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.

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.

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.(AU)

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.(AU)

Identification by molecular techniques of halophilic bacteria producing important enzymes from pristine area in Campeche, Mexico

Abstract Isla Arena is located in the coordinate 20° 70´ N - 90° 45´ W, from Campeche, Mexico. In these estuaries, the ocean mixes with fresh water, and ecosystems are concentrated where petenes and pink flamingos proliferate. Crustaceans and mollusks abound in the sea. Despite its enormous marine wealth, there are no studies carried out on which halophilic microorganisms are present in these waters. In this work, the diversity and structure of the microbial community was investigated through a metagenomics approach and corroborated for sequencing of 16S rRNA genes. It was found that the phylum Fimicutes predominates with more than 50%, in almost the same proportion of the class Bacilli and with almost 41% of relative abundance of the order Bacillales. The sequencing results showed that one of the samples presented a high percentage of similarity (99.75%) using the Nucleotide BLAST program with a peculiar microorganism: Bacillus subtilis. This microorganism is one of the best characterized bacteria among the gram-positive ones. Our results demonstrate that B. subtilis can be an efficient source of proteases, lipases and cellulases, from halophilic microbial communities located in poorly explored areas.

Resumo Isla Arena está localizada na coordenada 20°70N - 90°45W, de Campeche, México. Nesses estuários, o oceano se mistura com a água doce e os ecossistemas se concentram onde proliferam petenos e flamingos rosa. Crustáceos e moluscos abundam no mar. Apesar de sua enorme riqueza marinha, não há estudos realizados sobre a presença de microrganismos halofílicos nessas águas. Neste trabalho, a diversidade e estrutura da comunidade microbiana foram investigadas através de uma abordagem metagenômica e corroboradas para o sequenciamento de genes 16S rRNA. Verificou-se que o filo Fimicutes predomina com mais de 50%, quase na mesma proporção da classe Bacilli e com quase 41% de abundância relativa da ordem Bacillales. Os resultados do sequenciamento mostraram que uma das amostras apresentou alto percentual de similaridade (99,75%) pelo programa Nucleotide BLAST com um microrganismo peculiar: Bacillus subtilis. Nossos resultados demonstram que B. subtilis pode ser uma fonte eficiente de proteases, lipases e celulases, provenientes de comunidades microbianas halofílicas localizadas em áreas pouco exploradas.

Analysis of virome by high-throughput sequencing disclosed multiple infection in a single grapevine plant / Análise do viroma por sequenciamento de alto rendimento revelou infecção múltipla em uma planta de videira

Among phytosanitary problems of the grapevine, viruses stand out for their capacity of reducing the quality and yield of grapes. However, detecting and identifying viral infections in grapevines can be challenging. This study performed a high throughput sequencing (HTS) of the viral pathogens present in a vine showing virus-like symptoms to elucidate the etiology. HTS analysis reported in a hybrid grapevine with mild curling down of leaf edges, the presence of four viruses and viroids, which were probably implicated in the observed symptoms. The determined complete genomes showed high genetic identities with previously characterized isolates of homologous pathogens.

Dentre os problemas fitossanitários da videira, os vírus se destacam pela capacidade de reduzir a qualidade e o rendimento da uva. No entanto, detectar e identificar infecções virais em videiras pode ser um desafio. O objetivo do estudo foi realizar um sequenciamento de alto rendimento (HTS) para determinar os patógenos virais presentes em uma videira com sintomas de virose e elucidar a etiologia. Com o HTS foi detectada, em uma videira híbrida com leve enrolamento dos bordos foliares, a presença de quatro vírus e viroides, os quais provavelmente estavam implicados com os sintomas observados. Os genomas completos determinados mostraram altas identidades genéticas com isolados previamente caracterizados de patógenos homólogos.

Sporothrix brasiliensis infecting cats in northeastern Brazil: New emerging areas in Paraíba state / Sporothrix brasiliensis infectando felinos no nordeste do Brasil: novas áreas emergentes no estado da Paraíba

ABSTRACT: Sporotrichosis is a subcutaneous mycosis caused by fungus of the Sporothrix complex, and in Brazil the main species reported is Sporothrix brasiliensis, of which the diseased cat is the transmitter. Although, its occurrence has increased in the state of Paraíba, Brazil, since 2016, data on the disease in this state are limited. Therefore, this research aimed to identify molecularly isolates of Sporothrix spp. from domestic cats from cities in Paraíba, and in this way to expand the understanding of the disease in the state. Thirty-nine samples were analyzed, obtained from skin lesions of domestic felines, from the following cities in Paraíba: João Pessoa, Pilões, Patos, Areia, Bananeiras and Guarabira. Cytological analysis was performed to screen the samples, followed by fungal culture, and the molecular characterization of the isolates was performed, using the species-specific Polymerase Chain Reaction (PCR) or partial sequencing of the calmodulin gene. All isolates were identified as S. brasiliensis. The sequencing showed 100% similarity to the S. brasiliensis CBS 120339 strain. In view of this, it is concluded that in the study areas the species involved in cases of feline sporotrichosis is S. brasiliensis, its presence in Paraíba demonstrated the spread of the agent in regions distant from the epicenters in Brazil, alerting to the possible occurrence of zoonotic outbreaks similar to those found in the South and Southeast regions of the country. In addition, it highlights the emerging role of felines in the transmission of sporotrichosis in new endemic areas of Brazil.

RESUMO: A esporotricose é uma micose subcutânea causada por fungos do complexo Sporothrix, e no Brasil a principal espécie relatada é Sporothrix brasiliensis da qual o transmissor é o gato doente. Embora sua ocorrência tenha aumentado no estado da Paraíba, Brasil, desde 2016, os dados sobre a doença neste estado são limitados. Diante disso, esta pesquisa teve por objetivo identificar, molecularmente, isolados de Sporothrix spp. procedentes de felinos domésticos de cidades da Paraíba, e dessa maneira expandir a compreensão da enfermidade no estado. Foram analisadas 39 amostras, obtidas de lesões cutâneas de felinos domésticos, oriundos das seguintes cidades paraibanas: João Pessoa, Pilões, Patos, Areia, Bananeiras e Guarabira. Realizou-se análise citológica, para triagem das amostras, a seguir cultura fúngica, e posteriormente a caracterização molecular dos isolados, utilizando a Reação em Cadeia da Polimerase (PCR), espécie-específica ou sequenciamento parcial do gene calmodulina. Todos os isolados foram identificados molecularmente como S. brasiliensis. O sequenciamento demonstrou 100% de similaridade com a cepa S. brasiliensis CBS 120339. Contudo, conclui-se que nas áreas do estudo a espécie envolvida em casos de esporotricose felina é S. brasiliensis, sua presença na Paraíba demonstra a disseminação do agente em regiões distantes dos epicentros no Brasil, alertando para a possível ocorrência de surtos zoonóticos, semelhantes aos encontrados nas regiões Sul e Sudeste do país. Além disso, destaca o papel emergente dos felinos na transmissão da esporotricose em novas áreas endêmicas do Brasil.

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.

Gut dysbiosis, inflammation and type 2 diabetes in mice using synthetic gut microbiota from diabetic humans

Abstract The study was aimed to assess impact of high fat diet (HFD) and synthetic human gut microbiota (GM) combined with HFD and chow diet (CD) in inducing type-2 diabetes (T2D) using mice model. To our knowledge, this is the first study using selected human GM transplantation via culture based method coupled dietary modulation in mice for in vivo establishment of inflammation leading to T2D and gut dysbiosis. Twenty bacteria (T2D1-T2D20) from stool samples of confirmed T2D subjects were found to be morphologically different and subjected to purification on different media both aerobically and anerobically, which revealed seven bacteria more common among 20 isolates on the basis of biochemical characterization. On the basis of 16S rRNA gene sequencing, these seven isolates were identified as Bacteroides stercoris (MT152636), Lactobacillus acidophilus (MT152637), Lactobacillus salivarius (MT152638), Ruminococcus bromii (MT152639), Klebsiella aerogenes (MT152640), Bacteroides fragilis (MT152909), Clostridium botulinum (MT152910). The seven isolates were subsequently used as synthetic gut microbiome (GM) for their role in inducing T2D in mice. Inbred strains of albino mice were divided into four groups and were fed with CD, HFD, GM+HFD and GM+CD. Mice receiving HFD and GM+modified diet (CD/HFD) showed highly significant (P 0.05) increase in weight and blood glucose concentration as well as elevated level of inflammatory cytokines (TNF-, IL-6, and MCP-1) compared to mice receiving CD only. The 16S rRNA gene sequencing of 11 fecal bacteria obtained from three randomly selected animals from each group revealed gut dysbiosis in animals receiving GM. Bacterial strains including Bacteroides gallinarum (MT152630), Ruminococcus bromii (MT152631), Lactobacillus acidophilus (MT152632), Parabacteroides gordonii (MT152633), Prevotella copri (MT152634) and Lactobacillus gasseri (MT152635) were isolated from mice treated with GM+modified diet (HFD/CD) compared to strains Akkermansia muciniphila (MT152625), Bacteriodes sp. (MT152626), Bacteroides faecis (MT152627), Bacteroides vulgatus (MT152628), Lactobacillus plantarum (MT152629) which were isolated from mice receiving CD/HFD. In conclusion, these findings suggest that constitution of GM and diet plays significant role in inflammation leading to onset or/and possibly progression of T2D. .

Resumo O estudo teve como objetivo avaliar o impacto da dieta rica em gordura (HFD) e da microbiota intestinal humana sintética (GM) combinada com HFD e dieta alimentar (CD) na indução de diabetes tipo 2 (T2D) usando modelo de camundongos. Para nosso conhecimento, este é o primeiro estudo usando transplante de GM humano selecionado através do método baseado em cultura acoplada à modulação dietética em camundongos para o estabelecimento in vivo de inflamação que leva a T2D e disbiose intestinal. Vinte bactérias (T2D1-T2D20) de amostras de fezes de indivíduos T2D confirmados verificaram ser morfologicamente diferentes e foram submetidas à purificação em meios diferentes aerobicamente e anaerobicamente, o que revelou sete bactérias mais comuns entre 20 isolados com base na caracterização bioquímica. Com base no sequenciamento do gene 16S rRNA, esses sete isolados foram identificados como Bacteroides stercoris (MT152636), Lactobacillus acidophilus (MT152637), Lactobacillus salivarius (MT152638), Ruminococcus bromii (MT152639), Klebsiella aerogenides (MT152640), Bacteroides fragilis (MT152909), Clostridium botulinum (MT152910). Esses sete isolados foram, posteriormente, usados como microbioma intestinal sintético (GM) por seu papel na indução de T2D em camundongos. Linhagens consanguíneas de camundongos albinos foram divididas em quatro grupos e foram alimentadas com CD, HFD, GM + HFD e GM + CD. Camundongos que receberam a dieta modificada com HFD e GM + (CD / HFD) mostraram um aumento altamente significativo (P 0,05) no peso e na concentração de glicose no sangue, bem como um nível elevado de citocinas inflamatórias (TNF-, IL-6 e MCP-1) em comparação com os ratos que receberam apenas CD. O sequenciamento do gene 16S rRNA de 11 bactérias fecais obtidas de três animais selecionados aleatoriamente de cada grupo revelou disbiose intestinal em animais que receberam GM. Cepas bacterianas, incluindo Bacteroides gallinarum (MT152630), Ruminococcus bromii (MT152631), Lactobacillus acidophilus (MT152632), Parabacteroides gordonii (MT152633), Prevotella copri (MT152634) e Lactobacillus Gasseri (MT152635D), foram tratadas com dieta modificada / CD) em comparação com as linhagens Akkermansia muciniphila (MT152625), Bacteriodes sp. (MT152626), Bacteroides faecis (MT152627), Bacteroides vulgatus (MT152628), Lactobacillus plantarum (MT152629), que foram isoladas de camundongos recebendo CD / HFD. Em conclusão, esses resultados sugerem que a constituição de GM e dieta desempenham papel significativo na inflamação levando ao início ou/e possivelmente à progressão de T2D.

Toll-like receptor 9 polymorphisms in brazilian patients with systemic lupus erythematosus: a pilot study

Abstract Toll-like receptor 9 (TLR9) is an important component of the innate immune system and have been associated with several autoimmune diseases, such as Systemic Lupus Erythematosus (SLE). The aim of this study was to investigate polymorphisms in TLR9 gene in a Brazilian SLE patients group and their association with clinical manifestation, particularly Jaccouds arthropathy (JA). We analyzed DNA samples from 204 SLE patients, having a subgroup of them presenting JA (n=24). A control group (n=133) from the same city was also included. TLR9 single nucleotide polymorphisms (SNPs) (1237 C>T and +2848 G>A) were identified by sequencing analysis. The TLR9 gene genotype frequency was similar both in SLE patients and the control group. In the whole SLE population, an association between the homozygosis of allele C at position 1237 with psychosis and anemia (p 0.01) was found. Likewise, the homozygosis of allele G at position +2848 was associated with a discoid rash (p 0.05). There was no association between JA and TLR9 polymorphisms. These data show that TLR9 polymorphisms do not seem to be a predisposing factor for SLE in the Brazilian population, and that SNPs are not associated with JA.

Resumo O receptor Toll-like 9 (TLR9) é um componente importante do sistema imunológico inato e tem sido associado a várias doenças autoimunes, como o Lúpus Eritematoso Sistêmico (LES). O objetivo deste estudo foi investigar polimorfismos no gene TLR9 em um grupo de pacientes brasileiros com LES e sua associação com a manifestação clínica, particularmente a artropatia de Jaccoud (JA). Foram analisadas amostras de DNA de 204 pacientes com LES, e um subgrupo com JA (n=24). Um grupo de controle (n=133) da mesma cidade também foi incluído. Os polimorfismos de nucleotídeos únicos TLR9 (SNPs) (1237 C>T e +2848 G>A) foram identificados pela análise de sequenciamento. A frequência do genótipo genético TLR9 foi semelhante tanto em pacientes com LES quanto no grupo controle. Em toda a população de LES, foi encontrada associação entre a homozigose do alelo C na posição 1237 com psicose e anemia (p 0,01). Da mesma forma, a homozigose do alelo G na posição +2848 foi associada a uma erupção cutânea discoide (p 0,05). Não houve associação entre polimorfismos JA e TLR9. Esses dados mostram que os polimorfismos TLR9 não parecem ser um fator predisponível para o LES na população brasileira, e que os SNPs não estão associados ao JA.

The influence of primer choice on archaeal phylogenetic analyses based on 16S rRNA gene PCR

Abstract Polymerase chain reaction (PCR) assays targeting 16S rRNA genes followed by DNA sequencing are still important tools to characterize microbial communities present in environmental samples. However, despite the crescent number of deposited archaeal DNA sequences in databases, until now we do not have a clear picture of the effectiveness and specificity of the universal primers widely used to describe archaeal communities from different natural habitats. Therefore, in this study, we compared the phylogenetic profile obtained when Cerrado lake sediment DNA samples were submitted to 16S rDNA PCR employing three Archaea-specific primer sets commonly used. Our findings reveal that specificity of primers differed depending on the source of the analyzed DNA. Furthermore, archaeal communities revealed by each primer pair varied greatly, indicating that 16S rRNA gene primer choice affects the community profile obtained, with differences in both taxon detection and operational taxonomic unit (OTU) estimates.

Resumo A amplificação de genes que codificam o rRNA 16S por reação em cadeia da polimerase (PCR) e o seu subsequente sequenciamento consistem em uma ferramenta importante na caracterização de comunidades microbianas presentes em amostras ambientais. No entanto, apesar do crescente número de sequências de DNA de Archaea depositadas em bancos de dados, a especificidade e efetividade dos iniciadores de PCR descritos como universais e amplamente utilizados na descrição desse grupo ainda não está clara. Neste estudo foram comparados os perfis filogenéticos de comunidades de arqueias obtidos a partir amostras de DNA de sedimentos lacustres do Cerrado submetidas a ensaios de PCR empregando três pares de iniciadores específicos para Archaea, comumente utilizados neste tipo de estudo. Nossos resultados indicam que as comunidades de arqueias detectadas com cada par de iniciadores apresentaram grande variação filogenética, sugerindo que a escolha de iniciadores dirigidos ao gene de rRNA 16S tem efeito significativo no perfil da comunidade descrita, com diferenças tanto em relação aos táxons detectados, como nas estimativas de unidades taxonômicas operacionais (OTU).

Aeromonas from farmed tambaqui from North Brazil: molecular identification and pathogenic potential / Aeromonas de tambaqui de cultivo do norte do Brasil: identificação molecular e potencial patogênico

ABSTRACT: The aim of this study was to molecularly identify different species of Aeromonas isolated from farmed tambaqui (Colossoma macropomum) from North Brazil, and evaluate their pathogenic potential by the presence of virulence genes. From the extraction of bacterial DNA, PCR (polymerase chain reaction) of the primers 16S rDNA, aerA (cytolytic enterotoxin), ast (cytotoxic enterotoxin) and act (cytotoxic enterotoxin) were performed. Of 24 isolates evaluated, eight amplified the ast gene, one amplified the act gene, but the areA gene was not amplified in any isolate. Sequencing of the 16S rRNA primer revealed a predominance of Aeromonas jandaei specie (92%). Aeromonas taiwanensis (4%), for the first time isolated from fish in Brazil, and Aeromonas hydrophila (4%) each appeared as just one isolate. Results showed that 32% of Aeromonas isolated from farmed tambaqui have considerable pathogenic potential for systemic damage, since the selected PCR primers are encoding the most common virulence genes in Aeromonas with high pathogenic intensity.

RESUMO: O objetivo deste estudo foi identificar molecularmente diferentes espécies de Aeromonas isoladas de tambaqui (Colossoma macropomum) de cultivo do norte do Brasil e avaliar seu potencial patogênico pela presença de genes de virulência. A partir da extração do DNA bacteriano, foi realizada a PCR (reação em cadeia da polimerase) dos primers 16S rDNA, aerA (enterotoxina citolítica), ast (enterotoxina citotóxica) e act (enterotoxina citotóxica). Dos 24 isolados avaliados, oito amplificaram o gene ast, um amplificou o gene act, mas o gene areA não foi amplificado em nenhum isolado. O sequenciamento do primer 16S rRNA revelou uma predominância da espécie Aeromonas jandaei (92%). Aeromonas taiwanensis (4%), pela primeira vez isolada em peixes no Brasil, e Aeromonas hydrophila (4%) apareceram cada uma como apenas um isolado. Os resultados mostram que 32% das Aeromonas isoladas de tambaqui de cultivo apresentam considerável potencial patogênico para danos sistêmicos, uma vez que os primers de PCR selecionados estão codificando os genes de virulência mais comuns em Aeromonas com alta intensidade patogênica.

Identification by molecular techniques of halophilic bacteria producing important enzymes from pristine area in Campeche, Mexico / Identificação por técnicas moleculares de bactérias halofílicas que produzem enzimas importantes em área intocada de Campeche, México

Isla Arena is located in the coordinate 20° 70´ N - 90° 45´ W, from Campeche, Mexico. In these estuaries, the ocean mixes with fresh water, and ecosystems are concentrated where petenes and pink flamingos proliferate. Crustaceans and mollusks abound in the sea. Despite its enormous marine wealth, there are no studies carried out on which halophilic microorganisms are present in these waters. In this work, the diversity and structure of the microbial community was investigated through a metagenomics approach and corroborated for sequencing of 16S rRNA genes. It was found that the phylum Fimicutes predominates with more than 50%, in almost the same proportion of the class Bacilli and with almost 41% of relative abundance of the order Bacillales. The sequencing results showed that one of the samples presented a high percentage of similarity (99.75%) using the Nucleotide BLAST program with a peculiar microorganism: Bacillus subtilis. This microorganism is one of the best characterized bacteria among the gram-positive ones. Our results demonstrate that B. subtilis can be an efficient source of proteases, lipases and cellulases, from halophilic microbial communities located in poorly explored areas.

Isla Arena está localizada na coordenada 20°70’N - 90°45’W, de Campeche, México. Nesses estuários, o oceano se mistura com a água doce e os ecossistemas se concentram onde proliferam petenos e flamingos rosa. Crustáceos e moluscos abundam no mar. Apesar de sua enorme riqueza marinha, não há estudos realizados sobre a presença de microrganismos halofílicos nessas águas. Neste trabalho, a diversidade e estrutura da comunidade microbiana foram investigadas através de uma abordagem metagenômica e corroboradas para o sequenciamento de genes 16S rRNA. Verificou-se que o filo Fimicutes predomina com mais de 50%, quase na mesma proporção da classe Bacilli e com quase 41% de abundância relativa da ordem Bacillales. Os resultados do sequenciamento mostraram que uma das amostras apresentou alto percentual de similaridade (99,75%) pelo programa Nucleotide BLAST com um microrganismo peculiar: Bacillus subtilis. Nossos resultados demonstram que B. subtilis pode ser uma fonte eficiente de proteases, lipases e celulases, provenientes de comunidades microbianas halofílicas localizadas em áreas pouco exploradas.

Identification by molecular techniques of halophilic bacteria producing important enzymes from pristine area in Campeche, Mexico / Identificação por técnicas moleculares de bactérias halofílicas que produzem enzimas importantes em área intocada de Campeche, México

Abstract Isla Arena is located in the coordinate 20° 70´ N - 90° 45´ W, from Campeche, Mexico. In these estuaries, the ocean mixes with fresh water, and ecosystems are concentrated where petenes and pink flamingos proliferate. Crustaceans and mollusks abound in the sea. Despite its enormous marine wealth, there are no studies carried out on which halophilic microorganisms are present in these waters. In this work, the diversity and structure of the microbial community was investigated through a metagenomics approach and corroborated for sequencing of 16S rRNA genes. It was found that the phylum Fimicutes predominates with more than 50%, in almost the same proportion of the class Bacilli and with almost 41% of relative abundance of the order Bacillales. The sequencing results showed that one of the samples presented a high percentage of similarity (99.75%) using the Nucleotide BLAST program with a peculiar microorganism: Bacillus subtilis. This microorganism is one of the best characterized bacteria among the gram-positive ones. Our results demonstrate that B. subtilis can be an efficient source of proteases, lipases and cellulases, from halophilic microbial communities located in poorly explored areas.

Resumo Isla Arena está localizada na coordenada 20°70'N - 90°45'W, de Campeche, México. Nesses estuários, o oceano se mistura com a água doce e os ecossistemas se concentram onde proliferam petenos e flamingos rosa. Crustáceos e moluscos abundam no mar. Apesar de sua enorme riqueza marinha, não há estudos realizados sobre a presença de microrganismos halofílicos nessas águas. Neste trabalho, a diversidade e estrutura da comunidade microbiana foram investigadas através de uma abordagem metagenômica e corroboradas para o sequenciamento de genes 16S rRNA. Verificou-se que o filo Fimicutes predomina com mais de 50%, quase na mesma proporção da classe Bacilli e com quase 41% de abundância relativa da ordem Bacillales. Os resultados do sequenciamento mostraram que uma das amostras apresentou alto percentual de similaridade (99,75%) pelo programa Nucleotide BLAST com um microrganismo peculiar: Bacillus subtilis. Nossos resultados demonstram que B. subtilis pode ser uma fonte eficiente de proteases, lipases e celulases, provenientes de comunidades microbianas halofílicas localizadas em áreas pouco exploradas.

Sporothrix brasiliensis infecting cats in northeastern Brazil: New emerging areas in Paraíba state / Sporothrix brasiliensis infectando felinos no nordeste do Brasil: novas áreas emergentes no estado da Paraíba

Sporotrichosis is a subcutaneous mycosis caused by fungus of the Sporothrix complex, and in Brazil the main species reported is Sporothrix brasiliensis, of which the diseased cat is the transmitter. Although, its occurrence has increased in the state of Paraíba, Brazil, since 2016, data on the disease in this state are limited. Therefore, this research aimed to identify molecularly isolates of Sporothrix spp. from domestic cats from cities in Paraíba, and in this way to expand the understanding of the disease in the state. Thirty-nine samples were analyzed, obtained from skin lesions of domestic felines, from the following cities in Paraíba: João Pessoa, Pilões, Patos, Areia, Bananeiras and Guarabira. Cytological analysis was performed to screen the samples, followed by fungal culture, and the molecular characterization of the isolates was performed, using the species-specific Polymerase Chain Reaction (PCR) or partial sequencing of the calmodulin gene. All isolates were identified as S. brasiliensis. The sequencing showed 100% similarity to the S. brasiliensis CBS 120339 strain. In view of this, it is concluded that in the study areas the species involved in cases of feline sporotrichosis is S. brasiliensis, its presence in Paraíba demonstrated the spread of the agent in regions distant from the epicenters in Brazil, alerting to the possible occurrence of zoonotic outbreaks similar to those found in the South and Southeast regions of the country. In addition, it highlights the emerging role of felines in the transmission of sporotrichosis in new endemic areas of Brazil.

A esporotricose é uma micose subcutânea causada por fungos do complexo Sporothrix, e no Brasil a principal espécie relatada é Sporothrix brasiliensis da qual o transmissor é o gato doente. Embora sua ocorrência tenha aumentado no estado da Paraíba, Brasil, desde 2016, os dados sobre a doença neste estado são limitados. Diante disso, esta pesquisa teve por objetivo identificar, molecularmente, isolados de Sporothrix spp. procedentes de felinos domésticos de cidades da Paraíba, e dessa maneira expandir a compreensão da enfermidade no estado. Foram analisadas 39 amostras, obtidas de lesões cutâneas de felinos domésticos, oriundos das seguintes cidades paraibanas: João Pessoa, Pilões, Patos, Areia, Bananeiras e Guarabira. Realizou-se análise citológica, para triagem das amostras, a seguir cultura fúngica, e posteriormente a caracterização molecular dos isolados, utilizando a Reação em Cadeia da Polimerase (PCR), espécie-específica ou sequenciamento parcial do gene calmodulina. Todos os isolados foram identificados molecularmente como S. brasiliensis. O sequenciamento demonstrou 100% de similaridade com a cepa S. brasiliensis CBS 120339. Contudo, conclui-se que nas áreas do estudo a espécie envolvida em casos de esporotricose felina é S. brasiliensis, sua presença na Paraíba demonstra a disseminação do agente em regiões distantes dos epicentros no Brasil, alertando para a possível ocorrência de surtos zoonóticos, semelhantes aos encontrados nas regiões Sul e Sudeste do país. Além disso, destaca o papel emergente dos felinos na transmissão da esporotricose em novas áreas endêmicas do Brasil.

Endophytic Bacillus subtilis P10 from Prunus cerasifera as a biocontrol agent against tomato Verticillium wilt

Abstract Endophytic bacteria serve key roles in the maintenance of plant health and growth. Few studies to date, however, have explored the antagonistic and plant growth-promoting (PGP) properties of Prunus cerasifera endophytes. To that end, we isolated endophytic bacteria from P. cerasifera tissue samples and used a dual culture plate assay to screen these microbes for antagonistic activity against Verticillium dahliae, Botryosphaeria dothidea, Fusarium oxysporum, F. graminearum, and F. moniliforme. Of the 36 strains of isolated bacteria, four (strains P1, P10, P16, and P20) exhibited antagonistic effects against all five model pathogens, and the P10 strain exhibited the strongest antagonistic to five pathogens. This P10 strain was then characterized in-depth via phenotypic assessments, physiological analyses, and 16s rDNA sequencing, revealing it to be a strain of Bacillus subtilis. Application of a P10 cell suspension (1×108 CFU/mL) significantly enhanced the seed germination and seedling growth of tomato in a greenhouse setting. This P10 strain further significantly suppressed tomato Verticillium wilt with much lower disease incidence and disease index scores being observed following P10 treatment relative to untreated plants in pot-based experiments. Tomato plants that had been treated with strain P10 also enhanced defense-related enzymes, peroxidase, superoxide dismutase, and catalase activity upon V. dahliae challenge relative to plants that had not been treated with this endophytic bacterium. The results revealed that the P10 bacterial strain has potential value as a biocontrol agent for use in the prevention of tomato Verticillium wilt.

Resumo As bactérias endofíticas desempenham papel fundamental na manutenção da saúde e do crescimento das plantas. Poucos estudos até o momento, no entanto, exploraram as propriedades antagônicas e promotoras de crescimento de plantas (PGP) de endófitos de Prunus cerasifera. Para esse fim, isolamos bactérias endofíticas de amostras de tecido de P. cerasifera e usamos um ensaio de placa de cultura dupla para rastrear esses micróbios quanto à atividade antagonista contra Verticillium dahliae, Botryosphaeria dothidea, Fusarium oxysporum, F. graminearum e F. moniliforme. Das 36 cepas de bactérias isoladas, quatro (cepas P1, P10, P16 e P20) exibiram efeitos antagônicos contra todos os cinco patógenos modelo, e a cepa P10 exibiu o antagonista mais forte para cinco patógenos. Essa cepa P10 foi então caracterizada em profundidade por meio de avaliações fenotípicas, análises fisiológicas e sequenciamento de rDNA 16s, revelando ser uma cepa de Bacillus subtilis. A aplicação de uma suspensão de células P10 (1 × 108 UFC / mL) aumentou significativamente a germinação das sementes e o crescimento das mudas de tomate em casa de vegetação. Essa cepa P10 suprimiu ainda mais a murcha de Verticillium do tomate com incidência de doença muito menor e pontuações de índice de doença sendo observadas após o tratamento com P10 em relação a plantas não tratadas em experimentos baseados em vasos. As plantas de tomate que foram tratadas com a cepa P10 também aumentaram as enzimas relacionadas à defesa, peroxidase, superóxido dismutase e atividade da catalase após o desafio de V. dahliae em relação às plantas que não foram tratadas com essa bactéria endofítica. Os resultados revelaram que a cepa bacteriana P10 tem valor potencial como agente de biocontrole para uso na prevenção da murcha de Verticillium em tomate.

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.

Thermo-resistant enzyme-producing microorganisms isolated from composting

Abstract Organo-mineral fertilizers supplemented with biological additives are an alternative to chemical fertilizers. In this study, thermoresistant microorganisms from composting mass were isolated by two-step procedures. First, samples taken at different time points and temperatures (33 days at 52 ºC, 60 days at 63 ºC, and over 365 days at 26 ºC) were pre-incubated at 80 oC for 30 minutes. Second, the microbial selection by in vitro culture-based methods and heat shock at 60 oC and 100 oC for 2h and 4h. Forty-one isolates were able to grow at 60 °C for 4h; twenty-seven at 100 °C for 2h, and two at 100 °C for 4h. The molecular identification by partial sequencing of the 16S ribosomal gene using universal primers revealed that thirty-five isolates were from eight Bacillus species, one Brevibacillus borstelensis, three Streptomyces thermogriseus, and two fungi (Thermomyces lanuginosus and T. dupontii). Data from amylase, phytase, and cellulase activity assays and the enzymatic index (EI) showed that 38 of 41 thermo-resistant isolates produce at least one enzyme. For amylase activity, the highest EI value was observed in Bacillus licheniformis (isolate 21C2, EI= 4.11), followed by Brevibacillus borstelensis (isolate 6C2, EI= 3.66), Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 3.52), and Bacillus paralicheniformis (isolate 20C2, EI= 3.34). For phytase, the highest EI values were observed for Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 2.30) and Bacillus licheniformis (isolate 3C1, EI= 2.15). Concerning cellulose production, B. altitudinis (isolate 6C1) was the most efficient (EI= 6.40), followed by three Bacillus subtilis (isolates 9C1, 16C2, and 19C2) with EI values of 5.66, 5.84, and 5.88, respectively, and one B. pumilus (isolate 27C2, EI= 5.78). The selected microorganisms are potentially useful as a biological additive in organo-mineral fertilizers and other biotechnological processes.

Resumo Os fertilizantes organo-minerais suplementados com aditivos biológicos são uma alternativa aos adubos químicos. Neste estudo, microrganismos termoresistentes foram isolados de compostagem por procedimentos de duas etapas. Inicialmente, as amostras tomadas em diferentes períodos e temperaturas (33 dias a 52 ºC, 60 dias a 63 ºC e mais de 365 dias a 26 ºC) foram pré-incubadas a 80 oC por 30 minutos. Posteriormente, a seleção microbiana foi conduzida por métodos baseados em cultura in vitro e choque térmico a 60 oC e 100 oC por 2h e 4h. Quarenta e um isolados foram capazes de crescer a 60 °C por 4h; vinte e sete a 100 °C por 2h e dois a 100 °C por 4h. A identificação molecular por sequenciamento parcial do gene ribossomal 16S usando primers universais revelou que trinta e cinco isolados eram de oito espécies de Bacillus, um Brevibacillus borstelensis, três Streptomyces thermogriseus e dois fungos (Thermomyces lanuginosus e T. dupontii). Os dados dos ensaios de atividade de amilase, fitase e celulase e o índice enzimático (IE) mostraram que 38 dos 41 isolados termorresistentes produziram pelo menos uma enzima. Para a atividade da amilase, o maior valor de IE foi observado em Bacillus licheniformis (isolado 21C2, IE = 4,11), seguido por Brevibacillus borstelensis (isolado 6C2, IE = 3,66), Bacillus cereus (isolado 18C2, IE = 3,52) e Bacillus paralicheniformis (isolado 20C2, IE = 3,34). Para a fitase, os maiores valores de IE foram observados para B. cereus (isolado 18C2, IE = 2,30) e B. licheniformis (isolado 3C1, IE = 2,15). Em relação à produção de celulose, B. altitudinis (isolado 6C1) foi o mais eficiente (IE = 6,40), seguido por três Bacillus subtilis (isolados 9C1, 16C2 e 19C2) com valores de IE de 5,66, 5,84 e 5,88, respectivamente, e um B. pumilus (isolado 27C2, IE = 5,78). Pode-se inferir que os microrganismos selecionados são potencialmente úteis como aditivos biológicos em fertilizantes organo-minerais e outros processos biotecnológicos.

Pantoea ananatis in Oryza sativa in Brazil / Pantoea ananatis em Oryza sativa no Brasil

ABSTRACT: The state of Santa Catarina is the second-largest producer of rice seeds in Brazil. Research on phytopathogenicbacterias in this crop is scarce and the high frequency of panicle diseases leads to the hypothesis that seeds may be infected by bacteria. This research quantified the incidence of bacteria in the seeds, verified the bacteria viability during the storage period and characterized the associated bacteria. Seeds from the 2018/19 and 2019/20 seasons were analyzed. To check the incidence, the seeds were disinfected, plated on a nutrient agar + fungicide culture medium, and incubated for seven days at 27 °C. To assess viability, every 45 days, three cultivars stored in a processing unit were subjected to the same detection methodology. To characterize, prevalent colonies were isolated on semi-selective culture medium Pantoea genus-specific agar (PGSA), where the ones that showed growth were subjected to deoxyribonucleic acid (DNA) extraction and Polymerase Chain Reaction (PCR), DNA sequencing, and sequence comparison on GenBank. The hypersensitivity reaction (HR) in tobacco was performed using a bacterial suspension of each isolate. All seed samples had an average incidence of 83%. During storage, the seeds maintained stable bacterial viability, with an average incidence of 95% at the beginning of storage and 99% at the end of it. All isolates that grew in PGSA culture medium were identified by molecular characterization with 100% identity with two specimens of Pantoeaananatis and one of them induced RH in tobacco.

RESUMO: O estado de Santa Catarina é o segundo maior produtor de sementes de arroz do Brasil. As pesquisas com bactérias fitopatogênicas nesta cultura são escassas e a alta frequência de doenças da panícula leva à hipótese de que sementes podem estar infectadas por bactérias. O objetivo desta pesquisa foi quantificar a incidência de bactérias nas sementes, verificar a viabilidade das bactérias durante o período de armazenamento e caracterizar as bactérias associadas. Foram analisadas sementes das safras 2018/19 e 2019/20. Para verificar a incidência, as sementes foram desinfestadas, plaqueadas em meio de cultura ágar nutriente + fungicida e incubadas por sete dias a 27 °C. Para avaliar a viabilidade, a cada 45 dias, três cultivares armazenadas em uma unidade de beneficiamento foram submetidas à mesma metodologia de detecção. Para caracterizar, colônias prevalentes foram isoladas em meio de cultura semisseletivo Pantoea genus-specific ágar (PGSA), onde as que apresentaram crescimento foram submetidas à extração do ácido desoxirribonucléico (DNA) e Reação em Cadeia da Polimerase (PCR), sequenciamento do DNA e comparação de sequências no GenBank. A reação de hipersensibilidade (HR) em tabaco foi realizada utilizando uma suspensão bacteriana de cada isolado. Todas as amostras de sementes apresentaram incidência média de 83%. Durante o armazenamento, as sementes mantiveram viabilidade bacteriana estável, com incidência média de 95% no início do armazenamento e 99% ao fim. Todos os isolados que cresceram no meio de cultura PGSA, foram identificados por caracterização molecular com 100% de identidade com dois espécimes de Pantoea ananatis e um deles induziu HR em tabaco.

Morphological and molecular characterization of the monogenean gill parasite, Acleotrema maculatus, infecting Argyrops filamentosus fish in the Red Sea, Saudi Arabia / Caracterização morfológica e molecular do parasita monogênico de brânquias, Acleotrema maculatus, que infecta o peixe Argyrops filamentosus no Mar Vermelho, Arábia Saudita

Fish are considered one of the important sources of protein which are invaded by different parasites. This study aimed to shed light on monogenean parasites that infect fish within the family Sparidae in Saudi Arabia. A total of 30 Argyrops filamentosus specimens were collected from the Red Sea, the city of Jeddah (Saudi Arabia), and then examined for the presence of monogenean parasites. Parasitic species were isolated and studied morphologically using light microscopic examination and molecularly via the partial sequencing of the 28S rRNA gene. Only a monogenean parasitic species has been identified. This parasite is morphologically and morphometric compatible with previously Acleotrema maculatus Morsy, El-Fayoumi & Fahmy (2014), identified from Plectropomus maculatus in the Red Sea, Egypt. Phylogeny revealed that this putative diplectanid species nested well within a clade clustering Diplectanidae species, which along with morphological data, suggests it is a member of the genus Acleotrema. Query sequences showed identities of 98.92% for 28S rRNA (AF026118.1) of Acleotrema sp. This study reflects the first account of this genus as endoparasite taxa of the examined sparid fish, as well as providing novel DNA data for this species.

Os peixes são considerados uma das fontes importantes de proteína e são invadidos por diferentes parasitas. O objetivo deste estudo foi esclarecer os parasitas monogênicos que infectam peixes da família Sparidae na Arábia Saudita. Um total de 30 espécimes de Argyrops filamentosus foi coletado no Mar Vermelho, na cidade de Jeddah (Arábia Saudita), e depois examinado quanto à presença de parasitas monogênicos. As espécies parasitárias foram isoladas e estudadas morfologicamente por meio de exame microscópico leve e molecularmente por meio do sequenciamento parcial do gene 28S rRNA. Apenas uma espécie de parasita monogênico foi identificada. Esse parasita é morfologicamente e morfometricamente compatível com o Acleotrema maculatus Morsy, El-Fayoumi & Fahmy (2014), identificado anteriormente em Plectropomus maculatus no Mar Vermelho, Egito. A filogenia revelou que essa suposta espécie de diplectanídeo se aninhou bem em um clado que agrupa espécies de Diplectanidae, o que, juntamente com dados morfológicos, sugere que é um membro do gênero Acleotrema. As sequências de consulta mostraram identidades de 98,92% para 28S rRNA (AF026118.1) de Acleotrema sp. Este estudo reflete o primeiro relato desse gênero como táxon endoparasitário do peixe esparídeo examinado, além de fornecer novos dados de DNA para essa espécie.

Performance of the tetra-primer PCR technique compared to PCR-RFLP in the search for rs12979860 (C/T) and rs8099917 (T/G) single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the IFNL4 gene / Desempenho da técnica tetra-primer PCR em relação a PCR-RFLP na pesquisa de polimorfismos de nucleotídeos únicos (SNPs) rs12979860 (C/T) e rs8099917 (T/G) no gene IFNL4

Single nucleotide polymorphisms (SNPs, rs12979860 e rs8099917) in the Interferon Lambda 4 gene (IFNL4, formerly IFNL3and/or IL28B) has been associated with failure in the innate immune response, sustained virological response in hepatitis C, and HTLV-1-associated myelopathy (HAM) development. To search for these polymorphisms several methodologies can be employed, such as sequencing, real-time or quantitative polymerase chain reaction (qPCR), restriction fragment length polymorphism analysis in PCR products (PCR-RFLP), and tetra-primer PCR. The present study compared the performance of the tetra-primer PCR in relation to the PCR-RFLP, both optimized in the Research HTLV Laboratory of the Center of Immunology of Instituto Adolfo Lutz in São Paulo. One hundred DNA samples obtained from patients of STD/Aids Reference Centre in São Paulo, previously analyzed for IL28B SNPs by PCR-RFLP were selected for analysis, after confirming that they represent all IL28B SNPs patterns described in the literature. The results obtained showed concordance between the PCR-RFLP and the tetra-primer PCR SNPs results, and because of the low cost, easy to perform, and minor employment of biological specimen and reagents, the tetra-primer PCR is of choice to be used in routine. (AU)

Polimorfismos de nucleotídeos únicos (single nucleotide polymorphisms, SNPs rs12979860 e rs8099917) no gene que codifica o Interferon Lambda 4 (IFNL4, antigamente IFNL3 e/ou IL28B) têm sido associados às falhas na resposta imune inata e resposta virológica sustentada na hepatite C, e a mielopatia associada ao HTLV-1 (HTLV-1-associated myelopathy, HAM). A pesquisa destes polimorfismos pode empregar diversas metodologias: sequenciamento, reação em cadeia da polimerase em tempo real ou quantitativa (quantitative polymerase chain reaction, qPCR), análise de fragmentos de restrição enzimática em produtos de PCR (restriction fragment length polymorphism in PCR products, PCR-RFLP) e a tetra-primer PCR. Este estudo comparou o desempenho da tetra-primer PCR em relação a PCR-RFLP, ambas otimizadas no Laboratório de Pesquisa em HTLV do Centro de Imunologia do Instituto Adolfo Lutz de São Paulo. Foram selecionadas 100 amostras de DNA obtidas de pacientes do Centro de Referência e Treinamento em DST/Aids de São Paulo cujos SNPs na IL28B foram anteriormente determinados por PCR-RFLP e representaram todos os perfis descritos em literatura. Os resultados obtidos mostraram concordância entre elas, e pelo fato da tetra-primer PCR ter menor custo, ser de fácil execução, empregar menos tempo, insumos e material biológico, é a técnica de escolha para uso em rotina. (AU)