana al estrés. Identificación de los factores celulares y moleculares que controlan la respuesta al estrés ambiental en bacterias autóctonas y alóctonas en los sistemas acuáticos

Poster presentado a la Rodríguez 1ª Jornadas de Investigación de la Facultad de Ciencia y Tecnología celebrada en Leioa del 21 a 23 de mayo de 2008.

Estudio de la distribución ambiental de los hongos del género Scedosporium en el País Vasco. Identificación de especies por técnicas moleculares.

El complejo de especies Scedosporium/Pseudallescheria está compuesto por diferentes especies de hongos filamentosos. De las cinco más habituales y utilizadas en este estudio existen tres especies de patógenos oportunistas clínicamente importantes, S. apiospermum, S prolificans y S. aurantiacum, que generan scedosporiosis especialmente en individuos inmuncocomprometidos. El aumento del número de este tipo de pacientes en los últimos años está elevando la incidencia de los casos de scedoporiosis. Scedosporium spp. se encuentran frecuentemente en hábitats humanizados y con presencia de contaminación. En este trabajo, se ha realizado un estudio para determinar su presencia en algunos hábitats de la Comunidad Autónoma del País Vasco (CAPV) y conocer su distribución, empleando técnicas microbiológicas y moleculares. No se aisló ninguna cepa del género en las playas de la CAPV, mientras que si que se encontraron en parques urbanos, aislándose la mayor cantidad de cepas y variedad de especies del género en las muestras de Araba. Por otro lado, se identificaron las especies del género mediante PCR, encontrándose cepas de S. prolificans, S. aurantiacum, S. dehoogii y P. minutispora. Además, se comprobó que los primers disponibles S. apiospermum no permitían discriminarlo del resto de especies.

Estudio del receptor 5HT2A y de la vía Akt/GSK3 como mecanismos moleculares de la psicosis inducida por el consumo crónico de cannabis

La esquizofrenia es una enfermedad mental de carácter crónico que afecta aproximadamente al 1% de la población , principalmente con edades comprendidas entre los 15 y 4 5 años . Se trata de una enfermedad de inicio en la adolescencia o comienzo de la madurez y cuyo potencial discapacitante persiste y se agrava a lo largo de la vida. La etiología de la esquizofrenia es multifactorial con evidencias de factores genéticos y ambientales. El carácter hereditario de la esquizofr e nia se ha estimado en un 73 - 90% y los factores genéticos que predisponen a la enfermedad son múltiples y heterogéneos. Los estudios epidemiológicos parecen sugerir que el mayor riesgo de desarrollar esquizofrenia es prod ucto de interacciones genético/ ambi entales (predisposición genética a agresiones ambientales) y del fenómeno de epistasis (fenotipo dependiente de la interacción entre diversos genes). Las manifestaciones clínicas de la esquizofrenia se dividen en síntomas positivos, síntomas negativos y dé ficits cognitivos. A causa de los déficits asociados y de su carácter crónico, la esquizofrenia se encuentra entre las diez causas principales de discapacidad por enfermedad del mundo y según la World Health Organization (2001), se estima que es la quinta enfermedad más costosa para la s ociedad en términos de atención requ erida y pérdida de productividad, con un coste anual en la Unión Europea que supera los 35 mil millones de €, según Andlin - Sobocki y Rössler (2005) . A nivel nacional, en el año 2009 los an tipsicóticos atípicos más empleados (risperidona y olanzapina) se encontraron entre los 8 primeros fármacos que más gasto generaron, con un coste económico superior a 350 millones de euros (Sistema Nacional de Salud (2010)) . Además, según el estudio de Pal mer et al. (2005), el riesgo de muerte prematura en la población esquizofrénica es aproximadamente dos veces mayor en la población general, siendo el suicidio la principal causa de este exceso de mortalidad, con una prevalencia estimada entre 5 - 10%. En est e sentido, se ha estimado que entre el 25% y 50% de los pacientes con esquizofrenia cometen por lo menos un intento de suicidio en su vida , según el estudio llevado a cabo por Meltzer (2002) . Dada su prevalencia, la tendencia a la cronicidad y el riesgo su icida de pacientes con esquizofrenia así como los elevados costes socio - sanitarios, la investigación de esta enfermedad es un objetivo prioritario de los sistemas de salud mundiales

Reactivación de agregados proteicos por chaperonas moleculares

ClpB es una chaperona hexamérica que solubiliza y reactiva agregados proteicos con la colaboración del sistema Hsp70/Dnak. Cada monómero de la proteína contiene dos dominios de unión a nucleótido, NBDs, que unen e hidrolizan ATP. La inserción de subunidades mutantes inactivas, es decir, incapaces de hidrolizar ATP, en el hexámero de ClpB inhibe la actividad replegadora de esta chaperona porque bloquean la comunicación alostérica que se establece entre los NBDs de los protómeros. Con el fin de conocer qué dominios de la proteína se encuentran implicados en dicha comunicación intermonomérica, se preparan híbridos de ClpB que contienen subunidades inactivas sin dominio N-terminal o dominio M. Asimismo, se estudia el efecto de DnaK en la actividad ATPasa de ClpB.