Expression analysis of m6A-related genes in various tissues of Meishan pigs at different developmental stages

To characterize the N6-methyladenosine (m6A)-related gene expression profiles in various tissues of Meishan pigs at different stages, m6A modification-related genes (METTL3, METTL14, METTL16, WTAP, RBM15, and FTO) were detected from newborn to physical maturity of Meishan pigs at eight important developmental stages (1, 7, 14, 21, 28, 35, 134, and 158 days old). The expression of m6A-related genes was tissue-specific. Furthermore, the level of METTL3 messenger RNA (mRNA) was higher on day 35 than in other stages in most tissues, and the expression of METTL14 increased after day 35, and FTO exhibited a peak on day 14 in muscle, intestine, lymph nodes, thymus, and kidney. This study provided a reference for an in-depth study of the expression patterns of m6A modification-related genes in Meishan pigs.

Impact of maternal protein supplementation during mid or late gestation on skeletal muscle energy metabolism of beef calves / Impacto da suplementação proteica materna durante o terço médio ou terço final da gestação sobre o metabolismo energético do tecido muscular de bezerros de corte

ABSTRACT: This study evaluated the effect of maternal protein supplementation during mid or late gestation on energy metabolism of the skeletal muscle of beef calves. Sixteen pregnant cows were divided into 3 groups: CTRL (not supplemented); MID (supplemented from 30 to 180 days of gestation); and LATE (supplemented from 181 to 281 days of gestation). The supplement contained 30% crude protein. Thirty days after birth, blood and muscle samples of the calves were collected for analyses of gene expression, proteins, and metabolites. No differences (P ≥ 0.15) in birth weight, performance at weaning, or muscle expression of the genes evaluated (P ≥ 0.21) were observed. Calves born to CTRL cows had a lower ratio (P = 0.03) of p-AMPK/AMPK protein in the skeletal muscle. Calves born to MID cows had lower (P = 0.04) glucose concentration than those born to LATE cows. Changes in p-AMPK/AMPK protein, indicated a possible metabolic inflexibility in the skeletal muscle of calves born to CTRL cows. These results indicated that lack of protein supplementation in pregnant cows alter the energy metabolism of their calves and reflect in a metabolic inflexibility.

RESUMO: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da suplementação proteica materna sobre o metabolismo energético do músculo esquelético de bezerros de corte. Dezesseis matrizes gestantes foram divididas em três grupos: CONTROLE (não suplementado); MÉDIO (suplementados entre 30 e 180 dias de gestação); e FINAL (suplementado entre 181 e 281 dias de gestação). O suplemento continha 30% de proteína bruta e foi fornecido em quantidades totais iguais aos tratamentos. Trinta dias após o nascimento, amostras de sangue e músculo dos bezerros foram coletadas para análises de expressão gênica, abundância de proteínas e metabólitos. Não foram observadas diferenças (P ≥ 0,15) no peso ao nascimento ou parâmetros de desempenho ao desmame, bem como na expressão dos genes avaliados (P ≥ 0,21). Os bezerros nascidos de matrizes do tratamento CONTROLE apresentaram menor proporção (P = 0,03) de proteína p-AMPK/AMPK no músculo esquelético. Os bezerros nascidos de matrizes do tratamento MÉDIO apresentaram concentração de glicose menor (P = 0,04) do que aqueles nascidos de matrizes do tratamento FINAL. Os resultados observados indicam que a ausência de suplementação proteica em matrizes gestantes pode alterar o metabolismo energético da progênie e refletir em uma inflexibilidade metabólica, a qual pode ocasionar limitações quanto à eficiência energética do tecido muscular esquelético e consequentemente, limitar o desempenho da progênie ao longo da fase pós-natal.

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

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.

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.

Cloning, expression and antifungal effect of the recombinant chitinase from Streptomyces sampsonii KJ40 / Clonagem, expressão e efeito antifúngico da quitinase recombinante de Streptomyces sampsonii KJ40

ABSTRACT: Streptomyces sampsonii is a kind of biocontrol bacterium with antifungal effects, and chitinase is one of the main antifungal substances. To improve and further study the structure and function of the chitinase gene of S. sampsonii, we amplified the target fragment by PCR, ligated the fragment to the expression vector pET-32a, introduced the resulting plasmid into Escherichia coli BL21 (DE3) and induced expression of the chitinase. Then, the recombinant chitinase was purified by is-labelled protein micro purification kit. A chitinase gene, Sschi61, was cloned from the genome and expressed in a prokaryote. The antifungal effect of the recombinant protein was also studied. Finally, the chitinase gene Sschi61 with a length of 1755 bp was obtained, and the expression of the 82 kDa recombinant chitinase was induced in E. coli by IPTG. The recombinant chitinase could inhibit the black spot pathogen of Eucommia ulmoides (Pestalotiopsis trachicarpicola). After the hyphae of the pathogen of black spot of Eucommia ulmoides (Pestalotiopsis trachicarpicola) were soaked with recombinant chitinase, the hyphae cells expanded, broke, and dissolved.

RESUMO: Streptomyces sampsonii é uma espécie de bactéria de biocontrole com efeitos antifúngicos, sendo a quitinase uma das principais substâncias desse tipo. Para melhorar e estudar mais a estrutura e função do gene da quitinase de S. sampsonii, amplificamos o fragmento alvo por PCR, ligamos o fragmento ao vetor de expressão pET-32a, introduzimos o plasmídeo resultante em Escherichia coli BL21 (DE3) e induzimos expressão da quitinase. Em seguida, a quitinase recombinante foi purificada pelo kit de micropurificação de proteína marcada. Um gene da quitinase, Sschi61, foi clonado do genoma e expresso em um procarioto. O efeito antifúngico da proteína recombinante também foi estudado. Finalmente, o gene da quitinase Sschi61 foi obtido, contando comprimento de 1755 pb, e a expressão da quitinase recombinante de 82 kDa foi induzida em E. coli por IPTG. A quitinase recombinante pode inibir o patógeno da mancha preta de Eucommia ulmoides (Pestalotiopsis trachicarpicola). Após as hifas do patógeno da mancha preta de Eucommia ulmoides (Pestalotiopsis trachicarpicola) serem embebidas com quitinase recombinante, as células das hifas se expandiram, quebraram e se dissolveram.

Cloning, expression and antifungal effect of the recombinant chitinase from Streptomyces sampsonii KJ4 / Clonagem, expressão e efeito antifúngico da quitinase recombinante de Streptomyces sampsonii KJ40

Streptomyces sampsonii is a kind of biocontrol bacterium with antifungal effects, and chitinase is one of the main antifungal substances. To improve and further study the structure and function of the chitinase gene of S. sampsonii, we amplified the target fragment by PCR, ligated the fragment to the expression vector pET-32a, introduced the resulting plasmid into Escherichia coli BL21 (DE3) and induced expression of the chitinase. Then, the recombinant chitinase was purified by is-labelled protein micro purification kit. A chitinase gene, Sschi61, was cloned from the genome and expressed in a prokaryote. The antifungal effect of the recombinant protein was also studied. Finally, the chitinase gene Sschi61 with a length of 1755 bp was obtained, and the expression of the 82 kDa recombinant chitinase was induced in E. coli by IPTG. The recombinant chitinase could inhibit the black spot pathogen of Eucommia ulmoides (Pestalotiopsis trachicarpicola). After the hyphae of the pathogen of black spot of Eucommia ulmoides (Pestalotiopsis trachicarpicola) were soaked with recombinant chitinase, the hyphae cells expanded, broke, and dissolved.

Streptomyces sampsonii é uma espécie de bactéria de biocontrole com efeitos antifúngicos, sendo a quitinase uma das principais substâncias desse tipo. Para melhorar e estudar mais a estrutura e função do gene da quitinase de S. sampsonii, amplificamos o fragmento alvo por PCR, ligamos o fragmento ao vetor de expressão pET-32a, introduzimos o plasmídeo resultante em Escherichia coli BL21 (DE3) e induzimos expressão da quitinase. Em seguida, a quitinase recombinante foi purificada pelo kit de micropurificação de proteína marcada. Um gene da quitinase, Sschi61, foi clonado do genoma e expresso em um procarioto. O efeito antifúngico da proteína recombinante também foi estudado. Finalmente, o gene da quitinase Sschi61 foi obtido, contando comprimento de 1755 pb, e a expressão da quitinase recombinante de 82 kDa foi induzida em E. coli por IPTG. A quitinase recombinante pode inibir o patógeno da mancha preta de Eucommia ulmoides (Pestalotiopsis trachicarpicola). Após as hifas do patógeno da mancha preta de Eucommia ulmoides (Pestalotiopsis trachicarpicola) serem embebidas com quitinase recombinante, as células das hifas se expandiram, quebraram e se dissolveram.

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)

Supering Apis mellifera (Hymenoptera, Apidae) beehives impairs honey production and biomarker genes

For honey production, beekeepers add one or more supers to the hives to allow honeybees to store their products. However, the increase in hive space can affect the social and health organization in the colony, promoting stress. This study assessed the management of honey production, physicochemical honey properties, population development, and forages immune system gene expression patterns to be used as biomarker for monitoring beekeeping welfare. The treatments comprised 40 beehives divided in four treatments. Treatment 1 - control, supers added according to storage necessity. Treatments 2, 3, and 4 presented two, three, and four supers at the beginning of the experiment, respectively. T1 presented greater honey production (39.4 % increased). No difference in open brood area in the colonies was observed and honey properties and only T2 showed closed brood area higher than the other treatments. Foragers from T4 showed higher catalase and defensin gene expression at the middle-end experiment. Thus, the increasing internal space at the beginning of honey season can affect honey production and immune system of foragers. Catalase and defensin can be used as biomarkers for monitoring honey production welfare.

Supering Apis mellifera (Hymenoptera, Apidae) beehives impairs honey production and biomarker genes

For honey production, beekeepers add one or more supers to the hives to allow honeybees to store their products. However, the increase in hive space can affect the social and health organization in the colony, promoting stress. This study assessed the management of honey production, physicochemical honey properties, population development, and forages immune system gene expression patterns to be used as biomarker for monitoring beekeeping welfare. The treatments comprised 40 beehives divided in four treatments. Treatment 1 - control, supers added according to storage necessity. Treatments 2, 3, and 4 presented two, three, and four supers at the beginning of the experiment, respectively. T1 presented greater honey production (39.4 % increased). No difference in open brood area in the colonies was observed and honey properties and only T2 showed closed brood area higher than the other treatments. Foragers from T4 showed higher catalase and defensin gene expression at the middle-end experiment. Thus, the increasing internal space at the beginning of honey season can affect honey production and immune system of foragers. Catalase and defensin can be used as biomarkers for monitoring honey production welfare.

Supering Apis mellifera (Hymenoptera, Apidae) beehives impairs honey production and biomarker genes

ABSTRACT: For honey production, beekeepers add one or more supers to the hives to allow honeybees to store their products. However, the increase in hive space can affect the social and health organization in the colony, promoting stress. This study assessed the management of honey production, physicochemical honey properties, population development, and forages immune system gene expression patterns to be used as biomarker for monitoring beekeeping welfare. The treatments comprised 40 beehives divided in four treatments. Treatment 1 - control, supers added according to storage necessity. Treatments 2, 3, and 4 presented two, three, and four supers at the beginning of the experiment, respectively. T1 presented greater honey production (39.4 % increased). No difference in open brood area in the colonies was observed and honey properties and only T2 showed closed brood area higher than the other treatments. Foragers from T4 showed higher catalase and defensin gene expression at the middle-end experiment. Thus, the increasing internal space at the beginning of honey season can affect honey production and immune system of foragers. Catalase and defensin can be used as biomarkers for monitoring honey production welfare.

Cell culture and variations in the comet assay do not affect the genomic integrity of adipose-derived stem cells

The application of quality control tests, such as the comet assay, are essential when adipose-derived stem cells are cultured for therapeutic purposes. However, the steps involved in the development of this assay should be investigated, in order to reduce their influence on genomic damage in cells. The study aimed to evaluate if the cell culture process causes DNA damage, and if variations in the lysis time and pH of the electrophoresis buffer interfere in the genotoxicity results. Four different comet assay protocols were evaluated, and the effects of lysis time and pH conditions of the electrophoresis buffer solution were stated as follows: 2 hours and pH 12; 24 hours and pH 12; 2 hours and pH ≥ 13 and 24 hours and pH ≥ 13. The tail moment was analyzed, and results indicated that at the time cells were detached from the flasks, there was little damage to the DNA in the adipose-derived stem cells, which was confirmed by evaluation of the expression of mRNA genes involved in damage and repair processes of genetic material. Also, the tail moment values ​​did not show significant differences among the four evaluated protocols (p < 0.05), with no indication of damage when compared to the positive control (p < 0.05). Thus, any of the tested protocols can be applied in genotoxicity tests with adipose-derived stem cells, without causing damage to them.(AU)

Recombinant expression and antigenicity of two peptide families of neurotoxins from Androctonus sp

Background: Scorpion neurotoxins such as those that modify the mammalian voltagegated sodium ion channels (Nav) are the main responsible for scorpion envenomation. Their neutralization is crucial in the production of antivenoms against scorpion stings. Methods: In the present study, two in silico designed genes ­ one that codes for a native neurotoxin from the venom of the Anatolian scorpion Androctonus crassicauda, named Acra 4 ­ and another non-native toxin ­ named consensus scorpion toxin (SccTx) obtained from the alignment of the primary structures of the most toxic neurotoxins from the Middle Eastern and North African scorpions ­ were recombinantly expressed in E. coli Origami. Results: Following bacterial expression, the two expressed neurotoxins, hereafter named HisrAcra4 and HisrSccTx, were obtained from inclusion bodies. Both recombinant neurotoxins were obtained in multiple Cys-Cys isoforms. After refolding, the active protein fractions were identified with molecular masses of 8,947.6 and 9,989.1 Da for HisrAcra4 and HisrSccTx, respectively, which agreed with their expected theoretical masses. HisrAcra4 and HisrSccTx were used as antigens to immunize two groups of rabbits, to produce either anti-HisrAcra4 or anti-HisrSccTx serum antibodies, which in turn could recognize and neutralize neurotoxins from venoms of scorpion species from the Middle East and North Africa. The antibodies obtained from rabbits neutralized the 3LD50 of Androctonus australis, Leiurus quinquestriatus hebraeus and Buthus occitanus venoms, but they did not neutralize A. crassicauda and A. mauritanicus venoms. In addition, the anti-HisrAcra4 antibodies did not neutralize any of the five scorpion venoms tested. However, an antibody blend of anti-HisrAcra4 and anti-HisrSccTx was able to neutralize A. crassicauda and A. mauritanicus venoms. Conclusions: Two recombinant Nav neurotoxins, from different peptide families, were used as antigens to generate IgGs for neutralizing scorpion venoms of species from the Middle East and North Africa.(AU)

The Effects of Saccharomyces Cerevisiae and Citric Acid on Productive Performance, Egg Quality Parameters, Small Intestinal Morphology, and Immune-Related Gene Expression in Laying Japanese Quails

This experiment evaluated the effects of Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) and citric acid on production performance, egg quality, intestine histomorphology, and avian ß-defensin 1 and 2 (AvBD 1 and 2) gene expressions in laying Japanese quails. A total of 400 48-day-old quails were randomly assigned to a 2×2×2 factorial arrangement of treatments with 5 replicates (each containing 10 quails) for 7 weeks. Variable factors consisted of S. cerevisiae (0 and 100 mg/kg diet), citric acid (0 and 5 g/kg diet), and Virginiamycin (0 and 50 mg/kg diet). At the completion of the trial, one bird per replicate was randomly killed, and jejunal tissue samples were removed to evaluate intestinal morphometric characteristics. Samples were taken from the midpoint of the jejunum to measure the gene expression of AvBD 1 and 2. Dietary inclusion of both S. cerevisiae and citric acid resulted in increased egg weight, egg mass, reduced feed intake, and improved FCR (p<0.05). The addition of S. cerevisiae to diets containing citric acid reduced feed intake, increased egg weight, and improved FCR (p<0.05). Shell weight and shell thickness were increased in birds fed each of S. cerevisiae and citric acid supplements (p<0.05). Dietary S. cerevisiae and citric acid similarly increased intestinal villus height, width, surface area, and the villus height to crypt depth ratio (p<0.0001). Results showed that AvBD 1 and 2 genes expression were up-regulated on quails fed S. cerevisiae-supplemented diets (p<0.0001). In conclusion, these results suggest that supplementation of S. cerevisiae and citric acid as functional feed additives either alone or in combination could be a potential alternative to antibiotics in the diet of Japanese laying quails.(AU)

TiO2 nanoparticles and salinity stress in relation to artemisinin production and ADS and DBR2 expression in Artemisia absinthium L / Nanopartículas de TiO2 e estresse de salinidade em relação à produção de artemisinina e expressão de ADS e DBR2 em Artemisia absinthium L

Artemisia absinthium L. is an important herb that is widely cultivated in different parts of the world for its medicinal properties. The present study evaluated the effects of four concentrations of nanoparticles treatment (0, 10, 20 and 30 mg L-¹) and NaCl salinity stress (0, 50, 100 and 150 mM NaCl) and their interactions with respect to the expression of two key genes, i.e. DBR2 and ADS, in the biosynthesis pathway of artemisinin in A. absinthium. Total RNA was extracted and a relative gene expression analysis was carried out using Real-Time PCR. The amount of artemisinin was also determined by HPLC. All the experiments were performed as factorial in a completely randomized design in three replications. The results revealed that salinity stress and nanoparticles treatment and their interaction affected the expressions of these genes significantly. The highest levels of ADS gene expression were observed in the 30 mg L-¹ nanoparticles–treated plants in the presence of 150 mM salinity stress and the lowest levels in the 10 mg L-¹ nanoparticles–treated plants under 50 mM salinity stress. The maximum DBR2 gene expression was recorded in the 10 mg L-¹ nanoparticles–treated plants in the absence of salinity stress and the minimum expression in the 100 mM salinity-stressed plants in the absence of nanoparticles treatment. Moreover, the smallest amounts of artemisinin were observed in the 150 mM salinity-stressed plants in the absence of nanoparticles and the highest amounts in the 30 mg L-¹ nanoparticles–treated plants. The maximum amounts of artemisinin and ADS gene expression were reported from the plants in the same nanoparticles treatment and salinity stress [...].

Artemisia absinthium L. é uma erva importante que é amplamente cultivada em diferentes partes do mundo por suas propriedades medicinais. O presente estudo avaliou os efeitos de quatro concentrações de tratamento com nanopartículas (0, 10, 20 e 30 mg L-¹) e estresse de salinidade com NaCl (0, 50, 100 e 150 mM NaCl) e suas interações com relação à expressão de dois genes-chave, isto é, DBR2 e ADS, na via de biossíntese da artemisinina em A. absinthium. O RNA total foi extraído, e uma análise de expressão gênica relativa foi realizada usando PCR em tempo real. A quantidade de artemisinina também foi determinada por HPLC. Todos os experimentos foram realizados como fatorial, em delineamento inteiramente casualizado, em três repetições. Os resultados revelaram que o estresse por salinidade e o tratamento com nanopartículas e sua interação afetaram significativamente as expressões desses genes. Os níveis mais altos de expressão do gene ADS foram observados nas plantas tratadas com nanopartículas de 30 mg L-¹ na presença de estresse de salinidade de 150 mM, e os níveis mais baixos, nas plantas tratadas com nanopartículas de 10 mg L-¹ com estresse de salinidade de 50 mM. A expressão máxima do gene DBR2 foi registrada nas plantas tratadas com nanopartículas de 10 mg L-¹ na ausência de estresse de salinidade, e a expressão mínima, nas plantas estressadas com salinidade de 100 mM na ausência de tratamento com nanopartículas. Além disso, as menores quantidades de artemisinina foram observadas nas plantas com estresse de salinidade de 150 mM na ausência de nanopartículas, e as maiores quantidades, nas plantas tratadas com nanopartículas de 30 mg L-¹. As quantidades máximas de expressão de genes de artemisinina e ADS foram relatadas a partir das plantas no mesmo tratamento com nanopartículas e condições de estresse de salinidade. A esse respeito, a quantidade de artemisinina diminuiu pela metade nas [...],

Use of melatonin as an inhibitor of apoptotic process for cryopreservation of zebrafish (Danio rerio) embryos / Uso da melatonina como inibidor do processo apoptotico para a criopreservação de embriões de zebrafish (Danio rerio)

This study investigated the use of melatonin to arrest the effects of apoptosis in vitrified zebrafish (D. rerio) embryos. Dechorionated embryos at 22-24 somite-stage were divided (n = 60/treatment) into a non-vitrified (Control Group, 0 M melatonin) and vitrified treatments with 0 M (T1), 1 µM (T2) and 1 mM of melatonin (T3). For vitrified treatments, a solution methanol/propylene glycol based was used and the embryos stored in -196 °C for a week. After thaw, survival rate, scanning electron microscopy, expression of anti (bcl-2) and pro-apoptotic (bax/caspase-3) genes, reactive oxygen species (ROS) formation and DNA fragmentation analyses were performed. No live embryos were obtained from vitrified treatments, observing a rapid degeneration immediately after thawing, with the vitelline layer rupture and leakage of its content, followed by breakdown of epithelial cells and melanisation of the tissue. Regarding the apoptotic process, T3 had the highest relative gene expression, for the three genes (P 0.05). The inclusion of 1 µM of melatonin in the vitrifying solution, countered the effects of apoptotic process in post-thaw embryos, suggesting its utility in cryopreserving fish embryos.

Este estudo investigou o uso da melatonina para conter os efeitos da apoptose em embriões vitrificados de zebrafish (D. rerio). Embriões descorionados no estágio de 22-24 somitos foram divididos (n = 60 / tratamento) em tratamento não vitrificado (Grupo Controle, melatonina 0 M) e tratamentos vitrificados com 0 M (T1), 1 µM (T2) e 1 mM de melatonina (T3). Para os tratamentos vitrificados, utilizou-se uma solução à base de metanol/propilenoglicol e os embriões foram armazenados em -196 °C por uma semana. Após o descongelamento, foram realizadas análises de taxa de sobrevivência, microscopia eletrônica de varredura, expressão dos genes anti (bcl-2) e pró-apoptóticos (bax/caspase-3), formação de espécies reativas de oxigênio (EROS) e análises de fragmentação de DNA. Não foram obtidos embriões vivos a partir dos tratamentos vitrificados, observando uma rápida degeneração imediatamente após o descongelamento, com ruptura da camada vitelina e vazamento de seu conteúdo, seguida de quebra das células epiteliais e melanização do tecido. Em relação ao processo apoptótico. T3 apresentou expressão gênica relativa alta para os três genes (P 0,05). A inclusão de 1 µM de melatonina na solução de vitrificação, contrariou os efeitos do processo apoptótico em embriões pós-descongelamento, sugerindo sua utilidade na criopreservação de embriões de peixes.

TiO2 nanoparticles and salinity stress in relation to artemisinin production and ADS and DBR2 expression in Artemisia absinthium L

Abstract Artemisia absinthium L. is an important herb that is widely cultivated in different parts of the world for its medicinal properties. The present study evaluated the effects of four concentrations of nanoparticles treatment (0, 10, 20 and 30 mg L-1) and NaCl salinity stress (0, 50, 100 and 150 mM NaCl) and their interactions with respect to the expression of two key genes, i.e. DBR2 and ADS, in the biosynthesis pathway of artemisinin in A. absinthium. Total RNA was extracted and a relative gene expression analysis was carried out using Real-Time PCR. The amount of artemisinin was also determined by HPLC. All the experiments were performed as factorial in a completely randomized design in three replications. The results revealed that salinity stress and nanoparticles treatment and their interaction affected the expressions of these genes significantly. The highest levels of ADS gene expression were observed in the 30 mg L-1 nanoparticlestreated plants in the presence of 150 mM salinity stress and the lowest levels in the 10 mg L-1 nanoparticlestreated plants under 50 mM salinity stress. The maximum DBR2 gene expression was recorded in the 10 mg L-1 nanoparticlestreated plants in the absence of salinity stress and the minimum expression in the 100 mM salinity-stressed plants in the absence of nanoparticles treatment. Moreover, the smallest amounts of artemisinin were observed in the 150 mM salinity-stressed plants in the absence of nanoparticles and the highest amounts in the 30 mg L-1 nanoparticlestreated plants. The maximum amounts of artemisinin and ADS gene expression were reported from the plants in the same nanoparticles treatment and salinity stress conditions. In this regard, the amount of artemisinin was decreased by half in the plants containing the highest DBR2 gene expression. Meanwhile, no significant correlation was observed between these gene expressions and the artemisinin amount in the other nanoparticlestreated plants under different levels of salinity stress. The biosynthetic pathway of secondary metabolites appears to be very complex and dose not directly dependent on these gene expressions.

Resumo Artemisia absinthium L. é uma erva importante que é amplamente cultivada em diferentes partes do mundo por suas propriedades medicinais. O presente estudo avaliou os efeitos de quatro concentrações de tratamento com nanopartículas (0, 10, 20 e 30 mg L-1) e estresse de salinidade com NaCl (0, 50, 100 e 150 mM NaCl) e suas interações com relação à expressão de dois genes-chave, isto é, DBR2 e ADS, na via de biossíntese da artemisinina em A. absinthium. O RNA total foi extraído, e uma análise de expressão gênica relativa foi realizada usando PCR em tempo real. A quantidade de artemisinina também foi determinada por HPLC. Todos os experimentos foram realizados como fatorial, em delineamento inteiramente casualizado, em três repetições. Os resultados revelaram que o estresse por salinidade e o tratamento com nanopartículas e sua interação afetaram significativamente as expressões desses genes. Os níveis mais altos de expressão do gene ADS foram observados nas plantas tratadas com nanopartículas de 30 mg L-1 na presença de estresse de salinidade de 150 mM, e os níveis mais baixos, nas plantas tratadas com nanopartículas de 10 mg L-1 com estresse de salinidade de 50 mM. A expressão máxima do gene DBR2 foi registrada nas plantas tratadas com nanopartículas de 10 mg L-1 na ausência de estresse de salinidade, e a expressão mínima, nas plantas estressadas com salinidade de 100 mM na ausência de tratamento com nanopartículas. Além disso, as menores quantidades de artemisinina foram observadas nas plantas com estresse de salinidade de 150 mM na ausência de nanopartículas, e as maiores quantidades, nas plantas tratadas com nanopartículas de 30 mg L-1. As quantidades máximas de expressão de genes de artemisinina e ADS foram relatadas a partir das plantas no mesmo tratamento com nanopartículas e condições de estresse de salinidade. A esse respeito, a quantidade de artemisinina diminuiu pela metade nas plantas que contêm a expressão gênica DBR2 mais alta. Enquanto isso, nenhuma correlação significativa foi observada entre essas expressões gênicas e a quantidade de artemisinina nas outras plantas tratadas com nanopartículas sob diferentes níveis de estresse de salinidade. A via biossintética dos metabólitos secundários parece ser muito complexa e não depende diretamente dessas expressões gênicas.

Use of melatonin as an inhibitor of apoptotic process for cryopreservation of zebrafish (Danio rerio) embryos

Abstract This study investigated the use of melatonin to arrest the effects of apoptosis in vitrified zebrafish (D. rerio) embryos. Dechorionated embryos at 22-24 somite-stage were divided (n = 60/treatment) into a non-vitrified (Control Group, 0 M melatonin) and vitrified treatments with 0 M (T1), 1 µM (T2) and 1 mM of melatonin (T3). For vitrified treatments, a solution methanol/propylene glycol based was used and the embryos stored in -196 °C for a week. After thaw, survival rate, scanning electron microscopy, expression of anti (bcl-2) and pro-apoptotic (bax/caspase-3) genes, reactive oxygen species (ROS) formation and DNA fragmentation analyses were performed. No live embryos were obtained from vitrified treatments, observing a rapid degeneration immediately after thawing, with the vitelline layer rupture and leakage of its content, followed by breakdown of epithelial cells and melanisation of the tissue. Regarding the apoptotic process, T3 had the highest relative gene expression, for the three genes (P 0.05) furthermore, T2 had similar expression of pro-apoptotic genes to CG (P 0.05). ROS formation revealed that CG presented lower percentage of embryo surface area affected (3.80 ± 0.40%) (P 0.05), in contrast, no differences were found among the other groups. T1 was most significantly (P 0.05) damaged by DNA fragmentation. The vitrified groups with melatonin had similar damage levels of CG (P > 0.05). The inclusion of 1 µM of melatonin in the vitrifying solution, countered the effects of apoptotic process in post-thaw embryos, suggesting its utility in cryopreserving fish embryos.

Resumo Este estudo investigou o uso da melatonina para conter os efeitos da apoptose em embriões vitrificados de zebrafish (D. rerio). Embriões descorionados no estágio de 22-24 somitos foram divididos (n = 60 / tratamento) em tratamento não vitrificado (Grupo Controle, melatonina 0 M) e tratamentos vitrificados com 0 M (T1), 1 µM (T2) e 1 mM de melatonina (T3). Para os tratamentos vitrificados, utilizou-se uma solução à base de metanol/propilenoglicol e os embriões foram armazenados em -196 °C por uma semana. Após o descongelamento, foram realizadas análises de taxa de sobrevivência, microscopia eletrônica de varredura, expressão dos genes anti (bcl-2) e pró-apoptóticos (bax/caspase-3), formação de espécies reativas de oxigênio (EROS) e análises de fragmentação de DNA. Não foram obtidos embriões vivos a partir dos tratamentos vitrificados, observando uma rápida degeneração imediatamente após o descongelamento, com ruptura da camada vitelina e vazamento de seu conteúdo, seguida de quebra das células epiteliais e melanização do tecido. Em relação ao processo apoptótico. T3 apresentou expressão gênica relativa alta para os três genes (P 0,05), além disso, T2 apresentou expressão semelhante as dos genes pró-apoptóticos de GC (P 0,05). A formação de EROS revelou que GC apresentou menor percentual de área de superfície embrionária afetada (3,80 ± 0,40%) (P 0,05), ao contrário, não foram encontradas diferenças entre os outros grupos. T1 foi mais significativamente (P 0,05) danificado pela fragmentação do DNA. Os grupos vitrificados com melatonina apresentaram níveis de dano semelhantes ao do GC (P> 0,05). A inclusão de 1 µM de melatonina na solução de vitrificação, contrariou os efeitos do processo apoptótico em embriões pós-descongelamento, sugerindo sua utilidade na criopreservação de embriões de peixes.

Use of melatonin as an inhibitor of apoptotic process for cryopreservation of zebrafish (Danio rerio) embryos / Uso da melatonina como inibidor do processo apoptotico para a criopreservação de embriões de zebrafish (Danio rerio)

This study investigated the use of melatonin to arrest the effects of apoptosis in vitrified zebrafish (D. rerio) embryos. Dechorionated embryos at 22-24 somite-stage were divided (n = 60/treatment) into a non-vitrified (Control Group, 0 M melatonin) and vitrified treatments with 0 M (T1), 1 µM (T2) and 1 mM of melatonin (T3). For vitrified treatments, a solution methanol/propylene glycol based was used and the embryos stored in -196 °C for a week. After thaw, survival rate, scanning electron microscopy, expression of anti (bcl-2) and pro-apoptotic (bax/caspase-3) genes, reactive oxygen species (ROS) formation and DNA fragmentation analyses were performed. No live embryos were obtained from vitrified treatments, observing a rapid degeneration immediately after thawing, with the vitelline layer rupture and leakage of its content, followed by breakdown of epithelial cells and melanisation of the tissue. Regarding the apoptotic process, T3 had the highest relative gene expression, for the three genes (P < 0.05) furthermore, T2 had similar expression of pro-apoptotic genes to CG (P < 0.05). ROS formation revealed that CG presented lower percentage of embryo surface area affected (3.80 ± 0.40%) (P < 0.05), in contrast, no differences were found among the other groups. T1 was most significantly (P < 0.05) damaged by DNA fragmentation. The vitrified groups with melatonin had similar damage levels of CG (P > 0.05). The inclusion of 1 µM of melatonin in the vitrifying solution, countered the effects of apoptotic process in post-thaw embryos, suggesting its utility in cryopreserving fish embryos.

Este estudo investigou o uso da melatonina para conter os efeitos da apoptose em embriões vitrificados de zebrafish (D. rerio). Embriões descorionados no estágio de 22-24 somitos foram divididos (n = 60 / tratamento) em tratamento não vitrificado (Grupo Controle, melatonina 0 M) e tratamentos vitrificados com 0 M (T1), 1 µM (T2) e 1 mM de melatonina (T3). Para os tratamentos vitrificados, utilizou-se uma solução à base de metanol/propilenoglicol e os embriões foram armazenados em -196 °C por uma semana. Após o descongelamento, foram realizadas análises de taxa de sobrevivência, microscopia eletrônica de varredura, expressão dos genes anti (bcl-2) e pró-apoptóticos (bax/caspase-3), formação de espécies reativas de oxigênio (EROS) e análises de fragmentação de DNA. Não foram obtidos embriões vivos a partir dos tratamentos vitrificados, observando uma rápida degeneração imediatamente após o descongelamento, com ruptura da camada vitelina e vazamento de seu conteúdo, seguida de quebra das células epiteliais e melanização do tecido. Em relação ao processo apoptótico. T3 apresentou expressão gênica relativa alta para os três genes (P <0,05), além disso, T2 apresentou expressão semelhante as dos genes pró-apoptóticos de GC (P <0,05). A formação de EROS revelou que GC apresentou menor percentual de área de superfície embrionária afetada (3,80 ± 0,40%) (P <0,05), ao contrário, não foram encontradas diferenças entre os outros grupos. T1 foi mais significativamente (P <0,05) danificado pela fragmentação do DNA. Os grupos vitrificados com melatonina apresentaram níveis de dano semelhantes ao do GC (P> 0,05). A inclusão de 1 µM de melatonina na solução de vitrificação, contrariou os efeitos do processo apoptótico em embriões pós-descongelamento, sugerindo sua utilidade na criopreservação de embriões de peixes.

Relative transcript level of BMP15, BAX and CASP3 with qRT-PCR in vitrified equine immature cumulus-oocytes complexes / Relative transcript level of BMP15, BAX and CASP3 with qRT-PCR in vitrified equine immature cumulus-oocytes complexes

Research focused on female gamete vitrification has increased attention to develop a reliable cryopreservation method to preserve immature equine oocytes. Despite the intensive implementation of biotechnological procedures for horse breeding, vitrification of immature equine cumulus-oocyte complexes (COCs) remain to be clearly elucidated. We aimed to determine the relative transcript level of target genes Bone morphogenetic protein 15 (BMP15); Bcl-2-associated X protein (BAX); and Caspase 3 (CASP3) in equine COCs prior to and after vitrification. Ovarian follicles were aspirated from ovaries collected from an abattoir. A total of 240 COCs were collected and distributed into vitrified COCs (VIT, n=120) and nonvitrified (Non-VIT, n=120) groups. Then, COCs were preserved and relative transcript expressions of BMP15, BAX, CASP3 were measured and normalized against GAPDH performed by qRT-PCR. In addition, 38 COCs were evaluated to assess chromatin configuration of germinal vesicl e stage prior and after vitrification by exposure to 10 µg/ml of bisbenzimide. A difference was observed in the COCs' mRNA level of abundance for the BAX gene between the VIT (2.05 ± 0.47) and (0.85 ± 0.08) Non-VIT groups. There was no difference in mRNA relative transcript level of CASP3 and BMP15 in Non-VIT (0.63 ± 0.20 and 1.55 ± 0.73, respectively) compared to VIT (0.64 ± 0.01 and 2.84 ± 2.20, respectively) equine COCs. All COCs where considered at immature stage of development even though COCs in Non-VIT group showed higher condensed chromatin configuration compared to VIT (100% vs 60.7%, respectively). We demonstrate that BMP15 and CASP3 are detected in VIT and Non-VIT immature COCs. In conclusion, BAX is expressed highly in vitrified immature equine COCs and indicates that activation of apoptosis signaling cascades in cells exposed to vitrification.(AU)

Pesquisas sobre a vitrificação de gametas femininos estão sendo realizadas para o desenvolvimento de um método confiável de criopreservação dos complexos cumulus-oócitos (CCOs) na espécie equina. Apesar da implementação intensiva de biotecnologias reprodutivas em equinos, a vitrificação dos CCOs imaturos permanece em estágio experimental em relação à competência celular. O objetivo do estudo foi determinar o nível de transcrição relativo dos genes Proteína morfogenética óssea 15 (BMP15); Proteína X associada a Bcl-2 (BAX); e Caspase 3 (CASP3) em CCOs equinos antes e após a vitrificação. Folículos ovarianos foram aspirados de ovários coletados em matadouro. O total de 240 CCOs foi coletado e distribuído em grupos vitrificados (VIT, n=120) e não vitrificados (N-VIT, n=120). Os CCOs foram preservados e as expressões transcritas relativas de BMP15, BAX, CASP3 foram determinadas pela técnica de qRT-PCR sendo normalizadas em relação ao GAPDH. Além disso, 38 CCOs foram avaliados para determinar a configuração da cromatina no estágio de vesícula germinativa antes e após a vitrificação pela exposição a 10 µg/ml de bisbenzimida. Os resultados mostraram uma diferença no nível de abundância de mRNA dos CCOs para o gene BAX entre os grupos VIT (2,05 ± 0,47) e N-VIT (0,85 ± 0,08). Não houve diferença no nível de transcrição relativa do mRNA de CASP3 e BMP15 nos CCOs do grupo N-VIT (0,63 ± 0,20 e 1,55 ± 0,73, respectivamente) em comparação com VIT (0,64 ± 0,01 e 2,84 ± 2,20, respectivamente). Todos os CCOs foram considerados em estágio imaturo de desenvolvimento, embora os CCOs no grupo N-VIT apresentaram a configuração de cromatina condensada em maior número de células avaliadas em comparação com VIT (100% vs 60,7%, respectivamente). Demonstramos que BMP15 e CASP3 são detectados em CCOs imaturos em VIT e N-VIT. Conclui-se que o BAX é altamente expresso em CCOs equinos imaturos vitrificados sendo relacionado à sinalização de apoptose em células expostas ao processo de vitrificação.(AU)