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1.
Braz. j. biol ; 84: e251970, 2024. tab, graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1345559

ABSTRACT

Abstract In order to better understand the ossification processes in anurans our study was carried out on tadpoles and adults of Lithobates catesbeianus. In this sense, we characterized the kinetic properties of alkaline phosphatase with p-nitrophenylphosphatase (pNPP) and pyrophosphate (PPi) and evaluated the activities of tartrate-resistant acid phosphatase and acid phosphatase. The enzyme extracts were obtained from tadpoles and adult femurs, which were divided into epiphysis and diaphysis. After homogenization, the samples were submitted to differential centrifugation to obtain cell membranes and, further, to phospholipase C (PIPLC) treatment, to remove membrane-bound proteins anchored by phosphatidylinositol. The average of specific activity for pNPP hydrolysis (at pH 10.5) by alkaline phosphatase released by phosphatidylinositol-specific phospholipase C (PIPLC) from Bacillus cereus among different bone regions at different animal ages was 1,142.57 U.mg-1, while for PPi hydrolysis (at pH 8.0), it was 1,433.82 U.mg-1. Among the compounds tested for enzymatic activity, the one that influenced the most was EDTA, with approximately 67% of inhibition for pNPPase activity and 77% for PPase activity. In the case of kinetic parameters, the enzyme showed a "Michaelian" behavior for pNPP and PPi hydrolysis. The Km value was around 0.6mM for pNPPase activity and ranged from 0.01 to 0.11mM for PPase activity, indicating that the enzyme has a higher affinity for this substrate. The study of pNPP and PPi hydrolysis by the enzyme revealed that the optimum pH of actuation for pNPP was 10.5, while for PPi, which is considered the true substrate of alkaline phosphatase, was 8.0, close to the physiological value. The results show that regardless of the ossification type that occurs, the same enzyme or isoenzymes act on the different bone regions and different life stages of anurans. The similarity of the results of studies with other vertebrates shows that anurans can be considered excellent animal models for the study of biological calcification.


Resumo Para melhor compreender o processo de ossificação em anuros, nosso estudo foi conduzido em girinos e adultos de Lithobates catesbeianus. Nesse sentido, as propriedades cinéticas da fosfatase alcalina com p-nitrofenilfosfato (pNPP) e pirofosfato (PPi) foram caracterizadas, e as atividades enzimáticas das fosfatases ácida e ácida tartarato resistente foram avaliadas. Os extratos enzimáticos foram obtidos de fêmur de girinos e adultos, divididos em epífise e diáfise. Após a homogeneização as amostras foram submetidas à centrifugação diferencial para obter membrana celular e, em seguida, ao tratamento com fosfolipase C (PIPLC), para remover as proteínas de membrana ancoradas por fosfatidilinositol. A média da atividade específica da fosfatase alcalina, liberada pela PIPLC de Bacillus cereus, para a hidrólise de pNPP (pH 10,5) nas diferentes regiões do fêmur e idades dos animais foi de 1.142,57 U.mg-1, enquanto para a hidrólise do PPi (pH 8,0) foi de 1.433,82 U.mg-1. Entre os compostos testados para a atividade enzimática, o de maior influência foi o EDTA, inibindo aproximadamente 67% e 77% das atividades de pNPPase e PPase, respectivamente. Quanto aos parâmetros cinéticos, a enzima apresentou comportamento Michaeliano para a hidrólise dos dois substratos. O valor de Km foi de 0,6 mM para a atividade de pNPPase e variou de 0,01 a 0,11 para a atividade de PPase, indicando uma maior afinidade por esse substrato. O estudo da hidrólise de pNPP e PPi revelou que o pH ótimo aparente de atuação foi de 10,5 para o pNPP e 8,0 para o PPi, próximo ao fisiológico, sendo que esse é considerado o substrato natural da fosfatase alcalina. Os resultados demonstram que, apesar do tipo de ossificação que ocorre, a mesma enzima ou isoenzimas, atuam nos diferentes locais do osso e estágios de vida dos anuros. A similaridade dos estudos com os realizados com outros vertebrados apontam que os anuros podem ser considerados excelentes modelos animais para o estudo da calcificação biológica.


Subject(s)
Animals , Osteogenesis , Alkaline Phosphatase/metabolism , Rana catesbeiana , Bone and Bones/metabolism , Kinetics
2.
Braz. j. biol ; 84: e253696, 2024. graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1355862

ABSTRACT

Abstract Transplanting time and genotype contribute to improving crop yield and quality of eggplant (Solanum melongena L.). A field experiment was conducted to investigate the impact of foliar applied of triacontanol (TRIA) and eggplant genotypes 25919, Nirala, 28389 and Pak-10927,transplanted on 1 March,15 March, and 1 April on exposure to high air temperature conditions. The experiment was performed according to Randomized Complete Block Design and the data was analyzed by using Tuckey,s test . The TRIA was applied at 10µM at flowering stage; distilled water was used as the control. Rate of photosynthesis and transpiration, stomatal conductance, water use efficiency, and effects on antioxidative enzymes (superoxide dismutase, catalase and peroxidase) were evaluated. The 10µM TRIA increased photosynthesis rate and water use efficiency and yield was improved in all genotypes transplanted at the different dates. Foliar application of 10µM TRIA increased antioxidative enzyme activities (SOD, POD & CAT) and improved physiological as well as biochemical attributes of eggplant genotypes exposed to high heat conditions. Highest activity of dismutase enzyme 5.41mg/1g FW was recorded in Nirala genotype in second transplantation. Whereas, lowest was noted in PAK-10927 (2.30mg/g FW). Maximum fruit yield was found in accession 25919 (1.725kg per plant) at 1st transplantation with Triacontanol, whereas accession PAK-10927 gave the lowest yield (0.285 kg per plant) at control treatment on 3rd transplantation. Genotype, transplanting date and application of TRIA improved growth, yield and quality attributes under of heat stress in eggplant.


Resumo O tempo de transplante e o genótipo contribuem para melhorar a produtividade e a qualidade da cultura da berinjela (Solanum melongena L.). Um experimento de campo foi conduzido para investigar o impacto da aplicação foliar de triacontanol (TRIA) e genótipos de berinjela 25919, Nirala, 28389 e Pak-10927, transplantados em 1 de março, 15 de março e 1 de abril de exposição a condições de alta temperatura do ar. O experimento foi realizado de acordo com o Randomized Complete Block Design e os dados foram analisados pelo teste de Tuckey. O TRIA foi aplicado a 10 µM na fase de floração; água destilada foi utilizada como controle. Taxa de fotossíntese e transpiração, condutância estomática, eficiência do uso da água e efeitos sobre as enzimas antioxidantes (superóxido dismutase, catalase e peroxidase) foram avaliados. O TRIA 10 µM aumentou a taxa de fotossíntese e a eficiência do uso da água e o rendimento foi melhorado em todos os genótipos transplantados nas diferentes datas. A aplicação foliar de TRIA 10µM aumentou as atividades das enzimas antioxidantes (SOD, POD e CAT) e melhorou os atributos fisiológicos e bioquímicos de genótipos de berinjela expostos a condições de alto calor. A atividade mais elevada da enzima dismutase 5,41mg / 1g FW foi registrada no genótipo Nirala no segundo transplante. Considerando que o mais baixo foi observado em PAK-10927 (2,30 mg / g FW). A produtividade máxima de frutos foi encontrada no acesso 25919 (1,725 ​​kg por planta) no 1º transplante com Triacontanol, enquanto o acesso PAK-10927 deu a menor produção (0,285 kg por planta) no tratamento de controle no 3º transplante. Genótipo, data de transplante e aplicação de TRIA, melhoramento do crescimento, rendimento e atributos de qualidade sob estresse térmico em berinjela.


Subject(s)
Solanum melongena/genetics , Solanum melongena/metabolism , Photosynthesis , Heat-Shock Response , Fatty Alcohols , Antioxidants/metabolism , Antioxidants/pharmacology
3.
Braz. j. biol ; 84: e253616, 2024. tab, graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1355880

ABSTRACT

Abstract This study evaluated the effect of the volatile oil of Alpinia zerumbet (VOAz) on caveolin-1 gene expression and muscular fibrosis. The rats were immobilized to induce fibrosis of the gastrocnemius muscle, and they were treated with VOAz. Collagen quality was assessed by histology and the expression of the caveolin-1 (CAV-1) gene was evaluated using qPCR. Histomorphological analysis indicated a significant reduction in the perimeter, width, and intensity of collagen in the treated groups, thus showing that the oil was effective in regulating the quality of collagen at the three concentrations. The results of expression levels suggested a decrease in the lesioned group and in two treatment groups (0.0115 µg/g and 0.009 µg/g). However, with the lowest concentration (0.0065 µg/g), no significant difference was observed, with levels similar to those found in healthy tissue. Therefore, the results showed that VOAz has the potential to be a non-invasive and low-cost alternative to aid in the treatment of muscular fibrosis.


Resumo Este estudo avaliou o efeito do óleo volátil de Alpinia zerumbet (OVAz) na expressão do gene da caveolina-1 e na fibrose muscular. Os ratos foram imobilizados para induzir a fibrose do músculo gastrocnêmio, e foram tratados com OVAz. A qualidade do colágeno foi avaliada com histologia e à expressão do gene caveolina-1 (CAV-1) foi avaliada usando qPCR. A análise histomorfológica indicou uma redução significativa no perímetro, largura e intensidade do colágeno nos grupos tratados. Os resultados dos níveis de expressão sugeriram diminuição nos grupos de lesão e em dois grupos de tratamento (0,0115 µg/g e 0,009 µg/g). No entanto, com a menor concentração (0,0065 µg/g), não foi observada diferença significativa, apresentando níveis semelhantes aos encontrados em tecido saudável. O uso do OVAz foi eficaz para reverter as alterações do colágeno causadas pela fibrose, e sua menor concentração apresentou uma possível tendência de aumento na expressão do CAV-1. Portanto, os resultados mostraram que o OVAz tem potencial para ser uma alternativa não invasiva e de baixo custo para auxiliar no tratamento da fibrose muscular.


Subject(s)
Animals , Rats , Oils, Volatile/pharmacology , Collagen/metabolism , Alpinia/chemistry , Caveolin 1/metabolism , Muscles/drug effects , Fibrosis , Plant Oils/pharmacology , Brazil , Rats, Wistar , Disease Models, Animal , Muscles/pathology
4.
Braz. j. biol ; 84: e257739, 2024. tab, graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1355883

ABSTRACT

Abstract Under salt stress conditions, plant growth is reduced due to osmotic, nutritional and oxidative imbalance. However, salicylic acid acts in the mitigation of this abiotic stress by promoting an increase in growth, photosynthesis, nitrogen metabolism, synthesis of osmoregulators and antioxidant enzymes. In this context, the objective was to evaluate the effect of salicylic acid doses on the growth and physiological changes of eggplant seedlings under salt stress. The experiment was conducted in a greenhouse, where the treatments were distributed in randomized blocks using a central composite matrix Box with five levels of electrical conductivity of irrigation water (CEw) (0.50; 1.08; 2.50; 3.92 and 4.50 dS m-1), associated with five doses of salicylic acid (SA) (0.00; 0.22; 0.75; 1.28 and 1.50 mM), with four repetitions and each plot composed of three plants. At 40 days after sowing, plant height, stem diameter, number of leaves, leaf area, electrolyte leakage, relative water content, and total dry mass were determined. ECw and SA application influenced the growth and physiological changes of eggplant seedlings. Increasing the ECw reduced growth in the absence of SA. Membrane damage with the use of SA remained stable up to 3.9 dS m-1 of ECw. The relative water content independent of the CEw increased with 1.0 mM of SA. The use of SA at the concentration of 1.0 mM mitigated the deleterious effect of salinity on seedling growth up to 2.50 dS m-1 of ECw.


Resumo Em condições de estresse salino, o crescimento das plantas é reduzido, em virtude, do desequilíbrio osmótico, nutricional e oxidativo. Contudo, o ácido salicílico atua na mitigação desse estresse abiótico por promover incremento no crescimento, fotossíntese, metabolismo do nitrogênio, síntese de osmorreguladores e enzimas antioxidantes. Nesse contexto, objetivou-se avaliar o efeito de doses de ácido salicílico sobre o crescimento e alterações fisiológicas de mudas de berinjela sob estresse salino. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, onde os tratamentos foram distribuídos em blocos ao acaso utilizando uma matriz composta central Box com cinco níveis de condutividade elétrica da água de irrigação (CEa) (0,50; 1,08; 2,50; 3,92 e 4,50 dS m-1), associada a cinco doses de ácido salicílico (AS) (0,00; 0,22; 0,75; 1,28 e 1,50 mM), com quatro repetições e cada parcela composta por três plantas. Aos 40 dias após a semeadura, foram determinados a altura da planta, diâmetro do caule, número de folhas, área foliar, vazamento de eletrólito, teor relativo de água e massa seca total. A CEa e a aplicação de AS influenciaram no crescimento e nas alterações fisiológicas das mudas de berinjela. O aumento da CEa reduziu o crescimento na ausência de AS. O dano de membrana com o uso de AS manteve-se estável até 3,9 dS m-1 de CEa. O conteúdo relativo de água independentemente da CEa aumentou com 1 mM de SA. O uso de AS na concentração de 1 mM mitigou o efeito deletério da salinidade no crescimento das mudas até 2,50 dS m-1 de CEa.


Subject(s)
Salicylic Acid/pharmacology , Solanum melongena/metabolism , Photosynthesis , Stress, Physiological , Plant Leaves/metabolism , Seedlings , Salinity , Salt Tolerance , Antioxidants/metabolism
5.
Braz. j. biol ; 83: e250550, 2023. tab, graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1345536

ABSTRACT

Abstract Vanillin is the major component which is responsible for flavor and aroma of vanilla extract and is produced by 3 ways: natural extraction from vanilla plant, chemical synthesis and from microbial transformation. Current research was aimed to study bacterial production of vanillin from native natural sources including sewage and soil from industrial areas. The main objective was vanillin bio-production by isolating bacteria from these native sources. Also to adapt methodologies to improve vanillin production by optimized fermentation media and growth conditions. 47 soil and 13 sewage samples were collected from different industrial regions of Lahore, Gujranwala, Faisalabad and Kasur. 67.7% bacterial isolates produced vanillin and 32.3% were non-producers. From these 279 producers, 4 bacterial isolates selected as significant producers were; A3, A4, A7 and A10. These isolates were identified by ribotyping as A3 Pseudomonas fluorescence (KF408302), A4 Enterococcus faecium (KT356807), A7 Alcaligenes faecalis (MW422815) and A10 Bacillus subtilis (KT962919). Vanillin producers were further tested for improved production of vanillin and were grown in different fermentation media under optimized growth conditions for enhanced production of vanillin. The fermentation media (FM) were; clove oil based, rice bran waste (residues oil) based, wheat bran based and modified isoeugenol based. In FM5, FM21, FM22, FM23, FM24, FM30, FM31, FM32, FM34, FM35, FM36, and FM37, the selected 4 bacterial strains produced significant amounts of vanillin. A10 B. subtilis produced maximum amount of vanillin. This strain produced 17.3 g/L vanillin in FM36. Cost of this fermentation medium 36 was 131.5 rupees/L. This fermentation medium was modified isoeugenol based medium with 1% of isoeugenol and 2.5 g/L soybean meal. ech gene was amplified in A3 P. fluorescence using ech specific primers. As vanillin use as flavor has increased tremendously, the bioproduction of vanillin must be focused.


Resumo A vanilina é o principal componente responsável pelo sabor e aroma do extrato de baunilha e é produzida de três formas: extração natural da planta da baunilha, síntese química e transformação microbiana. A pesquisa atual teve como objetivo estudar a produção bacteriana de vanilina a partir de fontes naturais nativas, incluindo esgoto e solo de áreas industriais. O objetivo principal era a bioprodução de vanilina por meio do isolamento de bactérias dessas fontes nativas. Também para adaptar metodologias para melhorar a produção de vanilina por meio de fermentação otimizada e condições de crescimento. Foram coletadas 47 amostras de solo e 13 de esgoto de diferentes regiões industriais de Lahore, Gujranwala, Faisalabad e Kasur; 67,7% dos isolados bacterianos produziram vanilina e 32,3% eram não produtores. Desses 279 produtores, 4 isolados bacterianos selecionados como produtores significativos foram: A3, A4, A7 e A10. Esses isolados foram identificados por ribotipagem como fluorescência A3 Pseudomonas (KF408302), A4 Enterococcus faecium (KT356807), A7 Alcaligenes faecalis (MW422815) e A10 Bacillus subtilis (KT962919). Os produtores de vanilina foram posteriormente testados para produção aprimorada de vanilina e foram cultivados em diferentes meios de fermentação sob condições de crescimento otimizadas para produção aprimorada de vanilina. Os meios de fermentação (FM) foram: à base de óleo de cravo, à base de resíduos de farelo de arroz (resíduos de óleo), à base de farelo de trigo e à base de isoeugenol modificado. Em FM5, FM21, FM22, FM23, FM24, FM30, FM31, FM32, FM34, FM35, FM36 e FM37, as 4 cepas bacterianas selecionadas produziram quantidades significativas de vanilina. A10 B. subtilis produziu quantidade máxima de vanilina. Essa cepa produziu 17,3 g / L de vanilina em FM36. O custo desse meio de fermentação 36 foi de 131,5 rúpias / L. Esse meio de fermentação foi um meio à base de isoeugenol modificado com 1% de isoeugenol e 2,5 g / L de farelo de soja. O gene ech foi amplificado em A3 P. fluorescence usando primers específicos para ech. Como o uso da vanilina como sabor aumentou tremendamente, a bioprodução da vanilina deve ser focada.


Subject(s)
Benzaldehydes/metabolism , Flavoring Agents/metabolism , Bacillus subtilis/metabolism , Industrial Microbiology , Pseudomonas fluorescens/metabolism , Enterococcus faecium/metabolism , Culture Media , Alcaligenes faecalis/metabolism , Fermentation
6.
Braz. j. biol ; 83: e247190, 2023. graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1345532

ABSTRACT

Abstract The present study was aimed to evaluate the antioxidant potential and inhibitory effect ofCannabis sativa and Morus nigra against lipid peroxidation in goat brain and liver homogenates. The formation of free radicals, highly reactive oxygen species (ROS) and reactive nitrogen species (RNS) is a normal metabolic process for cellular signaling and countering the antigens. However, they may cause serious damage if they produced at amplified tolls. In addition, metabolic disorders also serve as sources of these reactive species. Although the issue can be addressed through supplements and other phytochemicals. In this study, two plant species were evaluated for their biological potential by employing a spectrum of antioxidant assays. The antioxidant activity was performed by lipid peroxidation assay. The water extract prepared from leaves of Cannabis sativa and Morus nigra showed significant (P<0.05) inhibition as compared to control i.e., 522.6±0.06 and 659.97±0.03 µg/mL against iron-induced lipid peroxidation in goat brain homogenate while the inhibitions were 273.54±0.04 and 309.18±0.05 µg/mL against nitroprusside induced lipid peroxidation of the brain. The iron and nitroprusside induced lipid peroxidation was also significantly inhibited by leaf extracts of Cannabis sativa and Morus nigra in liver homogenates such as 230.63±0.52 and 326.91±0.01 µg/mL (iron-induced) while 300.47±0.07 and 300.47±0.07 µg/mL (nitroprusside induced), respectively. The extracts of Cannabis sativa extract showed promising activity (96.04±0.060%) against DPPH radicals while Morus nigra showed a moderate activity (34.11±0.120%). The results suggest that different accessions ofCannabis sativa and Morus nigra are a potential source of antioxidants and have a therapeutic effect against disease induced by oxidative stress and hence can be used for novel drug discovery and development.


Resumo O presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial antioxidante e o efeito inibitório de Cannabis sativa e Morus nigra contra a peroxidação lipídica em homogenatos de cérebro e fígado de cabras. A formação de radicais livres, espécies altamente reativas de oxigênio (ROS) e espécies reativas de nitrogênio (RNS), é um processo metabólico normal para sinalização celular e combate aos antígenos. No entanto, eles podem causar sérios danos se forem produzidos em portagens ampliadas. Além disso, distúrbios metabólicos também servem como fontes dessas espécies reativas, embora o problema possa ser resolvido por meio de suplementos e outros fitoquímicos. Neste estudo, duas espécies de plantas foram avaliadas quanto ao seu potencial biológico, empregando um espectro de ensaios antioxidantes. A atividade antioxidante foi realizada por ensaio de peroxidação lipídica. O extrato de água preparado a partir de folhas de Cannabis sativa e Morus nigra mostrou inibição significativa (P < 0,05) em comparação com o controle, ou seja, 522,6 ± 0,06 e 659,97 ± 0,03 µg / mL contra peroxidação lipídica induzida por ferro em homogenato de cérebro de cabra, enquanto as inibições foram 273,54 ± 0,04 e 309,18 ± 0,05 µg / mL contra a peroxidação lipídica do cérebro induzida por nitroprussiato. A peroxidação lipídica induzida por ferro e nitroprussiato também foi significativamente inibida por extratos de folhas de Cannabis sativa e Morus nigra em homogenatos de fígado, como 230,63 ± 0,52 e 326,91 ± 0,01 µg / mL (induzida por ferro), enquanto 300,47 ± 0,07 e 300,47 ± 0,07 µg / mL (induzida por nitroprussiato), respectivamente. Os extratos do extrato de Cannabis sativa apresentaram atividade promissora (96,04 ± 0,060%) contra os radicais DPPH enquanto Morus nigra apresentou atividade moderada (34,11 ± 0,120%). Os resultados sugerem que diferentes acessos de Cannabis sativa e Morus nigra são uma fonte potencial de antioxidantes e têm efeito terapêutico contra doenças induzidas por estresse oxidativo e, portanto, podem ser usados ​​para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos.


Subject(s)
Animals , Cannabis , Morus , Brain , Goats , Plant Extracts/pharmacology , Lipid Peroxidation , Liver , Antioxidants/metabolism , Antioxidants/pharmacology
7.
Braz. j. biol ; 83: e245379, 2023. tab, graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1339405

ABSTRACT

Abstract Population growth is increasing rapidly around the world, in these consequences we need to produce more foods to full fill the demand of increased population. The world is facing global warming due to urbanizations and industrialization and in this concerns plants exposed continuously to abiotic stresses which is a major cause of crop hammering every year. Abiotic stresses consist of Drought, Salt, Heat, Cold, Oxidative and Metal toxicity which damage the crop yield continuously. Drought and salinity stress severally affected in similar manner to plant and the leading cause of reduction in crop yield. Plants respond to various stimuli under abiotic or biotic stress condition and express certain genes either structural or regulatory genes which maintain the plant integrity. The regulatory genes primarily the transcription factors that exert their activity by binding to certain cis DNA elements and consequently either up regulated or down regulate to target expression. These transcription factors are known as masters regulators because its single transcript regulate more than one gene, in this context the regulon word is fascinating more in compass of transcription factors. Progress has been made to better understand about effect of regulons (AREB/ABF, DREB, MYB, and NAC) under abiotic stresses and a number of regulons reported for stress responsive and used as a better transgenic tool of Arabidopsis and Rice.


Resumo O crescimento populacional está aumentando rapidamente em todo o mundo, e para combater suas consequências precisamos produzir mais alimentos para suprir a demanda do aumento populacional. O mundo está enfrentando o aquecimento global devido à urbanização e industrialização e, nesse caso, plantas expostas continuamente a estresses abióticos, que é uma das principais causas do martelamento das safras todos os anos. Estresses abióticos consistem em seca, sal, calor, frio, oxidação e toxicidade de metais que prejudicam o rendimento da colheita continuamente. A seca e o estresse salino são afetados de maneira diversa pela planta e são a principal causa de redução da produtividade das culturas. As plantas respondem a vários estímulos sob condições de estresse abiótico ou biótico e expressam certos genes estruturais ou regulatórios que mantêm a integridade da planta. Os genes reguladores são principalmente os fatores de transcrição que exercem sua atividade ligando-se a certos elementos cis do DNA e, consequentemente, são regulados para cima ou para baixo para a expressão alvo. Esses fatores de transcrição são conhecidos como reguladores mestres porque sua única transcrição regula mais de um gene; nesse contexto, a palavra regulon é mais fascinante no âmbito dos fatores de transcrição. Progresso foi feito para entender melhor sobre o efeito dos regulons (AREB / ABF, DREB, MYB e NAC) sob estresses abióticos e uma série de regulons relatados como responsivos ao estresse e usados ​​como uma melhor ferramenta transgênica de Arabidopsis e Rice.


Subject(s)
Regulon/genetics , Gene Expression Regulation, Plant , Plant Proteins/metabolism , Stress, Physiological/genetics , Plants, Genetically Modified/genetics , Droughts
8.
Braz. j. biol ; 83: e242603, 2023. tab, graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1355852

ABSTRACT

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


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


Subject(s)
Saccharum/genetics , Saccharum/metabolism , Cold-Shock Response/genetics , Stress, Physiological/genetics , Transcription Factors/genetics , Transcription Factors/metabolism , Cold Temperature , Gene Expression Regulation, Plant , Gene Expression Profiling
9.
Braz. j. biol ; 83: e246389, 2023. graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1285638

ABSTRACT

Abstract Poultry industry is expanding rapidly and producing million tons of feather waste annually. Massive production of keratinaceous byproducts in the form of industrial wastes throughout the world necessitates its justified utilization. Chemical treatment of keratin waste is proclaimed as an eco-destructive approach by various researchers since it generates secondary pollutants. Keratinase released by a variety of microbes (bacteria and fungi) can be used for the effective treatment of keratin waste. Microbial degradation of keratin waste is an emerging and eco-friendly approach and offers dual benefits, i.e., treatment of recalcitrant pollutant (keratin) and procurement of a commercially important enzyme (keratinase). This study involves the isolation, characterization, and potential utility of fungal species for the degradation of chicken-feather waste through submerged and solid-state fermentation. The isolated fungus was identified and characterized as Aspergillus (A.) flavus. In a trial of 30 days, it was appeared that 74 and 8% feather weight was reduced through sub-merged and solid-state fermentation, respectively by A. flavus. The pH of the growth media in submerged fermentation was changed from 4.8 to 8.35. The exploited application of keratinolytic microbes is, therefore, recommended for the treatment of keratinaceous wastes to achieve dual benefits of remediation.


Resumo A indústria avícola está se expandindo rapidamente e produzindo milhões de toneladas de resíduos de penas anualmente. A produção massiva de subprodutos queratinosos na forma de resíduos agrícolas e industriais em todo o mundo exige sua utilização justificada. O tratamento químico de resíduos de queratina é proclamado como uma abordagem ecodestrutiva por vários pesquisadores, uma vez que gera poluentes secundários. A queratinase liberada por uma variedade de micróbios (bactérias e fungos) pode ser usada para o tratamento eficaz de resíduos de queratina. A degradação microbiana de resíduos de queratina é uma abordagem emergente e ecológica e oferece benefícios duplos, ou seja, tratamento de poluente recalcitrante (queratina) e obtenção de uma enzima comercialmente importante (queratinase). Este estudo envolve o isolamento, caracterização e utilidade potencial de espécies de fungos para a degradação de resíduos de penas de frango por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O fungo isolado foi identificado e caracterizado como Aspergillus (A.) flavus. Em um ensaio de 30 dias, constatou-se que 74% e 8% do peso das penas foram reduzidos por A. flavus, respectivamente, por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O pH do meio de crescimento em fermentação submersa foi alterado de 4,8 para 8,35. A aplicação explorada de micróbios queratinolíticos é, portanto, recomendada para o tratamento de resíduos ceratinosos para obter benefícios duplos de remediação.


Subject(s)
Animals , Chickens , Feathers , Fermentation , Fungi , Industrial Waste , Keratins/metabolism
10.
Braz. j. biol ; 83: e243874, 2023. graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1285606

ABSTRACT

Abstract In recent days, cheapest alternative carbon source for fermentation purpose is desirable to minimize production cost. Xylanases have become attractive enzymes as their potential in bio-bleaching of pulp and paper industry. The objective of the present study was to identify the potential ability on the xylanase production by locally isolated Bacillus pumilus BS131 by using waste fiber sludge and wheat bran media under submerged fermentation. Culture growth conditions were optimized to obtain significant amount of xylanase. Maximum xylanase production was recorded after 72 hours of incubation at 30 °C and 7 pH with 4.0% substrate concentration. In the nutshell, the production of xylanase using inexpensive waste fiber sludge and wheat-bran as an alternative in place of expensive xylan substrate was more cost effective and environment friendly.


Resumo Nos últimos dias, a fonte alternativa de carbono mais barata para fins de fermentação é desejável para minimizar o custo de produção. As xilanases têm se tornado enzimas atraentes como seu potencial no biobranqueamento da indústria de papel e celulose. O objetivo do presente estudo foi identificar a capacidade potencial na produção de xilanase por Bacillus pumilus BS131 isolado localmente usando lodo de fibra residual e farelo de trigo em meio de fermentação submersa. As condições de crescimento da cultura foram otimizadas para obter uma quantidade significativa de xilanase. A produção máxima de xilanase foi registrada após 72 horas de incubação a 30 °C e pH 7 com concentração de substrato de 4,0%. Resumindo, a produção de xilanase usando lodo de fibra residual de baixo custo e farelo de trigo como uma alternativa no lugar do substrato de xilano caro foi mais econômica e ecológica.


Subject(s)
Bacillus/metabolism , Bacillus pumilus/metabolism , Sewage , Temperature , Dietary Fiber , Endo-1,4-beta Xylanases/metabolism , Fermentation , Hydrogen-Ion Concentration
11.
Braz. j. biol ; 83: e243910, 2023. tab, graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1278525

ABSTRACT

Abstract Nucleotide excision repair (NER) acts repairing damages in DNA, such as lesions caused by cisplatin. Xeroderma Pigmentosum complementation group C (XPC) protein is involved in recognition of global genome DNA damages during NER (GG-NER) and it has been studied in different organisms due to its importance in other cellular processes. In this work, we studied NER proteins in Trypanosoma cruzi and Trypanosoma evansi, parasites of humans and animals respectively. We performed three-dimensional models of XPC proteins from T. cruzi and T. evansi and observed few structural differences between these proteins. In our tests, insertion of XPC gene from T. evansi (TevXPC) in T. cruzi resulted in slower cell growth under normal conditions. After cisplatin treatment, T. cruzi overexpressing its own XPC gene (TcXPC) was able to recover cell division rates faster than T. cruzi expressing TevXPC gene. Based on these tests, it is suggested that TevXPC (being an exogenous protein in T. cruzi) interferes negatively in cellular processes where TcXPC (the endogenous protein) is involved. This probably occurred due interaction of TevXPC with some endogenous molecules or proteins from T.cruzi but incapacity of interaction with others. This reinforces the importance of correctly XPC functioning within the cell.


Resumo O reparo por excisão de nucleotídeos (NER) atua reparando danos no DNA, como lesões causadas por cisplatina. A proteína Xeroderma Pigmentosum complementation group C (XPC) está envolvida no reconhecimento de danos pela via de reparação global do genoma pelo NER (GG-NER) e tem sido estudada em diferentes organismos devido à sua importância em outros processos celulares. Neste trabalho, estudamos proteínas do NER em Trypanosoma cruzi e Trypanosoma evansi, parasitos de humanos e animais, respectivamente. Modelos tridimensionais das proteínas XPC de T. cruzi e T. evansi foram feitos e observou-se poucas diferenças estruturais entre estas proteínas. Durante testes, a inserção do gene XPC de T. evansi (TevXPC) em T. cruzi resultou em crescimento celular mais lento em condições normais. Após o tratamento com cisplatina, T. cruzi superexpressando seu próprio gene XPC (TcXPC) foi capaz de recuperar as taxas de divisão celular mais rapidamente do que T. cruzi expressando o gene TevXPC. Com base nesses testes, sugere-se que TevXPC (sendo uma proteína exógena em T. cruzi) interfere negativamente nos processos celulares em que TcXPC (a proteína endógena) está envolvida. Isso provavelmente ocorreu pois TevXPC é capaz de interagir com algumas moléculas ou proteínas endógenas de T.cruzi, mas é incapaz de interagir com outras. Isso reforça a importância do correto funcionamento de XPC dentro da célula.


Subject(s)
Humans , Animals , Trypanosoma cruzi/genetics , Xeroderma Pigmentosum , DNA Damage/genetics , Computational Biology , DNA-Binding Proteins/genetics , DNA-Binding Proteins/metabolism , DNA Repair/genetics
12.
Arch. argent. pediatr ; 120(1): 59-66, feb 2022. tab, ilus
Article in English, Spanish | LILACS, BINACIS | ID: biblio-1353500

ABSTRACT

La lactosa es el principal carbohidrato de la leche materna. Es un disacárido conformado por glucosa y galactosa. Su producción en la glándula mamaria es independiente de la dieta materna. Además de proveer energía, es la única fuente de galactosa de la dieta, necesaria para la síntesis de macromoléculas como oligosacáridos, glicoproteínas y glicolípidos. Favorece la absorción y retención de calcio, magnesio y cinc. Su digestión por la enzima lactasa y posterior absorción tienen lugar en intestino delgado. El déficit de lactasa, que puede ser primario congénito (muy infrecuente), primario tardío o secundario por lesión intestinal, puede generar intolerancia con síntomas como dolor, distensión abdominal, flatulencia y diarrea. En el colon, bifidobacterias y lactobacilos pueden hidrolizarla. El manejo nutricional de la intolerancia deberá hacerse siempre preservando la lactancia materna. La reducción o suspensión de la lactosa deberá ser transitoria y se reemplazarán alimentos suspendidos por otros con adecuados aportes calóricos, proteicos y de minerales y vitaminas.


Lactose is the main carbohydrate present in humanmilk. It is a disaccharide made up of glucoseand galactose. It is produced in the mammaryglands, regardless of maternal diet. In addition toproviding energy, it is the only source of dietarygalactose, necessary for macromolecule synthesis,including oligosaccharides, glycoproteins, andglycolipids. It favors calcium, magnesium, andzinc absorption and retention. Its digestion bylactase and subsequent absorption occurs inthe small intestine. Lactase deficiency may beclassified into congenital primary (very rare),late-onset primary or secondary due to an injuryof the intestine; it may cause intolerance withpain, abdominal distension, abdominal gas, anddiarrhea. In the colon, it may be hydrolyzed bybifidobacteria and lactobacilli. The nutritionalmanagement of intolerance should alwayspreserve breastfeeding. Lactose reduction orelimination should be transient, and eliminatedfood should be replaced with other similar incalorie, protein, mineral, and vitamin content.


Subject(s)
Humans , Lactose Intolerance/diagnosis , Lactase/metabolism , Diet , Lactose/metabolism , Milk, Human/metabolism
13.
Arq. bras. cardiol ; 118(1): 68-74, jan. 2022. tab
Article in English, Portuguese | LILACS | ID: biblio-1360106

ABSTRACT

Resumo Fundamento Apesar da grande proporção de octogenários com embolia pulmonar aguda, há pouca informação indicando a estratégia de manejo ideal, especialmente medidas terapêuticas, como a terapia lítica. Objetivos O número de pacientes idosos diagnosticados com embolia pulmonar aguda aumenta constantemente. Porém, o papel do tratamento trombolítico não está claramente definido entre os octogenários. Nosso objetivo é avaliar a efetividade da terapia lítica em pacientes octogenários diagnosticados com embolia pulmonar. Métodos Cento e quarenta e oito indivíduos (70,3% de mulheres, n=104) com mais de 80 anos foram incluídos no estudo. Os pacientes foram divididos em dois grupos: tratamento trombolítico versus não-trombolítico. As taxas de mortalidade hospitalar e episódios de sangramento foram definidos como desfechos do estudo. Valor de p <0,05 foi considerado como estatisticamente significativo. Resultados A mortalidade hospitalar reduziu significativamente no grupo trombolítico em comparação ao não-trombolítico (10,5% vs. 24,2%; p=0,03). Episódios de sangramento menores foram mais comuns no braço que recebeu o tratamento trombolítico, mas grandes hemorragias não diferiram entre os grupos (35,1% vs. 13,2%, p<0,01; 7% vs. 5,5% p=0,71, respectivamente). O escore de PESI alto (OR: 1,03 IC95%; 1,01-1,04 p<0,01), a terapia trombolítica (OR: 0,15 IC95%; 0,01-0,25, p< 0,01) e níveis altos de troponina (OR: 1,20 IC95%; 1,01-1,43, p=0,03) estiveram independentemente associados a taxas de mortalidade hospitalar na análise de regressão multivariada. Conclusão A terapia trombolítica esteve associada à mortalidade hospitalar reduzida em detrimento do aumento geral das complicações de sangramento em octogenários.


Abstract Background Despite the high proportion of octogenarians with acute pulmonary embolism, there is little information indicating the optimal management strategy, mainly therapeutic measures, such as lytic therapy. Objectives The number of elderly patients diagnosed with acute pulmonary embolism increases constantly. However, the role of thrombolytic treatment is not clearly defined among octogenarians. Our objective is to evaluate the effectiveness of lytic therapy in octogenarian patients diagnosed with pulmonary embolism. Methods One hundred and forty eight subjects (70.3% women, n=104) aged more than eighty years were included in the study. The patients were divided in two groups: thrombolytic versus non-thrombolytic treatment. In-hospital mortality rates and bleeding events were defined as study outcomes. P-value <0.05 was considered as statistical significance. Results In-hospital mortality decreased significantly in the thrombolytic group compared to the non-thrombolytic group (10.5% vs. 24.2% p=0.03). Minor bleeding events were more common in the arm that received thrombolytic treatment, but major hemorrhage did not differ between the groups (35.1% vs. 13.2%, p<0.01; 7% vs. 5.5% p=0.71, respectively). High PESI score (OR: 1.03 95%CI; 1.01-1.04 p<0.01), thrombolytic therapy (OR: 0.15 95%CI; 0.01-0.25, p< 0.01) and high troponin levels (OR: 1.20 95%CI; 1.01-1.43, p=0.03) were independently associated with in-hospital mortality rates in the multivariate regression analysis. Conclusion Thrombolytic therapy was associated with reduced in-hospital mortality at the expense of increased overall bleeding complications in octogenarians.


Subject(s)
Humans , Child , Adolescent , Cardiovascular Diseases/etiology , Cardiovascular Diseases/prevention & control , Metabolic Syndrome/epidemiology , Pediatric Obesity/therapy , Body Composition , Weight Loss/physiology , Body Mass Index , Atrial Natriuretic Factor/metabolism
14.
Arq. bras. cardiol ; 118(1): 33-40, jan. 2022. tab, graf
Article in English, Portuguese | LILACS | ID: biblio-1360114

ABSTRACT

Resumo Fundamento A ação do peptídeo natriurético atrial (ANP) na natriurese, diurese e vasodilatação, resistência à insulina, fígado, rim e tecido adiposo pode contribuir para o desenvolvimento metabólico e cardiovascular saudável. Embora o nível circulante de ANP seja reduzido em pacientes com obesidade, sua resposta à perda de peso ainda é pouco explorada em populações pediátricas. Objetivo Avaliar os efeitos das variações do ANP em resposta à intervenção interdisciplinar para perda de peso na Síndrome Metabólica (SMet) e nos riscos cardiometabólicos em adolescentes com obesidade. Métodos 73 adolescentes com obesidade participaram de uma terapia interdisciplinar para perda de peso de 20 semanas, incluindo uma abordagem clínica, nutricional, psicológica e de exercícios físicos. A composição corporal, análises bioquímicas e pressão sanguínea foram avaliadas. A SMet foi classificada de acordo com a Federação Internacional de Diabetes (IDF) (2007). Após o tratamento, os voluntários foram divididos de acordo com os níveis de plasma do ANP aumento (n=31) ou ANP redução (n=19). Resultados Ambos os grupos apresentaram redução significativa de peso corporal, índice de massa corporal (IMC) e circunferências de cintura, pescoço e quadril (CC, CP e CQ, respectivamente), e aumento da massa livre de gordura (MLG). É interessante observar que houve uma redução significativa na gordura corporal, na razão de TG/HDL-c e na prevalência de SMet (de 23% para 6%) somente no grupo com ANP aumento. Conclusão Este estudo sugere que o aumento nos níveis séricos de ANP após a terapia para perda de peso pode estar associado a melhorias nos riscos cardiometabólicos e na prevalência reduzida de SMet em adolescentes com obesidade.


Abstract Background The action of atrial natriuretic peptide (ANP) on natriuresis, diuresis and vasodilatation, insulin resistance, liver, kidney, and adipose tissue may contribute to the healthy metabolic and cardiovascular development. Even though the circulating level of ANP is reduced in patients with obesity, its response to weight loss remains poorly explored in pediatric populations. Objective To evaluate the effects of ANP variations in response to interdisciplinary weight loss intervention on metabolic syndrome (MetS) and cardiometabolic risks in adolescents with obesity. Methods 73 adolescents with obesity attended a 20-week clinical interdisciplinary weight loss therapy including clinical, nutritional, psychological and exercise training approach. Body composition, biochemical analyses and blood pressure were evaluated. MetS was classified according to the International Diabetes Federation (IDF) (2007). After the treatment, volunteers were divided according to Increasing (n=31) or Decreasing (n=19) ANP plasma levels. Results Both groups present significant reduction of body weight, Body Mass Index (BMI), waist, neck and hip circumferences (WC, NC and HC, respectively) and increasing fat-free mass (FFM). Interestingly, a significant reduction in body fat, TG/HDL-c ratio and MetS prevalence (from 23% to 6%) was observed in the Increased ANP group only. Conclusion This study suggests that an increase in ANP serum levels after weight loss therapy could be associated with improvements in cardiometabolic risks and the reduced prevalence of MetS in adolescents with obesity.


Subject(s)
Humans , Child , Adolescent , Cardiovascular Diseases/etiology , Cardiovascular Diseases/prevention & control , Metabolic Syndrome/epidemiology , Pediatric Obesity/therapy , Body Composition , Weight Loss/physiology , Body Mass Index , Atrial Natriuretic Factor/metabolism
15.
Arq. bras. cardiol ; 118(2): 463-475, 2022. tab, graf
Article in English, Portuguese | LILACS | ID: biblio-1364328

ABSTRACT

Resumo Fundamento O remodelamento cardíaco patológico se caracteriza por disfunção diastólica e sistólica, levando à insuficiência cardíaca. Neste contexto, o cenário disfuncional do trânsito de cálcio miocárdico (Ca2+) tem sido pouco estudado. Um modelo experimental de estenose aórtica tem sido extensamente utilizado para aprimorar os conhecimentos sobre os principais mecanismos do remodelamento patológico cardíaco. Objetivo Entender o processo disfuncional dos principais componentes responsáveis pelo equilíbrio do cálcio miocárdico e sua influência sobre a função cardíaca na insuficiência cardíaca induzida pela estenose aórtica. Métodos Ratos Wistar de 21 dias de idade foram distribuídos em dois grupos: controle (placebo; n=28) e estenose aórtica (EaO; n=18). A função cardíaca foi analisada com o ecocardiograma, músculo papilar isolado e cardiomiócitos isolados. No ensaio do músculo papilar, SERCA2a e a atividade do canal de Ca2+ do tipo L foram avaliados. O ensaio de cardiomiócitos isolados avaliou o trânsito de cálcio. A expressão proteica da proteínas do trânsito de cálcio foi analisada com o western blot. Os resultados foram estatisticamente significativos quando p <0,05. Resultados Os músculos papilares e cardiomiócitos dos corações no grupo EaO demonstraram falhas mecânicas. Os ratos com EaO apresentaram menor tempo de pico do Ca2+, menor sensibilidade das miofibrilas do Ca2+, prejuízos nos processos de entrada e recaptura de cálcio pelo retículo sarcoplasmático, bem como disfunção no canal de cálcio do tipo L (CCTL). Além disso, os animais com EaO apresentaram maior expressão de SERCA2a, CCTL e trocador de Na+/Ca2+. Conclusão Insuficiência cardíaca sistólica e diastólica devido à estenose aórtica supravalvular acarretou comprometimento da entrada de Ca2+ celular e inibição da recaptura de cálcio pelo retículo sarcoplasmático devido à disfunção no CCTL e SERCA2a, assim como mudanças no trânsito de cálcio e na expressão das principais proteínas responsáveis pela homeostase de Ca2+ celular.


Abstract Background Maladaptive cardiac remodelling is characterized by diastolic and systolic dysfunction, culminating in heart failure. In this context, the dysfunctional scenario of cardiac calcium (Ca2+) handling has been poorly studied. An experimental model of aortic stenosis has been extensively used to improve knowledge about the key mechanisms of cardiac pathologic remodelling. Objective To understand the dysfunctional process of the major components responsible for Ca2+ balance and its influence on cardiac function in heart failure induced by aortic stenosis. Methods Male 21-day-old Wistar rats were distributed into two groups: control (sham; n= 28) and aortic stenosis (AoS; n= 18). Cardiac function was analysed by echocardiogram, isolated papillary muscle, and isolated cardiomyocytes. In the papillary muscle assay, SERCA2a and L-type Ca2+ channel activity was evaluated. The isolated cardiomyocyte assay evaluated Ca2+ handling. Ca2+ handling protein expression was analysed by western blot. Statistical significance was set at p <0.05. Results Papillary muscles and cardiomyocytes from AoS hearts displayed mechanical malfunction. AoS rats presented a slower time to the Ca2+ peak, reduced Ca2+ myofilament sensitivity, impaired sarcoplasmic reticulum Ca2+ influx and reuptake ability, and SERCA2a and L-type calcium channel (LTCC) dysfunction. Moreover, AoS animals presented increased expression of SERCA2a, LTCCs, and the Na+/Ca2+ exchanger. Conclusion Systolic and diastolic heart failure due to supravalvular aortic stenosis was paralleled by impairment of cellular Ca2+ influx and inhibition of sarcoplasmic reticulum Ca2+ reuptake due to LTCC and SERCA2a dysfunction, as well as changes in Ca2+ handling and expression of the major proteins responsible for cellular Ca2+ homeostasis.


Subject(s)
Animals , Male , Rats , Aortic Valve Stenosis/pathology , Heart Failure/pathology , Papillary Muscles , Calcium/metabolism , Rats, Wistar , Myocytes, Cardiac/pathology , Sarcoplasmic Reticulum Calcium-Transporting ATPases/metabolism , Myocardial Contraction/physiology
16.
Braz. j. biol ; 82: e239449, 2022. tab, graf
Article in English | LILACS | ID: biblio-1249271

ABSTRACT

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% 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.


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.


Subject(s)
Escherichia coli/genetics , alpha-Amylases/genetics , alpha-Amylases/metabolism , Temperature , Enzyme Stability , Cloning, Molecular , Geobacillus , Hydrogen-Ion Concentration
18.
Braz. J. Pharm. Sci. (Online) ; 58: e18965, 2022. tab, graf
Article in English | LILACS | ID: biblio-1364419

ABSTRACT

Abstract The aim of present study was to explore protective and curative effects of Malve neglecta on kidneys. In silco study with network pharmacology was performed to find out potential target organs, genes and cellular cell lines which confirmed kidneys as target organ of phyto-constituents present in Malva neglecta extract. Gentamicin (40 mg/kg, i.p) was given to induce renal toxicity. Prophylactic study was performed with 300-, 600- and 900 mg/kg doses to find out nephro-protective and -curative effects and curative potential was evaluated at 900 mg/kg dose. Renal function biomarkers, blood urea, BUN, serum creatinine and uric acid, and oxidative stress measuring biomarkers, SOD, CAT, GSH and MDA levels in kidney homogenate were quantified at the end of study. Treatment groups showed decrease in blood urea, BUN, serum creatinine and uric acid levels dose dependently and curative group also showed decline in these biomarkers. SOD, CAT, GSH levels were increased and MDA level decreased in treatment groups significantly as compared to toxic control which revealed the role of oxidative stress in renal damage and anti-oxidant power of MN. Data suggested that use of MN along with drugs causing renal toxicity may prove beneficial due to its nephro- protective and curative effects.


Subject(s)
Animals , Male , Rats , Pharmaceutical Preparations , Malva/metabolism , Neglecta , Therapeutics/instrumentation , Gentamicins , Malvaceae/classification , Creatinine/administration & dosage , Dosage/methods , Antioxidants/adverse effects
19.
Braz. j. biol ; 82: e230147, 2022. tab, graf
Article in English | LILACS | ID: biblio-1153479

ABSTRACT

Abstract Metals and agrochemicals are among the main aquatic contaminants, being able to trigger oxidative stress in exposed organisms. The objective of this work was to evaluate the correlation between the level of oxidative stress biomarkers in Aegla crabs (Crustacea, Anomura) with (i) the set of metals present in the streams sediment and (ii) with land uses of three hydrographic basins. The study was carried out in streams (≤ 2nd order) of hydrographic basins in southern Brazil (Basins of Rio Suzana, Rio Ligeirinho-Leãozinho and Rio Dourado). In these streams were quantified the land uses and Cu, Cr, Cd, Fe, Mn and Zn concentrations in the sediment. The enzymes Catalase (CAT) and Glutathione Reductase (GR), as well as the level of membrane lipid peroxidation (TBARS), were analyzed in adult females. The PCA analysis showed that the distribution of metals was different between the basins. Cd, Cr and Fe were correlated positively with CAT and negatively with TBARS and GR. The Dourado basin had the lowest concentrations of these three metals and the highest levels of TBARS. However, in Dourado basin there is predominance of agriculture land use, and TBARS was positively correlated with agricultural land use. Besides in Dourado basin, GR activity was higher than in the others basins, indicating a compensatory response in relation to CAT inhibition. The basins of Suzana and Ligeirinho-Leãozinho rivers had lower TBARS values, which may be due to the induction of CAT in response to metals accumulated in sediment. In summary, this work indicates that in the basins with a higher concentration of toxic metals there is an adaptive response of CAT induction, which reduces TBARS in Aegla. On the other hand, in the basin with lower metallic contamination, TBARS occurrence was primarily influenced by agricultural land use.


Resumo Os metais e agroquímicos estão entre os principais contaminantes aquáticos, podendo desencadear estresse oxidativo em organismos expostos. O objetivo deste trabalho foi avaliar uma possível correlação entre o nível de biomarcadores de estresse oxidativo em Aegla (Crustacea, Anomura) com (i) o conjunto de metais presentes no sedimento e (ii) com os usos da terra, em três bacias hidrográficas distintas. O estudo foi realizado em riachos (≤ 2ª ordem) de bacias hidrográficas do Sul do Brasil (Bacias do Rio Suzana, do Rio Ligeirinho-Leãozinho e do Rio Dourado), as quais foram caracterizadas em função do percentual de usos da terra e do nível de Cu, Cr, Cd, Fe, Mn e Zn no sedimento. As enzimas Catalase (CAT) e Glutationa Redutase (GR), bem como o nível de peroxidação lipídica das membranas (TBARS), foram analisadas em fêmeas adultas. Uma análise de PCA mostrou que a distribuição de metais foi distinta entre as bacias. Cd, Cr e Fe no sedimento correlacionaram positivamente com a CAT e negativamente com TBARS e GR. Entretanto, a bacia do Dourado apresentou os menores níveis destes três metais e os maiores níveis de TBARS, o que pode ser justificado pelo predomínio da agricultura nesta bacia, já que o TBARS correlacionou positivamente com o percentual de uso agrícola. Nesta bacia, a atividade da GR foi mais alta do que nas outras, indicando uma resposta compensatória em relação a inibição da CAT. As bacias do rio Suzana e rio Ligeirinho-Leãozinho apresentaram valores menores de TBARS, o que pode decorrer da indução da CAT em função dos metais acumulados no sedimento. Em síntese, este trabalho indica que nas bacias com maior concentração de metais tóxicos ocorre uma resposta adaptativa de indução da CAT, o que reduz os níveis de TBARS em Aegla. Por outro lado, na bacia com menor contaminação metálica os níveis de TBARS foram primariamente influenciados pelo uso agrícola.


Subject(s)
Animals , Female , Water Pollutants, Chemical/analysis , Water Pollutants, Chemical/toxicity , Metals, Heavy/analysis , Anomura , Brazil , Biomarkers/metabolism , Environmental Monitoring , Oxidative Stress , Rivers , Agriculture
20.
Neuroscience Bulletin ; (6): 113-134, 2022.
Article in English | WPRIM | ID: wpr-922681

ABSTRACT

Mutations of the X-linked methyl-CpG-binding protein 2 (MECP2) gene in humans are responsible for most cases of Rett syndrome (RTT), an X-linked progressive neurological disorder. While genome-wide screens in clinical trials have revealed several putative RTT-associated mutations in MECP2, their causal relevance regarding the functional regulation of MeCP2 at the etiologic sites at the protein level requires more evidence. In this study, we demonstrated that MeCP2 was dynamically modified by O-linked-β-N-acetylglucosamine (O-GlcNAc) at threonine 203 (T203), an etiologic site in RTT patients. Disruption of the O-GlcNAcylation of MeCP2 specifically at T203 impaired dendrite development and spine maturation in cultured hippocampal neurons, and disrupted neuronal migration, dendritic spine morphogenesis, and caused dysfunction of synaptic transmission in the developing and juvenile mouse cerebral cortex. Mechanistically, genetic disruption of O-GlcNAcylation at T203 on MeCP2 decreased the neuronal activity-induced induction of Bdnf transcription. Our study highlights the critical role of MeCP2 T203 O-GlcNAcylation in neural development and synaptic transmission potentially via brain-derived neurotrophic factor.


Subject(s)
Animals , Humans , Methyl-CpG-Binding Protein 2/metabolism , Mice , Neurodevelopmental Disorders/genetics , Rett Syndrome/genetics , Synaptic Transmission , Threonine
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