Pseudomonas fluorescens NCIMB 11764 (Pf11764) is uniquely able to grow on the poison cyanide as its sole nitrogen source. It does so by converting cyanide oxidatively to carbon dioxide and ammonia, the latter being assimilated into cellular molecules. This requires a complex enzymatic machinery that includes nitrilase and oxygenase enzymes the nature of which are not well understood. In the course of a proteomics analysis aimed at achieving a better understanding of the proteins that may be required for cyanide degradation by Pf11764, an unknown protein of 17.8 kDa was detected in cells exposed to cyanide. Analysis of this protein by ESI-coupled mass spectrometry and bioinformatics searches gave evidence of strong homology with a protein (Hyp1) of unknown function (hypothetical) present in the bacterium Photorhabdus luminescens subsp. laumondii TTO1 (locus plu_1232). A search of available microbial genomes revealed a number of Hyp1 orthologs the genes of which are found in a conserved gene cluster known as Nit1C. Independent studies revealed that in addition to Hyp1, Pf11764 possesses a gene (nit) specifying a nitrilase enzyme whose closest homologue is a nitrilase found in Nit1C gene clusters (77% amino acid identity). DNA sequence analysis has further revealed that indeed, hyp1Pf11764 and nitPf11764 are contained in a cluster that includes also a gene specifying an oxygenase. Given the possible connection of Nit1C-endoded nitrilase and oxygenase enzymes to enzymatic cyanide degradation, there is strong reason for thinking that the genes specifying these enzymes contribute to bacterial growth on cyanide in those bacteria containing the Nit1C cluster. Because the biological function of the Hyp1 protein is currently unknown, it was cloned and the protein expressed in E. coli so that its properties could further be explored. Unfortunately, the expression of the protein in an insoluble form complicated these analyses. However, at least two lines of evidence suggest a possible role as a regulator of gene expression. First, over-expression of the protein was accompanied by the parallel elevation of the putative vector-encoded b-lactamase, implying that Hyp1Pf11764 can affect the expression of other genes. Second, a comparison of the amino acid sequence of select peptide fragments of Hyp1Pf11764, by conducting searches for homology with proteins in the existing nonredundant protein database, consistently revealed motifs in common with those present in bacterial response regulators that are part of two-component signal transduction systems widely distributed in bacteria.

A presente pesquisa teve por objetivo demonstrar quais processos pedogenéticos ocorrem na gênese e evolução de solos no setor noroeste do Estado do Paraná, mais especificamente a evolução de horizontes B níticos sobre B latossólicos em uma área de basaltos inseridos na faixa de transição litológica arenitos-basaltos deste setor do estado. A área de estudos é a bacia hidrográfica do córrego Gurupá, no município de Floraí/PR. Utilizamos técnicas e procedimentos de fotointerpretação para levantamento geológico com o objetivo de elucidar a distribuição do substrato, formas de relevo e solos associados, elaborando como produto final um Mapa Morfolitológico. Para a análise multiescalar da organização e dinâmica da cobertura pedológica utilizamos procedimentos propostos pela Análise Estrutural da Cobertura Pedológica. O sistema pedológico estudado apresenta um volume superficial arenoso e volumes subsuperficiais mais argilosos, com organizações em blocos poliédricos ou microagregados, bem distinguíveis em campo; a análise dos parâmetros físicos e químicos demonstrou uma diferenciação morfológica dos grãos de quartzo em profundidade e concentração heterogênea de elementos e óxidos nos perfis estudados. Com o auxílio de conceitos, técnicas e procedimentos da micromorfologia de solos, demonstramos que na área de estudos ocorre uma intensa dissolução geoquímica de grãos de quartzo, sob a forma de golfos de dissolução, separações plásmicas mais abundantes no contato entre os volumes arenoso e argiloso, com evolução em profundidade, e intensa acumulação de argila iluviada em subsuperfície, provocando reorganizações de núcleos microagregados em blocos poliédricos, com evolução ascendente. Em síntese, este sistema evolui em decorrência do transporte de matéria que promove reorganizações no interior da cobertura pedológica (processo de eluviação-iluviação), indicando que a área passa por um período de desequilíbrio pedobioclimático. / The goal of the present research is to show which pedogenetic processes take place in the genesis and evolution of soils in the northwest of the state of Paraná, aiming specifically on the formation of nitic horizons on top of latosolic horizons in a basaltic area, inserted in a lithological transition zone, between basalts and sandstones. The study area is the Gurupá Creek hydrographical basin, located in Floraí - PR. In this process, photointerpretation techniques and procedures were used for the geological survey, in order to elucidate the substratum´s distribution, landforms and associated soils. The final cartographic product is a Morpholithological Map. The Structural Analysis of the Pedological Coverage supplied us with the procedures which allowed the multi-scalar analysis of the organization and dynamics of the soil coverage. The pedological system studied in this research presents a sandy superficial volume, and an increase in clay content in the subsuperficial volumes, organized in polyhedral blocks or microaggregated structure, clearly distinguishable during the field work; the analysis of the physical and chemical parameters revealed a morphological difference between the quartz grains in depth and heterogeneous concentration of elements and oxides in the studied profiles. With the support of different concepts, techniques and procedures of soil micromorphology, we demonstrated that an intense geochemical dissolution of the quartz grains is currently taking place, in the form of dissolution gulfs, abundant plasmic separations in the contact of the sandy and argilic volumes, with an evolution in depth and intense illuviated clay accumulation in the subsurface, causing the reorganization of the microaggregated structure in polyhedral blocks, with an ascending evolution. In synthesis, this system evolves through the transportation of matter, which promotes reorganizations within the pedological coverage (elluviation/illuviation), indicating that the area is going through a period of pedobioclimatic imbalance.

A presente pesquisa teve por objetivo demonstrar quais processos pedogenéticos ocorrem na gênese e evolução de solos no setor noroeste do Estado do Paraná, mais especificamente a evolução de horizontes B níticos sobre B latossólicos em uma área de basaltos inseridos na faixa de transição litológica arenitos-basaltos deste setor do estado. A área de estudos é a bacia hidrográfica do córrego Gurupá, no município de Floraí/PR. Utilizamos técnicas e procedimentos de fotointerpretação para levantamento geológico com o objetivo de elucidar a distribuição do substrato, formas de relevo e solos associados, elaborando como produto final um Mapa Morfolitológico. Para a análise multiescalar da organização e dinâmica da cobertura pedológica utilizamos procedimentos propostos pela Análise Estrutural da Cobertura Pedológica. O sistema pedológico estudado apresenta um volume superficial arenoso e volumes subsuperficiais mais argilosos, com organizações em blocos poliédricos ou microagregados, bem distinguíveis em campo; a análise dos parâmetros físicos e químicos demonstrou uma diferenciação morfológica dos grãos de quartzo em profundidade e concentração heterogênea de elementos e óxidos nos perfis estudados. Com o auxílio de conceitos, técnicas e procedimentos da micromorfologia de solos, demonstramos que na área de estudos ocorre uma intensa dissolução geoquímica de grãos de quartzo, sob a forma de golfos de dissolução, separações plásmicas mais abundantes no contato entre os volumes arenoso e argiloso, com evolução em profundidade, e intensa acumulação de argila iluviada em subsuperfície, provocando reorganizações de núcleos microagregados em blocos poliédricos, com evolução ascendente. Em síntese, este sistema evolui em decorrência do transporte de matéria que promove reorganizações no interior da cobertura pedológica (processo de eluviação-iluviação), indicando que a área passa por um período de desequilíbrio pedobioclimático. / The goal of the present research is to show which pedogenetic processes take place in the genesis and evolution of soils in the northwest of the state of Paraná, aiming specifically on the formation of nitic horizons on top of latosolic horizons in a basaltic area, inserted in a lithological transition zone, between basalts and sandstones. The study area is the Gurupá Creek hydrographical basin, located in Floraí - PR. In this process, photointerpretation techniques and procedures were used for the geological survey, in order to elucidate the substratum´s distribution, landforms and associated soils. The final cartographic product is a Morpholithological Map. The Structural Analysis of the Pedological Coverage supplied us with the procedures which allowed the multi-scalar analysis of the organization and dynamics of the soil coverage. The pedological system studied in this research presents a sandy superficial volume, and an increase in clay content in the subsuperficial volumes, organized in polyhedral blocks or microaggregated structure, clearly distinguishable during the field work; the analysis of the physical and chemical parameters revealed a morphological difference between the quartz grains in depth and heterogeneous concentration of elements and oxides in the studied profiles. With the support of different concepts, techniques and procedures of soil micromorphology, we demonstrated that an intense geochemical dissolution of the quartz grains is currently taking place, in the form of dissolution gulfs, abundant plasmic separations in the contact of the sandy and argilic volumes, with an evolution in depth and intense illuviated clay accumulation in the subsurface, causing the reorganization of the microaggregated structure in polyhedral blocks, with an ascending evolution. In synthesis, this system evolves through the transportation of matter, which promotes reorganizations within the pedological coverage (elluviation/illuviation), indicating that the area is going through a period of pedobioclimatic imbalance.