Phylo-geographic analysis of whitefly on the basis of mitochondrial cytochrome oxidase 1 gene / Análise filogeográfica da mosca-branca com base no gene citocromo oxidase 1 mitocondrial

Bemisia tabaci is a species complex that causes damage to its broad range of plant hosts through serious feeding. It transmits plant viruses of different groups to important agricultural crops. Some important cash crops of Pakistan are sugar cane, rice, tobacco and seed oil. It shows high genetic variability and is differentiated as races or biotypes. Biotypes are, biotype Q, biotype B, biotype B2, biotype M, biotype L, biotype A, biotype H, biotype C, biotype K, biotype N, biotype R, biotype E, biotype P, biotype J, biotype S, biotype AN. Although the current report based on the Bayesian study of mitochondrial cytohrome oxidase gene1 (CO1) DNA sequences has classified the different populations of whiteflies into twelve genetic groups which are Mediterranean, Sub-Saharan Africa silverleafing, Indian Ocean, Asia II, Asia I, Australia, New World, Italy, China, Sub-Saharan Africa non-silverleafing, Mediterranean/Asia Minor/Africa and Uganda sweet potato. Begomoviruses is largest group of viruses transmitted by B. tabaci and cause major diseases of crops such as tomato and chili leaf curl disease, cassava mosaic disease; yellow mosaic disease of legumes and cotton leaf curl disease. The main objective of current study is to inculpate knowledge regarding genetic diversity of whitefly in cotton fields across Pakistan via analysis of partial DNA sequence of mitochondrial gene Cytochrom Oxidase I (mtCO1).

Bemisia tabaci é um complexo de espécies que causa danos a uma ampla gama de hospedeiros vegetais por meio de alimentação séria. Ele transmite vírus de plantas de diferentes grupos para importantes safras agrícolas. Algumas safras comerciais importantes do Paquistão são cana-de-açúcar, arroz, tabaco e óleo de semente. Apresenta alta variabilidade genética e é diferenciado em raças ou biótipos. Os biótipos são: biótipo Q, biótipo B, biótipo B2, biótipo M, biótipo L, biótipo A, biótipo H, biótipo C, biótipo K, biótipo N, biótipo R, biótipo E, biótipo P, biótipo J, biótipo S, biótipo AN . Embora o relatório atual baseado no estudo bayesiano das sequências de DNA do gene 1 da oxidase do citocromo mitocondrial (CO1) tenha classificado as diferentes populações de moscas-brancas em doze grupos genéticos, que são Mediterrâneo, África Subsaariana com folha de prata, Oceano Índico, Ásia II, Ásia I, Austrália, Novo Mundo, Itália, China, África Subsaariana sem folha prateada, Batata-doce Mediterrâneo / Ásia Menor / África e Uganda. Os begomovírus são o maior grupo de vírus transmitidos por B. tabaci e causam as principais doenças de culturas, como a doença do cacho do tomate e da pimenta-malagueta, doença do mosaico da mandioca, doença do mosaico amarelo de leguminosas e doença do enrolamento da folha do algodão. O principal objetivo do presente estudo é inculpar conhecimento sobre a diversidade genética da mosca-branca em campos de algodão em todo o Paquistão por meio da análise da sequência parcial de DNA do gene mitocondrial Citocromo Oxidase I (mtCO1).

Phylo-geographic analysis of whitefly on the basis of mitochondrial cytochrome oxidase 1 gene

Abstract Bemisia tabaci is a species complex that causes damage to its broad range of plant hosts through serious feeding. It transmits plant viruses of different groups to important agricultural crops. Some important cash crops of Pakistan are sugar cane, rice, tobacco and seed oil. It shows high genetic variability and is differentiated as races or biotypes. Biotypes are, biotype Q, biotype B, biotype B2, biotype M, biotype L, biotype A, biotype H, biotype C, biotype K, biotype N, biotype R, biotype E, biotype P, biotype J, biotype S, biotype AN. Although the current report based on the Bayesian study of mitochondrial cytohrome oxidase gene1 (CO1) DNA sequences has classified the different populations of whiteflies into twelve genetic groups which are Mediterranean, Sub-Saharan Africa silverleafing, Indian Ocean, Asia II, Asia I, Australia, New World, Italy, China, Sub-Saharan Africa non-silverleafing, Mediterranean/Asia Minor/Africa and Uganda sweet potato. Begomoviruses is largest group of viruses transmitted by B. tabaci and cause major diseases of crops such as tomato and chili leaf curl disease, cassava mosaic disease; yellow mosaic disease of legumes and cotton leaf curl disease. The main objective of current study is to inculpate knowledge regarding genetic diversity of whitefly in cotton fields across Pakistan via analysis of partial DNA sequence of mitochondrial gene Cytochrom Oxidase I (mtCO1).

Resumo Bemisia tabaci é um complexo de espécies que causa danos a uma ampla gama de hospedeiros vegetais por meio de alimentação séria. Ele transmite vírus de plantas de diferentes grupos para importantes safras agrícolas. Algumas safras comerciais importantes do Paquistão são cana-de-açúcar, arroz, tabaco e óleo de semente. Apresenta alta variabilidade genética e é diferenciado em raças ou biótipos. Os biótipos são: biótipo Q, biótipo B, biótipo B2, biótipo M, biótipo L, biótipo A, biótipo H, biótipo C, biótipo K, biótipo N, biótipo R, biótipo E, biótipo P, biótipo J, biótipo S, biótipo AN . Embora o relatório atual baseado no estudo bayesiano das sequências de DNA do gene 1 da oxidase do citocromo mitocondrial (CO1) tenha classificado as diferentes populações de moscas-brancas em doze grupos genéticos, que são Mediterrâneo, África Subsaariana com folha de prata, Oceano Índico, Ásia II, Ásia I, Austrália, Novo Mundo, Itália, China, África Subsaariana sem folha prateada, Batata-doce Mediterrâneo / Ásia Menor / África e Uganda. Os begomovírus são o maior grupo de vírus transmitidos por B. tabaci e causam as principais doenças de culturas, como a doença do cacho do tomate e da pimenta-malagueta, doença do mosaico da mandioca, doença do mosaico amarelo de leguminosas e doença do enrolamento da folha do algodão. O principal objetivo do presente estudo é inculpar conhecimento sobre a diversidade genética da mosca-branca em campos de algodão em todo o Paquistão por meio da análise da sequência parcial de DNA do gene mitocondrial Citocromo Oxidase I (mtCO1).

Escherichia coli expression and characterization of α-amylase from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465 / Expressão e caracterização de Escherichia coli de alfa-amilase de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465

Alpha amylase, catalyzing the hydrolysis of starch is a ubiquitous enzyme with tremendous industrial applications. A 1698 bp gene coding for 565 amino acid amylase was PCR amplified from Geobacillus thermodenitrificans DSM465, cloned in pET21a (+) plasmid, expressed in BL21 (DE3) strain of E. coli and characterized. The recombinant enzyme exhibited molecular weight of 63 kDa, optimum pH 8, optimum temperature 70°C, and KM value of 157.7µM. On pilot scale, the purified enzyme efficiently removed up to 95% starch from the cotton fabric indicating its desizing ability at high temperature. 3D model of enzyme built by Raptor-X and validated by Ramachandran plot appeared as a monomer having 31% α-helices, 15% ß-sheets, and 52% loops. Docking studies have shown the best binding affinity of enzyme with amylopectin (∆G -10.59). According to our results, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276, and Arg175 constitute the potential active site of enzyme.

A alfa-amilase, que catalisa a hidrólise do amido, é uma enzima ubíqua com imensas aplicações industriais. Um gene de 1698 pb que codifica a amilase de 565 aminoácidos foi amplificado por PCR, a partir de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, clonado no plasmídeo pET21a (+), expresso na cepa BL21 (DE3) de E. coli e caracterizado. A enzima recombinante exibiu peso molecular de 63 kDa, pH ótimo igual a 8, temperatura ótima de 70° C e valor KM de 157,7 µM. Em escala piloto, a enzima purificada removeu com eficiência até 95% de amido do tecido de algodão, indicando sua capacidade de desengomagem em alta temperatura. O modelo 3D da enzima construída por Raptor-X e validada por Ramachandran plot apareceu como um monômero com 31% de hélices alfa, 15% de folhas beta e 52% de loops. Os estudos de docking mostraram melhor afinidade de ligação da enzima com amilopectina (∆G: - 10,59). De acordo com nossos resultados, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276 e Arg175 constituem o sítio ativo potencial da enzima.

Studies on the recombinant production and anticancer activity of thermostable L- asparaginase I from Pyrococcus abyssi / Estudos sobre a produção recombinante e atividade anticancerígena da L-asparaginase I termoestável de Pyrococcus abyssi

L-Asparaginase catalysing the breakdown of L-Asparagine to L-Aspartate and ammonia is an enzyme of therapeutic importance in the treatment of cancer, especially the lymphomas and leukaemia. The present study describes the recombinant production, properties and anticancer potential of enzyme from a hyperthermophilic archaeon Pyrococcus abyssi. There are two genes coding for asparaginase in the genome of this organism. A 918 bp gene encoding 305 amino acids was PCR amplified and cloned in BL21 (DE3) strain of E. coli using pET28a (+) plasmid. The production of recombinant enzyme was induced under 0.5mM IPTG, purified by selective heat denaturation and ion exchange chromatography. Purified enzyme was analyzed for kinetics, in silico structure and anticancer properties. The recombinant enzyme has shown a molecular weight of 33 kDa, specific activity of 1175 U/mg, KM value 2.05mM, optimum temperature and pH 80°C and 8 respectively. No detectable enzyme activity found when L-Glutamine was used as the substrate. In silico studies have shown that the enzyme exists as a homodimer having Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172, and Lys232 being the putative active site residues. The free energy change calculated by molecular docking studies of enzyme and substrate was found as ∆G ­ 4.5 kJ/mole indicating the affinity of enzyme with the substrate. IC50 values of 5U/mL to 7.5U/mL were determined for FB, caco2 cells and HepG2 cells. A calculated amount of enzyme (5U/mL) exhibited 78% to 55% growth inhibition of caco2 and HepG2 cells. In conclusion, the recombinant enzyme produced and characterized in the present study offers a good candidate for the treatment of cancer. The procedures adopted in the present study can be prolonged for in vivo studies.

A L-asparaginase, que catalisa a degradação da L-asparagina em L-aspartato e amônia, é uma enzima de importância terapêutica no tratamento do câncer, especialmente dos linfomas e da leucemia. O presente estudo descreve a produção recombinante, propriedades e potencial anticancerígeno da enzima de Pyrococcus abyssi, um archaeon hipertermofílico. Existem dois genes que codificam para a asparaginase no genoma desse organismo. Um gene de 918 bp, que codifica 305 aminoácidos, foi amplificado por PCR e clonado na cepa BL21 (DE3) de E. coli usando o plasmídeo pET28a (+). A produção da enzima recombinante foi induzida sob 0,5mM de IPTG, purificada por desnaturação seletiva por calor e cromatografia de troca iônica. A enzima purificada foi analisada quanto à cinética, estrutura in silico e propriedades anticancerígenas. A enzima recombinante apresentou peso molecular de 33 kDa, atividade específica de 1.175 U / mg, valor de KM 2,05 mM, temperatura ótima de 80º C e pH 8. Nenhuma atividade enzimática detectável foi encontrada quando a L-glutamina foi usada como substrato. Estudos in silico mostraram que a enzima existe como um homodímero, com Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172 e Lys232 sendo os resíduos do local ativo putativo. A mudança de energia livre calculada por estudos de docking molecular da enzima e do substrato foi encontrada como ∆G ­ 4,5 kJ / mol, indicando a afinidade da enzima com o substrato. Valores de IC50 de 5U / mL a 7,5U / mL foram determinados para células FB, células caco2 e células HepG2. Uma quantidade de enzima (5U / mL) apresentou inibição de crescimento de 78% a 55% das células caco2 e HepG2, respectivamente. Em conclusão, a enzima recombinante produzida e caracterizada no presente estudo é uma boa possibilidade para o tratamento do câncer. Os procedimentos adotados na presente pesquisa podem ser aplicados para estudos in vivo.

Escherichia coli expression and characterization of alfa-amylase from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465 / Expressão e caracterização de Escherichia coli de alfa-amilase de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465

Alpha amylase, catalyzing the hydrolysis of starch is a ubiquitous enzyme with tremendous industrial applications. A 1698 bp gene coding for 565 amino acid amylase was PCR amplified from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, cloned in pET21a (+) plasmid, expressed in BL21 (DE3) strain of E. coli and characterized. The recombinant enzyme exhibited molecular weight of 63 kDa, optimum pH 8, optimum temperature 70°C, and KM value of 157.7µM. On pilot scale, the purified enzyme efficiently removed up to 95% starch from the cotton fabric indicating its desizing ability at high temperature. 3D model of enzyme built by Raptor-X and validated by Ramachandran plot appeared as a monomer having 31% α-helices, 15% β-sheets, and 52% loops. Docking studies have shown the best binding affinity of enzyme with amylopectin (∆G -10.59). According to our results, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276, and Arg175 constitute the potential active site of enzyme.

A alfa-amilase, que catalisa a hidrólise do amido, é uma enzima ubíqua com imensas aplicações industriais. Um gene de 1698 pb que codifica a amilase de 565 aminoácidos foi amplificado por PCR, a partir de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, clonado no plasmídeo pET21a (+), expresso na cepa BL21 (DE3) de E. coli e caracterizado. A enzima recombinante exibiu peso molecular de 63 kDa, pH ótimo igual a 8, temperatura ótima de 70° C e valor KM de 157,7 µM. Em escala piloto, a enzima purificada removeu com eficiência até 95% de amido do tecido de algodão, indicando sua capacidade de desengomagem em alta temperatura. O modelo 3D da enzima construída por Raptor-X e validada por Ramachandran plot apareceu como um monômero com 31% de hélices alfa, 15% de folhas beta e 52% de loops. Os estudos de docking mostraram melhor afinidade de ligação da enzima com amilopectina (∆G: - 10,59). De acordo com nossos resultados, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276 e Arg175 constituem o sítio ativo potencial da enzima.

Studies on the recombinant production and anticancer activity of thermostable L- asparaginase I from Pyrococcus abyssi / Estudos sobre a produção recombinante e atividade anticancerígena da L asparaginase I termoestável de Pyrococcus abyssi

L-Asparaginase catalysing the breakdown of L-Asparagine to L-Aspartate and ammonia is an enzyme of therapeutic importance in the treatment of cancer, especially the lymphomas and leukaemia. The present study describes the recombinant production, properties and anticancer potential of enzyme from a hyperthermophilic archaeon Pyrococcus abyssi. There are two genes coding for asparaginase in the genome of this organism. A 918 bp gene encoding 305 amino acids was PCR amplified and cloned in BL21 (DE3) strain of E. coli using pET28a (+) plasmid. The production of recombinant enzyme was induced under 0.5mM IPTG, purified by selective heat denaturation and ion exchange chromatography. Purified enzyme was analyzed for kinetics, in silico structure and anticancer properties. The recombinant enzyme has shown a molecular weight of 33 kDa, specific activity of 1175 U/mg, KM value 2.05mM, optimum temperature and pH 80°C and 8 respectively. No detectable enzyme activity found when L-Glutamine was used as the substrate. In silico studies have shown that the enzyme exists as a homodimer having Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172, and Lys232 being the putative active site residues. The free energy change calculated by molecular docking studies of enzyme and substrate was found as ∆G – 4.5 kJ/mole indicating the affinity of enzyme with the substrate. IC50 values of 5U/mL to 7.5U/mL were determined for FB, caco2 cells and HepG2 cells. A calculated amount of enzyme (5U/mL) exhibited 78% to 55% growth inhibition of caco2 and HepG2 cells. In conclusion, the recombinant enzyme produced and characterized in the present study offers a good candidate for the treatment of cancer. The procedures adopted in the present study can be prolonged for in vivo studies.

A L-asparaginase, que catalisa a degradação da L-asparagina em L-aspartato e amônia, é uma enzima de importância terapêutica no tratamento do câncer, especialmente dos linfomas e da leucemia. O presente estudo descreve a produção recombinante, propriedades e potencial anticancerígeno da enzima de Pyrococcus abyssi, um archaeon hipertermofílico. Existem dois genes que codificam para a asparaginase no genoma desse organismo. Um gene de 918 bp, que codifica 305 aminoácidos, foi amplificado por PCR e clonado na cepa BL21 (DE3) de E. coli usando o plasmídeo pET28a (+). A produção da enzima recombinante foi induzida sob 0,5mM de IPTG, purificada por desnaturação seletiva por calor e cromatografia de troca iônica. A enzima purificada foi analisada quanto à cinética, estrutura in silico e propriedades anticancerígenas. A enzima recombinante apresentou peso molecular de 33 kDa, atividade específica de 1.175 U / mg, valor de KM 2,05 mM, temperatura ótima de 80º C e pH 8. Nenhuma atividade enzimática detectável foi encontrada quando a L-glutamina foi usada como substrato. Estudos in silico mostraram que a enzima existe como um homodímero, com Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172 e Lys232 sendo os resíduos do local ativo putativo. A mudança de energia livre calculada por estudos de docking molecular da enzima e do substrato foi encontrada como ∆G – 4,5 kJ / mol, indicando a afinidade da enzima com o substrato. Valores de IC50 de 5U / mL a 7,5U / mL foram determinados para células FB, células caco2 e células HepG2. Uma quantidade de enzima (5U / mL) apresentou inibição de crescimento de 78% a 55% das células caco2 e HepG2, respectivamente. Em conclusão, a enzima recombinante produzida e caracterizada no presente estudo é uma boa possibilidade para o tratamento do câncer. Os procedimentos adotados na presente pesquisa podem ser aplicados para estudos in vivo.

Escherichia coli expression and characterization of -amylase from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465

Abstract Alpha amylase, catalyzing the hydrolysis of starch is a ubiquitous enzyme with tremendous industrial applications. A 1698 bp gene coding for 565 amino acid amylase was PCR amplified from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, cloned in pET21a (+) plasmid, expressed in BL21 (DE3) strain of E. coli and characterized. The recombinant enzyme exhibited molecular weight of 63 kDa, optimum pH 8, optimum temperature 70°C, and KM value of 157.7µM. On pilot scale, the purified enzyme efficiently removed up to 95% starch from the cotton fabric indicating its desizing ability at high temperature. 3D model of enzyme built by Raptor-X and validated by Ramachandran plot appeared as a monomer having 31% -helices, 15% -sheets, and 52% loops. Docking studies have shown the best binding affinity of enzyme with amylopectin (G -10.59). According to our results, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276, and Arg175 constitute the potential active site of enzyme.

Resumo A alfa-amilase, que catalisa a hidrólise do amido, é uma enzima ubíqua com imensas aplicações industriais. Um gene de 1698 pb que codifica a amilase de 565 aminoácidos foi amplificado por PCR, a partir de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, clonado no plasmídeo pET21a (+), expresso na cepa BL21 (DE3) de E. coli e caracterizado. A enzima recombinante exibiu peso molecular de 63 kDa, pH ótimo igual a 8, temperatura ótima de 70° C e valor KM de 157,7 µM. Em escala piloto, a enzima purificada removeu com eficiência até 95% de amido do tecido de algodão, indicando sua capacidade de desengomagem em alta temperatura. O modelo 3D da enzima construída por Raptor-X e validada por Ramachandran plot apareceu como um monômero com 31% de hélices alfa, 15% de folhas beta e 52% de loops. Os estudos de docking mostraram melhor afinidade de ligação da enzima com amilopectina (G: - 10,59). De acordo com nossos resultados, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276 e Arg175 constituem o sítio ativo potencial da enzima.

Studies on the recombinant production and anticancer activity of thermostable L- asparaginase I from Pyrococcus abyssi

Abstract L-Asparaginase catalysing the breakdown of L-Asparagine to L-Aspartate and ammonia is an enzyme of therapeutic importance in the treatment of cancer, especially the lymphomas and leukaemia. The present study describes the recombinant production, properties and anticancer potential of enzyme from a hyperthermophilic archaeon Pyrococcus abyssi. There are two genes coding for asparaginase in the genome of this organism. A 918 bp gene encoding 305 amino acids was PCR amplified and cloned in BL21 (DE3) strain of E. coli using pET28a (+) plasmid. The production of recombinant enzyme was induced under 0.5mM IPTG, purified by selective heat denaturation and ion exchange chromatography. Purified enzyme was analyzed for kinetics, in silico structure and anticancer properties. The recombinant enzyme has shown a molecular weight of 33 kDa, specific activity of 1175 U/mg, KM value 2.05mM, optimum temperature and pH 80°C and 8 respectively. No detectable enzyme activity found when L-Glutamine was used as the substrate. In silico studies have shown that the enzyme exists as a homodimer having Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172, and Lys232 being the putative active site residues. The free energy change calculated by molecular docking studies of enzyme and substrate was found as G 4.5 kJ/mole indicating the affinity of enzyme with the substrate. IC50 values of 5U/mL to 7.5U/mL were determined for FB, caco2 cells and HepG2 cells. A calculated amount of enzyme (5U/mL) exhibited 78% to 55% growth inhibition of caco2 and HepG2 cells. In conclusion, the recombinant enzyme produced and characterized in the present study offers a good candidate for the treatment of cancer. The procedures adopted in the present study can be prolonged for in vivo studies.

Resumo A L-asparaginase, que catalisa a degradação da L-asparagina em L-aspartato e amônia, é uma enzima de importância terapêutica no tratamento do câncer, especialmente dos linfomas e da leucemia. O presente estudo descreve a produção recombinante, propriedades e potencial anticancerígeno da enzima de Pyrococcus abyssi, um archaeon hipertermofílico. Existem dois genes que codificam para a asparaginase no genoma desse organismo. Um gene de 918 bp, que codifica 305 aminoácidos, foi amplificado por PCR e clonado na cepa BL21 (DE3) de E. coli usando o plasmídeo pET28a (+). A produção da enzima recombinante foi induzida sob 0,5mM de IPTG, purificada por desnaturação seletiva por calor e cromatografia de troca iônica. A enzima purificada foi analisada quanto à cinética, estrutura in silico e propriedades anticancerígenas. A enzima recombinante apresentou peso molecular de 33 kDa, atividade específica de 1.175 U / mg, valor de KM 2,05 mM, temperatura ótima de 80º C e pH 8. Nenhuma atividade enzimática detectável foi encontrada quando a L-glutamina foi usada como substrato. Estudos in silico mostraram que a enzima existe como um homodímero, com Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172 e Lys232 sendo os resíduos do local ativo putativo. A mudança de energia livre calculada por estudos de docking molecular da enzima e do substrato foi encontrada como G 4,5 kJ / mol, indicando a afinidade da enzima com o substrato. Valores de IC50 de 5U / mL a 7,5U / mL foram determinados para células FB, células caco2 e células HepG2. Uma quantidade de enzima (5U / mL) apresentou inibição de crescimento de 78% a 55% das células caco2 e HepG2, respectivamente. Em conclusão, a enzima recombinante produzida e caracterizada no presente estudo é uma boa possibilidade para o tratamento do câncer. Os procedimentos adotados na presente pesquisa podem ser aplicados para estudos in vivo.

Rescue and vegetative propagation of Eremanthus erythropappus (DC. ) Ma ish in natural stand / Resgate e propagação vegetativa de Eremanthus erythropappus (DC. ) MacLeish em povoamentos naturais

Abstract The native stands of 'candeia' (Eremanthus erythropappus) have been explored through management plans due to the economic potential of essential oil. The rescue of adult trees, as well as the application of silvicultural techniques that favor the restoration of the stand, can contribute to the genetic conservation of this species. This study's objective was to assess the efficiency of propagation techniques for the rescue of 26 matrices of 'candeia' in a natural managed stand and discussion about the rhizogenesis. In August 2017, trees were induced to regrowth by coppice, followed by exposure and scarification of roots. The emergence of shoots and morphology were evaluated according to the origin (i.e., stump or root). After that period, 19 matrices had their sprouts collected for the preparation of apical cuttings. Indole-3-butyric acid (IBA) was applied at the base of the cuttings. Cutting survival at greenhouse exit (GE), rooting at shade house exit (SHE), morphology and root anatomy were evaluated. In 189 days, the scarification of roots promoted 76.92% of budding. The percentage of sprouted matrices, number of shoots per matrice, length, diameter, and shoot length/diameter ratio increased over time. Only 12.2% of the cuttings survived in GE, and of these, 7.9% rooted in SHE. The cutting resulted in the formation of a clonal mini-garden of 'candeia', with seven of the 19 matrices submitted to propagation. The anatomical analyses showed that bud formation occurs from cell redifferentiation in the phloem parenchyma, and presence of crystals on the walls of the vessel elements of the secondary xylem. The shoots induction from scarification of roots could be used as a silvicultural practice for the reestablishment of the native fragments handle.

Resumo Os povoamentos nativos de candeia (Eremanthus erythropappus) vêm sendo explorados por planos de manejo devido ao potencial econômico do óleo essencial. O resgate de árvores adultas, bem como a aplicação de técnicas silviculturais que favoreçam o restabelecimento do povoamento podem contribuir para a conservação genética dessa espécie. O objetivo desse trabalho foi avaliar a eficiência de técnicas de propagação para o resgate de 26 matrizes de candeia em um povoamento natural manejado e discutir sobre a rizogênese. Em agosto de 2017, as árvores foram induzidas à rebrota por meio da decepa, seguida da exposição e escarificação das raízes. A emissão brotações e morfologia foram avaliadas de acordo com a origem (toco ou raiz). Após esse período, 19 matrizes tiveram as brotações recolhidas para o preparo de estacas apicais, que foram tratadas com ácido indolbutírico (AIB). A sobrevivência das estacas na saída da casa de vegetação (SCV), o enraizamento na saída da casa de sombra (SCS), a morfologia e a anatomia da raiz foram avaliados. Aos 189 dias, a escarificação das raízes resultou em 76,92% de emissão de brotos. O percentual de matrizes brotadas, número de brotos por matriz, comprimento, diâmetro e relação comprimento/diâmetro dos brotos aumentaram ao longo do período avaliado. Somente 12,2% das estacas sobreviveram na SCV e 7,9% enraizaram na SCS. A estaquia resultou na formação de um minijardim clonal de candeia com sete das dezenove matrizes submetidas à propagação. As análises anatômicas mostraram a diferenciação das células na região do parênquima floemático e a presença de cristais de inulina nas paredes dos elementos de vaso do xilema secundário. A indução de brotos radiculares pode ser usada como prática silvicultural visando o restabelecimento de fragmentos nativos manejados.

Molecular identification, characterization, and expression analysis of a serine protease inhibitor gene from cotton bollworm, Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) / Identificação molecular, caracterização e análise de expressão de um gene inibidor de serina protease da lagarta Helicoverpa armigera (Lepidoptera: noctuidae) na cultura de algodão

Abstract Serine protease inhibitors (serpins), a superfamily of protease inhibitors, are known to be involved in several physiological processes, such as development, metamorphosis, and innate immunity. In our study, a full-length serpin cDNA, designated Haserpin1, was isolated from the cotton bollworm Helicoverpa armigera. The cDNA sequence of Haserpin1 is 1176 nt long, with an open reading frame encoding 391 amino acids; there is one exon and no intron. The predicted molecular weight of Haserpin1 is 43.53 kDa, with an isoelectric point of 4.98. InterProScan was employed for Haserpin1 functional characterization, which revealed that Haserpin1 contains highly conserved signature motifs, including a reactive center loop (RCL) with a hinge region (E341-N350), the serpin signature, (F367-F375) and a predicted P1-P1′ cleavage site (L357-S358), which are useful for identifying serpins. Transcripts of Haserpin1 were constitutively expressed in the fat body, suggesting that it is the major site for serpin synthesis. During the developmental stages, a fluctuation in the expression level of Haserpin1 was observed, with low expression detected at the 5th-instar larval stage. In contrast, relatively high expression was detected at the prepupal stage, suggesting that Haserpin1 might play a critical role at the H. armigera wandering stage. Although the detailed function of this serpin (Haserpin1) needs to be elucidated, our study provides a perspective for the functional investigation of serine protease inhibitor genes.

Resumo Sabe-se que os inibidores de serina protease (serpinas), uma superfamília de inibidores de protease, estão envolvidos em vários processos fisiológicos, como desenvolvimento, metamorfose e imunidade inata. Neste estudo, um cDNA de serpina de comprimento total, denominado Haserpin1, foi isolado da lagarta Helicoverpa armigera na cultura de algodão. A sequência de ADNc de Haserpin1 tem 1.176 nt de comprimento, com uma grelha de leitura aberta que codifica 391 aminoácidos; existe um éxon, mas nenhum íntron. O peso molecular previsto de Haserpin1 é de 43,53 kDa, com um ponto isoelétrico de 4,98. O InterProScan foi empregado para a caracterização funcional do Haserpin1, que revelou que o Haserpin1 contém motivos de assinatura altamente conservados, incluindo um loop central reativo (RCL) com uma região de dobradiça (E341-N350), a assinatura da serpina (F367-F375) e um local de clivagem previsto de P1-P1' (L357-S358), que são úteis para identificar serpinas. As transcrições de Haserpin1 foram expressas constitutivamente no corpo gordo, sugerindo que é o principal local para a síntese de serpinas. Durante os estágios de desenvolvimento, observou-se uma flutuação no nível de expressão de Haserpin1, com baixa expressão detectada no estágio larval do 5º ínstar. Por outro lado, detectou-se uma expressão relativamente alta no estágio pré-pupal, sugerindo que o Haserpin1 pode desempenhar um papel crítico no estágio errante de H. armigera. Embora a função detalhada dessa serpina (Haserpin1) precise ser elucidada, este estudo fornece uma perspectiva para a investigação funcional dos genes inibidores da serina protease.

Cloning and expression of Neospora caninum rhoptry 2 and its potential as an immunobiological for neosporosis control

ABSTRACT: The protozoan Neospora caninum is known worldwide as one of the main causes of abortion in cattle. During infection, rhoptry proteins present in the apical complex of the parasite play important roles in adhesion and parasitophorous vacuole formation. The use of N. caninum ROP2 in experimental vaccines has shown promising protective results. In our study we performed cloning and expression in Escherichia coli of an antigenic portion of N. caninum ROP2. The recombinant protein (rROP2) was obtained in insoluble form, and the purified protein showed a size of approximately 18kDa. Even being a small truncate NcROP2 region, it was possible to conserve the antigenic epitopes which were recognized by bovine serum naturally infected with N. caninum. Vaccination with rROP2 on aluminum hydroxide adjuvant induced high levels of rROP2-specific IgG antibodies capable of recognizing native protein in tachyzoite lysates. In conclusion, our approaches were effective in obtaining the rROP2 protein, which induced specific mouse immune response and was also recognized by sera from N. caninum naturally infected cattle. These results suggest that it is a promising antigen for the development of neosporosis subunit vaccines as well as a suitable antigen for use in immunodiagnosis.

RESUMO: O protozoário Neospora caninum é conhecido mundialmente como uma das principais causas de aborto em bovinos. Durante a infecção, as proteínas rhoptry presentes no complexo apical do parasita desempenham papel importante na adesão e formação de vacúolos parasitóforos. O uso de ROP2 de N. caninum em vacinas experimentais tem mostrado resultados de proteção promissores. Em nosso estudo, realizamos a clonagem e expressão em Escherichia coli de uma porção antigênica de N. caninum ROP2. A proteína recombinante (rROP2) foi obtida na forma insolúvel, e a proteína purificada apresentou tamanho aproximado de 18kDa. Mesmo sendo uma pequena região truncada de NcROP2, foi possível conservar os epítopos antigênicos que foram reconhecidos pelo soro de bovinos naturalmente infectados com N. caninum. A vacinação com rROP2 adsorvida no adjuvante de hidróxido de alumínio induziu altos níveis de anticorpos IgG anti-rROP2, capazes de reconhecer a proteína nativa em lisados de taquizoítos. Em conclusão, nossas abordagens foram eficazes na obtenção da proteína rROP2, que induziu resposta imune específica em camundongos e também foi reconhecida por soros de bovinos naturalmente infectados com N. caninum. Estes resultados sugerem que rROP2 é um antígeno promissor para o desenvolvimento de vacinas de subunidades de neosporose, bem como um antígeno adequado para uso em imunodiagnóstico.

Nellore cloned calf viability during the postnatal period / Viabilidade de bezerros nelores clonados durante o período pós natal imediato

ABSTRACT: This study evaluated the viability of Nellore cloned calves derived from somatic cell nuclear transfer (SCNT) and compare their viability with animals of the same breed derived from in vitro fertilization (IVF). Thus, two groups were formed. Group I (GI) consisted of 10 calves derived from SCNT and group II (GII) consisted of 10 calves derived from IVF. The differences detected between the groups were in the physical examination of the respiratory tract in GI, which represented the most common clinical-pathological disturbances. The Apgar index score indicated that 80% of GI animals were depressed and all had pale mucous membranes. Thus, anemia was reported in GI. In GII, this started at 12 h of life and was probably caused by an iron deficiency. Moreover, total calcium and ionized calcium levels were higher in GI immediately after birth. These alterations probably resulted in a high incidence of mortality in GI, reaching 90% of the calves, whereas mortality was only 20% for the calves in GII. In conclusion, cloned calves, which were derived from SCNT, had physiological and metabolic alterations after delivery, leading to a higher mortality rate during the perinatal period.

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade de bezerros da raça Nelore oriundos da técnica da transferência nuclear de células somáticas (TNCS), no período pós natal imediato, comparando-a com animais desta mesma raça, oriundos de fertilização in vitro (FIV). Para tanto, os animais foram alocados em dois grupos, a saber: Grupo I (GI) - 10 animais frutos de TNCS; e, Grupo II (GII) - 10 animais oriundos de FIV. Nos respectivos bezerros, todos obtidos por cesariana, foram realizadas as avaliações físicas, escore de APGAR, bem como coleta de amostras de sangue nos momentos 0 (ao nascimento), às 2, 4, 6 e 12 horas de vida, a fim de avaliar os resultados de eritrograma, análises bioquímicas e hormonais, comparando-os entre os grupos e momentos. Nos animais que vieram a óbito foi realizada a necropsia para investigar a causa mortis. As diferenças observadas foram em relação aos achados clínico-patológicos, envolvendo, principalmente, o sistema respiratório caracterizado por bradpneia associada à dispneia, e a presença de edema e atelectasia pulmonar observadas no GI. Ademais, após a colostragem notou-se que 80% dos animais avaliados não foram capazes de manter a glicemia sendo mais evidentes nos animais do GII, possivelmente devido à hiperinsulinemia que se manifestou neste grupo ao longo de todo o período experimental. A anemia após o nascimento foi evidente no grupo de bezerros clonados ao longo de todo período de avaliação ao contrário dos bezerros oriundos de GII, a qual foi observada somente às 12 horas de vida, sendo, possivelmente, de origem ferropriva. Casos de hipercalcemia foram denotados nos animais do GI ao nascimento, sendo possivelmente associados à asfixia perinatal. Estas alterações, em conjunto, levaram a uma taxa de mortalidade de 90% dos animais do GI e de 20% dos bezerros do GII. Conclui-se que os animais oriundos da TNCS apresentam alterações fisiológicas e metabólicas após o nascimento, responsáveis, em grande parte, pela maior taxa de óbitos dentro do período perinatal.

Vegetative rescue of Cedrela fissilis Vell. by the rooting of cuttings from epicormic and canopy sprouts / Resgate vegetativo de Cedrela fissilis Vell. por enraizamento de estacas de brotos epicórmicos e de copa

ABSTRACT: Cedrela fissilis is a species of great genetic diversity, with low population density and seminal propagation, which causes difficulties in the vegetative propagation process. This research evaluated the vegetative rescue and propagation of stem cutting rooting originated from epicormic and canopy sprouts of C. fissilis. For this, the induction of epicormic sprouts was evaluated 52 days after the complete girdling and semi-girdling 20 and 40 cm from the ground, and no girdling treatment, during spring (2018), summer (2018) and autumn (2019). The variables evaluated were, survival (%), sprouting (%), number, length (cm) and diameter (mm) of sprouts. The cuttings were made from spring epicormic sprouts, divided in two categories: 10 cm cuttings placed vertically in pits and 5 cm cuttings placed horizontally in furrows. The canopy sprouts were collected in the summer, then cut in apical and intermediate cuttings (15 cm). After 60 days, the cuttings were evaluated in survival (%), rooting (%), callus (%), average number and length of roots (cm). Results showed that only the complete girdling produced sprouts (average >67%) with no difference between 20 and 40 cm heights, with a greater number of sprouts during spring. The cuttings from epicormic sprouts, planted vertically in pits presented higher percentage of rooting (44%) than cuttings planted horizontally in furrows (17%). Cuttings from the canopy had inconsiderable rooting (apical - 2%; intermediate - 0%). The girdling periods influences the number of epicormic sprouts and its use for cutting was more efficient in rooting.

RESUMO: Cedrela fissilis é uma espécie de grande diversidade genética, com baixa densidade populacional florestal, de propagação seminal, que apresenta dificuldade de ser propagada vegetativamente. O objetivo deste trabalho foi avaliar o regate e propagação vegetativa a partir do enraizamento de estacas de origem epicórmicas e de copa de C. fissilis. Para isso, a brotação epicórmica foi avaliada 52 dias após o anelamento completo e semianelamento nas alturas de 20 e 40 cm, e tratamento sem anelamento, durante primavera (2018), verão (2018) e outono (2019). Foram avaliados: sobrevivência das árvores (%), brotação (%), número, comprimento (cm) e diâmetro (mm) de brotos. A estaquia utilizou brotos epicórmicos de primavera, divididos em duas categorias: estacas com 10 cm colocadas verticalmente em covas e estacas de 5 cm colocadas horizontalmente em sulcos. Brotos de copa foram coletados no verão, cortados em estacas apicais e intermediárias (15 cm). Após 60 dias avaliou-se das estacas: sobrevivência (%), enraizamento (%), calos (%), número médio e comprimento de raízes (cm). Os resultados apresentam que apenas o anelamento completo formou brotos (média >67%), sem diferença entre a altura 20 e 40 cm, com maior número de brotos durante a primavera. As estacas de brotos epicórmicos, plantadas verticalmente em covas, apresentaram a maior porcentagem de enraizamento (44%) que estacas plantadas horizontalmente em sulcos (17%). Estacas de copa obtiveram enraizamento desconsiderável (apicais - 2%; intermediárias - 0%). As épocas de anelamento influenciam no número de brotos epicórmicos e seu uso como estacas foi mais eficiente no enraizamento.

Cloning and expression of Neospora caninum rhoptry 2 and its potential as an immunobiological for neosporosis control / Clonagem e expressão de rhoptry 2 Neospora caninum e seu potencial como um imunobiológico para o controle de neosporose

The protozoan Neospora caninum is known worldwide as one of the main causes of abortion in cattle. During infection, rhoptry proteins present in the apical complex of the parasite play important roles in adhesion and parasitophorous vacuole formation. The use of N. caninum ROP2 in experimental vaccines has shown promising protective results. In our study we performed cloning and expression in Escherichia coli of an antigenic portion of N. caninum ROP2. The recombinant protein (rROP2) was obtained in insoluble form, and the purified protein showed a size of approximately 18kDa. Even being a small truncate NcROP2 region, it was possible to conserve the antigenic epitopes which were recognized by bovine serum naturally infected with N. caninum. Vaccination with rROP2 on aluminum hydroxide adjuvant induced high levels of rROP2-specific IgG antibodies capable of recognizing native protein in tachyzoite lysates. In conclusion, our approaches were effective in obtaining the rROP2 protein, which induced specific mouse immune response and was also recognized by sera from N. caninum naturally infected cattle. These results suggest that it is a promising antigen for the development of neosporosis subunit vaccines as well as a suitable antigen for use in immunodiagnosis.(AU)

O protozoário Neospora caninum é conhecido mundialmente como uma das principais causas de aborto em bovinos. Durante a infecção, as proteínas rhoptry presentes no complexo apical do parasita desempenham papel importante na adesão e formação de vacúolos parasitóforos. O uso de ROP2 de N. caninum em vacinas experimentais tem mostrado resultados de proteção promissores. Em nosso estudo, realizamos a clonagem e expressão em Escherichia coli de uma porção antigênica de N. caninum ROP2. A proteína recombinante (rROP2) foi obtida na forma insolúvel, e a proteína purificada apresentou tamanho aproximado de 18kDa. Mesmo sendo uma pequena região truncada de NcROP2, foi possível conservar os epítopos antigênicos que foram reconhecidos pelo soro de bovinos naturalmente infectados com N. caninum. A vacinação com rROP2 adsorvida no adjuvante de hidróxido de alumínio induziu altos níveis de anticorpos IgG anti-rROP2, capazes de reconhecer a proteína nativa em lisados de taquizoítos. Em conclusão, nossas abordagens foram eficazes na obtenção da proteína rROP2, que induziu resposta imune específica em camundongos e também foi reconhecida por soros de bovinos naturalmente infectados com N. caninum. Estes resultados sugerem que rROP2 é um antígeno promissor para o desenvolvimento de vacinas de subunidades de neosporose, bem como um antígeno adequado para uso em imunodiagnóstico.(AU)

Epigenetic characterization of the H19/IGF2 locus in calf clones placenta / Caracterização epigenética do locus H19/IGF2 na placenta de bezerros clones

Somatic Cell Nuclear Transfer (SCNT-Cloning) is a promising technique in many areas and is based on genetically identical individuals. However, its efficiency is low. Studies suggest that the leading cause is inadequate epigenetic reprogramming. This study aimed to characterize the methylation pattern of the exon 10 regions of the IGF2 gene and the Imprinting Control Region (ICR) of the H19 gene in the placenta of cloned calves. For this study, female and male cloned calves presenting different phenotypes were used. Genomic DNA from these animals' placenta was isolated, then treated with sodium bisulfite and amplified to the ICR/H19 and IGF2 loci. PCR products were cloned into competent bacteria and finally sequenced. A significant difference was found between controls and clones with healthy phenotypes for the ICR/H19 region. In this region, controls showed a hemimethylated pattern, as predicted in the literature due to this region has an imprinted control, while clones were showed less methylated. For the IGF2, no significant differences were found between controls and clones. These results suggest that different genomic regions in the genome may be independently reprogrammed and that failures in reprogramming the DNA methylation patterns of imprinted genes may be one of the causes of the low efficiency of SCNT.(AU)

A Transferência Nuclear de Células Somáticas (TNCS-Clonagem) é uma técnica promissora em várias áreas, e se baseia na produção de indivíduos geneticamente idênticos. No entanto, sua eficiência é baixa. Estudos sugerem que a principal causa seja uma reprogramação epigenética inadequada. O objetivo desse trabalho é caracterizar o padrão de metilação da região éxon 10 do gene IGF2 e da Região Controladora de Imprinting (ICR) do gene H19 na placenta de bezerros clonados. Para a execução do trabalho foram selecionados clones bovinos fêmeas e machos, apresentando diferentes fenótipos. O DNA da placenta desses animais foi extraído, e em seguida foi tratado com bissulfito de sódio e amplificado para os loci ICR/H19 e IGF2. Os produtos da PCR foram clonados em bactérias competentes e, por fim, sequenciados. Foi encontrada uma diferença significativa entre os controles e os clones com fenótipos saudáveis para a região da ICR/H19. Nesta região, os controles tiveram um padrão hemimetilado, como previsto pela literatura, devido essa região ser imprinted. Enquanto os clones encontravam-se menos metilados. Para a região do éxon 10 do IGF2, não foi encontrada diferença significativa entre controles e clones. Estes resultados sugerem que as diferentes regiões do genoma podem se reprogramar independente umas das outras e que falhas na reprogramação do padrão de metilação do DNA de genes imprinted podem ser uma das causas da baixa eficiência da TNCS.(AU)

Zinc - rooting cofactor in rubber tree mini-cuttings / Zinco - cofator de enraizamento em miniestacas de seringueira

The rubber tree (Hevea brasiliensis Müell. Arg.) is a species of significant economic interest in the natural rubber industry in Brazil and the world. This species presents recalcitrance to rooting, and its cuttings are difficult to propagate. This study aimed to evaluate the effect of the pre-conditioning of rubber tree mini-cuttings with zinc on the improvement of the adventitious rooting of rootstocks. Mini-cuttings were standardized with 45 mm length and submitted to preconditioning by immersion of the mini-cutting base in solutions containing 0.00; 0.04; 0.08; 0.16; 0.32 and 0.64 mg L-1 of Zn, for 24 hours. The experimental design was randomized blocks with six treatments and four replicates of 10 mini-cuttings. The rubber tree mini-cuttings were placed in a fitotron-type growth chamber, at 25 °C, with 12-hour photoperiod, 5,000 K intensity, and 95% of relative air humidity, for 60 days. The survival rate, number of buds, percentage of mini-cuttings that had leaf abscission, the percentage of mini-cuttings with callogenesis in the root meristem, the percentage of rooted mini-cuttings, the number of primary roots and root length were evaluated. The highest values of survival rate, the number of buds, the number of primary roots, the percentage of mini-cuttings with callogenesis in the root meristem, the percentage of rooted mini-cuttings and root length were observed with 0.16 to 0.26 Mg L-1 of Zn. The use of zinc in the mini-cuttings of rubber tree reduces linearly the percentage of mini-cuttings that had leaf abscission and the formation of callogenesis in the root meristem.

A seringueira (Hevea brasiliensis Müell. Arg.) é uma espécie de importância econômica para a indústria da borracha natural do Brasil e do mundo. Esta espécie apresenta recalcitrância ao enraizamento e suas estacas são difíceis de se propagar. Este trabalho objetivou avaliar o efeito do pré-condicionamento de miniestacas de seringueira com zinco na melhoria do enraizamento adventício de porta-enxertos. As miniestacas foram padronizadas com 45 mm de comprimento e submetidas ao pré-condicionamento por imersão da miniestaca em soluções contendo 0.00; 0,04; 0,08; 0,16; 0,32 e 0,64 mg L-1 de Zn, por 24 horas. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com seis tratamentos e quatro repetições de 10 miniestacas. As miniestacas de seringueira foram colocadas em câmara de crescimento tipo fitotron, a 25 °C, com fotoperíodo de 12 horas, intensidade de 5.000 K e umidade relativa do ar de 95% por 60 dias. Foram avaliadas a taxa de sobrevivência, o número de gemas, a porcentagem de miniestacas que apresentaram abscisão foliar, o percentual de miniestacas com calogênese no meristema radicular, o percentual de miniestacas enraizadas, o número de raízes primárias e o comprimento das raízes. Os maiores valores de taxa de sobrevivência, o número de gemas, o número de raízes primárias, a porcentagem de miniestacas com calogênese no meristema radicular, o percentual de miniestacas enraizadas e o comprimento radicular foram verificados com 0,16 a 0,26 Mg L-1 de Zn. O uso de zinco nas miniestacas de seringueira reduz linearmente a porcentagem de miniestacas que tiveram abscisão foliar e a formação de calogênese no meristema radicular

Clonal bamboo production based on in vitro culture / Produção de plantas clonais de bambu a partir do cultivo in vitro

Bamboo species are an alternative for the composition of forest plantations. However, their potential has not been explored due to the hard time in producing large-scale clonal plants. Thus, the aim this work was to evaluate the in vitro establishment, bud multiplication and ex vitro rooting of Bambusa vulgaris. The first experiment tested different systemic and contact fungicide solutions, based on exposure time, during the establishment phase. Established explants were subjected to evaluation of residual fungicide effect on subcultures during the multiplication and elongation phases. The second experiment evaluated the influence of activated carbon on ex vitro survival and on adventitious rooting. Explant immersion in liquid culture medium added with 1.0 mL of fungicide for 120 hours has favored the in vitro establishment and reduced fungal contamination. On the other hand, it favored the shoot emission of shoots per explant during the multiplication phase. Both rooting induction culture medium and mini-incubator system use were effective in enabling adventitious root formation. The presence of activated carbon in the rooting induction culture medium resulted in a higher clonal plant survival rate.

As espécies de bambus são uma alternativa para a composição de plantios florestais. Entretanto, esse potencial não tem sido explorado devido à dificuldade de produção de mudas clonais em larga escala. Assim, objetivo deste trabalho foi avaliar o estabelecimento in vitro, a multiplicação e o enraizamento ex vitro de Bambusa vulgaris. No primeiro experimento foram testadas diferentes soluções de fungicida sistêmico e de contato em relação ao tempo de exposição durante a fase de estabelecimento. Os explantes estabelecidos foram avaliados quanto ao efeito residual do fungicida durante subcultivos nas fases de multiplicação e alongamento. No segundo experimento, foi avaliada a influência do carvão ativado sobre a sobrevivência e enraizamento ex vitro. Durante o estabelecimento in vitro, a imersão de explantes em meio de cultura líquido contendo alíquota de 1,0 mL de fungicida durante 120 horas favoreceu o estabelecimento e reduziu a contaminação fúngica, enquanto na fase de multiplicação, houve o favorecimento da emissão de brotos por explante. O meio de cultura de indução ao enraizamento e uso de sistema de mini-estufim foram efetivos para a formação de raízes adventícias e a presença de carvão ativado resultou em uma maior sobrevivência das mudas clonais.

Clinical and blood gas analysis of calves conceived by artificial insemination, in vitro fertilization and animal cloning / Análise clínica e hemogasométrica de bezerros concebidos por inseminação artificial, fertilização in vitro e clonagem animal

In order for successful extra-uterine adaptation to occur, it is necessary for the neonate to be able to establish its respiratory functions effectively, guaranteeing efficient oxygenation and good vitality. Respiratory disorders are the major cause of death during the neonatal period in cattle, and this mortality is even more significant when it comes to calves originated by in vitro fertilization (FIV) or animal cloning (CA). Blood gas analysis assesses acid-base balance changes effectively, and when associated with the neonate's clinical examination, provides subsidies for accurate diagnosis and early treatment of neonatal maladaptation. The objective of this study was to study neonates born from artificial insemination (IA) and to compare them to calves conceived by FIV and CA, regarding blood gas and clinical examination. For that, 20 AI calves, 15 FIV calves, and 15 cloned calves were evaluated immediately after calving and at 6, 12, 24 and 48 hours of life. At all experimental times, venous blood samples were collected for blood gas and clinical examination was performed. In the postpartum evaluation, Apgar score and column length and respiratory amplitude measurements were used. IVF animals showed no alterations, resembling Group IA calves. The calves from CA showed more pronounced acidosis postpartum than expected physiological acidosis mixed for neonates, with decreasing values of bicarbonate (HCO3-), and base excess (BE) and the increase in carbon dioxide pressure (PCO2) when compared to the other groups. This disorder may have reflected lower mean values of Apgar scores and increased heart and respiratory rates. Intensive follow-up of these neonates is suggested, with monitoring by clinical and hemogasometric examination for early diagnosis of this condition and treatment based on oxygen therapy and bicarbonate replacement.(AU)

Para que ocorra adaptação extra-uterina bem sucedida é necessário que o neonato consiga estabelecer suas funções respiratórias de maneira eficaz, garantindo oxigenação eficiente e boa vitalidade. Distúrbios respiratórios são os maiores causadores de óbito durante o período neonatal em bovinos, e essa mortalidade é ainda mais expressiva quando se trata de bezerros originados por fertilização in vitro (FIV) ou clonagem animal (CA). A hemogasometria avalia alterações do equilíbrio ácido-básico de forma eficaz, e quando associada ao exame clínico do neonato, fornece subsídios para diagnóstico acurado e tratamento precoce da má adaptação neonatal. O objetivo deste trabalho foi estudar recém-nascidos bovinos originados por inseminação artificial (IA) e compará-los a bezerros concebidos por FIV e CA, no que se refere a hemogasometria e exame clínico. Para isso, foram utilizados 20 bezerros IA, 15 bezerros FIV e 15 bezerros clonados que foram avaliados imediatamente após o parto e com 6, 12, 24 e 48 horas de vida. Em todos os momentos experimentais foram colhidas amostras de sangue venoso para hemogasometria e foi realizado o exame clínico. Na avaliação pós-parto foram utilizados escore Apgar e mensurações de comprimento de coluna e amplitude respiratória. Os animais FIV não demonstraram alterações, assemelhando-se aos bezerros do Grupo IA. Os bezerros provenientes de CA apresentaram acidose pós-parto mais acentuada do que a acidose mista fisiológica esperada para neonatos, evidenciada pela diminuição dos valores de bicarbonato (HCO3-) e excesso de bases (EB) e pelo aumento de pressão parcial de dióxido de carbono (PCO2) quando comparados aos demais grupos. Esse distúrbio pode ter refletido em valores médios menores de escore Apgar e no aumento das frequências cardíaca e respiratória. Sugere-se acompanhamento intensivo desses neonatos, com monitoramento por meio do exame clínico e hemogasométrico para diagnóstico precoce dessa condição e tratamento baseado em oxigenioterapia e reposição de bicarbonato.(AU)

Efficiency of transgene expression in bovine cells varies according to cell type and gene transfer method / La eficiencia de la expresión transg é nica en células bovinas varía según el tipo de célula y el método de la transferencia de genes / A eficiência da expressão do transgene em células bovinas varia de acordo com o tipo celular e o método de transferência gênica

Abstract Background: Production of transgenic animals is still a low-efficiency biotechnology, and simple alternatives should be used to improve the rate of transgenic bovine production by nuclear transfer. One such alternative is selecting the appropriate donor cell type and transfection method. Objective: To investigate the effect of cell type (fetal or adult fibroblasts, and cumulus cells), and gene transfer method (lipofection and lentiviral transduction) on the incorporation, expression, and fluorescence intensity of transgene on bovine cells analyzed by flow cytometry. Methods: Fetal fibroblasts (FF), adult fibroblasts (AF), and cumulus cells (CC) were transfected using lipofection, or transduced using lentiviral particles produced with Green Fluorescent Protein (GFP) expressing plasmids, and analyzed by flow cytometry. Results: Lentiviral transduction resulted in higher transgene expression rates for all cell types (FF: 88.8 ± 0.98; AF: 91.6 ± 2.96; CC: 60.7% ± 14.7) compared to lipofection (FF: 17.8 ± 2.82; AF: 10.66 ± 0.65; CC: 3.9% ± 1.97). Cumulus cells showed lower transgene expression rates than the other cell types. Regarding fluorescence intensity, there was no significant difference between lipofection and lentiviral transduction; in both treatments, higher fluorescence intensity was obtained when adult cells were used instead of fetal cells. Conclusion: Gene transfer efficiency varies according to cell type, and gene transfer method, with lentiviral transduction achieving higher transgene expression rate, and adult fibroblasts showing better transgene expression.

Resumen Antecedentes: La producción de animales transgénicos sigue siendo una biotecnología de baja eficiencia, y se deberían utilizar alternativas sencillas para mejorar la tasa de producción de bovinos transgénicos mediante transferencia nuclear. Una de estas alternativas es la selección del tipo mas apropiado de célula donante y método de transferencia génica. Objetivo: Investigar el efecto del tipo celular (fibroblastos fetales o adultos, y celulas del cumulus), y el método de transferencia génica (lipofección y transducción lentiviral) en la incorporación, expresión génica, y la intensidad de fluorescencia del transgén en células bovinas analizadas por citometría de flujo. Métodos: Fibroblastos fetales (FF), fibroblastos adultos (AF), y células del cúmulo (CC) fueron transfectados a través de lipofección o transducidos utilizando partículas lentivirales producidas con plásmidos que expresan la proteína verde fluorescente (GFP). Resultados: La transducción lentiviral dio lugar a mayores tasas de expresión del transgen en todos los tipos de células (FF: 88,8 ± 0,98; AF: 91,6 ± 2,96, CC: 60,7% ± 14,7) en comparación con la lipofección (FF: 17,8 ± 2,82; AF: 10,66 ± 0,65; CC: 3,9% ± 1,97). Las células del cúmulus mostraron menores tasas de expresión del transgen que los otros tipos celulares. En cuanto a la intensidad de fluorescencia, no hubo diferencias significativas entre lipofección y transducción lentiviral; en ambos tratamientos, se obtuvo una mayor intensidad de fluorescencia cuando se usaron células adultas en lugar de células fetales. Conclusión: La eficiencia de la transferencia de genes varía según el tipo de célula y el método de transferencia génica, con la transducción lentiviral se logra una mayor tasa de transfección, y los fibroblastos adultos muestran una mejor expresión transgénica.

Resumo Antecedentes: A produção de animais transgênicos é uma biotecnologia que ainda apresenta baixa eficiência e alternativas simples devem ser usadas para o aumento da produção de bovinos transgênicos por transferência nuclear. Uma destas alternativas compreende a seleção do tipo apropriado de célula doadora de núcleo e do método de transferência gênica. Objetivo: Investigar a influência do tipo celular (fibroblastos fetais ou adultos, e células do cumulus), e do método de transferência gênica (transfecção por lipofecção ou transdução lentiviral) na incorporação, expressão, e na intensidade de fluorescência do transgene em células bovinas analisadas por citometria de fluxo. Métodos: Fibroblastos fetais (FF), fibroblastos adultos (AF), e células do cumulus (CC) foram submetidas à lipofecção ou à transfecção lentiviral utilizando plasmídeos expressando a Proteína Fluorescente Verde - GFP). Resultados: A transdução lentiviral resultou em maiores taxas de expressão do transgene em todos os tipos celulares (FF: 88,8 ± 0,98; AF: 91,6 ± 2,96; CC: 60,7% ± 14.7) quando comparada com a lipofeccção (FF: 17,8 ± 2,82; AF: 10,66 ± 0,65; CC: 3,9% ± 1,97). As células do cumulus apresentaram menores taxas de expressão quando comparadas aos outros tipos celulares. Com relação à intensidade de fluorescência, não houve diferença significativa entre a lipofecção e a transdução lentiviral e em ambos os tratamentos as células adultas apresentaram maior intensidade de fluorescência do que as células fetais. Conclusão: A eficiência de transferência gênica varia de acordo com o tipo celular, e com o método de transferência gênica, sendo que a transdução lentiviral resultou em maiores taxas, e que os fibroblastos adultos mostraram melhor expressão do transgene.

Cloning, expression, and characterization of three ribosomal protein S13 genes in Sophora flavescens / Clonagem, expressão e caracterização de três proteínas ribossômicas S13 genes em Sophora flavescens

To characterize the structure and function of ribosomal protein S13 (RPS13), we identified fulllength open reading frames (ORFs) of three RPS13 genes (RPS13-1, RPS13-2, and RPS13-3) of the Chinese medicinal plant, Sophora flavescens. The target genes were amplified by reverse transcription-olymerase chain reaction (RT-PCR), ligated into the pET22b(+) vector, and then transformed into Escherichia coli BL21 competent cells for protein expression. The physicochemical properties, protein motif, evolution, and structural organization of the three RPS13 genes were analyzed using bioinformatics tools. The full-length ORFs (453 bp) of the three RPS13 genes of S. flavescens were cloned, and each encodes a protein of 151 amino acids in length, and their expression was detected by Western blotting. Bioinformatics analysis showed that RPS13s are stable proteins that are closely related to the 40S RPS13s of Vigna radiate var. radiate. Their three-dimensional structures included three -helices at the C-terminal and four -helices at the N-terminal, and the two clusters of helices were connected by a long random coil, which may help maintain the dynamic bridging interactions between the large and small subunits of the ribosome. The full-length ORFs of three RPS13 genes of S. flavescens were successfully cloned and expressed in vitro. The study of the physicochemical properties, evolution, and secondary and three-dimensional structures of the three proteins will provide the theoretical basis for further studies on the function of RPS13s in plants.

Objetivo: Para caracterizar a estrutura e a função da proteína ribossomal S13 (RPS13), identificamos fases de leitura abertas (ORFs) completas de três genes RPS13 (RPS13-1, RPS13-2 e RPS13-3) da planta medicinal chinesa, Sophora flavescens. Métodos: Os genes alvo foram amplificados por reação em cadeia da polimerase por transcrição reversa (RT-PCR), ligados ao vetor pET22b(+), e então transformados em células competentes de Escherichia coli BL21 para expressão protéica. As propriedades físico-químicas, o motivo protéico, a evolução e a organização estrutural dos três genes RPS13 foram analisados utilizando ferramentas de bioinformática. Resultados: ORFs completos (453 pb) dos três genes RPS13 de S. flavescens foram clonados, e cada um codifica uma proteína de 151 aminoácidos de comprimento, e sua expressão foi detectada por western blotting. A análise de bioinformática mostrou que as RPS13s são proteínas estáveis que estão intimamente relacionadas com as 40S RPS13s de Vigna radiata var. radiate. Suas estruturas tridimensionais incluíam três -hélices no C-terminal e quatro -hélices no N-terminal, e os dois aglomerados de hélices eram conectados por uma longa bobina aleatória, o que pode ajudar a manter as interações de ponte dinâmicas entre o subunidades grandes e pequenas do ribossomo. Conclusões: As ORFs completas de três genes RPS13 de S. flavescens foram clonadas e expressas com sucesso in vitro. O estudo das propriedades físico-químicas, evolução e estruturas secundárias e tridimensionais das três proteínas fornecerão a base teórica para estudos adicionais sobre a função das RPS13s em plantas.