Cálculo das Trocas de Carbono num Agroecossistema de Arroz com Aplicação de Técnicas de Preenchimento de Falhas

http://dx.doi.org/10.5902/2179460X1621 Estudos em relação às trocas de carbono em ecossistemas agrícolas têm recebido atenção da comunidade científica pois representam um importante papel no ciclo do carbono terrestre. Neste estudado, os fluxos de CO2 obtidos por meio da técnica de covariância dos vórtices sobre uma cultura de arroz irrigado foram utilizados para a estimativa da partição entre respiração e assimilação de carbono pelo agroecossistema. Os dados experimentais foram obtidos em Paraíso do Sul-RS no período de 22/07/2003 a 21/07/2004. O preenchimento de falhas nos dados e o particionamento da serie temporal do fluxo de CO2 experimental foi realizada utilizando uma técnica de regressão não linear que relaciona a respiração do ecossistema com temperatura e a assimilação (produção primaria bruta) com a radiação fotossinteticamente ativa. Ao longo de um ano, a respiração do agroecossistema foi de 1.132 g C m-2 e a produção primaria bruta foi de -1175 g C m-2. Desta forma, o agroecossitema apresentou-se como um sumidouro de carbono 43 g C m-2 no ano analisado

p27Kip1, an Intrinsically Unstructured Protein with Scaffold Properties

The Cyclin-dependent kinase (CDK) regulator p27Kip1 is a gatekeeper of G1/S transition. It also regulates G2/M progression and cytokinesis completion, via CDK-dependent or -independent mechanisms. Recently, other important p27Kip1 functions have been described, including the regulation of cell motility and migration, the control of cell differentiation program and the activation of apoptosis/autophagy. Several factors modulate p27Kip1 activities, including its level, cellular localization and post-translational modifications. As a matter of fact, the protein is phosphorylated, ubiquitinated, SUMOylated, O-linked N-acetylglicosylated and acetylated on different residues. p27Kip1 belongs to the family of the intrinsically unstructured proteins and thus it is endowed with a large flexibility and numerous interactors, only partially identified. In this review, we look at p27Kip1 properties and ascribe part of its heterogeneous functions to the ability to act as an anchor or scaffold capable to participate in the construction of different platforms for modulating cell response to extracellular signals and allowing adaptation to environmental changes

Testing Physical and Mathematical Criteria in a New Meandering Autocorrelation Function

An alternative formulation for the low wind speed-meandering autocorrelation function is presented. Employing distinct theoretical criteria, this mathematical formulation, from a physical point of view, is validated. This expression for the meandering autocorrelation function reproduces well-observed wind-meandering data measured in a micrometeorological site located in a pampa ecosystem area (South Brazil). The comparison shows that the alternative relation for the meandering autocorrelation function is suitable to provide meandering characteristic parameters. Employing MacLaurin’s series expansion of a lateral dispersion parameter that represents cases in which turbulence and oscillatory movements associated to the meandering events coexist, a new formulation for the turbulence/meandering dissipation rate has been presented

Partição da Evapotranspiração para uma Cultura de Milho

Crop transpiration is directly related to its production. Plant transpiration varies along the crop cycle and in most part of this cycle is the dominant component in evapotranspiration. There are several well-established techniques to estimate these components individually. Currently, the eddy covariance technique is widely used for measurements of evapotranspiration. However, this technique is unable to identify the flow of water between the surface and the atmosphere has its origin by evaporation from soil or plant transpiration. A new methodology based on the efficiency of water use by the plant is being used successfully. This technique determines how much water is transpired to each carbon molecule attached to the plant. This efficiency ratio is obtained by the difference of external and internal concentration on stomatal cavity of CO2 and H2O. In practice, external concentration of carbon and water is obtained from the infra-red gas analyzers used to obtain data in eddy covariance technique. In this work, the evapotranspiration for a maize crop in southern Brazil is partitioned and compared to the surface model AGRO-IBIS. Results show that the maximum development of the plant transpiration is approximately 70% of evapotranspiration.A transpiração de uma cultura agrícola está diretamente relacionada com a sua produção. Atranspiração das plantas varia ao longo do ciclo da cultura agrícola, sendo que na maioria parte do ciclo é a componente dominante na evapotranspiração. Existem varias técnicas bem consolidadas para estimar estas componentes individualmente.  Atualmente, a técnica de covariância dos vórtices é amplamente utilizada para medidas da Evapotranspiração. No entanto, esta técnica é incapaz de identificar se o fluxo de água entre a superfície e a atmosfera é proveniente da evaporação do solo ou da transpiração das plantas. Uma nova metodologia baseada na eficiência do uso da agua pela planta esta sendo utilizada com sucesso. Esta técnica determina o quanto de agua é transpirada para cada molécula de carbono fixada na planta. Este índice de eficiência é obtido por meio da diferença de concentração externa e interna à cavidade estomática de CO2 e H2O. Na prática, a concentração externa de carbono e água é obtida através de analisadores de gás utilizados para obtenção de dados utilizados na técnica de covariância dos vórtices. Neste trabalho, a evapotranspiração para uma cultura de milho no sul do Brasil é particionada e comparada com o modelo superficial AGRO-IBIS. Resultados mostram que no máximo desenvolvimento da planta, a transpiração representa aproximadamente 70% da evapotranspiração

A cancer-associated CDKN1B mutation induces p27 phosphorylation on a novel residue: a new mechanism for tumor suppressor loss-of-function

CDKN1B haploinsufficiency promotes the development of several human cancers. The gene encodes p27Kip1 , a protein playing pivotal roles in the control of growth, differentiation, cytoskeleton dynamics and cytokinesis. CDKN1B haploinsufficiency has been associated with chromosomal or gene aberrations. However, very few data exist on the mechanisms by which CDKN1B missense mutations facilitate carcinogenesis. Here, we report a functional study on a cancer-associated germinal p27Kip1 variant, namely glycine9->arginine-p27Kip1 (G9R-p27Kip1 ) identified in a parathyroid adenoma. We unexpectedly found that G9R-p27Kip1 lacks the major tumor suppressor activities of p27Kip1 including its antiproliferative and pro-apoptotic functions. In addition, G9R-p27Kip1 transfection in cell lines induces the formation of more numerous and larger spheres when compared to wild type p27Kip1 -transfected cells. We demonstrated that the mutation creates a consensus sequence for basophilic kinases causing a massive phosphorylation of G9R-p27Kip1 on S12, a residue normally never found modified in p27Kip1 . The novel S12 phosphorylation appears responsible for the loss of function of G9R-p27Kip1 since S12AG9R-p27Kip1 recovers most of the p27Kip1 tumor suppressor activities. In addition, the expression of the phosphomimetic S12D-p27Kip1 recapitulates G9R-p27Kip1 properties. Mechanistically, S12 phosphorylation enhances the nuclear localization of the mutant protein, and also reduces its CDK2/CDK1 inhibition activity. To our knowledge, this is the first reported case of quantitative phosphorylation of a p27Kip1 variant on a physiologically unmodified residue associated with the loss of several tumor suppressor activities. In addition, our findings demonstrate that haploinsufficiency might be due to unpredictable post-translational modifications due to generation of novel consensus sequences by cancer-associated missense mutations

Estudo das técnicas de preenchimento para dados de fluxo de metano em uma área de arroz irrigado por inundação

Studies on the emission of methane gas (CH4) in agricultural ecosystems have received attention from the scientific communitybecause it plays an important role in the greenhouse effect. Flood irrigation agriculture, such as irrigated rice, represents aconsiderable source of methane emissions (from 12 to 26 percent of all anthropogenic CH4 emissions in the world). Estimates ofCH4 emissions have also been performed through the eddy covariance technique. Although this methodology makes continuousmeasurements of methane exchanges between the ecosystem and the atmosphere, failure to collect data can occur because thesystem is quite sensitive, especially in the hard weather conditions. The gap filling in the methane data are essential to obtaina daily or seasonal quantification of the emissions. In this study, different gap filling techniques are used to fill the CH4 fluxesobtained by eddy covariance technique in an irrigated rice crop. The experimental data were obtained in Cachoeira do Sul - RS inthe period from 11/20/2015 to 04/30/2016. The Look-Up Table (LUT), which consists of filling gaps using averages of flux valuesfor periods with similar atmospheric conditions, was the technique that best close the gap in methane fluxes data.Estudos sobre a emissão de gás metano (CH 4 ) em ecossistemas agrícolas têm recebido atenção da comunidade científica pois tem um importante papel no efeito estufa. Áreas de agricultura de irrigação por inundação, como é o caso do arroz irrigado, representam uma fonte considerável de emissões de metano (de 12 a 26% de toda a emissão antropogênica de CH 4 do mundo). Estimativas das emissões de CH 4 têm sido realizadas também através da técnica covariância dos vórtices. Embora esta metodologia faça medidas contínuas das trocas de metano entre o ecossistema e a atmosfera, falha nas coletas dos dados podem ocorrer, pois o sistema é bastante sensível, principalmente às intempéries. O preenchimento das falhas na estimativa de metano é imprescindível para obtermos uma quantificação diária ou sazonal das emissões. Neste estudo, diferentes técnicas de preenchimento de falhas foram testadas nos fluxos de CH 4 , obtidos por meio da técnica de covariância dos vórtices sobre uma cultura de arroz irrigado. Os dados experimentais foram obtidos em Cachoeira do Sul - RS no período de 20/11/2015 a 30/04/2016. A técnica de preenchimento Look-Up Table (LUT), que consiste em preencher falhas utilizando médias de valores de fluxo para os períodos que possuam condições atmosféricas similares, foi, na média, a técnica que melhor preencheu os dados de fluxos de metano

Eddy diffusivities for the convective boundary layer derived from LES spectral data

AbstractLarge Eddy Simulation (LES) spectral data and Taylor statistical diffusion theory are used to obtain Eddy diffusivities in a convective boundary layer. The derivation employs a fitting expression obtained from LES data for the vertical peak frequency. The vertical Eddy diffusivities are well behaved and show similar patterns and magnitudes as those derived from experimental spectral peak frequency data. In addition, this new vertical Eddy diffusivity was introduced into an advection diffusion equation which was solved by Generalized Integral Laplace Transform Technique (GILLT) method and validated with observed contaminant concentration data of the Copenhagen experiment. The results of this new approach are shown to agree with the measurements of Copenhagen

Uma análise da sazonalidade dos fluxos superficiais de energia e carbono em um ecossistema de campos nativos inserido no bioma Pampa

In this study, the eddy-covariance technique was used to estimate the surface fluxes of carbon (CO2) and energy, in the latent (LE) and sensible (H) forms, over a native field ecosystem (pasture). The results show that the ecosystem in question presents a predominant seasonality in its ecological functioning, especially regarding the observations of the LE and CO2 fluxes, with carbon assimilation and evapotranspiration with maximum values during the summer. During the winter season observations point to a lower metabolic state of the ecosystem, with almost zero carbon assimilation (even a carbon source signal inversion) and the evapotranspiration rate falling to 60% of its value in the highest state metabolic activity.Neste trabalho, a técnica de covariância turbulenta foi utilizada para estimar os fluxos superficiais de carbono (CO2) e de energia, na forma latente (LE) e sensível (H), sobre um ecossistema de campo nativo (pastagem). Os resultados obtidos mostram que o ecossistema em questão apresenta uma predominante sazonalidade em seu funcionamento ecológico, em especial no que se refere as observações do fluxo de LE e CO2, com assimilação de carbono e evapotranspiração com valores máximos durante o verão. Durante a estação invernal, as observações apontam para um estado metabólico menor do ecossistema, com a assimilação de carbono quase nula (até mesmo uma inversão de sinal – fonte de carbono) e a taxa de evapotranspiração caindo a 60% de seu valor no estado de maior atividade metabólica

Estimativa da Infiltração da Água em um Solo de Várzea através do Modelo de Green-AMPT com Ajustes de Parâmetros

The need to find a model that describes the process of water infiltration into the soil which could be more closer to the reality is extremely important, especially considering the physical characteristics of a soil has, because a better understanding of this process is of fundamental importance for the efficient management of soil and water in agricultural crops. This study aims to validate the model of Green-Ampt in a rice-growing area. The experiment was conducted in the experimental site of Paraíso do Sul - RS, where soil samples were collected for physical analysis and used the double ring infiltrometer to obtain the values of cumulative infiltration. The results obtained through the Green-Ampt model did not generate acceptable results for application. With the development of the work, it was concluded that for the implementation of Green-Ampt model it is necessary to find a new parameter setting proposal that can describe the process of infiltration to the soil type studied.A necessidade de buscar um modelo que descreva o processo de infiltração da água no solo com maior aproximação a realidade, é extremamente importante, principalmente considerando as características físicas que um solo possui, pois o conhecimento desse processo é de fundamental importância para o manejo eficiente do solo e da água nos cultivos agrícolas. O presente trabalho tem como objetivo validar o modelo de Green-Ampt em uma área de cultivo de arroz. O experimento foi realizado no sítio experimental de Paraíso do Sul - RS, onde foram coletadas amostras do solo para análise física e utilizado o método de infiltrômetro de anéis para a obtenção dos valores da infiltração acumulada. Os resultados obtidos através do modelo de Green-Ampt não gerou resultados aceitáveis para aplicação. Com desenvolvimento do trabalho, conclui-se que, para a aplicação do modelo de Green-Ampt é necessário buscar uma nova proposta de ajuste de parâmetros que consiga descrever o processo de infiltração para o tipo de solo estudado