Investigation of Egg Weight, Ovarian Follicles Morphology and Growth Differentiation Factor 9 mRNA Expression in Potchefstroom Koekoek Chicken Breed

The growth differentiation factor 9 (GDF9) gene plays a vital role in the growth and maturation of ovarian follicles in laying hens. However, its messenger ribonucleic acid (mRNA) expression levels in preovulatory ovarian follicles of indigenous chickens remain poorly understood. The study aimed to identify the association between egg weight and egg quality traits, ovarian follicles morphology, and mRNA expression levels of the GDF9 gene in pre-ovulatory ovarian follicles of the South African Potchefstroom Koekoek chicken breed. The correlation results showed that egg weight (EW) had a positively high significant correlation (p<0.01) with egg width (EWD), yolk weight (YW), shell surface area (SSA), albumen weight (AW), albumen ratio (AR) and egg volume (EV), and a positive significant correlation (p<0.05) with egg length (EL). The Student's T-test results revealed that the numbers of large yellow follicles were significantly lower (p<0.05) than those of small yellow follicles. ANOVA findings showed that there was a significant difference (p<0.05) in the average weight of the large yellow follicles. The quantitative Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction (RT-qPCR) findings indicated that there were significant differences (p<0.05) in the mRNA expression levels of the GDF9 gene in preovulatory ovarian follicles of the Potchefstroom Koekoek chicken breed. The mRNA expression was more abundant in F1 and F4 than in other ovarian follicles.(AU)

A comprehensive overview of miRNA targeting drought stress resistance in plants / Uma visão geral abrangente do miRNA visando a resistência ao estresse hídrico em plantas

MicroRNAs (miRNAs) are essential nonprotein-coding genes. In a range of organisms, miRNAs has been reported to play an essential role in regulating gene expressions at post-transcriptional level. They participate in most of the stress responsive processes in plants. Drought is an ultimate abiotic stress that affects the crop production. Therefore understanding drought stress responses are essential to improve the production of agricultural crops. Throughout evolution, plants have developed their own defense systems to cope with the adversities of environmental stresses. Among defensive mechanisms include the regulations of gene expression by miRNAs. Drought stress regulates the expression of some of the functionally conserved miRNAs in different plants. The given properties of miRNAs provide an insight to genetic alterations and enhancing drought resistance in cereal crops. The current review gives a summary to regulatory mechanisms in plants as well as miRNAs response to drought stresses in cereal crops. Some possible approaches and guidelines for the exploitation of drought stress miRNA responses to improve cereal crops are also described.

MicroRNAs (miRNAs) são genes essenciais não codificadores de proteínas. Em uma variedade de organismos, foi relatado que miRNAs desempenham papel essencial na regulação da expressão gênica em nível pós-transcricional. Eles participam da maioria dos processos responsivos ao estresse nas plantas. A seca é um estresse abiótico final que afeta a produção agrícola. Portanto, compreender as respostas ao estresse da seca é essencial para melhorar a produção de safras agrícolas. Ao longo da evolução, as plantas desenvolveram seus próprios sistemas de defesa para lidar com as adversidades do estresse ambiental. Entre os mecanismos de defesa está a regulação da expressão gênica por miRNAs. O estresse hídrico regula a expressão de alguns dos miRNAs funcionalmente conservados em diferentes plantas. As propriedades dadas dos miRNAs fornecem uma visão das alterações genéticas e aumentam a resistência à seca nas safras de cereais. A revisão atual apresenta um resumo dos mecanismos regulatórios nas plantas, bem como a resposta dos miRNAs ao estresse hídrico nas plantações de cereais. Algumas abordagens e diretrizes possíveis para a exploração das respostas do miRNA ao estresse da seca para melhorar as safras de cereais também são descritas.

A comprehensive overview of miRNA targeting drought stress resistance in plants / Uma visão geral abrangente do miRNA visando a resistência ao estresse hídrico em plantas

MicroRNAs (miRNAs) are essential nonprotein-coding genes. In a range of organisms, miRNAs has been reported to play an essential role in regulating gene expressions at post-transcriptional level. They participate in most of the stress responsive processes in plants. Drought is an ultimate abiotic stress that affects the crop production. Therefore understanding drought stress responses are essential to improve the production of agricultural crops. Throughout evolution, plants have developed their own defense systems to cope with the adversities of environmental stresses. Among defensive mechanisms include the regulations of gene expression by miRNAs. Drought stress regulates the expression of some of the functionally conserved miRNAs in different plants. The given properties of miRNAs provide an insight to genetic alterations and enhancing drought resistance in cereal crops. The current review gives a summary to regulatory mechanisms in plants as well as miRNAs response to drought stresses in cereal crops. Some possible approaches and guidelines for the exploitation of drought stress miRNA responses to improve cereal crops are also described.(AU)

MicroRNAs (miRNAs) são genes essenciais não codificadores de proteínas. Em uma variedade de organismos, foi relatado que miRNAs desempenham papel essencial na regulação da expressão gênica em nível pós-transcricional. Eles participam da maioria dos processos responsivos ao estresse nas plantas. A seca é um estresse abiótico final que afeta a produção agrícola. Portanto, compreender as respostas ao estresse da seca é essencial para melhorar a produção de safras agrícolas. Ao longo da evolução, as plantas desenvolveram seus próprios sistemas de defesa para lidar com as adversidades do estresse ambiental. Entre os mecanismos de defesa está a regulação da expressão gênica por miRNAs. O estresse hídrico regula a expressão de alguns dos miRNAs funcionalmente conservados em diferentes plantas. As propriedades dadas dos miRNAs fornecem uma visão das alterações genéticas e aumentam a resistência à seca nas safras de cereais. A revisão atual apresenta um resumo dos mecanismos regulatórios nas plantas, bem como a resposta dos miRNAs ao estresse hídrico nas plantações de cereais. Algumas abordagens e diretrizes possíveis para a exploração das respostas do miRNA ao estresse da seca para melhorar as safras de cereais também são descritas.(AU)

Mycoviruses infecting Colletotrichum spp: A comprehensive review / Micoviroses em Colletotrichum spp: uma revisão abrangente

Abstract Colletotrichum is one of the most economically important fungal genera, which affects a wide range of hosts, specifically tropical and subtropical crops. Thus far, there have been several records of mycovirus infection in Colletotrichum spp., primarily by viruses of the Partitiviridae family. There have also been records of infections by mycoviruses of the Chrysoviridae family. Mycoviruses are (+)ssRNA and dsRNA genome viruses, which may or may not be enveloped. To date, no mycovirus with a DNA genome has been isolated from Colletotrichum spp. Typically, mycoviruses cause latent infections, although hypo- and hypervirulence have also been reported in Colletotrichum spp. In addition to its effects on pathogenic behavior, mycovirus infection can lead to important physiological changes, such as altered morphological characteristics, reduced vegetative growth, and suppressed conidia production. Therefore, research on mycoviruses infecting phytopathogenic fungi can help develop alternative methods to chemical control, which can cause irreversible damage to humans and the environment. From an agricultural perspective, mycoviruses can contribute to sustainable agriculture as biological control agents via changes in fungal physiology, ultimately resulting in the total loss of or reduction in the virulence of these pathogens.

Resumo Colletotrichum é um dos gêneros fúngicos mais importantes economicamente, afetando uma ampla gama de hospedeiros, especialmente em cultivos tropicais e subtropicais. Atualmente já existem diversos registros de infecção por micovírus em Colletotrichum spp., sendo a maioria dos já identificados classificados na família Partitiviridae. Ocorrem registros também de micovírus pertencentes à família Chrysoviridae. Compreendem vírus de genoma de (+)ssRNA e dsRNA que podem ser ou não envelopados. Ainda não foram identificados micovírus com genoma de DNA isolados de Colletotrichum. A infecção por micovírus pode ocorrer de forma latente, mas já foi observado em Colletotrichum spp. o fenômeno de hipo e hipervirulência. Além de influenciar no comportamento patogênico, a infecção pode causar mudanças fisiológicas importantes como alterações das características morfológicas, redução do crescimento vegetativo e redução na produção de conídios. O estudo com micovírus em fungos fitopatogênicos traz uma alternativa ao controle químico que é um método capaz de causar danos irreversíveis ao homem e o meio ambiente. Sob a perspectiva agrícola, os micovírus podem contribuir para agricultura sustentável como agentes de controle biológico. Isso porque obsevam-se mudanças importantes na fisiologia fúngica resultando na perda total ou redução da virulência desses patógenos.

Expression analysis of transcription factors in sugarcane during cold stress

Abstract Transcription factors (TF) are a wide class of genes in plants, and these can regulate the expression of other genes in response to various environmental stresses (biotic and abiotic). In the current study, transcription factor activity in sugarcane was examined during cold stress. Initially, RNA transcript reads of two sugarcane cultivars (ROC22 and GT08-1108) under cold stress were downloaded from SRA NCBI database. The reads were aligned into a reference genome and the differential expression analyses were performed with the R/Bioconductor edgeR package. Based on our analyses in the ROC22 cultivar, 963 TF genes were significantly upregulated under cold stress among a total of 5649 upregulated genes, while 293 TF genes were downregulated among a total of 3,289 downregulated genes. In the GT08-1108 cultivar, 974 TF genes were identified among 5,649 upregulated genes and 283 TF genes were found among 3,289 downregulated genes. Most transcription factors were annotated with GO categories related to protein binding, transcription factor binding, DNA-sequence-specific binding, transcription factor complex, transcription factor activity in RNA polymerase II, the activity of nucleic acid binding transcription factor, transcription corepressor activity, sequence-specific regulatory region, the activity of transcription factor of RNA polymerase II, transcription factor cofactor activity, transcription factor activity from plastid promoter, transcription factor activity from RNA polymerase I promoter, polymerase II and RNA polymerase III. The findings of above results will help to identify differentially expressed transcription factors during cold stress. It also provides a comprehensive analysis of the regulation of the transcription activity of many genes. Therefore, this study provides the molecular basis for improving cold tolerance in sugarcane and other economically important grasses.

Resumo Fatores de transcrição (FT) são uma ampla classe de genes em plantas e podem regular a expressão de outros genes em resposta a vários estresses ambientais (estresses bióticos e abióticos). No presente estudo, a atividade do fator de transcrição na cana-de-açúcar foi examinada durante o estresse pelo frio. Inicialmente, as leituras de transcrição de RNA de duas cultivares de cana-de-açúcar (ROC22 e GT08-1108) sob estresse frio foram baixadas do banco de dados SRA NCBI. As leituras foram alinhadas em um genoma de referência e as análises de expressão diferencial foram realizadas com o pacote R / Bioconductor edgeR. Com base em nossas análises no cultivar ROC22, 963 genes TF foram significativamente regulados positivamente sob estresse pelo frio entre um total de 5.649 genes regulados positivamente, enquanto 293 genes TF foram regulados negativamente entre um total de 3.289 genes regulados negativamente. No cultivar GT08-1108, 974 genes TF foram identificados entre 5.649 genes regulados positivamente e 283 genes TF foram encontrados entre 3.289 genes regulados negativamente. Os fatores de transcrição, em sua maioria, foram anotados com categorias GO relacionadas à ligação de proteína, ligação de fator de transcrição, ligação específica de sequência de DNA, complexo de fator de transcrição, atividade de fator de transcrição em RNA polimerase II, atividade de fator de transcrição de ligação de ácido nucleico, atividade de corepressor de transcrição, sequência específica da região reguladora, atividade do fator de transcrição da RNA polimerase II, atividade do cofator do fator de transcrição, atividade do fator de transcrição do promotor do plastídio, atividade do fator de transcrição do promotor da RNA polimerase I, polimerase II e RNA polimerase III. As descobertas dos resultados acima ajudarão a identificar fatores de transcrição expressos diferencialmente durante o estresse pelo frio. Ele também fornece uma análise abrangente da regulação da atividade de transcrição de muitos genes. Portanto, este estudo fornece base molecular para melhorar a tolerância ao frio em cana-de-açúcar e outras gramíneas economicamente importantes.

Molecular identification of genus Pipistrellus (Mammalia: Chiroptera) from Fata region, Pakistan / Identificação molecular do gênero Pipistrellus (Mammalia: Chiroptera) da região de Fáta, Paquistão

Abstract A total of 10 specimens were captured from selected sites of Bajaur Agency FATA, Pakistan using mist nets. The captured specimens were morphologically identified and various morphometric measurements were taken. The head and Body length (HB) of Pipistrellus coromondra and Pipistrellus kuhlii lepidus (n=10) was 43±0.11 mm and 45±1.1 respectively. Morphologically identified Pipistrellus kuhlii confirmed as Pipistrellus kuhlii lepidus based on 16S rRNA sequences. The DNA sequences were submitted to GenBank and accession numbers were obtained (MN 719478 and MT430902). The available 16S rRNA gene sequences of Pipistrellus coromondra and Pipistrellus kuhlii lepidus were retrieved from NCBI and incorporated in N-J tree analysis. Overall, the interspecific genetic variations among Pipistrellus coromondra and Pipistrellus kuhlii lepidus were 8% and 1% respectively. In our recommendation, a comprehensive molecular identification of bats is need of hour to report more cryptic and new species from Pakistan.

Resumo Um total de 10 espécimes foi capturado em locais selecionados da Bajaur Agency FATA, Paquistão, usando redes de neblina. Os espécimes capturados foram identificados morfologicamente e várias medidas morfométricas foram realizadas. O comprimento da cabeça e do corpo (HB) de Pipistrellus coromondra e Pipistrellus kuhlii lepidus (n = 10) foi de 43 ± 0,11 mm e 45 ± 1,1, respectivamente. Pipistrellus kuhlii identificado morfologicamente e confirmado como Pipistrellus kuhlii lepidus com base em sequências de rRNA 16S. As sequências de DNA foram submetidas ao GenBank e os números de acesso foram obtidos (MN 719478 e MT430902). As sequências do gene 16S rRNA disponíveis de Pipistrellus coromondra e Pipistrellus kuhlii lepidus foram recuperadas do NCBI e incorporadas na análise da árvore N-J. No geral, as variações genéticas interespecíficas entre Pipistrellus coromondra e Pipistrellus kuhlii lepidus foram de 8% e 1%, respectivamente. Em nossa recomendação, uma identificação molecular abrangente de morcegos precisa de uma hora para relatar mais espécies crípticas e novas do Paquistão.

Comparative study on the distribution and expression of Neuroglobin and Hypoxia-inducible factor-1α in the telencephalon of yak and cattle / Estudo comparativo da distribuição e expressão de fator-1 indutível por neuroglobina e hipóxia no telencéfalo de iaques e bovinos

Abstract The telencephalon refers to the most highly developed and anterior part of the forebrain, consisting mainly of the cerebral hemispheres. The study determined Neuroglobin (Ngb) and Hypoxia-inducible factor (HIF-1α) expression in the telencephalon of yak and cattle, and compare the expression and distribution pattern of Ngb and HIF-1α in the two animals. Immunohistochemistry (IHC), quantitative real-time Polymerase Chain Reaction (qRT-PCR), and Western blot (WB) were employed to investigate Ngb and Hif-1α expression in the telencephalon of yak and cattle. mRNA and protein expressions of Ngb and HIF-1α showed positive in different tissues of the yak and cattle telencephalon. Ngb expression in tissues of the yak recorded higher as compare to cattle while HIF-1α expression was found higher in cattle than yak. The HIF-1α expression in some tissues of yak telencephalon was consistent with the cattle. The results documented that HIF-1α may have a direct or indirect synergistic effect on Ngb expression in the yak telencephalon to improve hypoxia adaptation. It is suggested that yak may need more Ngb expression for adaptation, but the expression of HIF-1α seems to be down-regulated during long-term adaptation, and the specific causes of this phenomenon needs to be further verified.

Resumo O telencéfalo refere-se à parte anterior e mais desenvolvida do prosencéfalo, consistindo principalmente dos hemisférios cerebrais. O estudo determinou a expressão de neuroglobina (Ngb) e fator indutível por hipóxia (HIF-1α) no telencéfalo de iaques e bovinos e comparou a expressão e o padrão de distribuição de Ngb e HIF-1α nos dois animais. Imuno-histoquímica (IHC), reação em cadeia da polimerase quantitativa em tempo real (qRT-PCR) e Western blot (WB) foram empregados para investigar a expressão de Ngb e Hif-1α no telencéfalo de iaques e bovinos. As expressões de mRNA e proteínas de Ngb e HIF-1α mostraram-se positivas em diferentes tecidos do telencéfalo de iaque e bovino. A expressão de Ngb nos tecidos do iaque foi registrada mais alta em comparação com o gado, enquanto a expressão do HIF-1α foi encontrada mais alta no gado do que no iaque. A expressão de HIF-1α em alguns tecidos do telencéfalo de iaque foi consistente com o gado. Os resultados documentaram que o HIF-1α pode ter um efeito sinérgico direto ou indireto na expressão de Ngb no telencéfalo de iaque para melhorar a adaptação à hipóxia. É sugerido que o iaque pode precisar de mais expressão de Ngb para adaptação, mas a expressão de HIF-1α parece ser regulada para baixo durante a adaptação de longo prazo, e as causas específicas desse fenômeno precisam ser verificadas.

Assessment of zinc solubilization potential of zinc-resistant Pseudomonas oleovorans strain ZSB13 isolated from contaminated soil / Avaliação do potencial de solubilização do zinco da cepa ZSB13 de Pseudomonas oleovorans resistente ao zinco isolada de solo contaminado

Abstract Zinc is an essential micronutrient that is required for optimum plant growth. It is present in soil in insoluble forms. Bacterial solubilization of soil unavailable form of Zn into available form, is an emerging approach to alleviate the Zn deficiency for plants and human beings. Zinc solubilizing bacteria (ZSB) could be a substitute for chemical Zn fertilizer. The present study aimed to isolate and characterize bacterial species from the contaminated soil and evaluate their Zn solubilizing potential. Zn resistant bacteria were isolated and evaluated for their MIC against Zn. Among the 13 isolated bacterial strains ZSB13 showed maximum MIC value upto 30mM/L. The bacterial strain with the highest resistance against Zn was selected for further analysis. Molecular characterization of ZSB13 was performed by 16S rRNA gene amplification which confirmed it as Pseudomonas oleovorans. Zn solubilization was determined through plate assay and broth medium. Four insoluble salts (zinc oxide (ZnO), zinc carbonate (ZnCO3), zinc sulphite (ZnS) and zinc phosphate (Zn3(PO4)2) were used for solubilization assay. Our results shows 11 mm clear halo zone on agar plates amended with ZnO. Likewise, ZSB13 showed significant release of Zn in broth amended with ZnCO3 (17 and 16.8 ppm) and ZnO (18.2 ppm). Furthermore, Zn resistance genes czcD was also enriched in ZSB13. In our study, bacterial strain comprising Zn solubilization potential has been isolated that could be further used for the growth enhancement of crops.

Resumo O zinco é um micronutriente essencial necessário para o crescimento ideal das plantas. Ele está presente no solo em formas insolúveis. A solubilização bacteriana da forma indisponível de Zn no solo para a forma disponível é uma abordagem emergente para aliviar a deficiência de Zn em plantas e seres humanos. Bactérias solubilizadoras de zinco (ZSB) podem ser um substituto para fertilizantes químicos de Zn. O presente estudo teve como objetivo isolar e caracterizar espécies bacterianas de solo contaminado e avaliar seu potencial de solubilização de Zn. Bactérias resistentes ao Zn foram isoladas e avaliadas quanto ao seu MIC contra o Zn. Entre as 13 cepas bacterianas isoladas, ZSB13 apresentou valor máximo de MIC de até 30 mM/L. A cepa bacteriana com maior resistência ao Zn foi selecionada para análise posterior. A caracterização molecular de ZSB13 foi realizada por amplificação do gene 16S rRNA que o confirmou como Pseudomonas oleovorans. A solubilização do Zn foi determinada através de ensaio em placa e meio caldo. Quatro sais insolúveis (óxido de zinco (ZnO), carbonato de zinco (ZnCO3), sulfito de zinco (ZnS) e fosfato de zinco (Zn3 (PO4) 2) foram usados ​​para o ensaio de solubilização. Nossos resultados mostram uma zona de halo clara de 11 mm em placas de ágar corrigidas com ZnO. Da mesma forma, ZSB13 mostrou liberação significativa de Zn em caldo alterado com ZnCO3 (17 e 16,8 ppm) e ZnO (18,2 ppm). Além disso, os genes de resistência ao Zn czcD também foram enriquecidos em ZSB13. Em nosso estudo, a cepa bacteriana compreendendo potencial de solubilização de Zn foi isolada e poderia ser usada posteriormente para o aumento do crescimento de safras.

Isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste for bioremediation purposes / Isolamento e triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais para fins de biorremediação

Abstract Chromium (VI) a highly toxic metal, a major constituent of industrial waste. It is continuously release in soil and water, causes environmental and health related issues, which is increasing public concern in developing countries like Pakistan. The basic aim of this study was isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste collected from Korangi and Lyari, Karachi (24˚52ʹ46.0ʺN 66˚59ʹ25.7ʺE and 24˚48ʹ37.5ʺN 67˚06ʹ52.6ʺE). Among total of 53 isolated strains, seven bacterial strains were selected through selective enrichment and identified on the basis of morphological and biochemical characteristics. These strains were designated as S11, S13, S17, S18, S30, S35 and S48, resistance was determined against varying concentrations of chromium (100-1500 mg/l). Two bacterial strains S35 and S48 showed maximum resistance to chromium (1600 mg/l). Bacterial strains S35 and S48 were identified through 16S rRNA sequence and showed 99% similarity to Bacillus paranthracis and Bacillus paramycoides. Furthermore, growth condition including temperature and pH were optimized for both bacterial strains, showed maximum growth at temperature 30ºC and at optimum pH 7.5 and 6.5 respectively. It is concluded that indigenous bacterial strains isolated from metal contaminated industrial effluent use their innate ability to transform toxic heavy metals to less or nontoxic form and can offer an effective tool for monitoring heavy metal contamination in the environment.

Resumo O cromo (VI), metal altamente tóxico, é um dos principais constituintes dos resíduos industriais. É liberado no solo e na água, causa problemas ambientais e de saúde de crescente preocupação pública em países em desenvolvimento como o Paquistão. O objetivo básico deste estudo foi o isolamento e a triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais coletados em Korangi e Lyari, Karachi (24˚52'46,0"N 66˚59'25,7"E e 24˚48'37,5"N 67˚06'52,6"E). Do total de 53 cepas isoladas, sete cepas bacterianas foram selecionadas por enriquecimento seletivo e identificadas com base em características morfológicas e bioquímicas. Essas cepas foram designadas como S11, S13, S17, S18, S30, S35 e S48, apresentaram alta resistência aos metais contra concentrações variáveis (100-1500 mg / l) de cromo. Já as cepas S35 e S48 foram identificadas por meio da sequência 16S rRNA e apresentaram 99% de similaridade com Bacillus paranthracis e Bacillus paramycoides. Além disso, as condições de crescimento incluindo temperatura e pH foram otimizadas e ambas as cepas bacterianas apresentaram crescimento máximo na temperatura de 30 ºC, enquanto seu pH ótimo foi observado em 7,5 e 6,5, respectivamente. Conclui-se que o potencial de resistência dessas bactérias resistentes ao cromo pode ser efetivamente utilizado na remoção de cromo de efluentes industriais contaminados. Técnicas de base biológica usando bactérias ajudarão a fornecer métodos mais baratos e ecológicos de remoção, recuperação e desintoxicação de cromo.

Identification by molecular techniques of halophilic bacteria producing important enzymes from pristine area in Campeche, Mexico / Identificação por técnicas moleculares de bactérias halofílicas que produzem enzimas importantes em área intocada de Campeche, México

Abstract Isla Arena is located in the coordinate 20° 70´ N - 90° 45´ W, from Campeche, Mexico. In these estuaries, the ocean mixes with fresh water, and ecosystems are concentrated where petenes and pink flamingos proliferate. Crustaceans and mollusks abound in the sea. Despite its enormous marine wealth, there are no studies carried out on which halophilic microorganisms are present in these waters. In this work, the diversity and structure of the microbial community was investigated through a metagenomics approach and corroborated for sequencing of 16S rRNA genes. It was found that the phylum Fimicutes predominates with more than 50%, in almost the same proportion of the class Bacilli and with almost 41% of relative abundance of the order Bacillales. The sequencing results showed that one of the samples presented a high percentage of similarity (99.75%) using the Nucleotide BLAST program with a peculiar microorganism: Bacillus subtilis. This microorganism is one of the best characterized bacteria among the gram-positive ones. Our results demonstrate that B. subtilis can be an efficient source of proteases, lipases and cellulases, from halophilic microbial communities located in poorly explored areas.

Resumo Isla Arena está localizada na coordenada 20°70'N - 90°45'W, de Campeche, México. Nesses estuários, o oceano se mistura com a água doce e os ecossistemas se concentram onde proliferam petenos e flamingos rosa. Crustáceos e moluscos abundam no mar. Apesar de sua enorme riqueza marinha, não há estudos realizados sobre a presença de microrganismos halofílicos nessas águas. Neste trabalho, a diversidade e estrutura da comunidade microbiana foram investigadas através de uma abordagem metagenômica e corroboradas para o sequenciamento de genes 16S rRNA. Verificou-se que o filo Fimicutes predomina com mais de 50%, quase na mesma proporção da classe Bacilli e com quase 41% de abundância relativa da ordem Bacillales. Os resultados do sequenciamento mostraram que uma das amostras apresentou alto percentual de similaridade (99,75%) pelo programa Nucleotide BLAST com um microrganismo peculiar: Bacillus subtilis. Nossos resultados demonstram que B. subtilis pode ser uma fonte eficiente de proteases, lipases e celulases, provenientes de comunidades microbianas halofílicas localizadas em áreas pouco exploradas.

Soybean extracts can improve plant development

Microbial biodiversity of an environment can contribute to plant growth and increase crop yield. Plant extracts from soybean (Glycine max (L.) Merrill) were investigated on soybean plants grown after inoculation with these extracts. Soil samples were collected from two important Brazilian soybean-growing regions to produce the extracts used in the experiments. The extracts were produced with material collected from aboveground biomass and rhizosphere of soybean plants cultivated in a controlled greenhouse (phase 1). The extracts produced in phase 1 were applied in a sequential experiment (phase 2). Phase 2 was conducted to examine the plant microbiome after the microbial alteration process in the greenhouse through seed inoculation with the extracts produced previously. Samples of aboveground biomass were collected to determine root dry matter and crop yield. Bacterial 16S rRNA sequences were processed to determine the final microbial content of soybean. The inoculated treatments had lower species diversity; however, the phyla Firmicutes and Bacteroidetes were more abundant in the treatments than in the non-inoculated treatment. The soybean plant stem in the inoculated treatment also had a positive response to enrichment of the bacterial classes Betaproteobacteria, Bacilli and Flavobacteria. Inoculation affected the microbial composition of soybean plants. The alteration of microbiome changes revealed differences for crop yield between the inoculated and non-inoculated treatments, with up to 93.5 % higher crop yields per plant according to the extract applied.

Molecular survey of hemotropic mycoplasmas in crab-eating raccoons (Procyon cancrivorus) in southern Brazil / Levantamento molecular de micoplasma hemotrópico em mão-pelada (Procyon cancrivorus) do sul do Brasil

Hemoplasmas are non-cultivable bacterial parasites of erythrocytes that infect domestic and wild animals, as well as humans. Their means of transmission and pathogenesis remain contentious issues and difficult to evaluate in wild animals. Procyon cancrivorus is a South American carnivore and occurs in all Brazilian biomes. In this study, we aimed to investigate occurrences of hemoplasmas infecting P. cancrivorus and to identify their 16S rRNA gene, in southern Brazil. DNA was extracted from spleen and blood samples of P. cancrivorus (n = 9) from different locations. Hemoplasma DNA was detected in six samples, based on 16S rRNA gene amplification and phylogenetic analysis. Four of the six sequences belonged to the "Mycoplasma haemofelis group", which is closely related to genotypes detected in Procyon lotor from the USA; one was within the "Mycoplasma suis group", closely related to "Candidatus Mycoplasma haemominutum"; and one was within the intermediate group between these clusters. Thus, these sequences showed that the molecular identity of hemoplasmas in the population studied was very variable. In five positive animals, Amblyomma aureolatum ticks and a flea (Ctenocephalides felis felis) were collected. The present study describes the first molecular detection of mycoplasmas in P. cancrivorus.(AU)

Os micoplasmas hemotrópicos (hemoplasmas) são parasitas bacterianos não-cultiváveis de eritrócitos que infectam tanto animais domésticos e selvagens, como seres humanos. A transmissão e a patogênese são discutíveis e difíceis de avaliar em animais selvagens. O mão pelada (Procyon cancrivorus) é um carnívoro Sul-americano, que ocorre em todos os biomas brasileiros. O objetivo do presente estudo é o de investigar a ocorrência de hemoplasmas infectando P. cancrivorus e identificar seu gene 16S rRNA no Sul do Brasil. O DNA foi extraído do baço e amostras de sangue de P. cancrivorus (n= 9). O DNA de hemoplasma foi detectado em seis amostras, com base na amplificação do gene 16S rRNA e na análise filogenética. Quatro das seis sequências pertencem ao "Grupo Mycoplasma haemofelis", que estão intimamente relacionadas aos genótipos detectados no Procyon lotor dos EUA; uma dentro do "Grupo Mycoplasma suis", que está intimamente relacionado ao "Candidatus Mycoplasma haemominutum", e uma dentro do grupo intermediário entre esses clusters, mostrando assim que há uma diversidade genética de hemoplasmas na população estudada. Em cinco animais positivos, foram coletados carrapatos Amblyomma aureolatum e uma pulga Ctenocephalides felis. O presente estudo traz a primeira detecção molecular de micoplasmas em P. cancrivorus.(AU)

The influence of primer choice on archaeal phylogenetic analyses based on 16S rRNA gene PCR / A influência da escolha de iniciadores na filogenia de Archaea em ensaios de PCR para o gene rRNA 16S

Polymerase chain reaction (PCR) assays targeting 16S rRNA genes followed by DNA sequencing are still important tools to characterize microbial communities present in environmental samples. However, despite the crescent number of deposited archaeal DNA sequences in databases, until now we do not have a clear picture of the effectiveness and specificity of the universal primers widely used to describe archaeal communities from different natural habitats. Therefore, in this study, we compared the phylogenetic profile obtained when Cerrado lake sediment DNA samples were submitted to 16S rDNA PCR employing three Archaea-specific primer sets commonly used. Our findings reveal that specificity of primers differed depending on the source of the analyzed DNA. Furthermore, archaeal communities revealed by each primer pair varied greatly, indicating that 16S rRNA gene primer choice affects the community profile obtained, with differences in both taxon detection and operational taxonomic unit (OTU) estimates.(AU)

A amplificação de genes que codificam o rRNA 16S por reação em cadeia da polimerase (PCR) e o seu sub sequentesequenciamento consistem em uma ferramenta importante na caracterização de comunidades microbianas presentes em amostras ambientais. No entanto, apesar do crescente número de sequências de DNA de Archaea depositadas em bancos de dados, a especificidade e efetividade dos iniciadores de PCR descritos como universais e amplamente utilizados na descrição desse grupo ainda não está clara. Neste estudo foram comparados os perfis filogenéticos de comunidades de arqueias obtidos a partir amostras de DNA de sedimentos lacustres do Cerrado submetidas a ensaios de PCR empregando três pares de iniciadores específicos para Archaea, comumente utilizados neste tipo de estudo. Nossos resultados indicam que as comunidades de arqueias detectadas com cada par de iniciadores apresentaram grande variação filogenética, sugerindo que a escolha de iniciadores dirigidos ao gene de rRNA 16S tem efeito significativo no perfil da comunidade descrita, com diferenças tanto em relação aos táxons detectados, como nas estimativas de unidades taxonômicas operacionais (OTU).(AU)

Genetic similarities and phylogenetic analysis of Muntjac (Muntiacus spp. ) by comparing the nucleotide sequence of 16S rRNA and cytochrome B genome / Semelhanças genéticas e análise filogenética de muntjac (Muntiacus spp. ) comparando a sequência de nucleótidos de rRNA 16S e genoma citocromo B

This study aimed to identify the phylogenetic similarities among the muntjac (Muntiacus spp.). The phylogenetic similarities among seven major muntjac species were studied by comparing the nucleotide sequence of 16s rRNA and cytochrome b genome. Nucleotide sequences, retrieved from NCBI databases were aligned by using DNASTAR software. A phylogenetic tree was created for the selected species of muntjac by using the maximum likelihood method on MEGA7 software. The results of nucleotide sequences (16s rRNA) showed phylogenetic similarities between, the M. truongsonensis and M. rooseveltorum had the highest (99.2%) while the lowest similarities (96.8%) found between M. crinifrons and M. putaoensi. While the results of nucleotide sequences (Cty b) showed the highest similarity (100%) between M. muntjak and M. truongsonensis and the lowest s (91.5%) among M. putaoensis and M. crinifrons. The phylogenetic tree of muntjac species (16s rRNA gene) shows the main two clusters, the one including M. putaoensis, M. truongsonensis, M. rooseveltorum, and M. muntjak, and the second one including M. crinifrons and M. vuquangensis. The M. reevesi exists separately in the phylogenetic tree. The phylogenetic tree of muntjac species using cytochrome b genes shows that the M. muntjak and M. truongsonensis are clustered in the same group.(AU)

Este estudo visou identificar as semelhanças filogenéticas entre os muntjac (Muntiacus spp.). As semelhanças filogenéticas entre sete grandes espécies muntjac foram estudadas comparando a sequência de nucleótidos de 16s rRNA e genoma citocromo b. As sequências de nucleótidos, obtidas a partir de bases de dados NCBI, foram alinhadas utilizando o software DNASTAR. Foi criada uma árvore filogenética para as espécies selecionadas de muntjac utilizando o método de probabilidade máxima no software MEGA7. Os resultados das sequências de nucleótidos (16s rRNA) mostraram semelhanças filogenéticas entre o M. truongsonensis e o M. rooseveltorum tiveram o maior número (99,2%) enquanto as semelhanças mais baixas (96,8%) encontradas entre M. crinifrons e M. putaoensi. Enquanto os resultados das sequências de nucleótidos (Cty-b) apresentaram a maior semelhança (100%) entre M. muntjak e M. truongsonensis e os mais baixos (91,5%) entre M. putaoensis e M. crinifrons. A árvore filogenética das espécies muntjac (gene rRNA 16s) mostra os dois principais aglomerados, o que inclui M. putaoensis, M. truongsonensis, M. rooseveltorum e M. muntjak, e o segundo incluindo M. crinifrons e M. vuquangensis. O M. reevesi existe separadamente na árvore filogenética. A árvore filogenética das espécies muntjac usando genes citocromo b mostra que os M. muntjak e M. truongsonensis estão agrupados no mesmo grupo.(AU)

The influence of primer choice on archaeal phylogenetic analyses based on 16S rRNA gene PCR / A influência da escolha de iniciadores na filogenia de Archaea em ensaios de PCR para o gene rRNA 16S

Abstract Polymerase chain reaction (PCR) assays targeting 16S rRNA genes followed by DNA sequencing are still important tools to characterize microbial communities present in environmental samples. However, despite the crescent number of deposited archaeal DNA sequences in databases, until now we do not have a clear picture of the effectiveness and specificity of the universal primers widely used to describe archaeal communities from different natural habitats. Therefore, in this study, we compared the phylogenetic profile obtained when Cerrado lake sediment DNA samples were submitted to 16S rDNA PCR employing three Archaea-specific primer sets commonly used. Our findings reveal that specificity of primers differed depending on the source of the analyzed DNA. Furthermore, archaeal communities revealed by each primer pair varied greatly, indicating that 16S rRNA gene primer choice affects the community profile obtained, with differences in both taxon detection and operational taxonomic unit (OTU) estimates.

Resumo A amplificação de genes que codificam o rRNA 16S por reação em cadeia da polimerase (PCR) e o seu subsequente sequenciamento consistem em uma ferramenta importante na caracterização de comunidades microbianas presentes em amostras ambientais. No entanto, apesar do crescente número de sequências de DNA de Archaea depositadas em bancos de dados, a especificidade e efetividade dos iniciadores de PCR descritos como universais e amplamente utilizados na descrição desse grupo ainda não está clara. Neste estudo foram comparados os perfis filogenéticos de comunidades de arqueias obtidos a partir amostras de DNA de sedimentos lacustres do Cerrado submetidas a ensaios de PCR empregando três pares de iniciadores específicos para Archaea, comumente utilizados neste tipo de estudo. Nossos resultados indicam que as comunidades de arqueias detectadas com cada par de iniciadores apresentaram grande variação filogenética, sugerindo que a escolha de iniciadores dirigidos ao gene de rRNA 16S tem efeito significativo no perfil da comunidade descrita, com diferenças tanto em relação aos táxons detectados, como nas estimativas de unidades taxonômicas operacionais (OTU).

Circular RNA protein tyrosine kinase 2 aggravates pyroptosis and inflammation in septic lung tissue by promoting microRNA-766/eukaryotic initiation factor 5A axis-mediated ATP efflux

Purpose: Sepsis is characterized by an acute inflammatory response to infection, often with multiple organ failures, especially severe lung injury. This study was implemented to probe circular RNA (circRNA) protein tyrosine kinase 2 (circPTK2)-associated regulatory mechanisms in septic acute lung injury (ALI). Methods: A cecal ligation and puncture-based mouse model and an lipopolysaccharides (LPS)-based alveolar type II cell (RLE-6TN) model were generated to mimic sepsis. In the two models, inflammation- and pyroptosisrelated genes were measured. Results: The degree of lung injury in mice was analyzed by hematoxylin and eosin (H&E) staining and the apoptosis was by terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP-biotin nick end labeling staining. In addition, pyroptosis and toxicity were detected in cells. Finally, the binding relationship between circPTK2, miR-766, and eukaryotic initiation factor 5A (eIF5A) was detected. Data indicated that circPTK2 and eIF5A were up-regulated and miR-766 was down-regulated in LPS-treated RLE-6TN cells and lung tissue of septic mice. Lung injury in septic mice was ameliorated after inhibition of circPTK2. Conclusion: It was confirmed in the cell model that knockdown of circPTK2 effectively ameliorated LPS-induced ATP efflux, pyroptosis, and inflammation. Mechanistically, circPTK2 mediated eIF5A expression by competitively adsorbing miR-766. Taken together, circPTK2/ miR-766/eIF5A axis ameliorates septic ALI, developing a novel therapeutic target for the disease.

Adjusted Thr: Lys Ratio Improved the Performance and Efficiency of Japanese Quail

Two hundred and forty Japanese quail aged 125 days were randomly allocated to five treatment groups based on laying (%) and quail's weight (90.71 ± 1.8% egg/day × 100 and 178.05 ± 9.38 g, respectively), each of which included six replicates of eight quails. The diets were formulated based on corn, soybean meal, and industrial amino acids. An optimal diet achieves 100% of amino acids required by the quail requirements, except for threonine. Five treatments were made: 20% less amino acid; 10% less amino acid; optimal diet; 10% more amino acid; and 20% more amino acids than those in the optimal diet. The increase in amino acid levels in a fixed Lys: amino acid ratio led to histological alterations in the liver and uterine epithelium, reduction in blood lipid peroxidation, lower hepatic HSP70 gene expression, and the performance of laying Japanese quail. The optimal diet based on the NRC with an adjusted Thr: Lys 78 ratio (Lys 1.0%) improved the performance and efficiency of Japanese quail from 125 to 230 days of age.(AU)

Comparative study of the distribution and expression of Neuroglobin and Hypoxia-inducible factor-1α in the adult and young Yak Brain / Estudo comparativo da distribuição e expressão de neuroglobina e fator-1α indutível por hipóxia em adultos e jovens iaques (Yak Brain)

Abstract Background The brain is an organ that serves as the center of the nervous system in all vertebrate and most invertebrate animals. Aim The study examined the expression of Neuroglobin (Ngb) and Hypoxia-inducible factor-1α (Hif-1α) in adult and young yak brain tissues, and provided researchers with meaningful insight into the anatomy, physiology, and biochemistry of this mammal. Method The study employed immunohistochemistry (IHC), quantitative real-time PCR (qRT-PCR), and Western blot (WB) to obtain the results. Results Ngb and Hif-1α were significantly (P<0.05) expressed in the cerebellar cortex, piriform lobe, medulla, and corpus callosum of the adult yak while in the young yak brain tissues, the protein expressions were significantly found in the white matter of the cerebellum, pineal gland, corpus callosum, and cerebellar cortex. The Ngb and Hif-1α expression showed similarities and differences. This may have resulted from similar animal species, source of nutrition, age factors, brain size, emotional activities, and communication. The findings documented that Ngb and Hif-1α are commonly expressed in various adult and young yak brain tissues. Multiple roles in the brain tissues of the adult and young yaks are involved in the expression and distribution and are proposed to play a significant role in the adaptation of the yak to the high altitude environment. Conclusion This study provides meaningful data to understand the adaptive mechanism to hypoxia and recommended researchers to expand on the adaptive mechanism and brain tissues that are not recorded.

Resumo Contexto O cérebro é um órgão que funciona como o centro do sistema nervoso em todos os animais vertebrados e na maioria dos invertebrados. Objetivo O estudo examinou a expressão de neuroglobina (Ngb) e fator-1α indutível por hipóxia (Hif-1α) em tecidos cerebrais de iaques adultos e jovens e forneceu aos pesquisadores uma visão significativa da anatomia, fisiologia e bioquímica desse mamífero. Método O estudo utilizou imuno-histoquímica (IHC), PCR quantitativo em tempo real (qRT-PCR) e western blot (WB) para a obtenção dos resultados. Resultados Ngb e Hif-1α foram significativamente (P < 0,05) expressos no córtex cerebelar, lobo piriforme, medula e corpo caloso do iaque adulto, enquanto nos tecidos cerebrais do iaque jovem as expressões proteicas foram encontradas significativamente na substância branca do cerebelo, glândula pineal, corpo caloso e córtex cerebelar. A expressão de Ngb e Hif-1α apresentou semelhanças e diferenças. Isso pode ter resultado de espécies animais semelhantes, fonte de nutrição, fatores de idade, tamanho do cérebro, atividades emocionais e comunicação. Os resultados documentaram que o Ngb e o Hif-1α são comumente expressos em vários tecidos cerebrais de iaques adultos e jovens. Múltiplos papéis nos tecidos cerebrais de iaques adultos e jovens estão envolvidos na expressão e distribuição e são propostos para desempenhar um papel significativo na adaptação do iaque ao ambiente de alta altitude. Conclusão Este estudo fornece dados significativos para compreender o mecanismo adaptativo à hipóxia e recomendou que os pesquisadores expandissem o mecanismo adaptativo e os tecidos cerebrais que não foram registrados.

A comprehensive overview of miRNA targeting drought stress resistance in plants / Uma visão geral abrangente do miRNA visando a resistência ao estresse hídrico em plantas

Abstract MicroRNAs (miRNAs) are essential nonprotein-coding genes. In a range of organisms, miRNAs has been reported to play an essential role in regulating gene expressions at post-transcriptional level. They participate in most of the stress responsive processes in plants. Drought is an ultimate abiotic stress that affects the crop production. Therefore understanding drought stress responses are essential to improve the production of agricultural crops. Throughout evolution, plants have developed their own defense systems to cope with the adversities of environmental stresses. Among defensive mechanisms include the regulations of gene expression by miRNAs. Drought stress regulates the expression of some of the functionally conserved miRNAs in different plants. The given properties of miRNAs provide an insight to genetic alterations and enhancing drought resistance in cereal crops. The current review gives a summary to regulatory mechanisms in plants as well as miRNAs response to drought stresses in cereal crops. Some possible approaches and guidelines for the exploitation of drought stress miRNA responses to improve cereal crops are also described.

Resumo MicroRNAs (miRNAs) são genes essenciais não codificadores de proteínas. Em uma variedade de organismos, foi relatado que miRNAs desempenham papel essencial na regulação da expressão gênica em nível pós-transcricional. Eles participam da maioria dos processos responsivos ao estresse nas plantas. A seca é um estresse abiótico final que afeta a produção agrícola. Portanto, compreender as respostas ao estresse da seca é essencial para melhorar a produção de safras agrícolas. Ao longo da evolução, as plantas desenvolveram seus próprios sistemas de defesa para lidar com as adversidades do estresse ambiental. Entre os mecanismos de defesa está a regulação da expressão gênica por miRNAs. O estresse hídrico regula a expressão de alguns dos miRNAs funcionalmente conservados em diferentes plantas. As propriedades dadas dos miRNAs fornecem uma visão das alterações genéticas e aumentam a resistência à seca nas safras de cereais. A revisão atual apresenta um resumo dos mecanismos regulatórios nas plantas, bem como a resposta dos miRNAs ao estresse hídrico nas plantações de cereais. Algumas abordagens e diretrizes possíveis para a exploração das respostas do miRNA ao estresse da seca para melhorar as safras de cereais também são descritas.

Expression analysis of transcription factors in sugarcane during cold stress / Análise de expressão de fatores de transcrição em cana-de-açúcar sob estresse por frio

Transcription factors (TF) are a wide class of genes in plants, and these can regulate the expression of other genes in response to various environmental stresses (biotic and abiotic). In the current study, transcription factor activity in sugarcane was examined during cold stress. Initially, RNA transcript reads of two sugarcane cultivars (ROC22 and GT08-1108) under cold stress were downloaded from SRA NCBI database. The reads were aligned into a reference genome and the differential expression analyses were performed with the R/Bioconductor edgeR package. Based on our analyses in the ROC22 cultivar, 963 TF genes were significantly upregulated under cold stress among a total of 5649 upregulated genes, while 293 TF genes were downregulated among a total of 3,289 downregulated genes. In the GT08-1108 cultivar, 974 TF genes were identified among 5,649 upregulated genes and 283 TF genes were found among 3,289 downregulated genes. Most transcription factors were annotated with GO categories related to protein binding, transcription factor binding, DNA-sequence-specific binding, transcription factor complex, transcription factor activity in RNA polymerase II, the activity of nucleic acid binding transcription factor, transcription corepressor activity, sequence-specific regulatory region, the activity of transcription factor of RNA polymerase II, transcription factor cofactor activity, transcription factor activity from plastid promoter, transcription factor activity from RNA polymerase I promoter, polymerase II and RNA polymerase III. The findings of above results will help to identify differentially expressed transcription factors during cold stress. It also provides a comprehensive analysis of the regulation of the transcription activity of many genes. Therefore, this study provides the molecular basis for improving cold tolerance in sugarcane and other economically important grasses.

Fatores de transcrição (FT) são uma ampla classe de genes em plantas e podem regular a expressão de outros genes em resposta a vários estresses ambientais (estresses bióticos e abióticos). No presente estudo, a atividade do fator de transcrição na cana-de-açúcar foi examinada durante o estresse pelo frio. Inicialmente, as leituras de transcrição de RNA de duas cultivares de cana-de-açúcar (ROC22 e GT08-1108) sob estresse frio foram baixadas do banco de dados SRA NCBI. As leituras foram alinhadas em um genoma de referência e as análises de expressão diferencial foram realizadas com o pacote R / Bioconductor edgeR. Com base em nossas análises no cultivar ROC22, 963 genes TF foram significativamente regulados positivamente sob estresse pelo frio entre um total de 5.649 genes regulados positivamente, enquanto 293 genes TF foram regulados negativamente entre um total de 3.289 genes regulados negativamente. No cultivar GT08-1108, 974 genes TF foram identificados entre 5.649 genes regulados positivamente e 283 genes TF foram encontrados entre 3.289 genes regulados negativamente. Os fatores de transcrição, em sua maioria, foram anotados com categorias GO relacionadas à ligação de proteína, ligação de fator de transcrição, ligação específica de sequência de DNA, complexo de fator de transcrição, atividade de fator de transcrição em RNA polimerase II, atividade de fator de transcrição de ligação de ácido nucleico, atividade de corepressor de transcrição, sequência específica da região reguladora, atividade do fator de transcrição da RNA polimerase II, atividade do cofator do fator de transcrição, atividade do fator de transcrição do promotor do plastídio, atividade do fator de transcrição do promotor da RNA polimerase I, polimerase II e RNA polimerase III. As descobertas dos resultados acima ajudarão a identificar fatores de transcrição expressos diferencialmente durante o estresse pelo frio. Ele também fornece uma análise abrangente da regulação da atividade [...].