Ureases (EC 3.5.1.5) são amplamente distribuídas em bactérias, fungos e plantas onde sua função biológica não é completamente conhecida. Acredita-se que ureases estejam envolvidas na biodisponibilidade de nitrogênio e mecanismos de defesa contra predadores e patógenos. Plantas de soja Glycine max (L.) Merril contêm duas isoformas de urease. Neste trabalho, clonamos e seqüenciamos um fragmento de 300 pb que corresponde a uma região interna do gene de urease. Relatamos, também, a utilização de um gene de soja como modo de gerar resistência a doenças fúngicas em plantas. Plantas transgênicas de tabaco (Nicotiana tobacum var. Turkish) contendo o cDNA codificador completo da urease ubíqua de soja sob a regulação do promotor 35S do vírus do mosaico da couveflor (CaMV) e do terminador do gene da nopalina sintase, foram geradas a partir da transformação de discos foliares por Agrobacterium tumefaciens. Extratos proteicos obtidos a partir das folhas das plantas transgênicas foram analisados quanto à atividade ureásica e à imunorreatividade contra anticorpos da urease do feijão-de-porco. A habilidade dos extratos proteicos em inibir o crescimento de fungos fitopatogênicos foi comparada com a atividade fungicida da urease embrião-específica isolada de sementes tipo-selvagem. Nossos resultados demonstraram a atividade antifúngica de ambas as isoformas de urease e apresentaram uma correlação positiva entre a inibição do crescimento de fungos e o conteúdo/atividade da urease ubíqua de soja recombinante. Os dados sugerem que a superexpressão da urease, em plantas transgências, pode auxiliar na resistência das plantas contra fungos fitopatogênicos, além de seus efeitos conhecidos sobre insetos. / Ureases (EC 3.5.1.5) are largely distributed in bacterial, fungi and plants, where theis physiological role is not completely understood. It is thought that ureases are involved in nitrogen bioavailability and defense mechanisms against predators and pathogens. Soybean [Glycine max (L.) Merril] plants contain two isoforms of urease. Here we describe the cloning and sequencing of a fragment of 300 bp corresponding to an internal region of one of the soybean urease genes. Here we also reported the employment of a gene from soybean as a tool to confer resistance to fungal diseases in plants. Transformed tobacco (Nicotiana tobacum var. Turkish) plants harbouring the full length cDNA encoding the soybean ubiquitous urease under the control of the Cauliflower Mosaic Virus (CaMV) 35S promoter and the nopaline synthase gene (nos) terminator were obtained after leaf disc transformation by Agrobacterium tumefaciens. Leaf protein extracts of transgenic plants were analyzed for urease activity and immunoreactivity against antibodies to the jackbean urease. The ability of leaf protein extracts to impair growth of selected phytopathogens was compared to the fungicidal activity of the embryo-specific urease isolated from wild-type seeds. Our results demonstrated the antifungal activity of both soybean ureases and showed a positive correlation between the inhibiton of fungal growth and content/activity of the recombinant soybean ubiquitous urease in leaves of transgenic tobacco. The data suggest that urease overexpression in transgenic plants may help to improve plant resistance against phytopathogenic fungi, besides its known effect on insects.

Ureases (EC 3.5.1.5.) catalisam a hidrólise de ureia em NH3 e CO2, sendo sintetizadas por plantas, fungos e bactérias. No solo, a urease é encontrada em microrganismos, raízes de plantas e como uma enzima extracelular ligada a compostos orgânicos e inorgânicos. Em plantas e fungos, as ureases consistem em trímeros ou hexâmeros formados por uma subunidade de 90 kDa, enquanto que enzimas bacterianas são complexos com duas ou três subunidades. A inserção de dois átomos de níquel no sítio ativo requer pelo menos três proteínas acessórias, UreD, UreF e UreG em bactérias, ou seus ortólogos em plantas e fungos. Bradyrhizobium japonicum é uma bactéria do solo que forma nódulos fixadores de nitrogênio em plantas de soja. Esse microrganismo produz uma urease, e seu papel na sinalização, tanto para a planta de soja quanto para outros organismos no complexo ambiente da rizosfera, ainda não foi investigado. Desta forma, o presente estudo objetivou purificar e caracterizar a urease de B. japonicum (BJU), bem como avaliar o papel desta enzima, tanto a de origem vegetal quanto a de origem bacteriana, no processo de nodulação da soja. A capacidade da enzima em induzir exocitose/secreção foi avaliada no teste de agregação plaquetária, utilizando-se plasma rico em plaquetas obtido de sangue de coelho e monitorando-se a agregação por turbidimetria. Observamos que a urease de B. japonicum possui a propriedade de agregar plaquetas, implicando em uma provável atividade indutora de exocitose. Ensaios de quimiotaxia demonstraram a atração exercida pela urease ubíqua recombinante de soja sobre células de B. japonicum. Para os ensaios de nodulação, sementes pré-germinadas de soja tiposelvagem (Williams 82) e de mutantes deficientes na proteína urease (eu1-sun/eu4) foram expostas a culturas de B. japonicum USDA110 (tipo selvagem), B. japonicum ΔureG (ausência de atividade ureásica) ou B. japonicum ΔureABC (ausência de urease), e semeadas em vasos de Leonard modificados. Os nódulos foram contados e pesados em diferentes tempos após a inoculação. Além disso, foi determinado o conteúdo de leghemoglobina destes nódulos e o conteúdo de nitrogênio na parte aérea das plantas, como uma maneira de estimar a eficiência da fixação biológica de nitrogênio. Plantas deficientes em urease formam nódulos maiores e em menor número que as selvagens, independente do fenótipo da bactéria. O pico de produção de leghemoglobina em plantas tipo-selvagem é maior e anterior ao pico observado nas plantas mutantes. Inibição de toda a atividade enzimática de urease nas plantas selvagens pelo inibidor fenilfosforodiamidato não causou as alterações observadas pela ausência da proteína urease nas plantas mutantes. Esses resultados sugerem que o desenvolvimento do nódulo em plantas requer a proteína urease, de maneira independente de sua atividade enzimática. Em contraste, a urease da bactéria parece não influenciar a nodulação ou a fixação biológica de N2 na planta. Concluímos que a urease da soja apresenta um papel relevante na simbiose planta - B. japonicum, independente de sua atividade ureolítica, e não compartilhado com a urease bacteriana. / Ureases (EC 3.5.1.5.) catalyze the hydrolysis of urea in NH3 and CO2, and are synthesized by plants, fungi and bacteria. In the soil, urease occurs in microorganisms and plant roots, and as an extracellular enzyme bound to organic and inorganic compounds. In plants and fungi, ureases consist of trimers or hexamers formed by a subunit of 90 kDa, whereas bacterial enzymes are complexes with two or three subunits. The insertion of two nickel atoms into the active site requires at least three accessory proteins, ureD, ureF, and ureG in bacteria, or their orthologs in plants and fungi. Bradyrhizobium japonicum is a soil bacterium that forms nitrogen fixing nodules on soybean plants. This bacterium produces a urease, and its role in signaling for both the soybean plant and other organisms in the complex environment of the rhizosphere, has not yet been investigated. Thus, the present study aimed to purify and characterize B. japonicum urease (BJU), and to evaluate the role of this enzyme, from both plant and bacteria, in the process of soybean nodulation. The induction of secretion was assessed by the ability of the enzyme to induce platelet aggregation in rabbit platelet-rich plasma monitored by turbidimetry. We found that the urease of B. japonicum possesses the property of aggregating platelets, implying a secretion inducing activity. Chemotaxis assays demonstrated the attraction of recombinant soybean ubiquitous urease upon B. japonicum cells. For nodulation assays, pre-germinated seeds of wild-type soybeans (Williams 82) and of mutants deficient in the urease protein (eu1-sun/eu4) were exposed to cultures of B. japonicum USDA110 (wild-type), B. japonicum ΔureG (lack of urease activity) or B. japonicum ΔureABC (no urease), and planted in modified Leonard jars. The nodules were counted and weighed at different times after inoculation. Additionally, we determined the leghemoglobin content of nodules and the nitrogen content in the shoots, as a way to estimate the efficiency of biological nitrogen fixation. Plants deficient in urease (eu1-sun/eu4) form fewer but larger nodules than wildtype plants, regardless of the phenotype of the bacteria. The peak of leghemoglobin production in wild-type plants is higher and earlier than the peak observed in mutant plants. Inhibition of all the enzymatic activity of urease in wild-type plants by phenylphosphorodiamidate did not result in the alterations seen in mutant plants lacking urease. These results suggest that the development of nodule requires the protein urease, but not its enzyme activity. In contrast, the bacterial urease seems to play no roles in the nodulation and biological N2 fixation in the plant. We conclude that the soybean urease plays an important role in the soybean - B. japonicum symbiosis, which is independent of its ureolytic activity and is not shared by the bacterial urease.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:42:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 05260.pdf: 3271638 bytes, checksum: 3c81946b610ffe4855554bee4dc14f64 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

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Este trabalho apresenta o desenvolvimento de (bio)sensores baseados em plataformas poliméricas convencionais e nanoestruturadas. Os sensores estudados contém poli(pirrol) como transdutor eletroquímico, responsável pela oxidação de amônia a 0,35 V. Como a enzima urease hidrolisa cataliticamente uréia a amônia, após a imobilização da enzima sobre o poli(pirrol), obtém-se um biossensor para detecção indireta de uréia, via amônia. A detecção de amônia pelo poli(pirrol) foi otimizada em termos da densidade de carga de poli(pirrol) presente no sensor, e do potencial de trabalho. Então verificou-se a ação do polímero poli(5-amino-1-naftol) na redução do sinal dos interferentes ácidos úrico e ascórbico. Após a otimização do sensor-base, estudou-se a influência do tipo de imobilização da urease ao substrato polimérico na sensibilidade e estabilidade do biossensor de uréia. Concluiu-se que a pouca quantidade de enzima imobilizada através das metodologias estudadas era o fator limitante da sensibilidade de detecção, e então implementou-se a nanoestruturação do poli(pirrol), para aumentar a área superficial disponível para a imobilização da urease. Preparou-se filmes de poli(pirrol) nanoestruturado (macroporoso e nanofios), e a compreensão dos fenômenos observados só foi possível ao aliar características geométricas e propriedades físico-químicas intrínsecas de sistemas nanoestruturados. / This work presents the development of (bio)sensors based on conventional and nanostructured polymeric platforms. The analyzed sensors contain poly(pyrrole) as electrochemical transducer, responsible for ammonia oxidation at 0.35 V. As the enzyme urease catalytically hydrolyses urea to ammonia, after enzyme immobilization onto poly(pyrrole), a biosensor for urea indirect detection, via ammonia, is obtained. Ammonia sensing by poly(pyrrole) was optimized in terms of both charge density of poly(pyrrole) present in the sensor and working potential. In sequence, poly(5-amino-1-naphtol) role as interferents (uric and ascorbic acids) signal blocker was verified. After optimization of the base-sensor, the influence of urease immobilization method on both detection sensitivity and biosensor durability was investigated. It was found that the small amount of enzyme immobilized using the compared methods limited detection sensitivities, and then nanostructuration of poly(pyrrole) was implemented, in order to increase the surface area available for urease immobilization. Nanostructured poly(pyrrole) films (macroporous and nanowires) were prepared, and the fully understanding of the observed phenomena was only possible combining geometric characteristics and physical-chemical properties related to nanostructured systems.

A urease vem sendo cada vez mais caracterizada como uma enzima muito importante na hidrólise da uréia, fornecendo nitrogênio para a planta. Estudos anteriores realizados no Laboratório de Fisiologia Vegetal do IBUSP demonstraram a preferência da bromélia Vriesea gigantea pela absorção de uréia e a localização da urease nas membranas e citoplasma. Evidências recentes apontam também para uma possível utilização do carbono a partir da uréia, possivelmente explicando a grande afinidade que esta bromélia tem por esse composto nitrogenado. Essa capacidade da uréia fornecer também carbono à planta poderia desempenhar uma estratégia importante sob condições que limitam a entrada de CO2 atmosférico pelos estômatos, como no caso da deficiência hídrica. Atualmente conhece-se muito pouco sobre o ciclo diurno da atividade da urease nas plantas e particularmente em folhas de Vriesea gigantea sob limitação de água. Imagina-se que numa condição de escassez d\'água e, portanto, aumento do fechamento estomático, a uréia seria muito importante, tanto como fonte de nitrogênio (N) quanto de carbono. Isso acarretaria possivelmente numa preferência ainda maior por essa fonte orgânica de N na natureza. Folhas destacadas de Vriesea gigantea foram submetidas ao déficit hídrico por polietilenoglicol (PEG) 6000 por 8 dias, para garantir a limitação da entrada de CO2 por meio do fechamento estomático. Ao mesmo tempo, foram feitas análises nas diferentes porções foliares (ápice, mediana e base) do teor relativo de água, de ácidos orgânicos e das atividades das enzimas fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPC) e malato desidrogenase (MDH), visando caracterizar se houve aumento da expressão do CAM durante o estabelecimento do déficit hídrico. Também foi fornecida uréia dissolvida na solução de PEG como fonte nitrogenada, e o ciclo de atividade da urease foi comparado aos resultados obtidos onde as folhas estiveram numa condição hídrica favorável (uréia dissolvida em água). Foi feita também a localização intracelular do CO2 (gerado pela atividade dessa enzima) por meio de reação específica de precipitação do CO2, cuja visualização foi realizada em microscópio eletrônico de transmissão. Após 8 dias de escassez hídrica, o teor de água da região basal das folhas caiu significativamente, ao contrário das regiões mediana e apical, sendo que a adição de uréia no oitavo dia na solução não alterou esse padrão. Após o período de oito dias de exposição ao PEG, a porção apical mostrou um aumento significativo na atividade PEPC e acúmulo noturno de citrato e malato, sendo esse último o principal ácido acumulado. Esses resultados indicaram que a porção apical de folhas destacadas pode aumentar a expressão do CAM quando submetida à falta d\'água. Adicionalmente, os resultados obtidos para as folhas mantidas em solução de PEG mostraram um aumento significativo da atividade da urease na porção apical no período noturno. Conjuntamente observou-se um maior acúmulo do CO2 proveniente da quebra da uréia nas regiões próximas aos cloroplastos, vacúolos e paredes, indicando que provavelmente o gás carbônico esteja sendo utilizado. Numa condição em que o CO2 é um fator limitante para a planta, a uréia poderia ser de grande importância ecofisiológica. Portanto, sugere-se que a uréia além de ser uma fonte nitrogenada, seja também uma fonte de carbono para as bromélias com tanque / Urease is a very important enzyme in the hydrolysis of urea, providing nitrogen to the plant. Previous studies developed in our Laboratory-IBUSP showed the preference of the epiphytic tank-bromeliad, Vriesea gigantea, for urea as a nitrogen source, and the localization of urease in the plasma membranes and cytoplasm of leaf cells. Recent evidences obtained also in our laboratory suggested a possible use of the CO2 generated by hydrolysis of urea. Even with these results, it is not known yet if in a water shortage situation the plant would possess an even higher preference for urea (reflected by an increase of urease activity), as in this situation the stomata are closed and the influx of atmospheric CO2 into the plant is limited. The analyses were made in three different leaf portions: apex, middle and basal. With the aim of characterizing the photosynthetic state of the leaf, was measured the relative water content, nocturnal organic acid storage, and enzymatic activities of phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC) and malate dehydrogenase (MDH). In addition, after 8 days of drought (by exposure to a solution containing 30% of polyethylene glycol - PEG), the detached leaves were treated with urea, and the urease activity and CO2 accumulation by cytolocalization were measured. The apical portion showed a significant increase of PEPC activity and nocturnal storage of citrate and malate, indicating that the apical portion is capable of increasing Crassulacean acid metabolism (CAM) expression under water shortage. In addition, in the apical portion of leaves kept in PEG and urea showed higher urease activities and CO2 accumulation at night than the control. CO2 buildup from urea hydrolysis was observed next to the chloroplasts and wall cells. Once in a limited CO2 situation to the plant, as is that case of water shortage, the results presented in this survey suggest that urea would be a highly important nitrogen source in the ecophysiology of plants. Therefore, besides urea being a nitrogen source, it could also be a source of carbon at least for epiphytic tank-bromeliads

A aplicação de ureia em manejos conservacionistas favorece a ocorrência de elevadas perdas por volatilização de NH3. Novas fontes nitrogenadas ou processos que possam ser aplicados à ureia têm sido pesquisados a fim de reduzir esse tipo de perda. Considerando as questões: O uso móvel do coletor semi-aberto exige a alteração das equações de ajuste, que foram desenvolvidas a partir de seu uso na forma estática? Há menor perda de N por volatilização, e influência o estado nutricional, qualidade e a produtividade da cultura com a agregação de tecnologias à ureia, como o revestimento com zeolita ou Cu e B, ou sua mistura com sulfato de amônio, aplicadas em superfície para a cultura de milho em plantio direto? A agregação de tecnologias à ureia pode alterar as transformações do N do fertilizante no solo? A ureia agregada a tecnologias de revestimento apresenta perdas de NH3 por volatilização semelhante ou inferior as obtidas com aplicação de sulfato de amônio? Foram realizados três experimentos com objetivo de elucidá-las: (i) a quantificação de NH3 volatilizada pelo método do coletor semi-aberto usado com base móvel comparado ao estático; (ii) a avaliação do uso de ureia revestida com ácido bórico e sulfato de cobre (UR) ou revestida com zeolita (UZ), além das misturas de sulfato de amônio + ureia (SAU) e sulfato de amônio + ureia revestida com ácido bórico e sulfato de cobre (SAUR) comparadas ao uso da ureia e do nitrato de amônio (NA) na cultura de milho em plantio direto, e (iii) a influência da UR e UZ nas transformações do N proveniente do fertilizante no solo por meio de incubação com 15N. A partir do primeiro experimento concluiu-se que o uso do coletor semi-aberto móvel pode ser utilizado na avaliação de perdas por volatilização de NH3 juntamente com o uso de equações de ajustes desenvolvidos para o modelo estático. No segundo experimento, a UR demonstrou menor pico e perda total de NH3 volatilizado quando as condições climáticas foram favoráveis à volatilização, enquanto em condições de elevada precipitação, as fontes a base de ureia se apresentaram similares. Os tratamentos avaliados influenciaram a produtividade e a quantidade de N exportado nos grãos, porém não diferiram quanto a massa de 1000 grãos e teor de proteína bruta. A fração de N-ISNT não apresentou efeito dos tratamentos, embora tenha apresentado quantidades elevadas de N potencialmente disponíveis em ambas as safras. No terceiro experimento, a perda total de NH3 por volatilização não teve influência dos tratamentos aplicados à ureia. No entanto, com a aplicação de UR foi observado menor quantidade de NH3 perdido nos primeiros dias de incubação, sendo estes resultados consequência do maior tempo de permanência do N do fertilizante na forma de ureia, bem como da alteração no fluxo de N-NH4+, que somados são fatores que permitem maior eficiência de uso do N do fertilizante. / Urea application in no-till is favorable for occurrence of high losses by volatilization of NH3. New nitrogen sources or process that may be applied to urea have been studied to reduce it. Three studies were realized to answer questions as: Is it necessary modifications in adjustment equations with use dynamic of the collector semi-open? Is it possible to get lower losses by volatilization of NH3, nutritional influence, quality and productivity with application of urea coated with zeolite or Cu and B, or urea mix with ammonium sulfate applied in surface for corn in no-tillage? Could these technologies applied in urea modify the dynamic of N from fertilizer in soil? Is it possible the application of coating urea get similar or lower losses of NH3 than ammonium sulfate? The carried out studies were: (i) Evaluation and calibration of the collector semi-open dynamic to quantify losses of NH3 volatilized. (ii) evaluation of urea coated with boric acid and copper sulfate (UC) or with zeolite (UZ), beside the mixes of ammonium sulfate + urea (ASU) and ammonium sulfate + urea coated with boric acid and copper sulfate (ASUC) compared to urea and ammonium nitrate (AN) in corn culture in no-tillage, and (iii) the UC and UZ influence in dynamic of N from fertilizer in soil through 15N incubation. In the first experiment was concluded that dynamic use of collector semi-open can be used in evaluation of losses by volatilization of NH3 with the same adjustment equations developed for static use. In the second experiment, UC showed lower losses of NH3 volatilized when the climatic conditions were favorable to volatilization process occurrence. However, all the treatments with urea were similar when heavy rain occurred. The treatments evaluated influenced the productivity and quantity of N exported by grains; however they had no difference for mass of 1000 grains and crude protein. N-ISNT fraction had no effect of the treatments however they shown high quantities of N potentially available for both harvests. In the third experiment, total losses of volatilization of NH3 had no influence of treatments applied to urea. For other hand, the application of UC showed the lower quantity of losses of NH3 volatilized in the first days of incubation. The results were consequence of the UC effect in the rate of urea hydrolysis, as well as the change on NH4+-N flux for this treatment that could improve N-use efficiency.

A aplicação de ureia em manejos conservacionistas favorece a ocorrência de elevadas perdas por volatilização de NH3. Novas fontes nitrogenadas ou processos que possam ser aplicados à ureia têm sido pesquisados a fim de reduzir esse tipo de perda. Considerando as questões: O uso móvel do coletor semi-aberto exige a alteração das equações de ajuste, que foram desenvolvidas a partir de seu uso na forma estática? Há menor perda de N por volatilização, e influência o estado nutricional, qualidade e a produtividade da cultura com a agregação de tecnologias à ureia, como o revestimento com zeolita ou Cu e B, ou sua mistura com sulfato de amônio, aplicadas em superfície para a cultura de milho em plantio direto? A agregação de tecnologias à ureia pode alterar as transformações do N do fertilizante no solo? A ureia agregada a tecnologias de revestimento apresenta perdas de NH3 por volatilização semelhante ou inferior as obtidas com aplicação de sulfato de amônio? Foram realizados três experimentos com objetivo de elucidá-las: (i) a quantificação de NH3 volatilizada pelo método do coletor semi-aberto usado com base móvel comparado ao estático; (ii) a avaliação do uso de ureia revestida com ácido bórico e sulfato de cobre (UR) ou revestida com zeolita (UZ), além das misturas de sulfato de amônio + ureia (SAU) e sulfato de amônio + ureia revestida com ácido bórico e sulfato de cobre (SAUR) comparadas ao uso da ureia e do nitrato de amônio (NA) na cultura de milho em plantio direto, e (iii) a influência da UR e UZ nas transformações do N proveniente do fertilizante no solo por meio de incubação com 15N. A partir do primeiro experimento concluiu-se que o uso do coletor semi-aberto móvel pode ser utilizado na avaliação de perdas por volatilização de NH3 juntamente com o uso de equações de ajustes desenvolvidos para o modelo estático. No segundo experimento, a UR demonstrou menor pico e perda total de NH3 volatilizado quando as condições climáticas foram favoráveis à volatilização, enquanto em condições de elevada precipitação, as fontes a base de ureia se apresentaram similares. Os tratamentos avaliados influenciaram a produtividade e a quantidade de N exportado nos grãos, porém não diferiram quanto a massa de 1000 grãos e teor de proteína bruta. A fração de N-ISNT não apresentou efeito dos tratamentos, embora tenha apresentado quantidades elevadas de N potencialmente disponíveis em ambas as safras. No terceiro experimento, a perda total de NH3 por volatilização não teve influência dos tratamentos aplicados à ureia. No entanto, com a aplicação de UR foi observado menor quantidade de NH3 perdido nos primeiros dias de incubação, sendo estes resultados consequência do maior tempo de permanência do N do fertilizante na forma de ureia, bem como da alteração no fluxo de N-NH4+, que somados são fatores que permitem maior eficiência de uso do N do fertilizante. / Urea application in no-till is favorable for occurrence of high losses by volatilization of NH3. New nitrogen sources or process that may be applied to urea have been studied to reduce it. Three studies were realized to answer questions as: Is it necessary modifications in adjustment equations with use dynamic of the collector semi-open? Is it possible to get lower losses by volatilization of NH3, nutritional influence, quality and productivity with application of urea coated with zeolite or Cu and B, or urea mix with ammonium sulfate applied in surface for corn in no-tillage? Could these technologies applied in urea modify the dynamic of N from fertilizer in soil? Is it possible the application of coating urea get similar or lower losses of NH3 than ammonium sulfate? The carried out studies were: (i) Evaluation and calibration of the collector semi-open dynamic to quantify losses of NH3 volatilized. (ii) evaluation of urea coated with boric acid and copper sulfate (UC) or with zeolite (UZ), beside the mixes of ammonium sulfate + urea (ASU) and ammonium sulfate + urea coated with boric acid and copper sulfate (ASUC) compared to urea and ammonium nitrate (AN) in corn culture in no-tillage, and (iii) the UC and UZ influence in dynamic of N from fertilizer in soil through 15N incubation. In the first experiment was concluded that dynamic use of collector semi-open can be used in evaluation of losses by volatilization of NH3 with the same adjustment equations developed for static use. In the second experiment, UC showed lower losses of NH3 volatilized when the climatic conditions were favorable to volatilization process occurrence. However, all the treatments with urea were similar when heavy rain occurred. The treatments evaluated influenced the productivity and quantity of N exported by grains; however they had no difference for mass of 1000 grains and crude protein. N-ISNT fraction had no effect of the treatments however they shown high quantities of N potentially available for both harvests. In the third experiment, total losses of volatilization of NH3 had no influence of treatments applied to urea. For other hand, the application of UC showed the lower quantity of losses of NH3 volatilized in the first days of incubation. The results were consequence of the UC effect in the rate of urea hydrolysis, as well as the change on NH4+-N flux for this treatment that could improve N-use efficiency.

Ureases (EC 3.5.1.5) são metaloenzimas dependentes de Ni2+que hidrolisam ureia para produzir amônia e CO2. Estas enzimas são encontradas em fungos, bactérias e plantas, compartilhando estruturas similares. Nosso grupo vem demonstrando que ureases possuem propriedades biológicas independentes da atividade ureolítica que potencialmente contribuem para a patogenicidade de micro-organismoss produtores de urease. A presença de urease em bactérias patogênicas (p.e. Helicobacter pylori, Proteus mirabilis) está correlacionada com a patogênese em algumas doenças humanas. Alguns fungos de importância médica também são produtores de urease entre eles Cryptococcus neoformans, Coccidioides immitis, Histoplasma capsulatum, Sporothrix schenckii. Cryptococcus gattii é um dos agentes etiológicos da criptococose em humanos e animais e acomete mais frequentemente indivíduos imunocompetentes. A maioria dos isolados produzem urease e vários autores sugerem que a liberação de amônia pela atividade da urease de Cryptococcus tem papel importante na patogenia da doença favorecendo uma maior permeabilidade que proporciona a transmigração das leveduras para o sistema nervoso central (SNC). No presente trabalho, para analisar o potencial de virulência da urease de C. gattii foram construídos mutantes com inativação do gene estrutural URE (ure1) e dos genes que codificam as proteínas acessórias (URED, UREF – ure4 e ure6 respectivamente). Assim como já descrito para H. pylori, a urease de C. gattii desempenha papel importante na virulência independente da atividade enzimática. Esta função ocorre anterior a invasão do SNC diminuindo a multiplicação da levedura em macrófagos, aumentando a carga infecciosa no sangue e atenuando a mortalidade tanto no mutante ure1Δ como no mutante ure6Δ em camundongos infectados por via intranasal. / Ureases (EC 3.5.1.5) are metalloenzymes Ni2+ dependents that hydrolyze urea to produce ammonia and CO2. These enzymes are found in fungi, bacteria and plants, show very similar structures. Our group has shown that plant and bacterial ureases display biological properties independent of their ureolytic activity that may contribute to the pathogenesis of urease-producing microrganisms. The presence of urease in pathogenic bacteria (e.g. Helicobacter pylori, Proteus mirabilis) strongly correlates with pathogenesis in some human diseases. Many medically important fungi also produce urease, among which are Cryptococcus neoformans, Coccidioides immitis, Histoplasma capsulatum, Sporothrix schenckii. Cryptococcus gattii is one of the etiologic agent that causes criptococcosis in human and animals, which often affects immunocompromised patients. The majority of clinical isolates produce large amounts of urease, and several authors suggest that the ammonia realease from urease activity might introduce a local damage of the endothelium, thus increasing permeability which provides yeast transmigration to central nervous system (CNS). To analyse virulence potential of C. gattii urease, mutants inactivating structural URE (ure1) gene and coding genes for accessory proteins required to assemble the Ni2+-containing active site (URED, UREF – ure4 and ure6 respectively ). As already described to H. pylori urease, the C. gattii urease play important roles in virulence independent of ureolytic activity before CNS invasion, reducing yeast multiplication in macrophage, decreasing blood burden and also attenuating mortality either ure1Δ and accessory ure6Δ mutant in mice intranasal infection.