Shedding some light over the floral metabolism by Arum Lily (Zantedeschia aethiopica) Spathe de novo transcriptome assembly

Zantedeschia aethiopica is an evergreen perennial plant cultivated worldwide and commonly used for ornamental and medicinal purposes including the treatment of bacterial infections. However, the current understanding of molecular and physiological mechanisms in this plant is limited, in comparison to other non-model plants. In order to improve understanding of the biology of this botanical species, RNA-Seq technology was used for transcriptome assembly and characterization. Following Z. aethiopica spathe tissue RNA extraction, high-throughput RNA sequencing was performed with the aim of obtaining both abundant and rare transcript data. Functional profiling based on KEGG Orthology (KO) analysis highlighted contigs that were involved predominantly in genetic information (37%) and metabolism (34%) processes. Predicted proteins involved in the plant circadian system, hormone signal transduction, secondary metabolism and basal immunity are described here. In silico screening of the transcriptome data set for antimicrobial peptide (AMP) – encoding sequences was also carried out and three lipid transfer proteins (LTP) were identified as potential AMPs involved in plant defense. Spathe predicted protein maps were drawn, and suggested that major plant efforts are expended in guaranteeing the maintenance of cell homeostasis, characterized by high investment in carbohydrate, amino acid and energy metabolism as well as in genetic information

Determination of opiates in hair by capillary electrophores (CE)

A análise química para a verificação do uso de drogas de abuso vem sendo requisitada com o objetivo de identificar o usuário para que medidas de prevenção e controle possam ser tomadas uma vez que o seu uso está atingindo indivíduos de variadas faixas etárias e camadas sociais. O cabelo é uma matriz biológica interessante de se trabalhar pois não requer cuidados especiais para seu transporte e armazenamento e além disso é de difícil adulteração. O presente projeto de pesquisa teve como objetivo o desenvolvimento de metodologias analíticas altemativas para a separação de 15 opióides, em cabelo, utilizando a eletroforese capilar (CE). Foi desenvolvida uma metodologia de extração inédita para a digestão das amostras de cabelo utilizando-se a extração em fase sólida com cartucho de fase estacionária trocadora de íons (MCX) os extratos obtidos foram analisados via CE utilizando-se com eletrólito de separação tampão fosfato 20 mmol/l, pH 2,5; injeção eletrocinética da amostra (5 s/5 kV); 25 kV durante a análise; detecção em 200 nm e 25°C de temperatura. As análises foram feitas utilizando-se uma coluna capilar de sílica fundida de 75 &#181;m de diâmetro interno, Lt =47 cm e Lefe =40 cm. A metodologia desenvolvida e, especificamente validada para morfina, foi aplicada a um conjunto de 100 amostras da área clínica (cabelo de 35 pacientes sob medicação a base e de morfina). A validação do método proposto para a determinação de morfina em amostras de cabelo apresentou boa linearidade (R > 0,99), valores de limite de detecção e quantificação da ordem de 0,064 mg/L (ou 0,12 ng de morfina/mg de cabelo) e 0,214 mg/L (ou 0,37 ng morfina/mg de cabelo) respectivamente; com precisão e exatidão adequadas (erro relativo < 20%), valores de recuperação média de 81,19 % e com seletividade apropriada e especificidade única testada para 4 principais interferentes (morfina-3&#946;D-glicuronídeo, nalorfina, clonidina e codeína). O nível de morfina nas amostras de cabelo provenientes dos pacientes selecionados (pacientes do Grupo da Dor do Hospital das Clínicas da Universidade de São Paulo - HCFMUSP) variou de 1,3 a 18,4 ng de morfina/mg de cabelo. Além disso, foram otimizadas 2 separações de misturas de opióides um envolvendo os principiais opióides utilizados em clínica médica e outra contendo esses mesmos opiáceos acrescida de seus metabólitos. A primeira mistura de padrões foi separada utilizando-se tampão fosfato 20 mmol/L, pH 2,5. A segunda mistura de padrões foi separada utilizando-se tampão fosfato 60 mmol/L, pH 2,5 contendo 8 mmol/L &#946;-ciclodextrina + 4% metanol.This work describes a series of studies aiming at the determination of opiates of clinical and forense importance using hair as an alternative biological matrix and capillary electrophoresis (CE) as the technique of choice. Electrolyte compositions were criteriously explored using CE in its diverse modes of operation and the separation of 15 opiates and metabolites (petidine, morphine, tramadol, naloxone, phentanyl citrate, alphentanil HCl, suphentanyl citrate, 6-acetylmorphine, pentazocine, nalorphine, codeine, 6-acetylcodeine, methadone, morphine-3&#946;-D-glucuronide, norphentanyl) was accomplished in less than 14 min using as electrolyte, phosphate buffer 60 mmol/L, pH 2.5 with 8 mmol/L &#946;-ciclodextrine and 8 % methanol in the conditions: inj. 5 s/10 kV, 30 kV during analysis, detection 200nm and 20 &#176;C. Additionally, a comparative evaluation of the strategies for hair extraction and pre-concentration of opiates to contemplate the concentration sensitivity restrains of capillary electrophoresis have been investigated. Recoveries of target analytes (petidine, naloxone, tramadol, fentanyl, alfentanyl and sufentanyl) using liquid-Iiquid extraction and solid-phase extraction employing a variety of solvents and stationary phases were estimated. A novel, simple and reliable strategy for digestion and extraction of morphine in hair was developed based upon acidic hydrolysis (45°C, 12 h) followed by solid-phase extraction in ion-exchange resin cartridges (MCX, Supelco). Recoveries of morphine up to 81.4% were obtained with this procedure. Hair extraets were analyzed via CE using 20 mmol/L phosphate buffer at pH 2.5, electrokinetie injection (5 kV, 5 s), 25 kV applied voltage, detection at 200 nm in a eapillary with dimensions 75 &#181;m i.d., 47 em totallength and 40 em effective length. lhe methodology was validated with respect to precision (CV < 20 %), aecuraey (relative error < 20 %), linearity (r > 0.99), limit of detection and quantifieation, 0.064 mg/L (0.12 ng of morphine per mg of hair) and 0.214 mg/L (0.37 ng of morphine per mg of hair), respectively, with appropriate selectivity and specificity, tested for four major interfering eompounds (morphine-3&#946;D-glucuronide, nalorphine, clonidine and codeine). Hair analyses of over 100 samples from c.a. 35 patients (Grupo da Dor, Hospital das Clínicas, Universidade de São Paulo, HC-FMUSP) suffering from radieular or medullar lesion, receiving morphine by implantable intrathecal systems were eondueted. Levels of morphine in the patients hair was found in the range of 1.3-18.4 ng/mg

Acid base characterization of the polyeletrolytes and colloidal suspensions of occurrence in aquatic systems

Foram estudadas as propriedades ácido-base de alguns polieletrólitos de interesse ambiental; no sentido de se avaliar a adequabilidade do modelo de sítios discretos na determinação e caracterização dos grupos ionizáveis presentes nestas macromoléculas. Estudou-se os seguintes sistemas de polieletrólitos: ácido húmico comercial (Aldrich) e extraído de vermicomposto (Humus de minhoca); microalga Spirulina (cianobactéria), ácido algínico e ácido poliacrílico de massas molares 2000 e 250000g/mol. Foram realizadas titulações potenciométricas alcalimétricas em diferentes meios iônicos à 25°C com os compostos acima citados. Os dados obtidos foram tratados por linearização (Funções de Gran Modificadas) e regressão não-linear. Os resultados obtidos pelo ácido húmico extraído de vermicomposto (humus de minhoca) e da microalga Spirulina mostraram-se indepentes da força iônica; indicando que o modelo de sítios discretos representa adequadamente os dados experimentais. Para as demais amostras, a estequiometria dos grupos determinados mostrou-se independente do meio iônico, porém os valores de pKa foram bastante afetados, devido à forte influência das interações eletrostáticas decorrentes da acumulação de cargas sobre as macromoléculas durante as titulações. Comparativamente os resultados obtidos tanto por regressão não linear como pelas Funções de Gran modificadas foram similares.Acid base properties of some polyeletrolytes and colloidal suspensions were studied to evaluate the suitability of discrete site distribution model to fit potentiometric data for determination and characterization of ionizable groups presents in these materials. The polyelectrolytes studied were: commercial humic acid from Aldrich, humic acid isolated from vermicompost, mixed species of microalgae Spirulina, alginic acid and polyacrylic acid of molar masses 2000 and 250000 g/mol. Potentiometric titrations were performed in different ionic media to evaluate the effect of eletrostatic interactions on the titration data. Titrations were perfomed at 25°C, and the data were treated bya linear method based on Modified Gran Functions, as well as by a multiparametric Non-Linear Regression method. The results obtained for the vermicompost humic acid and Spirulina were independent of the ionic strength, suggesting that the chemical heterogeneity plays the major role in the acid base properties of these materials. Thus, the discrete site distribution model is well suited to characterize these materials. For the other polyelectrolytes studied, the influence of eletrostatic interactions was noticed. The discrete site distribution model was able to determine the total stoichiometry of the ionizable groups, but the ionization constants and the distribution of site concentration were dependent on the ionic strength and molar mass of these polyelectrolyte

Determination of opiates in hair by capillary electrophores (CE)

A análise química para a verificação do uso de drogas de abuso vem sendo requisitada com o objetivo de identificar o usuário para que medidas de prevenção e controle possam ser tomadas uma vez que o seu uso está atingindo indivíduos de variadas faixas etárias e camadas sociais. O cabelo é uma matriz biológica interessante de se trabalhar pois não requer cuidados especiais para seu transporte e armazenamento e além disso é de difícil adulteração. O presente projeto de pesquisa teve como objetivo o desenvolvimento de metodologias analíticas altemativas para a separação de 15 opióides, em cabelo, utilizando a eletroforese capilar (CE). Foi desenvolvida uma metodologia de extração inédita para a digestão das amostras de cabelo utilizando-se a extração em fase sólida com cartucho de fase estacionária trocadora de íons (MCX) os extratos obtidos foram analisados via CE utilizando-se com eletrólito de separação tampão fosfato 20 mmol/l, pH 2,5; injeção eletrocinética da amostra (5 s/5 kV); 25 kV durante a análise; detecção em 200 nm e 25°C de temperatura. As análises foram feitas utilizando-se uma coluna capilar de sílica fundida de 75 &#181;m de diâmetro interno, Lt =47 cm e Lefe =40 cm. A metodologia desenvolvida e, especificamente validada para morfina, foi aplicada a um conjunto de 100 amostras da área clínica (cabelo de 35 pacientes sob medicação a base e de morfina). A validação do método proposto para a determinação de morfina em amostras de cabelo apresentou boa linearidade (R > 0,99), valores de limite de detecção e quantificação da ordem de 0,064 mg/L (ou 0,12 ng de morfina/mg de cabelo) e 0,214 mg/L (ou 0,37 ng morfina/mg de cabelo) respectivamente; com precisão e exatidão adequadas (erro relativo 0.99), limit of detection and quantifieation, 0.064 mg/L (0.12 ng of morphine per mg of hair) and 0.214 mg/L (0.37 ng of morphine per mg of hair), respectively, with appropriate selectivity and specificity, tested for four major interfering eompounds (morphine-3&#946;D-glucuronide, nalorphine, clonidine and codeine). Hair analyses of over 100 samples from c.a. 35 patients (Grupo da Dor, Hospital das Clínicas, Universidade de São Paulo, HC-FMUSP) suffering from radieular or medullar lesion, receiving morphine by implantable intrathecal systems were eondueted. Levels of morphine in the patients hair was found in the range of 1.3-18.4 ng/mg

Categorization of <i>Z. aethiopica</i> spathe transcriptome into KEGG biological categories.

<p>A. Total KEGG biological categories contigs distribution; B. Metabolism biological category distribution of contigs percentage.</p

Secondary Metabolism Pathways for <i>Zantedeschia aethiopica</i> assigned by KEGG Orthology (KO).

<p>Secondary Metabolism Pathways for <i>Zantedeschia aethiopica</i> assigned by KEGG Orthology (KO).</p

Final molecular dynamics scores for <i>Zantedeschia aethiopica</i> lipid transfer protein (LTP) docking with lipid ligands.

a<p>Data generated by comparing the structure at 0 ns and 50 ns.</p>b<p>The RMSD evolution along the time is available in <a href="http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0090487#pone.0090487.s014" target="_blank">Figure S14</a>.</p>c<p>Excluding the polyproline tail, this value is reduced to 4.117.</p