DESENVOLVIMENTO INICIAL E QUANTIFICAÇÃO DE PROTEÍNAS DO MILHO APÓS INOCULAÇÃO COM NOVAS ESTIRPES DE Azospirillum brasilense

O uso indiscriminado de fertilizantes nitrogenados na cultura do milho ocasiona poluição ambiental. A fixação biológica do nitrogênio (FBN) é uma alternativa para a redução desses químicos em campo. Bactérias do gênero Azospirillum estão entre as mais importantes envolvidas na FBN em gramíneas. Portanto, o objetivo do trabalho foi analisar a germinação e o desenvolvimento inicial, bem como quantificar as proteínas totais do milho após a inoculação com diferentes estirpes de Azospirillum brasilense isoladas de gramíneas do Pantanal Sul-Mato-Grossense. O experimento foi inteiramente casualizado com três repetições de 50 sementes para os seguintes tratamentos: testemunha sem inoculação; inoculação com estirpes MAY1, MAY12 e BR-11001; e inoculante comercial contendo as estirpes AbV5 e AbV6. Os parâmetros avaliados foram germinação de sementes, primeira contagem de germinação, massa seca da parte aérea e das raízes de plântulas e proteínas totais das folhas. A inoculação não influenciou significativamente na germinação. A massa seca da parte aérea e de raízes foi maior com inoculação de MAY12 e inoculante comercial. Resultados na quantificação de proteína mostraram que sementes inoculadas com MAY12 (3628 µg mL-1) possuem maiores concentrações de proteínas totais. Portanto, a inoculação com MAY12 proporcionou efeitos positivos de incremento de massa seca e proteínas totais

Molecular biology of genes involved in Apis mellifera Juvenile Hormone metabolism

O Hormônio Juvenil (HJ) é um sesquiterpenóide que participa de diversas funções do ciclo de vida de insetos. Em Apis mellifera o HJ está envolvido também com o processo de diferenciação de castas e polietismo etário. Neste trabalho, genes participantes da degradação e das vias de síntese do HJ nos corpora allata (CA) foram identificados a partir das seqüências disponibilizadas pelo sequenciamento do genoma de A. mellifera. A identificação destes genes baseou-se em análises funcionais, como interferência por RNA fita dupla, similaridade entre seqüências, expressão tecido-específica e busca por motivos conservados. Análises de quantificação dos transcritos destes genes revelaram padrões condizentes com os títulos de HJ e mostraram que o balanço entre as vias de síntese e degradação deste hormônio age em conjunto para regular os títulos de HJ. Uma importante associação entre a degradação do HJ pelas enzimas esterase do HJ e epóxido hidrolase do HJ com o processo de diferenciação dos ovários, que ocorre durante o estágio larval, foi estabelecida. Estas enzimas parecem atuar ativamente na manutenção dos níveis de HJ durante o processo de diferenciação de castas. A alimentação mostrou ser um processo de suma importância sobre o metabolismo do HJ durante a vida adulta de operárias, em adição ao controle exercido pela alimentação já descrito durante o período larval, que leva à diferenciação de castas distintas. A execução deste trabalho contribuiu de maneira significativa para o conhecimento deste sistema instigante que controla toda a homeostasia em uma colônia do inseto social, Apis mellifera.The sequisterpenoid, Juvenile Hormone (JH), is a key regulator in many aspects of insect life. In the Honey bee, Apis mellifera¸ JH is additionally involved in caste differentiation and also in age task performance during adult worker life. Herein, we identified genes coding to JH synthesis enzymes pathway in corpora allata and degradation in hemolymph and tissues based on sequences from Genome Sequencing Consortium. The identification of those genes involved functional assays as RNA interference, expression levels in specific tissues, search for functional motifs and also similarity among sequences. The results showed that a balance between synthesis and degradation occurs to the maintenance of hemolymph JH titers. An association between JH degradation by the enzymes, JH esterase and JH epoxide hydrolase, and ovary differentiation during larval stage was established. JH degradation showed to act together with the JH synthesis process to maintain the cast-specific titers of JH, which is essential to females development into castes. The nutrition status in Honey bee adult workers is an important mechanism controlling JH metabolism, in the same way it was observed previously for larvae development. The progress of this work contributed significantly to the knowledge of this amazing social insect life, A. mellifera

Honey bee (Apis mellifera) Juvenile Hormone Esterase Gene Structure and its Rule During Post-Embryonic Development and Caste Differentiation.

Os hormônios juvenis (HJ) são uma classe de sesquiterpenóides que executam um papel crucial no desenvolvimento dos insetos. O HJ modula a ação de ecdisona, prevenindo a metamorfose nos estágios larvais. Os títulos deste honnônio são determinados pela sua síntese nos Corpora Allata e pela atividade hidrolítica de uma esterase específica (EHJ -Esterase do Hormônio Juvenil), um membro da família das carboxiesterases (3.1.1.1), que transforma o HJ em um metabólito considerado inativo (HJ-ácido). O HJ está intimamente envolvido no desenvolvimento e diferenciação de castas em A. mellifera; os títulos de hormônio diferem consideravelmente durante o desenvolvimento das castas. A metodologia ORESTES (Open-Reading-Frame-Expressed-Sequence- Tags) foi usada para a obtenção da seqüência do gene da EHJ. Vinte e seis clones que mostraram homologia com a seqüência da EHJ de outros insetos foram usados para a construção de primers para a análise da expressão do gene em experimentos de RT-PCR. O fragmento obtido pela amplificação utilizando estes primers mostrou alta identidade com as EHJ de Drosophila melanogaster e Tenebrio molitor em nível de aminoácidos. A primeira fita de cDNA foi sintetizada usando RNA total e usada como molde para PCR. A normalização foi feita utilizando-se a expressão do gene da actina de A. mellifera. O gene da EHJ é mais expresso em corpo gorduroso e epitélío do intestino. O pico de expressão do gene em operárias foi observado nos estágios que antecedem a metamorfose (L5F e L5S), após este período ocorre diminuição de expressão do gene em pré-pupas e pupas jovens e um aumento de expressão no final do período pupal e adultos de até 15 dias. A atividade do gene da EHJ está relacionada aos títulos de HJ durante o desenvolvimento, o que sugere a importância da EHJ para que a metamorfose ocorra normalmente. Os níveis de mRNA da EHJ foram quantificados nas castas e sexos. Operárias mostraram a maior expressão do gene durante os estágios de L3, L4, L5F1 e L5S1. Em rainhas, a expressão aumenta em pré-pupa, ao contrário do que ocorre em operárias. Os menores níveis de expressão ocorrem em zangões. A expressão do gene da EHJ é menor quando o HJ é essencial para o desenvolvimento das características de rainhas, o que ocorre nos estágios larvais mais jovens, podendo ser estabelecida relação direta entre o HJ e os níveis de mRNA da EHJ durante o desenvolvimento e manutenção de características de cada casta. O gene mostrou menor expressão em ovários de rainhas nos estágios larvais, isto pode ter importância na manutenção dos níveis de HJ para que este órgão seja protegido de degeneração, garantindo seu desenvolvimento normal. Já que os níveis de HJ são diferentes nas castas e sexos, a atividade diferencial do gene da EHJ aparentemente é um elemento chave na manutenção dos tipos morfológicos nesta complexa sociedade. O gene foi iníbido pela aplicação de 20E em pupas, assim, sugerimos que o gene é induzido pela presença de HJ, como ocorre nas fases larvais jovens e após a emergência, e inibido na presença de ecdisteróides, já que os resultados obtidos neste trabalho mostram que o gene da EHJ está reprimido quando os títulos de ecdisteróides estão elevados nas fases pupais.The juvenile hormones (JH) are a class of sesquiterpenoids that play a crucial role in insect development. JH modulate the activity of ecdysone, preparing for metamorphosis at the end of the larval phase. The titers of this hormone are mainly determined by synthesis in the corpora allata and by the hydrolytic activity of a specific esterase (JHE - Juvenile Hormone Esterase), a carboxylesterase family member (3.1.1.1), which transforms JH into a metabolite considered inactive (JHacid). JH is intimately involved in Apis mellifera development and caste differentiation; the hormone titers differ considerably in developing queens and workers. The ORESTES (Open-Reading-Frame-Expressed-Sequence-Tags) methodology was used to obtain the JHE gene sequence. Twenty six clone sequences that showed homology with JHEs of other insects were used to construct specific primers to perform RT-PCR, in order to analyze JHE gene expression. The fragment amplified using these primers showed high identity with the JHE of Drosophila melanogaster and Tenebrio molitor at amino acid level. First strand cDNA was synthesized using total RNA and used as template for PCR. A. mellifera actin gene expression levels were used for normalization. The JHE gene is highly expressed in fat body and gut epithelium. The highest peak of JHE gene expression in workers was observed in the stages before metamorphosis, i.e. L5F and L5S, after which there is a decrease in the gene expression of pre-pupae and young pupae, with a increase at the end of pupal stages, and in the adult stages (until 15 days). The JHE gene activity is extremely related with the JH titers during the development, what suggests the importance of JHE enzyme activity to the normal metamorphosis. We quantified JHE mRNA levels in the castes and sexes of A. mellifera. Workers have the highest JHE gene expression levels during L3, L4, L5F1 and L5S1. In queens, there is an increase of JHE gene expression in pre-pupae, otherwise in works this stage shows a decrease in JHE expression. The lowest expression levels occur in drones. JHE expression is lower when JH is essential for the development of queen characteristics, what occurs during the early phases. Therefore it is possible to establish a direct relationship between JH and JHE mRNA levels during development and maintenance of the characteristics in each caste. The gene shows low expression levels in queens ovaries during larval stages where it may be important to the maintenance of JH levels, in order to protect this organ from degeneration, and to warrant a normal development. Since the levels of JH are different in the castes and sexes, the differential activity of the JHE gene apparently plays a key role in the maintenance of the morphotypes of this complex insect society. The gene was inhibited by 20E application in pupae, so we can suggest that the gene is induced by JH presence like we detected during larval stages and after emergence, and inhibited by ecdysteroids, since the data obtained in this work suggest that the JHE gene is repressed when the ecdysteroids titers are elevated

Honey bee (Apis mellifera) Juvenile Hormone Esterase Gene Structure and its Rule During Post-Embryonic Development and Caste Differentiation.

Os hormônios juvenis (HJ) são uma classe de sesquiterpenóides que executam um papel crucial no desenvolvimento dos insetos. O HJ modula a ação de ecdisona, prevenindo a metamorfose nos estágios larvais. Os títulos deste honnônio são determinados pela sua síntese nos Corpora Allata e pela atividade hidrolítica de uma esterase específica (EHJ -Esterase do Hormônio Juvenil), um membro da família das carboxiesterases (3.1.1.1), que transforma o HJ em um metabólito considerado inativo (HJ-ácido). O HJ está intimamente envolvido no desenvolvimento e diferenciação de castas em A. mellifera; os títulos de hormônio diferem consideravelmente durante o desenvolvimento das castas. A metodologia ORESTES (Open-Reading-Frame-Expressed-Sequence- Tags) foi usada para a obtenção da seqüência do gene da EHJ. Vinte e seis clones que mostraram homologia com a seqüência da EHJ de outros insetos foram usados para a construção de primers para a análise da expressão do gene em experimentos de RT-PCR. O fragmento obtido pela amplificação utilizando estes primers mostrou alta identidade com as EHJ de Drosophila melanogaster e Tenebrio molitor em nível de aminoácidos. A primeira fita de cDNA foi sintetizada usando RNA total e usada como molde para PCR. A normalização foi feita utilizando-se a expressão do gene da actina de A. mellifera. O gene da EHJ é mais expresso em corpo gorduroso e epitélío do intestino. O pico de expressão do gene em operárias foi observado nos estágios que antecedem a metamorfose (L5F e L5S), após este período ocorre diminuição de expressão do gene em pré-pupas e pupas jovens e um aumento de expressão no final do período pupal e adultos de até 15 dias. A atividade do gene da EHJ está relacionada aos títulos de HJ durante o desenvolvimento, o que sugere a importância da EHJ para que a metamorfose ocorra normalmente. Os níveis de mRNA da EHJ foram quantificados nas castas e sexos. Operárias mostraram a maior expressão do gene durante os estágios de L3, L4, L5F1 e L5S1. Em rainhas, a expressão aumenta em pré-pupa, ao contrário do que ocorre em operárias. Os menores níveis de expressão ocorrem em zangões. A expressão do gene da EHJ é menor quando o HJ é essencial para o desenvolvimento das características de rainhas, o que ocorre nos estágios larvais mais jovens, podendo ser estabelecida relação direta entre o HJ e os níveis de mRNA da EHJ durante o desenvolvimento e manutenção de características de cada casta. O gene mostrou menor expressão em ovários de rainhas nos estágios larvais, isto pode ter importância na manutenção dos níveis de HJ para que este órgão seja protegido de degeneração, garantindo seu desenvolvimento normal. Já que os níveis de HJ são diferentes nas castas e sexos, a atividade diferencial do gene da EHJ aparentemente é um elemento chave na manutenção dos tipos morfológicos nesta complexa sociedade. O gene foi iníbido pela aplicação de 20E em pupas, assim, sugerimos que o gene é induzido pela presença de HJ, como ocorre nas fases larvais jovens e após a emergência, e inibido na presença de ecdisteróides, já que os resultados obtidos neste trabalho mostram que o gene da EHJ está reprimido quando os títulos de ecdisteróides estão elevados nas fases pupais.The juvenile hormones (JH) are a class of sesquiterpenoids that play a crucial role in insect development. JH modulate the activity of ecdysone, preparing for metamorphosis at the end of the larval phase. The titers of this hormone are mainly determined by synthesis in the corpora allata and by the hydrolytic activity of a specific esterase (JHE - Juvenile Hormone Esterase), a carboxylesterase family member (3.1.1.1), which transforms JH into a metabolite considered inactive (JHacid). JH is intimately involved in Apis mellifera development and caste differentiation; the hormone titers differ considerably in developing queens and workers. The ORESTES (Open-Reading-Frame-Expressed-Sequence-Tags) methodology was used to obtain the JHE gene sequence. Twenty six clone sequences that showed homology with JHEs of other insects were used to construct specific primers to perform RT-PCR, in order to analyze JHE gene expression. The fragment amplified using these primers showed high identity with the JHE of Drosophila melanogaster and Tenebrio molitor at amino acid level. First strand cDNA was synthesized using total RNA and used as template for PCR. A. mellifera actin gene expression levels were used for normalization. The JHE gene is highly expressed in fat body and gut epithelium. The highest peak of JHE gene expression in workers was observed in the stages before metamorphosis, i.e. L5F and L5S, after which there is a decrease in the gene expression of pre-pupae and young pupae, with a increase at the end of pupal stages, and in the adult stages (until 15 days). The JHE gene activity is extremely related with the JH titers during the development, what suggests the importance of JHE enzyme activity to the normal metamorphosis. We quantified JHE mRNA levels in the castes and sexes of A. mellifera. Workers have the highest JHE gene expression levels during L3, L4, L5F1 and L5S1. In queens, there is an increase of JHE gene expression in pre-pupae, otherwise in works this stage shows a decrease in JHE expression. The lowest expression levels occur in drones. JHE expression is lower when JH is essential for the development of queen characteristics, what occurs during the early phases. Therefore it is possible to establish a direct relationship between JH and JHE mRNA levels during development and maintenance of the characteristics in each caste. The gene shows low expression levels in queens ovaries during larval stages where it may be important to the maintenance of JH levels, in order to protect this organ from degeneration, and to warrant a normal development. Since the levels of JH are different in the castes and sexes, the differential activity of the JHE gene apparently plays a key role in the maintenance of the morphotypes of this complex insect society. The gene was inhibited by 20E application in pupae, so we can suggest that the gene is induced by JH presence like we detected during larval stages and after emergence, and inhibited by ecdysteroids, since the data obtained in this work suggest that the JHE gene is repressed when the ecdysteroids titers are elevated

Molecular biology of genes involved in Apis mellifera Juvenile Hormone metabolism

O Hormônio Juvenil (HJ) é um sesquiterpenóide que participa de diversas funções do ciclo de vida de insetos. Em Apis mellifera o HJ está envolvido também com o processo de diferenciação de castas e polietismo etário. Neste trabalho, genes participantes da degradação e das vias de síntese do HJ nos corpora allata (CA) foram identificados a partir das seqüências disponibilizadas pelo sequenciamento do genoma de A. mellifera. A identificação destes genes baseou-se em análises funcionais, como interferência por RNA fita dupla, similaridade entre seqüências, expressão tecido-específica e busca por motivos conservados. Análises de quantificação dos transcritos destes genes revelaram padrões condizentes com os títulos de HJ e mostraram que o balanço entre as vias de síntese e degradação deste hormônio age em conjunto para regular os títulos de HJ. Uma importante associação entre a degradação do HJ pelas enzimas esterase do HJ e epóxido hidrolase do HJ com o processo de diferenciação dos ovários, que ocorre durante o estágio larval, foi estabelecida. Estas enzimas parecem atuar ativamente na manutenção dos níveis de HJ durante o processo de diferenciação de castas. A alimentação mostrou ser um processo de suma importância sobre o metabolismo do HJ durante a vida adulta de operárias, em adição ao controle exercido pela alimentação já descrito durante o período larval, que leva à diferenciação de castas distintas. A execução deste trabalho contribuiu de maneira significativa para o conhecimento deste sistema instigante que controla toda a homeostasia em uma colônia do inseto social, Apis mellifera.The sequisterpenoid, Juvenile Hormone (JH), is a key regulator in many aspects of insect life. In the Honey bee, Apis mellifera¸ JH is additionally involved in caste differentiation and also in age task performance during adult worker life. Herein, we identified genes coding to JH synthesis enzymes pathway in corpora allata and degradation in hemolymph and tissues based on sequences from Genome Sequencing Consortium. The identification of those genes involved functional assays as RNA interference, expression levels in specific tissues, search for functional motifs and also similarity among sequences. The results showed that a balance between synthesis and degradation occurs to the maintenance of hemolymph JH titers. An association between JH degradation by the enzymes, JH esterase and JH epoxide hydrolase, and ovary differentiation during larval stage was established. JH degradation showed to act together with the JH synthesis process to maintain the cast-specific titers of JH, which is essential to females development into castes. The nutrition status in Honey bee adult workers is an important mechanism controlling JH metabolism, in the same way it was observed previously for larvae development. The progress of this work contributed significantly to the knowledge of this amazing social insect life, A. mellifera

L'utilisation des EPS à la conception des réacteurs futurs

Jusqu'à présent, compte tenu des connaissances et de l'expérience des centrales nucléaires, les règles et normes déterministes ont constitué en général le fondement de la conception d'une installation nucléaire. Les analyses probabilistes ont cependant apporté un moyen complémentaire et efficace de "mesurer" et d'améliorer la sûreté de ce type d'installation. A cette fin, Framatome ANP a développé, et depuis 1972 appliqué les techniques probabilistes pour "mesurer le niveau de sûreté" de ses réacteurs, identifier les améliorations à apporter à la conception et vérifier lorsque des objectifs de risque étaient imposés, le respect de ceux-ci. Pour la conception des réacteurs futurs, les techniques probabilistes sont utilisées comme outil d'aide à la conception et comme moyen d'assurer des performances améliorées

Horário de atividade de machos de Euglossinae (Hymenoptera, Apidae) em um fragmento de floresta semidecídua no Norte do Estado do Paraná Male Euglossinae bees (Hymenoptera, Apidae) daily activity in a semi-deciduous forest fragment in Northern Paraná, Brazil

A atividade diária de machos de Euglossinae foi estudada em um fragmento de floresta semidecídua no norte do Estado do Paraná. Machos atraídos às iscas-odores foram amostrados quinzenalmente, durante 12 meses, das 8:00 às 15:00 horas. No total, 434 machos de 9 espécies foram coletados. <em>Eufriesea violacea</em> foi a espécie que visitou mais cedo as iscas, com maior pico de atividade das 9:00 às 11:00 horas. As demais espécies visitaram as iscas, preferencialmente, das 9:00 às 14:00 horas. Uma nítida diferença nos horários de visita das abelhas foi observada entre as estações quente-chuvosa e fria-seca. Na estação quente-chuvosa a maior freqüência de visitas deu-se das 9:00 às 14:00 horas e machos foram coletados em todos os horários. Na estação fria-seca a maior atividade ocorreu entre 11:00 e 14:00 horas e não houve visitas entre 8:00 e 10:00 horas. Durante esta estação a temperatura foi um fator que influenciou diretamente a atividade das abelhas.<br>Euglossinae bee fauna daily activity was studied in a semideciduous forest in the state of Paraná, southern Brazil. Male euglossine bees, attracted by chemical baits, were sampled twice a month for one year, from 8:00 a.m. to 3:00 p.m. Over this period, 434 males from 9 Euglossinae species were collected. <em>Eufriesea violacea</em> visited the baits earlier than the other species, showing an activity peak between 9:00 a.m. and 11:00 a.m. The other species visited the baits more often between 9:00 a.m. and 2:00 p.m. A significant difference in daily activity was observed comparing the warm-wet months with the cold-dry months. During warm-wet season, males were collected during all sampling periods, but the higher bait visitation frequency occurred from 9:00 a.m. to 2:00 p.m. During cold-dry season, the higher frequency was from 11:00 a.m. to 2:00 p.m. and no visitation was done between 8:00 a.m. and 10:00 a.m. Temperature during cold-dry season directly influenced the bee's activity

The juvenile hormone (JH) epoxide hydrolase gene in the honey bee (Apis mellifera) genome encodes a protein which has negligible participation in JH degradation

Epoxide hydrolases are multifunctional enzymes that are best known in insects for their role in juvenile hormone (JH) degradation. Enzymes involved in JH catabolism can play major roles during metamorphosis and reproduction, such as the JH epoxide hydrolase (JHEH), which degrades JH through hydration of the epoxide moiety to form JH diol, and JH esterase (JHE), which hydrolyzes the methyl ester to produce JH acid. In the honey bee, JH has been co-opted for additional functions, mainly in caste differentiation and in age-related behavioral development of workers, where the activity of both enzymes could be important for JH titer regulation. Similarity searches for jheh candidate genes in the honey bee genome revealed a single Amjheh gene. Sequence analysis, quantification of Amjheh transcript levels and Western blot assays using an AmJHEH-specific antibody generated during this study revealed that the AmJHEH found in the fat body shares features with the microsomal JHEHs from several insect species. Using a partition assay we demonstrated that AmJHEH has a negligible role in JH degradation, which, in the honey bee, is thus performed primarily by JHE. High AmJHEH levels in larvae and adults were related to the ingestion of high loads of lipids, suggesting that AmJHEH has a role in dietary lipid catabolism. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.FAPESP Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de So Paulo, Brazil (FAPES)[2005/03926-5

Validation of reference genes for gene expression studies in the honey bee, Apis mellifera, by quantitative real-time RT-PCR

For obtaining accurate and reliable gene expression results it is essential that quantitative real-time RT-PCR (qRT-PCR) data are normalized with appropriate reference genes. The current exponential increase in postgenomic studies on the honey bee, Apis mellifera, makes the standardization of qRT-PCR results an important task for ongoing community efforts. For this aim we selected four candidate reference genes (actin, ribosomal protein 49, elongation factor 1-alpha, tbp-association factor) and used three software-based approaches (geNorm, BestKeeper and NormFinder) to evaluate the suitability of these genes as endogenous controls. Their expression was examined during honey bee development, in different tissues, and after juvenile hormone exposure. Furthermore, the importance of choosing an appropriate reference gene was investigated for two developmentally regulated target genes. The results led us to consider all four candidate genes as suitable genes for normalization in A. mellifera. However, each condition evaluated in this study revealed a specific set of genes as the most appropriated ones

Validation of reference genes for gene expression studies in the honey bee, Apis mellifera, by quantitative real-time RT-PCR

For obtaining accurate and reliable gene expression results it is essential that quantitative real-time RT-PCR (qRT-PCR) data are normalized with appropriate reference genes. The current exponential increase in postgenomic studies on the honey bee, Apis mellifera, makes the standardization of qRT-PCR results an important task for ongoing community efforts. For this aim we selected four candidate reference genes (actin, ribosomal protein 49, elongation factor 1-alpha, tbp-association factor) and used three software-based approaches (geNorm, BestKeeper and NormFinder) to evaluate the suitability of these genes as endogenous controls. Their expression was examined during honey bee development, in different tissues, and after juvenile hormone exposure. Furthermore, the importance of choosing an appropriate reference gene was investigated for two developmentally regulated target genes. The results led us to consider all four candidate genes as suitable genes for normalization in A. mellifera. However, each condition evaluated in this study revealed a specific set of genes as the most appropriated ones