RNA interference (RNAi) is a powerful gene silencing technology, widely used in analyses of reverse genetics, development of therapeutic strategies and generation of biotechnological products. Here we present a free software tool for the rational design of RNAi effectors, named siRNA and shRNA designer (SSD). SSD incorporates our previously developed software Strand Analysis to construct template DNAs amenable for the large scale production of mono-, bi-and trivalent multimeric shRNAs, via in vitro rolling circle transcription. We tested SSD by creating a trivalent multimeric shRNA against the vitellogenin gene of Apis mellifera. RT-qPCR analysis revealed that our molecule promoted a decrease in more than 50% of the target mRNA, in a dose-dependent manner, when compared to the control group. Thus, SSD software allows the easy design of multimeric shRNAs, for single or multiple simultaneous knockdowns, which is especially interesting for studies involving large amounts of double-stranded molecules.

Spontaneous parthenogenetic and androgenetic events occur in humans, but they result in tumours: the ovarian teratoma and the hydatidiform mole, respectively. However, the observation of fetiform (ovarian) teratomas, the serependious identification of several chimeric human parthenotes and androgenotes in the last two decades, along with the creation of viable bi-maternal mice in the laboratory based on minor genetic interferences, raises the question of whether natural cases of clinically healthy human parthenotes have gone unnoticed to science. Here we present a hypothesis based on three elements to support the existence of such elusive individuals: mutations affecting (i) genomic imprinting, (ii) meiosis and (iii) oocyte activation. Additionally, we suggest that the routine practice of whole genome sequencing on every single newborn worldwide will be the ultimate test to this controversial, yet astonishing hypothesis. Finally, several medical implications of such intriguing event are presented.

No abstract

A técnica conhecida como “CRISPR” tem impactado de maneira singular o campo da Biologia Molecular por permitir a edição genética de várias espécies de forma simples, rápida e a baixo custo. Essa ferramenta foi desenvolvida a partir da descoberta do lócus CRISPR em procariontes, quase trinta anos atrás. Diversos estudos evidenciaram que este lócus age como um sistema imune adaptativo de bactérias e arqueias, reconhecendo e degradando o DNA de patógenos, além de armazenar estas informações em seus genomas, protegendo-os assim de eventuais reinfecções. A partir desse conhecimento foi possível desenvolver a tecnologia de edição genética “CRISPR”, composta pela endonuclease Caso, que funciona como uma tesoura molecular, e por um pequeno RNA guia que direciona os cortes dessa tesoura. A utilização dessa ferramenta tem permitido a inativação de genes (nocaute), inserção de elementos genéticos (knock-in), silenciamento gênico, mapeamento genômico, entre outras aplicações. CRISPR é um exemplo de conexão bem-sucedida entre ciência básica e aplicada, demonstrando que os esforços despendidos na compreensão de mecanismos moleculares presentes em espécies simples podem proporcionar enormes avanços na medicina e biotecnologia.

No abstract

It is possible to gain a deeper insight into the role of water in biology by using physicochemical variant molecules, such as deuterium oxide (D2O); however, D2O is toxic to multicellular organisms in high concentrations. By using a unique desiccation‐rehydration process, we demonstrate that the anhydrobiotic nematode Panagrolaimus superbus is able to tolerate and proliferate in 99 % D2O. Moreover, we analysed P. superbus’ water‐channel protein (aquaporin; AQP), which is associated with dehydration/rehydration, by comparing its primary structure and modelling its tertiary structure in silico. Our data evidence that P. superbus’ AQP is an aquaglyceroporin, a class of water channel known to display a wider pore; this helps to explain the rapid and successful organismal influx of D2O into this species. This is the first demonstration of an animal able to withstand high D2O levels, thus paving a way for the investigation of the effects D2O on higher levels of biological organization.

Gregor Mendel contribuiu para o entendimento de mecanismos básicos da herança genética, realizando observações e registros precisos e detalhados ao fazer cruzamentos entre linhagens de ervilha. No entanto, naquela época não havia conhecimentos suficientes para se desvendar e entender a natureza molecular dos fenótipos/genótipos envolvidos em seus estudos. A primeira característica fenotípica, daquelas estudadas por Mendel, a ter sua base molecular elucidada foi a relacionada aos fenótipos liso/rugoso das sementes de ervilha. O lócus r foi identificado em 1990 e a proteína starch-branching enzyme I (SBEI) reconhecida como a responsável por esta característica. O enfoque deste trabalho é o modelo, proposto por Battacharyya e colaboradores, para explicar a rugosidade de sementes de ervilhas com genótipo rr.

A molécula de água é essencial para vida, não apenas por ser um solvente orgânico, mas também por participar em diversos processos fisiológicos tanto celulares como sistêmicos. Em processos como filtração renal, manutenção da temperatura corpórea e controle osmótico celular, o movimento de moléculas de H2O através de membranas biológicas é central. Devido à natureza anfipática de membranas biológicas, o movimento de moléculas de H2O é desfavorecido, nesse sentido a existência de um canal em membranas que seja permeável à água, como as aquaporinas, torna esse rápido movimento viável e permite que processos fisiológicos como os citados acima ocorram eficientemente.