Molecular detection of Mycoplasma gallisepticum in different poultry breeds of Abbottabad and Rawalpindi, Pakistan / Detecção molecular de Mycoplasma gallisepticum em diferentes raças de aves de Abbottabad e Rawalpindi, Paquistão

The poultry sector in Pakistan is contributing mainly in bridging gap between demand and supply for protein. Mycoplasma gallisepticum is an emerging bacterium causing serious problems in poultry industry of Pakistan. A cross-sectional study was conducted to evaluate the M. gallisepticum load in poultry populated regions of Pakistan. Total 600 serum and 600 swab samples were collected, 200 from each broiler, layers and breeders poultry in Rawalpindi and Abbottabad districts. Serum samples were analyzed through ELISA for seroprevalence. Swabs were cultured on Frey’s medium followed by PCR and partial mgc2 gene sequencing. Results of seroprevalence of M. gallisepticum showed that layers (75%, n=150) are more positive as compared to breeders (70%, n=140) and broilers (50%, n=100). Typical colonies of the M. gallisepticum were observed in breeder (26.5%), followed by layer (21%) and broilers (9%). A total of 37.1% (n=42) samples were identified positive through PCR out of total 113 cultured based positive samples. A total of six M. gallisepticum isolates of current study showed 98-99 percent similarity with previously reported isolates on the basis of mgc2 gene partial sequencing. The M. gallisepticum was found highly prevalent in different poultry breads. Results of this study would add into basic data and provide a direction for livestock sector to strengthen a control strategy for mycoplasmosis in poultry farms.

O setor avícola do Paquistão está contribuindo principalmente para preencher a lacuna entre a demanda e a oferta de proteína. Mycoplasma gallisepticum é uma bactéria emergente que causa sérios problemas na indústria avícola do Paquistão. Um estudo transversal foi conduzido para avaliar a carga de M. gallisepticum em regiões de avicultura do Paquistão. Um total de 600 amostras de soro e 600 amostras de esfregaço foi coletado, 200 de cada frango de corte, poedeiras e aves reprodutoras nos distritos de Rawalpindi e Abbottabad. Amostras de soro foram analisadas por ELISA para soroprevalência. As zaragatoas foram cultivadas em meio Frey, seguido de PCR e sequenciação parcial do gene mgc2. Os resultados da soroprevalência de M. gallisepticum mostraram que as poedeiras (75%, n = 150) são mais positivas em comparação com matrizes (70%, n = 140) e frangos de corte (50%, n = 100). Colônias típicas de M. gallisepticum foram observadas em reprodutoras (26,5%), seguidas de poedeiras (21%) e frangos de corte (9%). Um total de 37,1% (n = 42) das amostras foi identificado como positivas por PCR de um total de 113 amostras positivas baseadas em cultura. Um total de seis isolados de M. gallisepticum do estudo atual mostrou 98-99% de similaridade com isolados relatados anteriormente com base no sequenciamento parcial do gene mgc2. O M. gallisepticum foi encontrado com alta prevalência em diferentes pães de aves. Os resultados deste estudo acrescentariam dados básicos e forneceriam orientação para o setor pecuário fortalecer uma estratégia de controle da micoplasmose em granjas avícolas.

Molecular detection of Mycoplasma gallisepticum in different poultry breeds of Abbottabad and Rawalpindi, Pakistan

Abstract The poultry sector in Pakistan is contributing mainly in bridging gap between demand and supply for protein. Mycoplasma gallisepticum is an emerging bacterium causing serious problems in poultry industry of Pakistan. A cross-sectional study was conducted to evaluate the M. gallisepticum load in poultry populated regions of Pakistan. Total 600 serum and 600 swab samples were collected, 200 from each broiler, layers and breeders poultry in Rawalpindi and Abbottabad districts. Serum samples were analyzed through ELISA for seroprevalence. Swabs were cultured on Freys medium followed by PCR and partial mgc2 gene sequencing. Results of seroprevalence of M. gallisepticum showed that layers (75%, n=150) are more positive as compared to breeders (70%, n=140) and broilers (50%, n=100). Typical colonies of the M. gallisepticum were observed in breeder (26.5%), followed by layer (21%) and broilers (9%). A total of 37.1% (n=42) samples were identified positive through PCR out of total 113 cultured based positive samples. A total of six M. gallisepticum isolates of current study showed 98-99 percent similarity with previously reported isolates on the basis of mgc2 gene partial sequencing. The M. gallisepticum was found highly prevalent in different poultry breads. Results of this study would add into basic data and provide a direction for livestock sector to strengthen a control strategy for mycoplasmosis in poultry farms.

Resumo O setor avícola do Paquistão está contribuindo principalmente para preencher a lacuna entre a demanda e a oferta de proteína. Mycoplasma gallisepticum é uma bactéria emergente que causa sérios problemas na indústria avícola do Paquistão. Um estudo transversal foi conduzido para avaliar a carga de M. gallisepticum em regiões de avicultura do Paquistão. Um total de 600 amostras de soro e 600 amostras de esfregaço foi coletado, 200 de cada frango de corte, poedeiras e aves reprodutoras nos distritos de Rawalpindi e Abbottabad. Amostras de soro foram analisadas por ELISA para soroprevalência. As zaragatoas foram cultivadas em meio Frey, seguido de PCR e sequenciação parcial do gene mgc2. Os resultados da soroprevalência de M. gallisepticum mostraram que as poedeiras (75%, n = 150) são mais positivas em comparação com matrizes (70%, n = 140) e frangos de corte (50%, n = 100). Colônias típicas de M. gallisepticum foram observadas em reprodutoras (26,5%), seguidas de poedeiras (21%) e frangos de corte (9%). Um total de 37,1% (n = 42) das amostras foi identificado como positivas por PCR de um total de 113 amostras positivas baseadas em cultura. Um total de seis isolados de M. gallisepticum do estudo atual mostrou 98-99% de similaridade com isolados relatados anteriormente com base no sequenciamento parcial do gene mgc2. O M. gallisepticum foi encontrado com alta prevalência em diferentes pães de aves. Os resultados deste estudo acrescentariam dados básicos e forneceriam orientação para o setor pecuário fortalecer uma estratégia de controle da micoplasmose em granjas avícolas.

Molecular detection of Mycoplasma gallisepticum in different poultry breeds of Abbottabad and Rawalpindi, Pakistan / Detecção molecular de Mycoplasma gallisepticum em diferentes raças de aves de Abbottabad e Rawalpindi, Paquistão

Abstract The poultry sector in Pakistan is contributing mainly in bridging gap between demand and supply for protein. Mycoplasma gallisepticum is an emerging bacterium causing serious problems in poultry industry of Pakistan. A cross-sectional study was conducted to evaluate the M. gallisepticum load in poultry populated regions of Pakistan. Total 600 serum and 600 swab samples were collected, 200 from each broiler, layers and breeders poultry in Rawalpindi and Abbottabad districts. Serum samples were analyzed through ELISA for seroprevalence. Swabs were cultured on Frey's medium followed by PCR and partial mgc2 gene sequencing. Results of seroprevalence of M. gallisepticum showed that layers (75%, n=150) are more positive as compared to breeders (70%, n=140) and broilers (50%, n=100). Typical colonies of the M. gallisepticum were observed in breeder (26.5%), followed by layer (21%) and broilers (9%). A total of 37.1% (n=42) samples were identified positive through PCR out of total 113 cultured based positive samples. A total of six M. gallisepticum isolates of current study showed 98-99 percent similarity with previously reported isolates on the basis of mgc2 gene partial sequencing. The M. gallisepticum was found highly prevalent in different poultry breads. Results of this study would add into basic data and provide a direction for livestock sector to strengthen a control strategy for mycoplasmosis in poultry farms.

Resumo O setor avícola do Paquistão está contribuindo principalmente para preencher a lacuna entre a demanda e a oferta de proteína. Mycoplasma gallisepticum é uma bactéria emergente que causa sérios problemas na indústria avícola do Paquistão. Um estudo transversal foi conduzido para avaliar a carga de M. gallisepticum em regiões de avicultura do Paquistão. Um total de 600 amostras de soro e 600 amostras de esfregaço foi coletado, 200 de cada frango de corte, poedeiras e aves reprodutoras nos distritos de Rawalpindi e Abbottabad. Amostras de soro foram analisadas por ELISA para soroprevalência. As zaragatoas foram cultivadas em meio Frey, seguido de PCR e sequenciação parcial do gene mgc2. Os resultados da soroprevalência de M. gallisepticum mostraram que as poedeiras (75%, n = 150) são mais positivas em comparação com matrizes (70%, n = 140) e frangos de corte (50%, n = 100). Colônias típicas de M. gallisepticum foram observadas em reprodutoras (26,5%), seguidas de poedeiras (21%) e frangos de corte (9%). Um total de 37,1% (n = 42) das amostras foi identificado como positivas por PCR de um total de 113 amostras positivas baseadas em cultura. Um total de seis isolados de M. gallisepticum do estudo atual mostrou 98-99% de similaridade com isolados relatados anteriormente com base no sequenciamento parcial do gene mgc2. O M. gallisepticum foi encontrado com alta prevalência em diferentes pães de aves. Os resultados deste estudo acrescentariam dados básicos e forneceriam orientação para o setor pecuário fortalecer uma estratégia de controle da micoplasmose em granjas avícolas.

Resistance profile of bacterial isolates from different llama microbiotas (Lama glama Linnaeus 1758) / Perfil de resistência de isolados bacterianos de diferentes microbiotas de lhamas (Lama glama Linnaeus 1758)

Este trabalho objetivou o isolamento e a identificação das bactérias de diferentes microbiotas de lhamas. Para tanto, testes de disco difusão e diagnósticos moleculares para pesquisa de genes de resistência foram realizados. Foram isolados cinco Staphylococcus spp. coagulase positiva e 19 Staphylococcus spp. coagulase negativa, 19 Escherichia coli¸ duas Pantoea agglomerans, uma Koserella trabulsii, uma Enterobacter aerogenes e uma Klebsiella Pneumoniae. Entre os isolados de Staphylococcus spp., 79,17% foram resistentes ao sulfazotrim, 45,83% resistentes à penicilina e 20,83% à ampicilina. Foi confirmada a presença do gene mecA em apenas um isolado oxacilina resistente. No teste de disco difusão, 58,3% das enterobactérias foram resistentes à amoxicilina + ácido clavulânico e à cefotaxima, 50% à ceftazidima e ceftriaxona, e 33,3% à amoxicilina. Ainda entre os isolados Gram-negativos, não houve a expressão fenotípica de isolados ESBL. O presente trabalho expôs a presença de microrganismos resistentes a antibióticos em lhamas que não tiveram contato prévio com essas drogas, além da presença do gene mecA em um dos animais. O conhecimento da microbiota bacteriana de diferentes espécies animais tem se tornado cada vez mais importante. Tal relevância se deve à possibilidade de esses microrganismos serem compartilhados entre os animais, os humanos e até mesmo o meio ambiente.

Molecular detection of Mycoplasma gallisepticum in different poultry breeds of Abbottabad and Rawalpindi, Pakistan / Detecção molecular de Mycoplasma gallisepticum em diferentes raças de aves de Abbottabad e Rawalpindi, Paquistão

The poultry sector in Pakistan is contributing mainly in bridging gap between demand and supply for protein. Mycoplasma gallisepticum is an emerging bacterium causing serious problems in poultry industry of Pakistan. A cross-sectional study was conducted to evaluate the M. gallisepticum load in poultry populated regions of Pakistan. Total 600 serum and 600 swab samples were collected, 200 from each broiler, layers and breeders poultry in Rawalpindi and Abbottabad districts. Serum samples were analyzed through ELISA for seroprevalence. Swabs were cultured on Freys medium followed by PCR and partial mgc2 gene sequencing. Results of seroprevalence of M. gallisepticum showed that layers (75%, n=150) are more positive as compared to breeders (70%, n=140) and broilers (50%, n=100). Typical colonies of the M. gallisepticum were observed in breeder (26.5%), followed by layer (21%) and broilers (9%). A total of 37.1% (n=42) samples were identified positive through PCR out of total 113 cultured based positive samples. A total of six M. gallisepticum isolates of current study showed 98-99 percent similarity with previously reported isolates on the basis of mgc2 gene partial sequencing. The M. gallisepticum was found highly prevalent in different poultry breads. Results of this study would add into basic data and provide a direction for livestock sector to strengthen a control strategy for mycoplasmosis in poultry farms.(AU)

O setor avícola do Paquistão está contribuindo principalmente para preencher a lacuna entre a demanda e a oferta de proteína. Mycoplasma gallisepticum é uma bactéria emergente que causa sérios problemas na indústria avícola do Paquistão. Um estudo transversal foi conduzido para avaliar a carga de M. gallisepticum em regiões de avicultura do Paquistão. Um total de 600 amostras de soro e 600 amostras de esfregaço foi coletado, 200 de cada frango de corte, poedeiras e aves reprodutoras nos distritos de Rawalpindi e Abbottabad. Amostras de soro foram analisadas por ELISA para soroprevalência. As zaragatoas foram cultivadas em meio Frey, seguido de PCR e sequenciação parcial do gene mgc2. Os resultados da soroprevalência de M. gallisepticum mostraram que as poedeiras (75%, n = 150) são mais positivas em comparação com matrizes (70%, n = 140) e frangos de corte (50%, n = 100). Colônias típicas de M. gallisepticum foram observadas em reprodutoras (26,5%), seguidas de poedeiras (21%) e frangos de corte (9%). Um total de 37,1% (n = 42) das amostras foi identificado como positivas por PCR de um total de 113 amostras positivas baseadas em cultura. Um total de seis isolados de M. gallisepticum do estudo atual mostrou 98-99% de similaridade com isolados relatados anteriormente com base no sequenciamento parcial do gene mgc2. O M. gallisepticum foi encontrado com alta prevalência em diferentes pães de aves. Os resultados deste estudo acrescentariam dados básicos e forneceriam orientação para o setor pecuário fortalecer uma estratégia de controle da micoplasmose em granjas avícolas.(AU)

Polysaccharide storage myopathy in two Percheron horses / Miopatia por acúmulo de polissacarídeo em dois equinos da raça Percheron

Polysaccharide storage myopathy (PSSM) is a genetic disorder or by undetermined cause characterized by the abnormal accumulation of glycogen and polysaccharides in skeletal muscle fibers. The present report describes two Percheron horses, from different properties in the municipality of Pouso Redondo -SC, with locomotor clinical signs that started after work. The clinical signs observed were rigid gait, mainly of the pelvic limbs, muscle weakness, and recumbency. In the first case, the animal was diagnosed with severe multifocal rhabdomyonecrosis, moderate multifocal myoglobin nephrosisand severe diffuse transmural fibrinonecrotic gastritis. PSSM was confirmed by the presence of polysaccharide inclusions in myofiber sarcolemma visualized by periodic acid-Schiff (PAS) staining. In the second case, the horse presented two episodes ofmuscle disorder after work. The therapeutic protocol was based on penicillin, flunixin meglumine and fluid therapy with ringer lactate. An increase in creatine kinase (669.0 UI/L) and aspartate aminotransferase (669.0 UI/L) was observed in the serum biochemical evaluation. Research for mutation in the GYS1 gene was performed, with a positive heterozygote result. After rest and gradual recovery, the horse was only submitted to light work, with no return of the clinical condition since then. Thus, this report describes two cases of PSSM with distinct clinical evolution and diagnostic methods.(AU)

A miopatia por acúmulo de polissacarídeos (PSSM) é uma desordem genética ou de causa indeterminada caracterizada pelo acúmulo anormal de glicogênio e polissacarídeos nas fibras musculares esqueléticas. O presente relato descreve dois cavalos Percheron, oriundos de diferentes propriedades do município de Pouso Redondo ­SC, com sinais clínicos locomotores que iniciaram após o trabalho. Os sinais clínicos observados foram marcha rígida, principalmente dos membros pélvicos, fraqueza muscular, e decúbito. No primeiro caso, o animal foi diagnosticado com rabdomionecrose multifocal acentuada, nefrose mioglobínica multifocal moderada e gastrite fibrinonecrótica transmural difusa acentuada. A PSSM foi confirmada pela presença de inclusões polissacarídicas no sarcolema de miofibras visualizadas pela coloração com ácido periódico de Schiff (PAS). No segundo caso, o equino apresentou dois episódios de disfunção muscular após o trabalho. O protocolo terapêutico foi baseado em penicilina, flunixin megluminee fluidoterapia com ringer lactato. Um aumento de creatina quinase (669,0 UI/L) e aspartato aminotransferase (669,0 UI/L) foi observado na avaliação bioquímica sérica. Foi realizada pesquisa de mutação nogene GYS1, com resultado heterozigoto positivo. Após repouso e recuperação gradual, o cavalo foi submetido apenas a trabalhos leves, sem retorno do quadro clínico desde então. Assim, este relato descreve dois casos com PSSM com evolução clínica e métodos diagnósticos distintos.(AU)

Novel Pathogenic Mutation Mapping of ASPM Gene in Consanguineous Pakistani Families with Primary Microcephaly / Novo mapeamento de mutações patogênicas do gene ASPM em famílias consanguíneas com microcefalia primária do Paquistão

Autosomal recessive primary microcephaly (MCPH) is a neurodevelopmental disorder characterized by a congenitally reduced head circumference (-3 to -5 SD) and non-progressive intellectual disability. The objective of the study was to evaluate pathogenic mutations in the ASPM gene to understand etiology and molecular mechanism of primary microcephaly. Blood samples were collected from various families across different remote areas of Pakistan from February 2017 to May 2019 who were identified to be affected with primary microcephaly. DNA extraction was performed using the salting-out method; the quality and quantity of DNA were evaluated using spectrophotometry and 1% agarose gel electrophoresis, respectively in University of the Punjab. Mutation analysis was performed by whole exome sequencing from the Cologne Center for Genomics, University of Cologne. Sanger sequencing was done in University of the Punjab to confirm the pathogenic nature of mutation. A novel 4-bp deletion mutation c.3877_3880delGAGA was detected in exon 17 of the ASPM gene in two primary microcephaly affected families (A and B), which resulted in a frame shift mutation in the gene followed by truncated protein synthesis (p.Glu1293Lysfs*10), as well as the loss of the calmodulin-binding IQ domain and the Armadillo-like domain in the ASPM protein. Using the in-silico tools Mutation Taster, PROVEAN, and PolyPhen, the pathogenic effect of this novel mutation was tested; it was predicted to be "disease causing", with high pathogenicity scores. One previously reported mutation in exon 24 (c.9730C>T) of the ASPM gene resulting in protein truncation (p.Arg3244*) was also observed in family C. Mutations in the ASPM gene are the most common cause of MCPH in most cases. Therefore, enrolling additional affected families from remote areas of Pakistan would help in identifying or mapping novel mutations in the ASPM gene of primary microcephaly.

Microcefalia primária autossômica recessiva (MCPH) é um distúrbio do neurodesenvolvimento caracterizado por uma redução congênita do perímetro cefálico (-3 a -5 DP) e deficiência intelectual não progressiva. O objetivo do estudo foi avaliar mutações patogênicas no gene ASPM a fim de compreender a etiologia e o mecanismo molecular da microcefalia primária. Amostras de sangue foram coletadas de várias famílias em diferentes áreas remotas do Paquistão de fevereiro de 2017 a maio de 2019, que foram identificadas como afetadas com microcefalia primária. A extração do DNA foi realizada pelo método salting-out; a qualidade e a quantidade de DNA foram avaliadas por espectrofotometria e eletroforese em gel de agarose a 1%, respectivamente, na Universidade de Punjab. A análise de mutação foi realizada por sequenciamento completo do exoma do Cologne Center for Genomics, University of Cologne. O sequenciamento de Sanger foi feito na Universidade do Punjab para confirmar a natureza patogênica da mutação. Uma nova mutação de deleção de 4 bp c.3877_3880delGAGA foi detectada no exon 17 do gene ASPM em duas famílias afetadas por microcefalia primária (A e B), que resultou em uma mutação de frame shift no gene seguida por síntese de proteína truncada (pGlu1293Lysfs * 10), bem como a perda do domínio IQ de ligação à calmodulina e o domínio do tipo Armadillo na proteína ASPM. Usando as ferramentas in-silico Mutation Taster, PROVEAN e PolyPhen, o efeito patogênico dessa nova mutação foi testado; foi previsto ser "causador de doenças", com altos escores de patogenicidade. Uma mutação relatada anteriormente no exon 24 (c.9730C > T) do gene ASPM, resultando em truncamento de proteína (p.Arg3244 *) também foi observada na família C. Mutações no gene ASPM são a causa mais comum de MCPH na maioria dos casos . Portanto, a inscrição de famílias afetadas adicionais de áreas remotas do Paquistão ajudaria a identificar ou mapear novas mutações no gene ASPM da microcefalia primária.

Fixation of pfcrt chloroquine resistance alleles in Plasmodium falciparum clinical isolates collected from unrest tribal agencies of Pakistan / Fixação de alelos de resistência à cloroquina pfcrt em isolados clínicos de Plasmodium falciparum coletados de agitações de agências tribais do Paquistão

Plasmodium falciparum resistance to Chloroquine (CQ) is a significant cause of mortality and morbidity worldwide. There is a paucity of documented data on the prevalence of CQ-resistant mutant haplotypes of Pfcrt and Pfmdr1 genes from malaria-endemic war effected Federally Administered Tribal Areas of Pakistan. The objective of this study was to investigate the prevalence of P. falciparum CQ-resistance in this area. Clinical isolates were collected between May 2017 and May 2018 from North Waziristan and South Waziristan agencies of Federally Administrated Trial Area. Subsequently, Giemsa-stained blood smears were examined to detect Plasmodium falciparum. Extraction of malarial DNA was done from microscopy positive P. falciparum samples, and P. falciparum infections were confirmed by nested PCR (targeting Plasmodium small subunit ribosomal ribonucleic acid (ssrRNA) genes). All PCR confirmed P. falciparum samples were sequenced by pyrosequencing to find out mutation in Pfcrt gene at codon K76T and in pfmdr1 at codons N86Y, Y184F, N1042D, and D1246Y. Out of 121 microscopies positive P. falciparum cases, 109 samples were positive for P. falciparum by nested PCR. Pfcrt K76T mutation was found in 96% of isolates, Pfmdr1 N86Y mutation was observed in 20%, and 11% harboured Y184F mutation. All samples were wild type for Pfmdr1 codon N1042D and D1246Y. In the FATA, Pakistan, the frequency of resistant allele 76T remained high despite the removal of CQ. However, current findings of the study suggest complete fixation of P. falciparum CQ‑resistant genotype in the study area.

A resistência do Plasmodium falciparum à cloroquina (CQ) é uma causa significativa de mortalidade e morbidade em todo o mundo. Há uma escassez de dados documentados sobre a prevalência de haplótipos mutantes CQ-resistentes dos genes Pfcrt e Pfmdr1 da guerra endêmica da malária em áreas tribais administradas pelo governo federal do Paquistão. O objetivo deste estudo foi investigar a prevalência de resistência a CQ de P. falciparum nesta área. Isolados clínicos foram coletados entre maio de 2017 e maio de 2018 nas agências do Waziristão do Norte e do Waziristão do Sul da Área de Ensaio Administrada Federalmente. Posteriormente, esfregaços de sangue corados com Giemsa foram examinados para detectar Plasmodium falciparum. A extração do DNA da malária foi feita a partir de amostras de P. falciparum positivas para microscopia, e as infecções por P. falciparum foram confirmadas por nested PCR (visando genes de ácido ribonucleico ribossômico de subunidade pequena de Plasmodium (ssrRNA)). Todas as amostras de P. falciparum confirmadas por PCR foram sequenciadas por pirosequenciamento para descobrir a mutação no gene Pfcrt no códon K76T e em pfmdr1 nos códons N86Y, Y184F, N1042D e D1246Y. De 121 microscopias de casos positivos de P. falciparum, 109 amostras foram positivas para P. falciparum por nested PCR. A mutação Pfcrt K76T foi encontrada em 96% dos isolados, a mutação Pfmdr1 N86Y foi observada em 20% e 11% abrigou a mutação Y184F. Todas as amostras eram do tipo selvagem para o códon N1042D e D1246Y de Pfmdr1. No FATA, Paquistão, a frequência do alelo resistente 76T permaneceu alta apesar da remoção de CQ. No entanto, as descobertas atuais do estudo sugerem a fixação completa do genótipo resistente a CQ de P. falciparum na área de estudo.

A comprehensive overview of miRNA targeting drought stress resistance in plants / Uma visão geral abrangente do miRNA visando a resistência ao estresse hídrico em plantas

MicroRNAs (miRNAs) are essential nonprotein-coding genes. In a range of organisms, miRNAs has been reported to play an essential role in regulating gene expressions at post-transcriptional level. They participate in most of the stress responsive processes in plants. Drought is an ultimate abiotic stress that affects the crop production. Therefore understanding drought stress responses are essential to improve the production of agricultural crops. Throughout evolution, plants have developed their own defense systems to cope with the adversities of environmental stresses. Among defensive mechanisms include the regulations of gene expression by miRNAs. Drought stress regulates the expression of some of the functionally conserved miRNAs in different plants. The given properties of miRNAs provide an insight to genetic alterations and enhancing drought resistance in cereal crops. The current review gives a summary to regulatory mechanisms in plants as well as miRNAs response to drought stresses in cereal crops. Some possible approaches and guidelines for the exploitation of drought stress miRNA responses to improve cereal crops are also described.

MicroRNAs (miRNAs) são genes essenciais não codificadores de proteínas. Em uma variedade de organismos, foi relatado que miRNAs desempenham papel essencial na regulação da expressão gênica em nível pós-transcricional. Eles participam da maioria dos processos responsivos ao estresse nas plantas. A seca é um estresse abiótico final que afeta a produção agrícola. Portanto, compreender as respostas ao estresse da seca é essencial para melhorar a produção de safras agrícolas. Ao longo da evolução, as plantas desenvolveram seus próprios sistemas de defesa para lidar com as adversidades do estresse ambiental. Entre os mecanismos de defesa está a regulação da expressão gênica por miRNAs. O estresse hídrico regula a expressão de alguns dos miRNAs funcionalmente conservados em diferentes plantas. As propriedades dadas dos miRNAs fornecem uma visão das alterações genéticas e aumentam a resistência à seca nas safras de cereais. A revisão atual apresenta um resumo dos mecanismos regulatórios nas plantas, bem como a resposta dos miRNAs ao estresse hídrico nas plantações de cereais. Algumas abordagens e diretrizes possíveis para a exploração das respostas do miRNA ao estresse da seca para melhorar as safras de cereais também são descritas.

Impact of nitrogen and phosphorus fertilizers on Cry1Ac protein contents in transgenic cotton / Impacto de fertilizantes de nitrogênio e fósforo nos conteúdos de proteína Cry1Ac em algodão transgênico

Application of different fertilizers to check the efficiency of expression of Bt (Bacillus thuringiensis) gene in one of the leading commercialized crops (cotton) against Lepidopteran species is of great concern. The expression of Cry protein level can be controlled by the improvement of nutrients levels. Therefore, the myth of response of Cry toxin to different combinations of NP fertilizers was explored in three Bt cotton cultivars. Combinations include three levels of nitrogen and three levels of phosphorus fertilizers. Immunostrips and Cry gene(s) specific primer based PCR (Polymerase Chain Reaction) analysis were used for the presence of Bt gene that unveiled the presence of Cry1Ac gene only. Further, the ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) kit was used to quantify the expression of Cry1Ac protein. Under various NP fertilizers rates, the level of toxin protein exhibited highly significant differences. The highest toxin level mean was found to be 2.3740 and 2.1732 µg/g under the treatment of N150P75 kg ha-¹ combination while the lowest toxin level mean was found to be 0.9158 and 0.7641 µg/g at the N50P25 kg ha-¹ level at 80 and 120 DAS (Days After Sowing), respectively. It was concluded from the research that the usage of NP fertilizers has a positive relation with the expression of Cry1Ac toxin in Bt cotton. We recommend using the N150P50 kg ha-1 level as the most economical and practicable fertilizer instead of the standard dose N100P50 kg ha-¹ to get the desired level of Cry1Ac level for long lasting plant resistance (<1.5). The revised dose of fertilizer may help farmers to avoid the cross-resistance development in contradiction of insect pests.

A aplicação de diferentes fertilizantes para verificar a eficiência da expressão do gene Bt (Bacillus thuringiensis) em uma das principais culturas comercializadas (algodão) contra espécies de lepidópteros é uma grande preocupação. A expressão do nível de proteína Cry pode ser controlada pela melhoria dos níveis de nutrientes. Portanto, o mito da resposta da toxina Cry a diferentes combinações de fertilizantes NP foi explorado em três cultivares de algodão Bt. As combinações incluem três níveis de nitrogênio e três níveis de fertilizantes de fósforo. A análise de PCR (reação em cadeia da polimerase) específica para o gene (s) Immunostrips e Cry (s) foi usada para a presença do gene Bt que revelou a presença do gene Cry1Ac apenas. Além disso, o kit ELISA (ensaio de imunoabsorção enzimática) foi usado para quantificar a expressão da proteína Cry1Ac. Sob várias taxas de fertilizantes NP, o nível de proteína de toxina exibiu diferenças altamente significativas. A média do nível mais alto de toxina foi de 2,3740 e 2,1732 µg / g sob o tratamento da combinação N150P75 kg ha-¹, enquanto a média do nível mais baixo de toxina foi de 0,9158 e 0,7641 µg / g no nível de N50P25 kg ha-¹ em 80 e 120 DAS (dias após a semeadura), respectivamente. Concluiu-se com a pesquisa que o uso de fertilizantes NP tem relação positiva com a expressão da toxina Cry1Ac no algodão Bt. Recomendamos o uso do nível de N150P50 kg ha-¹ como o fertilizante mais econômico e praticável em vez da dose padrão N100P50 kg ha-¹ para obter o nível desejado de nível de Cry1Ac para resistência de planta de longa duração (<1,5). A dose revisada de fertilizante pode ajudar os agricultores a evitar o desenvolvimento de resistência cruzada em contradição com as pragas de insetos.

Novel Pathogenic Mutation Mapping of ASPM Gene in Consanguineous Pakistani Families with Primary Microcephaly

Abstract Autosomal recessive primary microcephaly (MCPH) is a neurodevelopmental disorder characterized by a congenitally reduced head circumference (-3 to -5 SD) and non-progressive intellectual disability. The objective of the study was to evaluate pathogenic mutations in the ASPM gene to understand etiology and molecular mechanism of primary microcephaly. Blood samples were collected from various families across different remote areas of Pakistan from February 2017 to May 2019 who were identified to be affected with primary microcephaly. DNA extraction was performed using the salting-out method; the quality and quantity of DNA were evaluated using spectrophotometry and 1% agarose gel electrophoresis, respectively in University of the Punjab. Mutation analysis was performed by whole exome sequencing from the Cologne Center for Genomics, University of Cologne. Sanger sequencing was done in University of the Punjab to confirm the pathogenic nature of mutation. A novel 4-bp deletion mutation c.3877_3880delGAGA was detected in exon 17 of the ASPM gene in two primary microcephaly affected families (A and B), which resulted in a frame shift mutation in the gene followed by truncated protein synthesis (p.Glu1293Lysfs*10), as well as the loss of the calmodulin-binding IQ domain and the Armadillo-like domain in the ASPM protein. Using the in-silico tools Mutation Taster, PROVEAN, and PolyPhen, the pathogenic effect of this novel mutation was tested; it was predicted to be disease causing, with high pathogenicity scores. One previously reported mutation in exon 24 (c.9730C>T) of the ASPM gene resulting in protein truncation (p.Arg3244*) was also observed in family C. Mutations in the ASPM gene are the most common cause of MCPH in most cases. Therefore, enrolling additional affected families from remote areas of Pakistan would help in identifying or mapping novel mutations in the ASPM gene of primary microcephaly.

Resumo Microcefalia primária autossômica recessiva (MCPH) é um distúrbio do neurodesenvolvimento caracterizado por uma redução congênita do perímetro cefálico (-3 a -5 DP) e deficiência intelectual não progressiva. O objetivo do estudo foi avaliar mutações patogênicas no gene ASPM a fim de compreender a etiologia e o mecanismo molecular da microcefalia primária. Amostras de sangue foram coletadas de várias famílias em diferentes áreas remotas do Paquistão de fevereiro de 2017 a maio de 2019, que foram identificadas como afetadas com microcefalia primária. A extração do DNA foi realizada pelo método salting-out; a qualidade e a quantidade de DNA foram avaliadas por espectrofotometria e eletroforese em gel de agarose a 1%, respectivamente, na Universidade de Punjab. A análise de mutação foi realizada por sequenciamento completo do exoma do Cologne Center for Genomics, University of Cologne. O sequenciamento de Sanger foi feito na Universidade do Punjab para confirmar a natureza patogênica da mutação. Uma nova mutação de deleção de 4 bp c.3877_3880delGAGA foi detectada no exon 17 do gene ASPM em duas famílias afetadas por microcefalia primária (A e B), que resultou em uma mutação de frame shift no gene seguida por síntese de proteína truncada (pGlu1293Lysfs * 10), bem como a perda do domínio IQ de ligação à calmodulina e o domínio do tipo Armadillo na proteína ASPM. Usando as ferramentas in-silico Mutation Taster, PROVEAN e PolyPhen, o efeito patogênico dessa nova mutação foi testado; foi previsto ser causador de doenças, com altos escores de patogenicidade. Uma mutação relatada anteriormente no exon 24 (c.9730C > T) do gene ASPM, resultando em truncamento de proteína (p.Arg3244 *) também foi observada na família C. Mutações no gene ASPM são a causa mais comum de MCPH na maioria dos casos . Portanto, a inscrição de famílias afetadas adicionais de áreas remotas do Paquistão ajudaria a identificar ou mapear novas mutações no gene ASPM da microcefalia primária.

Fixation of pfcrt chloroquine resistance alleles in Plasmodium falciparum clinical isolates collected from unrest tribal agencies of Pakistan

Abstract Plasmodium falciparum resistance to Chloroquine (CQ) is a significant cause of mortality and morbidity worldwide. There is a paucity of documented data on the prevalence of CQ-resistant mutant haplotypes of Pfcrt and Pfmdr1 genes from malaria-endemic war effected Federally Administered Tribal Areas of Pakistan. The objective of this study was to investigate the prevalence of P. falciparum CQ-resistance in this area. Clinical isolates were collected between May 2017 and May 2018 from North Waziristan and South Waziristan agencies of Federally Administrated Trial Area. Subsequently, Giemsa-stained blood smears were examined to detect Plasmodium falciparum. Extraction of malarial DNA was done from microscopy positive P. falciparum samples, and P. falciparum infections were confirmed by nested PCR (targeting Plasmodium small subunit ribosomal ribonucleic acid (ssrRNA) genes). All PCR confirmed P. falciparum samples were sequenced by pyrosequencing to find out mutation in Pfcrt gene at codon K76T and in pfmdr1 at codons N86Y, Y184F, N1042D, and D1246Y. Out of 121 microscopies positive P. falciparum cases, 109 samples were positive for P. falciparum by nested PCR. Pfcrt K76T mutation was found in 96% of isolates, Pfmdr1 N86Y mutation was observed in 20%, and 11% harboured Y184F mutation. All samples were wild type for Pfmdr1 codon N1042D and D1246Y. In the FATA, Pakistan, the frequency of resistant allele 76T remained high despite the removal of CQ. However, current findings of the study suggest complete fixation of P. falciparum CQ-resistant genotype in the study area.

Resumo A resistência do Plasmodium falciparum à cloroquina (CQ) é uma causa significativa de mortalidade e morbidade em todo o mundo. Há uma escassez de dados documentados sobre a prevalência de haplótipos mutantes CQ-resistentes dos genes Pfcrt e Pfmdr1 da guerra endêmica da malária em áreas tribais administradas pelo governo federal do Paquistão. O objetivo deste estudo foi investigar a prevalência de resistência a CQ de P. falciparum nesta área. Isolados clínicos foram coletados entre maio de 2017 e maio de 2018 nas agências do Waziristão do Norte e do Waziristão do Sul da Área de Ensaio Administrada Federalmente. Posteriormente, esfregaços de sangue corados com Giemsa foram examinados para detectar Plasmodium falciparum. A extração do DNA da malária foi feita a partir de amostras de P. falciparum positivas para microscopia, e as infecções por P. falciparum foram confirmadas por nested PCR (visando genes de ácido ribonucleico ribossômico de subunidade pequena de Plasmodium (ssrRNA)). Todas as amostras de P. falciparum confirmadas por PCR foram sequenciadas por pirosequenciamento para descobrir a mutação no gene Pfcrt no códon K76T e em pfmdr1 nos códons N86Y, Y184F, N1042D e D1246Y. De 121 microscopias de casos positivos de P. falciparum, 109 amostras foram positivas para P. falciparum por nested PCR. A mutação Pfcrt K76T foi encontrada em 96% dos isolados, a mutação Pfmdr1 N86Y foi observada em 20% e 11% abrigou a mutação Y184F. Todas as amostras eram do tipo selvagem para o códon N1042D e D1246Y de Pfmdr1. No FATA, Paquistão, a frequência do alelo resistente 76T permaneceu alta apesar da remoção de CQ. No entanto, as descobertas atuais do estudo sugerem a fixação completa do genótipo resistente a CQ de P. falciparum na área de estudo.

A comprehensive overview of miRNA targeting drought stress resistance in plants

Abstract MicroRNAs (miRNAs) are essential nonprotein-coding genes. In a range of organisms, miRNAs has been reported to play an essential role in regulating gene expressions at post-transcriptional level. They participate in most of the stress responsive processes in plants. Drought is an ultimate abiotic stress that affects the crop production. Therefore understanding drought stress responses are essential to improve the production of agricultural crops. Throughout evolution, plants have developed their own defense systems to cope with the adversities of environmental stresses. Among defensive mechanisms include the regulations of gene expression by miRNAs. Drought stress regulates the expression of some of the functionally conserved miRNAs in different plants. The given properties of miRNAs provide an insight to genetic alterations and enhancing drought resistance in cereal crops. The current review gives a summary to regulatory mechanisms in plants as well as miRNAs response to drought stresses in cereal crops. Some possible approaches and guidelines for the exploitation of drought stress miRNA responses to improve cereal crops are also described.

Resumo MicroRNAs (miRNAs) são genes essenciais não codificadores de proteínas. Em uma variedade de organismos, foi relatado que miRNAs desempenham papel essencial na regulação da expressão gênica em nível pós-transcricional. Eles participam da maioria dos processos responsivos ao estresse nas plantas. A seca é um estresse abiótico final que afeta a produção agrícola. Portanto, compreender as respostas ao estresse da seca é essencial para melhorar a produção de safras agrícolas. Ao longo da evolução, as plantas desenvolveram seus próprios sistemas de defesa para lidar com as adversidades do estresse ambiental. Entre os mecanismos de defesa está a regulação da expressão gênica por miRNAs. O estresse hídrico regula a expressão de alguns dos miRNAs funcionalmente conservados em diferentes plantas. As propriedades dadas dos miRNAs fornecem uma visão das alterações genéticas e aumentam a resistência à seca nas safras de cereais. A revisão atual apresenta um resumo dos mecanismos regulatórios nas plantas, bem como a resposta dos miRNAs ao estresse hídrico nas plantações de cereais. Algumas abordagens e diretrizes possíveis para a exploração das respostas do miRNA ao estresse da seca para melhorar as safras de cereais também são descritas.

Impact of nitrogen and phosphorus fertilizers on Cry1Ac protein contents in transgenic cotton

Abstract Application of different fertilizers to check the efficiency of expression of Bt (Bacillus thuringiensis) gene in one of the leading commercialized crops (cotton) against Lepidopteran species is of great concern. The expression of Cry protein level can be controlled by the improvement of nutrients levels. Therefore, the myth of response of Cry toxin to different combinations of NP fertilizers was explored in three Bt cotton cultivars. Combinations include three levels of nitrogen and three levels of phosphorus fertilizers. Immunostrips and Cry gene(s) specific primer based PCR (Polymerase Chain Reaction) analysis were used for the presence of Bt gene that unveiled the presence of Cry1Ac gene only. Further, the ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) kit was used to quantify the expression of Cry1Ac protein. Under various NP fertilizers rates, the level of toxin protein exhibited highly significant differences. The highest toxin level mean was found to be 2.3740 and 2.1732 µg/g under the treatment of N150P75 kg ha-1 combination while the lowest toxin level mean was found to be 0.9158 and 0.7641 µg/g at the N50P25 kg ha-1 level at 80 and 120 DAS (Days After Sowing), respectively. It was concluded from the research that the usage of NP fertilizers has a positive relation with the expression of Cry1Ac toxin in Bt cotton. We recommend using the N150P50 kg ha-1 level as the most economical and practicable fertilizer instead of the standard dose N100P50 kg ha-1 to get the desired level of Cry1Ac level for long lasting plant resistance ( 1.5). The revised dose of fertilizer may help farmers to avoid the cross-resistance development in contradiction of insect pests.

Resumo A aplicação de diferentes fertilizantes para verificar a eficiência da expressão do gene Bt (Bacillus thuringiensis) em uma das principais culturas comercializadas (algodão) contra espécies de lepidópteros é uma grande preocupação. A expressão do nível de proteína Cry pode ser controlada pela melhoria dos níveis de nutrientes. Portanto, o mito da resposta da toxina Cry a diferentes combinações de fertilizantes NP foi explorado em três cultivares de algodão Bt. As combinações incluem três níveis de nitrogênio e três níveis de fertilizantes de fósforo. A análise de PCR (reação em cadeia da polimerase) específica para o gene (s) Immunostrips e Cry (s) foi usada para a presença do gene Bt que revelou a presença do gene Cry1Ac apenas. Além disso, o kit ELISA (ensaio de imunoabsorção enzimática) foi usado para quantificar a expressão da proteína Cry1Ac. Sob várias taxas de fertilizantes NP, o nível de proteína de toxina exibiu diferenças altamente significativas. A média do nível mais alto de toxina foi de 2,3740 e 2,1732 µg / g sob o tratamento da combinação N150P75 kg ha-1, enquanto a média do nível mais baixo de toxina foi de 0,9158 e 0,7641 µg / g no nível de N50P25 kg ha-1 em 80 e 120 DAS (dias após a semeadura), respectivamente. Concluiu-se com a pesquisa que o uso de fertilizantes NP tem relação positiva com a expressão da toxina Cry1Ac no algodão Bt. Recomendamos o uso do nível de N150P50 kg ha-1 como o fertilizante mais econômico e praticável em vez da dose padrão N100P50 kg ha-1 para obter o nível desejado de nível de Cry1Ac para resistência de planta de longa duração ( 1,5). A dose revisada de fertilizante pode ajudar os agricultores a evitar o desenvolvimento de resistência cruzada em contradição com as pragas de insetos.

Novel Pathogenic Mutation Mapping of ASPM Gene in Consanguineous Pakistani Families with Primary Microcephaly / Novo mapeamento de mutações patogênicas do gene ASPM em famílias consanguíneas com microcefalia primária do Paquistão

Abstract Autosomal recessive primary microcephaly (MCPH) is a neurodevelopmental disorder characterized by a congenitally reduced head circumference (-3 to -5 SD) and non-progressive intellectual disability. The objective of the study was to evaluate pathogenic mutations in the ASPM gene to understand etiology and molecular mechanism of primary microcephaly. Blood samples were collected from various families across different remote areas of Pakistan from February 2017 to May 2019 who were identified to be affected with primary microcephaly. DNA extraction was performed using the salting-out method; the quality and quantity of DNA were evaluated using spectrophotometry and 1% agarose gel electrophoresis, respectively in University of the Punjab. Mutation analysis was performed by whole exome sequencing from the Cologne Center for Genomics, University of Cologne. Sanger sequencing was done in University of the Punjab to confirm the pathogenic nature of mutation. A novel 4-bp deletion mutation c.3877_3880delGAGA was detected in exon 17 of the ASPM gene in two primary microcephaly affected families (A and B), which resulted in a frame shift mutation in the gene followed by truncated protein synthesis (p.Glu1293Lysfs*10), as well as the loss of the calmodulin-binding IQ domain and the Armadillo-like domain in the ASPM protein. Using the in-silico tools Mutation Taster, PROVEAN, and PolyPhen, the pathogenic effect of this novel mutation was tested; it was predicted to be "disease causing," with high pathogenicity scores. One previously reported mutation in exon 24 (c.9730C>T) of the ASPM gene resulting in protein truncation (p.Arg3244*) was also observed in family C. Mutations in the ASPM gene are the most common cause of MCPH in most cases. Therefore, enrolling additional affected families from remote areas of Pakistan would help in identifying or mapping novel mutations in the ASPM gene of primary microcephaly.

Resumo Microcefalia primária autossômica recessiva (MCPH) é um distúrbio do neurodesenvolvimento caracterizado por uma redução congênita do perímetro cefálico (-3 a -5 DP) e deficiência intelectual não progressiva. O objetivo do estudo foi avaliar mutações patogênicas no gene ASPM a fim de compreender a etiologia e o mecanismo molecular da microcefalia primária. Amostras de sangue foram coletadas de várias famílias em diferentes áreas remotas do Paquistão de fevereiro de 2017 a maio de 2019, que foram identificadas como afetadas com microcefalia primária. A extração do DNA foi realizada pelo método salting-out; a qualidade e a quantidade de DNA foram avaliadas por espectrofotometria e eletroforese em gel de agarose a 1%, respectivamente, na Universidade de Punjab. A análise de mutação foi realizada por sequenciamento completo do exoma do Cologne Center for Genomics, University of Cologne. O sequenciamento de Sanger foi feito na Universidade do Punjab para confirmar a natureza patogênica da mutação. Uma nova mutação de deleção de 4 bp c.3877_3880delGAGA foi detectada no exon 17 do gene ASPM em duas famílias afetadas por microcefalia primária (A e B), que resultou em uma mutação de frame shift no gene seguida por síntese de proteína truncada (pGlu1293Lysfs * 10), bem como a perda do domínio IQ de ligação à calmodulina e o domínio do tipo Armadillo na proteína ASPM. Usando as ferramentas in-silico Mutation Taster, PROVEAN e PolyPhen, o efeito patogênico dessa nova mutação foi testado; foi previsto ser "causador de doenças", com altos escores de patogenicidade. Uma mutação relatada anteriormente no exon 24 (c.9730C > T) do gene ASPM, resultando em truncamento de proteína (p.Arg3244 *) também foi observada na família C. Mutações no gene ASPM são a causa mais comum de MCPH na maioria dos casos . Portanto, a inscrição de famílias afetadas adicionais de áreas remotas do Paquistão ajudaria a identificar ou mapear novas mutações no gene ASPM da microcefalia primária.

Fixation of pfcrt chloroquine resistance alleles in Plasmodium falciparum clinical isolates collected from unrest tribal agencies of Pakistan / Fixação de alelos de resistência à cloroquina pfcrt em isolados clínicos de Plasmodium falciparum coletados de agitações de agências tribais do Paquistão

Abstract Plasmodium falciparum resistance to Chloroquine (CQ) is a significant cause of mortality and morbidity worldwide. There is a paucity of documented data on the prevalence of CQ-resistant mutant haplotypes of Pfcrt and Pfmdr1 genes from malaria-endemic war effected Federally Administered Tribal Areas of Pakistan. The objective of this study was to investigate the prevalence of P. falciparum CQ-resistance in this area. Clinical isolates were collected between May 2017 and May 2018 from North Waziristan and South Waziristan agencies of Federally Administrated Trial Area. Subsequently, Giemsa-stained blood smears were examined to detect Plasmodium falciparum. Extraction of malarial DNA was done from microscopy positive P. falciparum samples, and P. falciparum infections were confirmed by nested PCR (targeting Plasmodium small subunit ribosomal ribonucleic acid (ssrRNA) genes). All PCR confirmed P. falciparum samples were sequenced by pyrosequencing to find out mutation in Pfcrt gene at codon K76T and in pfmdr1 at codons N86Y, Y184F, N1042D, and D1246Y. Out of 121 microscopies positive P. falciparum cases, 109 samples were positive for P. falciparum by nested PCR. Pfcrt K76T mutation was found in 96% of isolates, Pfmdr1 N86Y mutation was observed in 20%, and 11% harboured Y184F mutation. All samples were wild type for Pfmdr1 codon N1042D and D1246Y. In the FATA, Pakistan, the frequency of resistant allele 76T remained high despite the removal of CQ. However, current findings of the study suggest complete fixation of P. falciparum CQ-resistant genotype in the study area.

Resumo A resistência do Plasmodium falciparum à cloroquina (CQ) é uma causa significativa de mortalidade e morbidade em todo o mundo. Há uma escassez de dados documentados sobre a prevalência de haplótipos mutantes CQ-resistentes dos genes Pfcrt e Pfmdr1 da guerra endêmica da malária em áreas tribais administradas pelo governo federal do Paquistão. O objetivo deste estudo foi investigar a prevalência de resistência a CQ de P. falciparum nesta área. Isolados clínicos foram coletados entre maio de 2017 e maio de 2018 nas agências do Waziristão do Norte e do Waziristão do Sul da Área de Ensaio Administrada Federalmente. Posteriormente, esfregaços de sangue corados com Giemsa foram examinados para detectar Plasmodium falciparum. A extração do DNA da malária foi feita a partir de amostras de P. falciparum positivas para microscopia, e as infecções por P. falciparum foram confirmadas por nested PCR (visando genes de ácido ribonucleico ribossômico de subunidade pequena de Plasmodium (ssrRNA)). Todas as amostras de P. falciparum confirmadas por PCR foram sequenciadas por pirosequenciamento para descobrir a mutação no gene Pfcrt no códon K76T e em pfmdr1 nos códons N86Y, Y184F, N1042D e D1246Y. De 121 microscopias de casos positivos de P. falciparum, 109 amostras foram positivas para P. falciparum por nested PCR. A mutação Pfcrt K76T foi encontrada em 96% dos isolados, a mutação Pfmdr1 N86Y foi observada em 20% e 11% abrigou a mutação Y184F. Todas as amostras eram do tipo selvagem para o códon N1042D e D1246Y de Pfmdr1. No FATA, Paquistão, a frequência do alelo resistente 76T permaneceu alta apesar da remoção de CQ. No entanto, as descobertas atuais do estudo sugerem a fixação completa do genótipo resistente a CQ de P. falciparum na área de estudo.

Occurrence of Salmonella spp. in fecal samples from foals with and without diarrhea in the state of São Paulo: microbiological diagnosis, antimicrobial susceptibility profile, and molecular detection / Ocorrência de Salmonella spp. em amostras fecais de potros com e sem diarreia no estado de São Paulo: diagnóstico microbiológico, perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos e detecção molecular

ABSTRACT: The present study investigated Salmonella spp. in the feces of 200 foals up to one year of age (100 with clinical signs of diarrhea and 100 without clinical signs of diarrhea). Bacteriological culture, serotyping, antimicrobial susceptibility, and real-time PCR (qPCR SYBR® Green or a TaqMan®) for detecting the invA gene (with and without a selective pre-enrichment step in tetrathionate broth) were performed. Bacterial culture revealed 15% (n=30) of positive animals (21 animals with diarrhea and nine without diarrhea). Among the 30 isolates, 13 different serovars were identified: S. Infantis, S. Minnesota, S. I.4,5,12:i:-; S. Anatum, S. Cerro, S. Oranienburg, S. Braenderup, S. Give, S. Newport, S. IIIb 61:c:z35, S. 109:-:1.5, S. I.4.12:d:-, S. I.6.8:-:-. Multidrug resistance was found in 43.33% (n=13) of the isolates, with one isolate obtained from animals without diarrhea and 12 isolates from animals with diarrhea. All qPCR techniques used in the study classified more samples as positive for Salmonella spp. than the bacterial culture of feces. In addition, all qPCR techniques detected more positive animals in the diarrhea group than in the diarrhea-free group. The results confirm the utility of the qPCR method without the pre-enrichment step in tetrathionate as a rapid test for Salmonella spp. in carrier animals. In animals with clinical signs of diarrhea, it can be combined with bacterial culture (antimicrobial susceptibility testing and serotyping). The isolation of Salmonella spp. in nine animals without diarrhea confirms the importance of asymptomatic carrier animals in the epidemiology of the disease. The multidrug resistance observed highlights the importance of rational antimicrobial use in horses and adopting biosecurity protocols that are efficacious in controlling the spread of infections between animals and zoonotic transmission in farms.

RESUMO: O presente estudo investigou a ocorrência de Salmonella spp. em fezes de 200 potros com até um ano de idade (100 com sinais clínicos de diarreia e 100 sem sinais clínicos de diarreia), utilizando as técnicas de cultivo bacteriológico e PCR em tempo real (qPCR) pelos métodos de corante fluorescente (SYBR® Green) e sonda específica (Taqman®) para a detecção do gene invA com e sem etapa de pré-enriquecimento seletivo em caldo de tetrationato. O cultivo bacteriológico revelou 15% (n=30) de animais positivos (21 animais com diarreia e nove animais sem diarreia). Dentre esses 30 isolados, 13 sorovares diferentes foram identificados: S. Infantis, S. Minnesota, S. I.4,5,12:i:-; S. Anatum, S. Cerro, S. Oranienburg, S. Braenderup, S. Give, S. Newport, S. IIIb 61:c:z35, S. 109:-:1.5, S. I.4.12:d:-, S. I.6.8:-:-. Multirresistência foi constatada em 43,33% (n=13) dos isolados, sendo um isolado obtido de animal sem diarreia e 12 isolados de animais com diarreia. Todas as técnicas de qPCR empregadas no estudo apresentaram maior número de amostras classificadas como positivas para Salmonella spp. comparadas ao cultivo bacteriológico de fezes. Adicionalmente, em todas as técnicas de qPCR houve maior número de animais detectados como positivos no grupo de animais com diarreia em relação aos animais sem diarreia. Os resultados confirmaram a utilidade do método qPCR sem a etapa de pré-enriquecimento em tetrationato, como um teste rápido para detecção de Salmonella spp. em animais portadores ou em animais com sinais clínicos de diarreia. O cultivo bacteriológico deve ser associado para a realização do teste de sensibilidade aos antimicrobianos e sorotipificação. O isolamento de Salmonella spp. em nove animais sem diarreia, confirma a importância dos animais portadores assintomáticos na epidemiologia da doença. A multirresistência observada evidencia a importância do uso racional de antimicrobianos em equinos e a importância da adoção de protocolos de biossegurança que sejam eficazes para controlar a disseminação de infecções entre animais e a transmissão zoonótica nas fazendas.

A comprehensive overview of miRNA targeting drought stress resistance in plants / Uma visão geral abrangente do miRNA visando a resistência ao estresse hídrico em plantas

Abstract MicroRNAs (miRNAs) are essential nonprotein-coding genes. In a range of organisms, miRNAs has been reported to play an essential role in regulating gene expressions at post-transcriptional level. They participate in most of the stress responsive processes in plants. Drought is an ultimate abiotic stress that affects the crop production. Therefore understanding drought stress responses are essential to improve the production of agricultural crops. Throughout evolution, plants have developed their own defense systems to cope with the adversities of environmental stresses. Among defensive mechanisms include the regulations of gene expression by miRNAs. Drought stress regulates the expression of some of the functionally conserved miRNAs in different plants. The given properties of miRNAs provide an insight to genetic alterations and enhancing drought resistance in cereal crops. The current review gives a summary to regulatory mechanisms in plants as well as miRNAs response to drought stresses in cereal crops. Some possible approaches and guidelines for the exploitation of drought stress miRNA responses to improve cereal crops are also described.

Resumo MicroRNAs (miRNAs) são genes essenciais não codificadores de proteínas. Em uma variedade de organismos, foi relatado que miRNAs desempenham papel essencial na regulação da expressão gênica em nível pós-transcricional. Eles participam da maioria dos processos responsivos ao estresse nas plantas. A seca é um estresse abiótico final que afeta a produção agrícola. Portanto, compreender as respostas ao estresse da seca é essencial para melhorar a produção de safras agrícolas. Ao longo da evolução, as plantas desenvolveram seus próprios sistemas de defesa para lidar com as adversidades do estresse ambiental. Entre os mecanismos de defesa está a regulação da expressão gênica por miRNAs. O estresse hídrico regula a expressão de alguns dos miRNAs funcionalmente conservados em diferentes plantas. As propriedades dadas dos miRNAs fornecem uma visão das alterações genéticas e aumentam a resistência à seca nas safras de cereais. A revisão atual apresenta um resumo dos mecanismos regulatórios nas plantas, bem como a resposta dos miRNAs ao estresse hídrico nas plantações de cereais. Algumas abordagens e diretrizes possíveis para a exploração das respostas do miRNA ao estresse da seca para melhorar as safras de cereais também são descritas.

Impact of nitrogen and phosphorus fertilizers on Cry1Ac protein contents in transgenic cotton / Impacto de fertilizantes de nitrogênio e fósforo nos conteúdos de proteína Cry1Ac em algodão transgênico

Abstract Application of different fertilizers to check the efficiency of expression of Bt (Bacillus thuringiensis) gene in one of the leading commercialized crops (cotton) against Lepidopteran species is of great concern. The expression of Cry protein level can be controlled by the improvement of nutrients levels. Therefore, the myth of response of Cry toxin to different combinations of NP fertilizers was explored in three Bt cotton cultivars. Combinations include three levels of nitrogen and three levels of phosphorus fertilizers. Immunostrips and Cry gene(s) specific primer based PCR (Polymerase Chain Reaction) analysis were used for the presence of Bt gene that unveiled the presence of Cry1Ac gene only. Further, the ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) kit was used to quantify the expression of Cry1Ac protein. Under various NP fertilizers rates, the level of toxin protein exhibited highly significant differences. The highest toxin level mean was found to be 2.3740 and 2.1732 µg/g under the treatment of N150P75 kg ha-1 combination while the lowest toxin level mean was found to be 0.9158 and 0.7641 µg/g at the N50P25 kg ha-1 level at 80 and 120 DAS (Days After Sowing), respectively. It was concluded from the research that the usage of NP fertilizers has a positive relation with the expression of Cry1Ac toxin in Bt cotton. We recommend using the N150P50 kg ha-1 level as the most economical and practicable fertilizer instead of the standard dose N100P50 kg ha-1 to get the desired level of Cry1Ac level for long lasting plant resistance (<1.5). The revised dose of fertilizer may help farmers to avoid the cross-resistance development in contradiction of insect pests.

Resumo A aplicação de diferentes fertilizantes para verificar a eficiência da expressão do gene Bt (Bacillus thuringiensis) em uma das principais culturas comercializadas (algodão) contra espécies de lepidópteros é uma grande preocupação. A expressão do nível de proteína Cry pode ser controlada pela melhoria dos níveis de nutrientes. Portanto, o mito da resposta da toxina Cry a diferentes combinações de fertilizantes NP foi explorado em três cultivares de algodão Bt. As combinações incluem três níveis de nitrogênio e três níveis de fertilizantes de fósforo. A análise de PCR (reação em cadeia da polimerase) específica para o gene (s) Immunostrips e Cry (s) foi usada para a presença do gene Bt que revelou a presença do gene Cry1Ac apenas. Além disso, o kit ELISA (ensaio de imunoabsorção enzimática) foi usado para quantificar a expressão da proteína Cry1Ac. Sob várias taxas de fertilizantes NP, o nível de proteína de toxina exibiu diferenças altamente significativas. A média do nível mais alto de toxina foi de 2,3740 e 2,1732 µg / g sob o tratamento da combinação N150P75 kg ha-1, enquanto a média do nível mais baixo de toxina foi de 0,9158 e 0,7641 µg / g no nível de N50P25 kg ha-1 em 80 e 120 DAS (dias após a semeadura), respectivamente. Concluiu-se com a pesquisa que o uso de fertilizantes NP tem relação positiva com a expressão da toxina Cry1Ac no algodão Bt. Recomendamos o uso do nível de N150P50 kg ha-1 como o fertilizante mais econômico e praticável em vez da dose padrão N100P50 kg ha-1 para obter o nível desejado de nível de Cry1Ac para resistência de planta de longa duração (<1,5). A dose revisada de fertilizante pode ajudar os agricultores a evitar o desenvolvimento de resistência cruzada em contradição com as pragas de insetos.

Mapping of leaf rust resistance genes in common wheat 'Guinong08-6' / Mapa de genes de resistência à ferrugem da folha em trigo 'Guinong08-6'

Wheat leaf rust (Puccinia triticina Eriks.), a devastating disease of wheat in the world, causes severe yield losses and therefore the development of resistant cultivars is very important. Here, a Chinese wheat line (Guinong08-6) showed adult-plant resistance against mixed fungal isolates of leaf rust, which is common in Guiyang region. It was crossed with a susceptible wheat line (Guinong19) to develop F1, F2, and F3 hybrids. Combined SSR and STS markers were used to map leaf rust resistance genes in Guinong08-6, and the resistance phenotype of Guinong08-6 was co-regulated by two complementary dominant genes, named LrGn08-6A and LrGn08-6B. LrGn08-6A was mapped to chromosome 2AS with markers URIC-LN2 and Xgpw2204, which flanked the gene at distances of 1.8 centimorgan (cM) and 14.83 cM, respectively. LrGn08-6B was mapped to chromosome 4DL with markers Xgpw342 and Xbarc93, which both flanked the gene at a distance of 26.57 cM. Genetic and molecular marker analyses demonstrated that LrGn08-6A, which was inherited from Aegilops ventricosa may be the resistance gene Lr37, while LrGn08-6B may be a newly discovered leaf rust resistance gene.(AU)

A ferrugem da folha do trigo (Puccinia triticina Eriks.), importante doença do trigo em todo o mundo, causa graves perdas de rendimento e, portanto, o desenvolvimento de cultivares resistentes é muito importante. Nesta pesquisa, uma linhagem chinesa de trigo (Guinong08-6) mostrou resistência de plantas adultas a uma mistura de isolados do patógeno, na região de Guiyang, China. Essa linhagem foi cruzada com uma linhagem suscetível de trigo (Guinong19) para desenvolver híbridos F1, F2 e F3. Combinados de marcadores SSR e STS foram usados para mapear genes de resistência à ferrugem da folha em Guinong08-6, e o fenótipo de resistência de Guinong08-6 foi co-regulado por dois genes dominantes complementares, chamados LrGn08-6A e LrGn08-6B. LrGn08-6A foi mapeado para o cromossomo 2AS com marcadores URIC-LN2 e Xgpw2204, que flanquearam o gene em distâncias de 1,8 centimorgano (cM) e 14,83 cM, respectivamente. LrGn08-6B foi mapeado para o cromossomo 4DL com marcadores Xgpw342 e Xbarc93, e ambos flanquearam o gene a uma distância de 26,57 cM. As análises genéticas e moleculares de marcadores demonstraram que LrGn08-6A, que foi herdado de Aegilops ventricosa, pode ser o gene de resistência Lr37, enquanto LrGn08-6B pode ser um gene recentemente descoberto de resistência à ferrugem da folha do trigo.(AU)