The source of the river as a nursery for microbial diversity

Bacteria are highly diverse and ubiquitous organisms that play a key role as drivers for ecosystem processes. The application of NGS (next-generation sequencing technologies) for 16S analysis has been broadly used for understanding bacterioplankton composition and structure. Most of studies conducted on aquatic ecosystems with 16S NGS have been in seawater and lakes. A few studies using NGS have been conducted in river environments and have suggested the presence of a bacterial seed-bank. We performed 16S highly variable V4 region high-throughput analysis in the Sinos River, which is located in one of most important Brazilian industrial centers. This region has several contrasts in its environmental characteristics, presenting a longitudinal gradient of eutrophication and making it a remarkable study site for observing the dynamics of bacterioplankton. We demonstrated consistent evidence for the existence of a bacterial seed-bank and its longitudinal persistence. Seasonal shifts reinforce the importance of the source of the river in maintaining the bacterial seed-bank that spreads throughout the river. Therefore, the preservation of the source of the river is important not only for hydrologic reasons but also to maintain the microbial composition and the ecological integrity of the river

Influências do espaço e do tempo nas comunidades microbianas ao longo do Rio dos Sinos

Ambientes aquáticos são essenciais para quase todas as formas de vida na Terra. Suas comunidades microbianas são responsáveis por controlar processos biogeoquímicos importantes nestes ecossistemas. Nos últimos anos, ocorreu um considerável aumento no número de estudos relacionando fatores e processos ambientais e comunidades microbianas em ambientes aquáticos. Uma das principais razões para o crescimento destes estudos foram os avanços das tecnologias de sequenciamento de DNA, que permitiram o desenvolvimento de novas abordagens, proporcionando um momento único para o campo da microbiologia. A aplicação de sequenciamento de nova geração para analisar regiões do gene do RNA ribossomal 16S (rRNA 16S) tem sido amplamente utilizada para a compreensão da composição, estrutura e respostas ambientais do bacterioplâncton. Os rios são ambientes importantes, tanto em uma perspectiva ecológica quanto econômica. No entanto, a base de nosso conhecimento sobre a dinâmica microbiana aquática se baseia principalmente em estudos ambientais de água do mar e lagos. Nesta tese, foi realizado o sequenciamento em larga escala da região V4 do gene rRNA 16S em amostras coletadas ao longo do Rio dos Sinos. Este rio está localizado em um dos centros industriais brasileiros mais importantes e apresenta várias características ambientais contrastantes, além de um gradiente longitudinal de eutrofização, assim, tornando-se um local notável para o estudo da dinâmica do bacterioplâncton. Neste trabalho, foi testada a influência do espaço e do tempo como variáveis para o processo de estruturação das comunidades microbianas, bem como influências sazonais e longitudinais para suas dinâmicas ecológicas. Foram demonstradas evidências consistentes para a existência de um perfil bacteriano na nascente do rio e a sua persistência ao longo do curso de água analisado. Mudanças sazonais reforçam a importância da nascente do rio na manutenção do reservatório bacteriano que é dispersado ao longo de todo o rio. Além disso, também existe uma pequena influência do espaço para determinar a estrutura das comunidades microbianas onde, amostras separadas por 63 km de curso de água são quase tão semelhantes entre si quanto as amostras de um mesmo local, coletadas com uma diferença de 15 minutos. Portanto, a preservação da fonte do rio é importante não apenas por razões hidrológicas, mas também para manter a composição e a integridade microbiana do rio.Aquatic environments are essential for almost all Earth living forms. Their microbial communities are responsible for driven the most important biogeochemical processes in these ecosystems. Only in the past few years, we began to understand about the factors and processes that orchestrate the microbial community in these environments. One reason for this delay was the lack of proper tools. With advances in new sequencing technologies, new approaches are providing an unique moment for the microbiology field. The application of next-generation sequencing for 16S rRNA analysis has been broadly used for understanding bacterioplankton composition, structure and environmental responses. Rivers are important environments, for both ecological and economic perspectives. However, the basis of our knowledge about aquatic microbial dynamics relies mostly in seawater and lakes environmental studies. We performed high-throughput analysis of 16S rRNA highly variable V4 region in samples from the Sinos River, which is located in one of most important Brazilian industrial centers. This region has several contrasts in its environmental characteristics, presenting a longitudinal gradient of eutrophication and making it a remarkable study site for observing the dynamics of bacterioplankton. In this work, we tested the influence of space and time as variables for the microbial community structuring process, as well as, seasonal and longitudinal influences for their ecological dynamics. We demonstrated consistent evidence for the existence of a bacterial seed-bank and its longitudinal persistence. Seasonal shifts reinforce the importance of the source of the river in maintaining the bacterial seed-bank that spreads throughout the river. Besides, our results also suggest a lower influence of the space to determine the microbial community structure, where, samples separated by 63 km of watercourse are almost as dissimilar as the samples from the same site, collected with a difference of fifteen minutes. Therefore, the preservation of the source of the river is important not only for hydrologic reasons but also to maintain the microbial composition and the ecological integrity of the river

Hipertensão arterial instigada por drogas: análise de indicadores de risco

This study aims to expose the main concepts about drug-induced arterial hypertension and indicate the best management of the disease. And as secondary objectives, demonstrate the drugs that can potentiate the disease and assist health professionals in making better decisions for multidisciplinary treatment. A review of articles was carried out in the databases Medical Literature Analysis and Retrievel System Online (MEDLINE), Scientific Electronic Library Online (SciELO), Literatura Latino-Americana e do Caribe em Ciências da Saúde (LILACS), Directory of Open Access Journals ( DOAJ) and PubMed, with the following Health Sciences Descriptors (DeCS): Drugs; Hypertension; Secondary. Selecting articles between the periods of 2002 and 2023, in English, Portuguese, English and Spanish, to increase the level of relevance and quality of the review. Due to these descriptions, 1029 articles were found, and the titles, abstracts and results were analyzed. Therefore, filters were used based on: containing main subjects (HAS management), availability of the broad and complete version, containing keywords, languages: Portuguese, English and Spanish and the period from 2002 to 2023. It is understood that the Hypertension is a key disease for poor therapeutic outcomes and a risk factor for several pathologies. The worldwide prevalence is indelible and the vast mortality rates overshadow medical science. In this context, drug-induced hypertension is yet another problem that requires interventions and studies to avoid future complications, such as an increase in heart disease. Cases where the drug cannot be suspended must be analyzed and alternative and precise goals and therapeutic lines must be outlined. In addition to excluding any contact with drugs of illicit origin or inappropriate substances that affect the body.Este estudio tiene como objetivo exponer los principales conceptos sobre la hipertensión arterial inducida por fármacos e indicar el mejor manejo de la enfermedad. Y como objetivos secundarios, demostrar los fármacos que pueden potenciar la enfermedad y ayudar a los profesionales de la salud a tomar mejores decisiones para un tratamiento multidisciplinario. Se realizó una revisión de artículos en las bases de datos Medical Literature Analysis and Retrievel System Online (MEDLINE), Scientific Electronic Library Online (SciELO), Literatura Latino-Americana e do Caribe em Ciências da Saúde (LILACS), Directory of Open Access Journals ( DOAJ) y PubMed, con los siguientes Descriptores de Ciencias de la Salud (DeCS): Medicamentos; Hipertensión; Secundario. Seleccionar artículos entre los períodos de 2002 y 2023, en inglés, portugués, inglés y español, para aumentar el nivel de relevancia y calidad de la revisión. Gracias a estas descripciones se encontraron 1029 artículos y se analizaron los títulos, resúmenes y resultados. Por lo tanto, se utilizaron filtros basados ​​en: contenido de temas principales (gestión HAS), disponibilidad de la versión amplia y completa, contenido de palabras clave, idiomas: portugués, inglés y español y el período de 2002 a 2023. Se entiende que la Hipertensión es una Enfermedad clave para malos resultados terapéuticos y factor de riesgo para varias patologías. La prevalencia mundial es indeleble y las enormes tasas de mortalidad eclipsan la ciencia médica. En este contexto, la hipertensión inducida por fármacos es un problema más que requiere intervenciones y estudios para evitar complicaciones futuras, como el aumento de enfermedades cardíacas. Se deben analizar los casos en los que no se puede suspender el fármaco y trazar objetivos y líneas terapéuticas alternativas y precisas. Además de excluir cualquier contacto con drogas de origen ilícito o sustancias inapropiadas que afecten el organismo.Esse estudo objetiva expor os principais conceitos sobre a hipertensão arterial induzida por drogas e indicar o melhor manuseio da doença. E como objetivos secundários, demonstrar as drogas que podem potencializar a doença e auxiliar os profissionais de saúde nas melhores tomadas de decisões para o tratamento multiprofissional. Foi  realizada  uma  revisão  de  artigos  nas  bases  de  dados  Medical  Literature Analysis  and  Retrievel  System  Online  (MEDLINE),  Scientific  Electronic  Library  Online (SciELO), Literatura  Latino-Americana  e  do  Caribe  em  Ciências  da  Saúde  (LILACS), Directory of Open Access Journals (DOAJ) e PubMed, com os seguintes Descritores em Ciências  da  Saúde  (DeCS): Drogas; Hipertensão; Secundária. Selecionando artigos entre os períodos de 2002 a 2023, nos idiomas Inglês, Português, Inglês e Espanhol, para ampliar o nível de relevância e a qualidade da revisão. Por  conta  dessas  descrições,  foram  encontrados  1029 artigos,  sendo  analisados os  títulos,  resumos  e  resultados.  Logo,  foram  empregados  filtros  a  partir  de:  conter assuntos  principais  (manejo  do  HAS ),  disponibilidade  da  versão  ampla  e completa, conter as palavras-chaves, idiomas:  Português, Inglês e Espanhol e período de 2002 a 2023. Entende-se que a hipertensão é uma doença pilar para desfechos terapêuticos ruins e fator de risco para várias patologias. A prevalência mundial é indelével e as vastas taxas de mortalidades ofuscam a ciência médica. Neste contexto, a hipertensão instigada por drogas é mais uma problemática que necessita de intervenções e estudos para evitar complicações futuras, como o aumento das cardiopatias. Deve-se analisar os casos onde a droga não pode ser suspensa e traçar metas e linhas terapêuticas alternativas e precisas. Além de excluir qualquer contato por drogas de origem ilícita ou substância indevida que afeta o organismo

Influências do espaço e do tempo nas comunidades microbianas ao longo do Rio dos Sinos

Ambientes aquáticos são essenciais para quase todas as formas de vida na Terra. Suas comunidades microbianas são responsáveis por controlar processos biogeoquímicos importantes nestes ecossistemas. Nos últimos anos, ocorreu um considerável aumento no número de estudos relacionando fatores e processos ambientais e comunidades microbianas em ambientes aquáticos. Uma das principais razões para o crescimento destes estudos foram os avanços das tecnologias de sequenciamento de DNA, que permitiram o desenvolvimento de novas abordagens, proporcionando um momento único para o campo da microbiologia. A aplicação de sequenciamento de nova geração para analisar regiões do gene do RNA ribossomal 16S (rRNA 16S) tem sido amplamente utilizada para a compreensão da composição, estrutura e respostas ambientais do bacterioplâncton. Os rios são ambientes importantes, tanto em uma perspectiva ecológica quanto econômica. No entanto, a base de nosso conhecimento sobre a dinâmica microbiana aquática se baseia principalmente em estudos ambientais de água do mar e lagos. Nesta tese, foi realizado o sequenciamento em larga escala da região V4 do gene rRNA 16S em amostras coletadas ao longo do Rio dos Sinos. Este rio está localizado em um dos centros industriais brasileiros mais importantes e apresenta várias características ambientais contrastantes, além de um gradiente longitudinal de eutrofização, assim, tornando-se um local notável para o estudo da dinâmica do bacterioplâncton. Neste trabalho, foi testada a influência do espaço e do tempo como variáveis para o processo de estruturação das comunidades microbianas, bem como influências sazonais e longitudinais para suas dinâmicas ecológicas. Foram demonstradas evidências consistentes para a existência de um perfil bacteriano na nascente do rio e a sua persistência ao longo do curso de água analisado. Mudanças sazonais reforçam a importância da nascente do rio na manutenção do reservatório bacteriano que é dispersado ao longo de todo o rio. Além disso, também existe uma pequena influência do espaço para determinar a estrutura das comunidades microbianas onde, amostras separadas por 63 km de curso de água são quase tão semelhantes entre si quanto as amostras de um mesmo local, coletadas com uma diferença de 15 minutos. Portanto, a preservação da fonte do rio é importante não apenas por razões hidrológicas, mas também para manter a composição e a integridade microbiana do rio.Aquatic environments are essential for almost all Earth living forms. Their microbial communities are responsible for driven the most important biogeochemical processes in these ecosystems. Only in the past few years, we began to understand about the factors and processes that orchestrate the microbial community in these environments. One reason for this delay was the lack of proper tools. With advances in new sequencing technologies, new approaches are providing an unique moment for the microbiology field. The application of next-generation sequencing for 16S rRNA analysis has been broadly used for understanding bacterioplankton composition, structure and environmental responses. Rivers are important environments, for both ecological and economic perspectives. However, the basis of our knowledge about aquatic microbial dynamics relies mostly in seawater and lakes environmental studies. We performed high-throughput analysis of 16S rRNA highly variable V4 region in samples from the Sinos River, which is located in one of most important Brazilian industrial centers. This region has several contrasts in its environmental characteristics, presenting a longitudinal gradient of eutrophication and making it a remarkable study site for observing the dynamics of bacterioplankton. In this work, we tested the influence of space and time as variables for the microbial community structuring process, as well as, seasonal and longitudinal influences for their ecological dynamics. We demonstrated consistent evidence for the existence of a bacterial seed-bank and its longitudinal persistence. Seasonal shifts reinforce the importance of the source of the river in maintaining the bacterial seed-bank that spreads throughout the river. Besides, our results also suggest a lower influence of the space to determine the microbial community structure, where, samples separated by 63 km of watercourse are almost as dissimilar as the samples from the same site, collected with a difference of fifteen minutes. Therefore, the preservation of the source of the river is important not only for hydrologic reasons but also to maintain the microbial composition and the ecological integrity of the river

Aspectos funcionais e evolutivos da família WAK em Oryza Sativa

O ambiente é um sistema dinâmico que está sempre mudando e a capacidade de reconhecimento dessas modificações é uma característica crucial para a vida. A família gênica RLK (do inglês Receptor-Like Kinase) engloba as proteínas receptoras do tipo quinase que estão aptas a reconhecer sinais ambientais, através de seu domínio extracelular, e ativar uma cascata de sinalização por modificações pós-traducionais em outras proteínas utilizando a atividade de fosforilação de seu domínio quinase. A subfamília WAK (do inglês The Wall-Associated Kinase) pertence a família gênica RLK, sendo que algumas proteínas desta subfamília foram identificados associados fisicamente à parede celular, sugerindo estes genes como fortes candidatos para agir como sensores, ligando diretamente o ambiente extracelular com o citoplasma e desencadeando sinais intracelulares. Os genes WAK formam uma grande subfamília em arroz, com 130 genes descritos para a subespécie japonica, em comparação aos 27 genes WAK descritos para arabidopsis. A ausência de dados sobre a expansão desta subfamília e suas implicações nas plantas justifica uma análise evolutiva e estrutural entre os membros da subfamília WAK de arabidopsis e arroz, com uma comparação mais extensiva entre os genomas das subespécies de arroz indica e japonica. Quando a organização e os resíduos conservados do domínio quinase das WAKs foram comparados com a superfamília de proteínas quinases de eucariotos, a identificação de dois grupos distintos de WAKs tornou- se evidente em arabidopsis e arroz. Um grupo é formado somente por OsWAKs que provavelmente se expandiu depois da separação entre monocotiledônea- dicotiledônea, os quais derivaram para a classe de quinases não-RD. O outro grupo corresponde à classe RD-quinase, sendo esta a classe de quinase mais frequente entre os eucariotos, formado por ambos os genes AtWAK e OsWAK. Além disso, com os resultados de comparação entre os genomas das subespécies indica e japonica foi possível identificar uma grande variação com relação aos domínios das proteínas e ao padrão de expressão entre os genes OsWAK dessas subespécies. O conjunto de resultados sugere que as WAKs constituem duas subfamílias evolutivamente relacionadas, mas independentes: OsWAK-RD e WAK-nonRD. O reconhecimento desta divisão poderá contribuir para a compreensão das funções e regulação das WAKs.The environment is a dynamic system, which is always changing and the recognition of its modifications is a crucial feature for life. The RLK is a gene family of receptor quinase in plants that are able to recognize the environment signals, through its extracellular domain, and activating a signal cascade through the post-translational modifications of others protein using the phosphorylation activity from the quinase domain. The Wall-Associated Kinase (WAK) is a subfamily from RLK, with some members identified as associated to the cell wall, suggesting these genes are strong candidates to act as sensors directly linking the extracellular environment to the citoplasm and triggering intracellular signals. The WAK is a large subfamily in rice genome, with 130 genes being described in japonica, compared to the twenty-seven in A. thaliana. The absence of data about this gene subfamily expansion and their implications for plants, justify an evolutionary and structural analysis of A. thaliana and O. sativa members of the WAK subfamily, with a more extensive comparison between genomes of japonica and indica rice subspecies. When the organization of plant WAK domains and conserved residues are compared with those of other eukaryotes protein kinase superfamilies, the identification of two distinct groups of WAKs become evident in Arabidopsis and Rice. One group corresponds to a cluster containing just OsWAK that should have expanded after the monocot-dicot separation, which evolved to form a non-RD kinase class. The other group corresponds to the classical RD-kinases with both AtWAK and OsWAK representatives. Moreover, by comparing OsWAK from indica and japonica subspecies was possible to identify a large divergence in the protein domain features and gene pattern expression. We propose that plant WAKs constitutes two evolutionary related but independent subfamilies: the WAK-RD and the WAK- nonRD. The recognition of this division would contribute to the understanding of WAK function and regulation

Aspectos funcionais e evolutivos da família WAK em Oryza Sativa

O ambiente é um sistema dinâmico que está sempre mudando e a capacidade de reconhecimento dessas modificações é uma característica crucial para a vida. A família gênica RLK (do inglês Receptor-Like Kinase) engloba as proteínas receptoras do tipo quinase que estão aptas a reconhecer sinais ambientais, através de seu domínio extracelular, e ativar uma cascata de sinalização por modificações pós-traducionais em outras proteínas utilizando a atividade de fosforilação de seu domínio quinase. A subfamília WAK (do inglês The Wall-Associated Kinase) pertence a família gênica RLK, sendo que algumas proteínas desta subfamília foram identificados associados fisicamente à parede celular, sugerindo estes genes como fortes candidatos para agir como sensores, ligando diretamente o ambiente extracelular com o citoplasma e desencadeando sinais intracelulares. Os genes WAK formam uma grande subfamília em arroz, com 130 genes descritos para a subespécie japonica, em comparação aos 27 genes WAK descritos para arabidopsis. A ausência de dados sobre a expansão desta subfamília e suas implicações nas plantas justifica uma análise evolutiva e estrutural entre os membros da subfamília WAK de arabidopsis e arroz, com uma comparação mais extensiva entre os genomas das subespécies de arroz indica e japonica. Quando a organização e os resíduos conservados do domínio quinase das WAKs foram comparados com a superfamília de proteínas quinases de eucariotos, a identificação de dois grupos distintos de WAKs tornou- se evidente em arabidopsis e arroz. Um grupo é formado somente por OsWAKs que provavelmente se expandiu depois da separação entre monocotiledônea- dicotiledônea, os quais derivaram para a classe de quinases não-RD. O outro grupo corresponde à classe RD-quinase, sendo esta a classe de quinase mais frequente entre os eucariotos, formado por ambos os genes AtWAK e OsWAK. Além disso, com os resultados de comparação entre os genomas das subespécies indica e japonica foi possível identificar uma grande variação com relação aos domínios das proteínas e ao padrão de expressão entre os genes OsWAK dessas subespécies. O conjunto de resultados sugere que as WAKs constituem duas subfamílias evolutivamente relacionadas, mas independentes: OsWAK-RD e WAK-nonRD. O reconhecimento desta divisão poderá contribuir para a compreensão das funções e regulação das WAKs.The environment is a dynamic system, which is always changing and the recognition of its modifications is a crucial feature for life. The RLK is a gene family of receptor quinase in plants that are able to recognize the environment signals, through its extracellular domain, and activating a signal cascade through the post-translational modifications of others protein using the phosphorylation activity from the quinase domain. The Wall-Associated Kinase (WAK) is a subfamily from RLK, with some members identified as associated to the cell wall, suggesting these genes are strong candidates to act as sensors directly linking the extracellular environment to the citoplasm and triggering intracellular signals. The WAK is a large subfamily in rice genome, with 130 genes being described in japonica, compared to the twenty-seven in A. thaliana. The absence of data about this gene subfamily expansion and their implications for plants, justify an evolutionary and structural analysis of A. thaliana and O. sativa members of the WAK subfamily, with a more extensive comparison between genomes of japonica and indica rice subspecies. When the organization of plant WAK domains and conserved residues are compared with those of other eukaryotes protein kinase superfamilies, the identification of two distinct groups of WAKs become evident in Arabidopsis and Rice. One group corresponds to a cluster containing just OsWAK that should have expanded after the monocot-dicot separation, which evolved to form a non-RD kinase class. The other group corresponds to the classical RD-kinases with both AtWAK and OsWAK representatives. Moreover, by comparing OsWAK from indica and japonica subspecies was possible to identify a large divergence in the protein domain features and gene pattern expression. We propose that plant WAKs constitutes two evolutionary related but independent subfamilies: the WAK-RD and the WAK- nonRD. The recognition of this division would contribute to the understanding of WAK function and regulation

The Source of the River as a Nursery for Microbial Diversity

<div><p>Bacteria are highly diverse and ubiquitous organisms that play a key role as drivers for ecosystem processes. The application of NGS (next-generation sequencing technologies) for 16S analysis has been broadly used for understanding bacterioplankton composition and structure. Most of studies conducted on aquatic ecosystems with 16S NGS have been in seawater and lakes. A few studies using NGS have been conducted in river environments and have suggested the presence of a bacterial seed-bank. We performed 16S highly variable V4 region high-throughput analysis in the Sinos River, which is located in one of most important Brazilian industrial centers. This region has several contrasts in its environmental characteristics, presenting a longitudinal gradient of eutrophication and making it a remarkable study site for observing the dynamics of bacterioplankton. We demonstrated consistent evidence for the existence of a bacterial seed-bank and its longitudinal persistence. Seasonal shifts reinforce the importance of the source of the river in maintaining the bacterial seed-bank that spreads throughout the river. Therefore, the preservation of the source of the river is important not only for hydrologic reasons but also to maintain the microbial composition and the ecological integrity of the river.</p></div

Sinos River course and collection sites.

<p>The Sinos River is located in southern Brazil. 14 sampling sites are indicated moving downstream. The Sinos River is indicated by the rectangles separating it into the upper, middle and lower courses. In addition, the physicochemical groupings are indicated by the rectangles in the lower panel as Set1–4.</p

Archaeal and bacterial diversities.

<p><b>(A)</b> Proportion of reads classified as Euryarchaeota from Domain Archaea. In summer, this phylum increased its representation with increasing eutrophication, and in winter, there is a gradual longitudinal decrease in the abundance of this phylum. <b>(B)</b> Alpha-diversity results using Chao1 for summer and winter. The results show a tendency of greater homogeneity and Chao1 values in the winter than in the summer. <b>(C)</b> Beta-diversity results, using unweighted Unifrac. The analyses were performed independently for the sample groups representing seasons, course and PhyChem classification.</p