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.

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

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.

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.

Molecular diversity of Sarcocystis spp. in opossums (Didelphis spp.) from Southeastern and Midwestern Brazil / Diversidade molecular de Sarcocystis spp. em gambás (Didelphis spp.) do Sudeste e Centro-oeste do Brasil

South American opossums (Didelphis spp.) are definitive hosts of Sarcocystis neurona, Sarcocystis speeri, Sarcocystis lindsayi and Sarcocystis falcatula. In Brazil, diverse studies have demonstrated a high frequency of Sarcocystis falcatula-like in sporocysts derived from opossums, and high genetic diversity has been observed in surface antigen-encoding genes (SAGs). In this study, genetic diversity of Sarcocystis spp. derived from Didelphis albiventris and Didelphis aurita from the cities of Campo Grande and São Paulo, was accessed by sequencing SAG2, SAG3, SAG4, the first internal transcribed spacer (ITS-1) and cytochrome c oxidase subunit I (cox1). Molecular identification was performed for 16 DNA samples obtained from sporocyst or culture-derived merozoites. The ITS-1, cox1, and SAG3 fragments were cloned, whereas SAG2 and SAG4 were sequenced directly from PCR products. Four alleles variants were found for SAG2, 13 for SAG3 and seven for SAG4, from which four, 13 and four, respectively, were novel. Twenty-seven allele variants were found for ITS-1, all phylogenetically related to S. falcatula-like previously described in Brazil. Sarcocystis sp. phylogenetically related to Sarcocystis rileyi was evidenced by cox1 in three opossums. Further studies are needed to clarify the role of Didelphis spp. as definitive hosts of Sarcocystis spp. other than that previous described.(AU)

Gambás sul-americanos (Didelphis spp.) são hospedeiros definitivos de Sarcocystis neurona, Sarcocystis speeri, Sarcocystis lindsayi e Sarcocystis falcatula. No Brasil, diversos estudos têm demonstrado alta frequência de Sarcocystis falcatula-like em esporocistos derivados de gambás, com grande diversidade nos genes que codificam antígenos de superfície (SAGs). Neste estudo, a diversidade genética de Sarcocystis spp., oriundos de Didelphis albiventris e Didelphis aurita, dos municípios de Campo Grande e São Paulo, foi acessada por meio do sequenciamento de SAG2, SAG3 e SAG4, da primeira região espaçadora interna transcrita (ITS-1) e citocromo c oxidase subunidade I (cox1). Identificação molecular foi realizada em 16 amostras de DNA, obtidas de esporocistos ou merozoítos derivados de cultivo. Os fragmentos de ITS-1, cox1 e SAG3 foram clonados, enquanto SAG2 e SAG4 foram sequenciados diretamente dos produtos de PCR. Quatro alelos foram observados em SAG2, 13 em SAG3 e sete em SAG4, sendo novos quatro, 13 e quatro, respectivamente. Em ITS-1, 27 alelos foram observados, todos filogeneticamente relacionados à S. falcatula-like, previamente detectados no Brasil. Sarcocystis sp. filogeneticamente relacionado à Sarcocystis rileyi foi evidenciado por cox1 em três gambás. Mais estudos são necessários para entender o papel de Didelphis spp. como hospedeiro definitivo de Sarcocystis spp. diferentes daqueles previamente descritos.(AU)

Phenotypic and molecular characterization of fluoroquinolone resistant Pseudomonas aeruginosa isolates in Palestine

Abstract Fluoroquinolones are important antimicrobial agents for the treatment of Pseudomonas infections. A total of 11 isolates of P. aeruginosa were collected from different clinical samples from different medical centers in the North West Bank-Palestine during 2017. In this study, resistance to fluoroquinolones and secretions of -lactamases were detected by phenotypic methods, while presence of -lactamase gene sequences and other virulence factors were detected by PCR technique. PCR product for gyrA, parC and parE genes were sequenced for further analyses. The phylogenetic analyses, population diversity indices and haplotypes determination were conducted using computer programs MEGA version 6, DnaSP 5.1001 and median-joining algorithm in the program Network 5, respectively. Results of this study showed that the MIC for ciprofloxacin and norfloxacin had a range of 32-256 µg/ml. In addition, all isolates carried either exoT or exoT and exoY genes, different -lactamase genes and 82% of these isolates harbored class 1 integrons. Analyses of the gyrA, parC and parE sequences were found to be polymorphic, had high haplotype diversity (0.945-0.982), low nucleotide diversity (0.01225-0.02001) and number of haplotypes were 9 for each gyrA and parE genes and 10 haplotypes for parC gene. The founder haplotypes being Hap-1 (18%), Hap-2 (27.3%) and Hap-6 (9.1%) for gyrA, parC and parE genes, respectively. Two of ParE haplotypes were detected as indel haplotypes. The Median-joining- (MJ) networks constructed from haplotypes of these genes showed a star-like expansion. The neutrality tests (Tajimas D test and Fus Fs test) for these genes showed negative values. Palestinian fluoroquinolone resistant P. aeruginosa strains showed high MIC level for fluoroquinolones, -lactamase producers, carried type III secretion exotoxin-encoding genes, most of them had integrase I gene and had high level of mutations in QRDR regions in gyrA, parC and parE genes. All these factors may play an important role in the invasiveness of these strains and make them difficult to treat. Isolation of these strains from different medical centers, indicate the need for a strict application of infection control measures in Medical centers in the North West Bank-Palestine that aim to reduce expense and damage caused by P. aeruginosa infections. Molecular analyses showed that Palestinian fluoroquinolone resistant P. aeruginosa haplotypes are not genetically differentiated; however, more mutations may exist in these strains.

Resumo Fluoroquinolonas são agentes antimicrobianos importantes para o tratamento de infecções por Pseudomonas. Um total de 11 bacilos isolados de P. aeruginosa foram coletados de diferentes amostras clínicas provenientes de diferentes centros médicos na Cisjordânia-Palestina durante o ano de 2017. Neste estudo, resistência a fluoroquinolonas e secreções de -lactamases foram detectadas por métodos fenotípicos, enquanto a presença de sequências do gene -lactamase e outros fatores de virulência foram detectados pela técnica de PCR (Proteína C-reativa). O produto de PCR para os genes gyrA, parC e parE foram sequenciados para análises posteriores. As análises filogenéticas, os índices de diversidade populacional e a determinação de haplótipos foram realizados utilizando os softwares MEGA versão 6, DnaSP 5.1001 e o algoritmo de junção de mediana do programa Network 5, respectivamente. Os resultados deste estudo mostraram que a MIC para ciprofloxacina e norfloxacina tinha um intervalo de 32-256 µg/ml. Além disso, todos os bacilos isolados carregavam genes exoT ou exoT e exoY, genes de -lactamase diferentes e 82% desses isolados continham integrons de classe 1. As análises das sequências gyrA, parC e parE foram consideradas polimórficas, com alta diversidade de haplótipos (0,945-0,982), baixa diversidade de nucleotídeos (0,01225-0,02001) e o número de haplótipos foi de 9 para cada gene de gyrA e parE e 10 haplótipos para o gene parC. Os haplótipos fundadores são Hap-1 (18%), Hap-2 (27,3%) e Hap-6 (9,1%) para os genes gyrA, parC e parE, respectivamente. Dois dos haplótipos parE foram detectados como haplótipos InDel. As redes Median-joining (MJ) construídas a partir de haplótipos desses genes mostraram uma expansão semelhante à de uma estrela. Os testes de neutralidade (teste D de Tajima e teste Fs de Fu) para esses genes apresentaram valores negativos. As cepas palestinas de P. aeruginosa resistentes a fluoroquinolonas mostraram alto nível de MIC para fluoroquinolonas, produtores de -lactamase, genes codificadores de exotoxina de secreção tipo III, a maioria deles tinha o gene integrase I e tinha alto nível de mutações nas regiões QRDR nos genes gyrA, parC e parE. Todos esses fatores podem desempenhar um papel importante na invasão dessas cepas e torná-las difíceis de tratar. O isolamento dessas cepas em diferentes centros médicos, indica a necessidade de uma aplicação estrita de medidas de controle de infecção em centros médicos da Cisjordânia-Palestina que visam reduzir despesas e danos causados por infecções por P. aeruginosa. As análises moleculares mostraram que os haplótipos de P. aeruginosa resistentes à fluoroquinolona palestina não são geneticamente diferenciados; no entanto, mais mutações podem existir nessas cepas.

Prospection of putative genes for digestive enzymes based on functional genome of the hepatopancreas of Amazon river prawn

Over recent years, Macrobrachium amazonicum has become a popular species for shrimp farming due to their fast growth, high survival rates, and marketability. Several studies have focused on the development of new technology for the culture of this species, but many aspects of their nutrition and physiology remain unknown. Thus, the goal of the present study was to obtain transcripts of putative genes encoding digestive enzymes, based on a library of the cDNA from the hepatopancreas of M. amazonicum, sequenced in the Ion TorrentTM platform. We identified fragments of nine genes related to digestive enzymes, acting over proteins, carbohydrates and lipids. Endo and exoproteases were also recorded in the hepatopancreas, indicating adaptation to the digestion of protein-richfoods. Nonetheless, the enzymes involved in the carbohydrate metabolism formed the largest functional group in M. amazonicum, including enzymes related to the digestion of starch, chitin, and cellulose. These findings indicate that the species has a genetic apparatus of a well-adapted omnivorous animal. This information may provide important insights for the selection of ingredients for the formulation of a more appropriate diet to the enzymatic repertoire of M. amazonicum.(AU)

Studies on the recombinant production and anticancer activity of thermostable L- asparaginase I from Pyrococcus abyssi

Abstract L-Asparaginase catalysing the breakdown of L-Asparagine to L-Aspartate and ammonia is an enzyme of therapeutic importance in the treatment of cancer, especially the lymphomas and leukaemia. The present study describes the recombinant production, properties and anticancer potential of enzyme from a hyperthermophilic archaeon Pyrococcus abyssi. There are two genes coding for asparaginase in the genome of this organism. A 918 bp gene encoding 305 amino acids was PCR amplified and cloned in BL21 (DE3) strain of E. coli using pET28a (+) plasmid. The production of recombinant enzyme was induced under 0.5mM IPTG, purified by selective heat denaturation and ion exchange chromatography. Purified enzyme was analyzed for kinetics, in silico structure and anticancer properties. The recombinant enzyme has shown a molecular weight of 33 kDa, specific activity of 1175 U/mg, KM value 2.05mM, optimum temperature and pH 80°C and 8 respectively. No detectable enzyme activity found when L-Glutamine was used as the substrate. In silico studies have shown that the enzyme exists as a homodimer having Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172, and Lys232 being the putative active site residues. The free energy change calculated by molecular docking studies of enzyme and substrate was found as G 4.5 kJ/mole indicating the affinity of enzyme with the substrate. IC50 values of 5U/mL to 7.5U/mL were determined for FB, caco2 cells and HepG2 cells. A calculated amount of enzyme (5U/mL) exhibited 78% to 55% growth inhibition of caco2 and HepG2 cells. In conclusion, the recombinant enzyme produced and characterized in the present study offers a good candidate for the treatment of cancer. The procedures adopted in the present study can be prolonged for in vivo studies.

Resumo A L-asparaginase, que catalisa a degradação da L-asparagina em L-aspartato e amônia, é uma enzima de importância terapêutica no tratamento do câncer, especialmente dos linfomas e da leucemia. O presente estudo descreve a produção recombinante, propriedades e potencial anticancerígeno da enzima de Pyrococcus abyssi, um archaeon hipertermofílico. Existem dois genes que codificam para a asparaginase no genoma desse organismo. Um gene de 918 bp, que codifica 305 aminoácidos, foi amplificado por PCR e clonado na cepa BL21 (DE3) de E. coli usando o plasmídeo pET28a (+). A produção da enzima recombinante foi induzida sob 0,5mM de IPTG, purificada por desnaturação seletiva por calor e cromatografia de troca iônica. A enzima purificada foi analisada quanto à cinética, estrutura in silico e propriedades anticancerígenas. A enzima recombinante apresentou peso molecular de 33 kDa, atividade específica de 1.175 U / mg, valor de KM 2,05 mM, temperatura ótima de 80º C e pH 8. Nenhuma atividade enzimática detectável foi encontrada quando a L-glutamina foi usada como substrato. Estudos in silico mostraram que a enzima existe como um homodímero, com Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172 e Lys232 sendo os resíduos do local ativo putativo. A mudança de energia livre calculada por estudos de docking molecular da enzima e do substrato foi encontrada como G 4,5 kJ / mol, indicando a afinidade da enzima com o substrato. Valores de IC50 de 5U / mL a 7,5U / mL foram determinados para células FB, células caco2 e células HepG2. Uma quantidade de enzima (5U / mL) apresentou inibição de crescimento de 78% a 55% das células caco2 e HepG2, respectivamente. Em conclusão, a enzima recombinante produzida e caracterizada no presente estudo é uma boa possibilidade para o tratamento do câncer. Os procedimentos adotados na presente pesquisa podem ser aplicados para estudos in vivo.

Phenotypic and molecular characterization of fluoroquinolone resistant Pseudomonas aeruginosa isolates in Palestine / Caracterização fenotípica e molecular de isolados de Pseudomonas aeruginosa resistentes a fluoroquinolonas na Palestina

Fluoroquinolones are important antimicrobial agents for the treatment of Pseudomonas infections. A total of 11 isolates of P. aeruginosa were collected from different clinical samples from different medical centers in the North West Bank-Palestine during 2017. In this study, resistance to fluoroquinolones and secretions of β-lactamases were detected by phenotypic methods, while presence of β-lactamase gene sequences and other virulence factors were detected by PCR technique. PCR product for gyrA, parC and parE genes were sequenced for further analyses. The phylogenetic analyses, population diversity indices and haplotypes determination were conducted using computer programs MEGA version 6, DnaSP 5.1001 and median-joining algorithm in the program Network 5, respectively. Results of this study showed that the MIC for ciprofloxacin and norfloxacin had a range of 32-256 µg/ml. In addition, all isolates carried either exoT or exoT and exoY genes, different β-lactamase genes and 82% of these isolates harbored class 1 integrons. Analyses of the gyrA, parC and parE sequences were found to be polymorphic, had high haplotype diversity (0.945-0.982), low nucleotide diversity (0.01225-0.02001) and number of haplotypes were 9 for each gyrA and parE genes and 10 haplotypes for parC gene. The founder haplotypes being Hap-1 (18%), Hap-2 (27.3%) and Hap-6 (9.1%) for gyrA, parC and parE genes, respectively. Two of ParE haplotypes were detected as indel haplotypes. The Median-joining- (MJ) networks constructed from haplotypes of these genes showed a star-like expansion. The neutrality tests (Tajima’s D test and Fu’s Fs test) for these genes showed negative values. Palestinian fluoroquinolone resistant P. aeruginosa strains showed high MIC level for fluoroquinolones, β-lactamase producers, carried type III secretion exotoxin-encoding genes, most of them [...].

Fluoroquinolonas são agentes antimicrobianos importantes para o tratamento de infecções por Pseudomonas. Um total de 11 bacilos isolados de P. aeruginosa foram coletados de diferentes amostras clínicas provenientes de diferentes centros médicos na Cisjordânia-Palestina durante o ano de 2017. Neste estudo, resistência a fluoroquinolonas e secreções de β-lactamases foram detectadas por métodos fenotípicos, enquanto a presença de sequências do gene β-lactamase e outros fatores de virulência foram detectados pela técnica de PCR (Proteína C-reativa). O produto de PCR para os genes gyrA, parC e parE foram sequenciados para análises posteriores. As análises filogenéticas, os índices de diversidade populacional e a determinação de haplótipos foram realizados utilizando os softwares MEGA versão 6, DnaSP 5.1001 e o algoritmo de junção de mediana do programa Network 5, respectivamente. Os resultados deste estudo mostraram que a MIC para ciprofloxacina e norfloxacina tinha um intervalo de 32-256 µg/ml. Além disso, todos os bacilos isolados carregavam genes exoT ou exoT e exoY, genes de β-lactamase diferentes e 82% desses isolados continham integrons de classe 1. As análises das sequências gyrA, parC e parE foram consideradas polimórficas, com alta diversidade de haplótipos (0,945-0,982), baixa diversidade de nucleotídeos (0,01225-0,02001) e o número de haplótipos foi de 9 para cada gene de gyrA e parE e 10 haplótipos para o gene parC. Os haplótipos fundadores são Hap-1 (18%), Hap-2 (27,3%) e Hap-6 (9,1%) para os genes gyrA, parC e parE, respectivamente. Dois dos haplótipos parE foram detectados como haplótipos InDel. As redes Median-joining (MJ) construídas a partir de haplótipos desses genes mostraram uma expansão semelhante à de uma estrela. Os testes de neutralidade (teste D de Tajima e teste Fs de Fu) para esses genes apresentaram valores negativos. As cepas palestinas de P. aeruginosa resistentes a fluoroquinolonas mostraram alto nível de MIC para [...].

Phenotypic and molecular characterization of fluoroquinolone resistant Pseudomonas aeruginosa isolates in Palestine / Caracterização fenotípica e molecular de isolados de Pseudomonas aeruginosa resistentes a fluoroquinolonas na Palestina

Fluoroquinolones are important antimicrobial agents for the treatment of Pseudomonas infections. A total of 11 isolates of P. aeruginosa were collected from different clinical samples from different medical centers in the North West Bank-Palestine during 2017. In this study, resistance to fluoroquinolones and secretions of β-lactamases were detected by phenotypic methods, while presence of β-lactamase gene sequences and other virulence factors were detected by PCR technique. PCR product for gyrA, parC and parE genes were sequenced for further analyses. The phylogenetic analyses, population diversity indices and haplotypes determination were conducted using computer programs MEGA version 6, DnaSP 5.1001 and median-joining algorithm in the program Network 5, respectively. Results of this study showed that the MIC for ciprofloxacin and norfloxacin had a range of 32-256 µg/ml. In addition, all isolates carried either exoT or exoT and exoY genes, different β-lactamase genes and 82% of these isolates harbored class 1 integrons. Analyses of the gyrA, parC and parE sequences were found to be polymorphic, had high haplotype diversity (0.945-0.982), low nucleotide diversity (0.01225-0.02001) and number of haplotypes were 9 for each gyrA and parE genes and 10 haplotypes for parC gene. The founder haplotypes being Hap-1 (18%), Hap-2 (27.3%) and Hap-6 (9.1%) for gyrA, parC and parE genes, respectively. Two of ParE haplotypes were detected as indel haplotypes. The Median-joining- (MJ) networks constructed from haplotypes of these genes showed a star-like expansion. The neutrality tests (Tajimas D test and Fus Fs test) for these genes showed negative values. Palestinian fluoroquinolone resistant P. aeruginosa strains showed high MIC level for fluoroquinolones, β-lactamase producers, carried type III secretion exotoxin-encoding genes, most of them [...].(AU)

Fluoroquinolonas são agentes antimicrobianos importantes para o tratamento de infecções por Pseudomonas. Um total de 11 bacilos isolados de P. aeruginosa foram coletados de diferentes amostras clínicas provenientes de diferentes centros médicos na Cisjordânia-Palestina durante o ano de 2017. Neste estudo, resistência a fluoroquinolonas e secreções de β-lactamases foram detectadas por métodos fenotípicos, enquanto a presença de sequências do gene β-lactamase e outros fatores de virulência foram detectados pela técnica de PCR (Proteína C-reativa). O produto de PCR para os genes gyrA, parC e parE foram sequenciados para análises posteriores. As análises filogenéticas, os índices de diversidade populacional e a determinação de haplótipos foram realizados utilizando os softwares MEGA versão 6, DnaSP 5.1001 e o algoritmo de junção de mediana do programa Network 5, respectivamente. Os resultados deste estudo mostraram que a MIC para ciprofloxacina e norfloxacina tinha um intervalo de 32-256 µg/ml. Além disso, todos os bacilos isolados carregavam genes exoT ou exoT e exoY, genes de β-lactamase diferentes e 82% desses isolados continham integrons de classe 1. As análises das sequências gyrA, parC e parE foram consideradas polimórficas, com alta diversidade de haplótipos (0,945-0,982), baixa diversidade de nucleotídeos (0,01225-0,02001) e o número de haplótipos foi de 9 para cada gene de gyrA e parE e 10 haplótipos para o gene parC. Os haplótipos fundadores são Hap-1 (18%), Hap-2 (27,3%) e Hap-6 (9,1%) para os genes gyrA, parC e parE, respectivamente. Dois dos haplótipos parE foram detectados como haplótipos InDel. As redes Median-joining (MJ) construídas a partir de haplótipos desses genes mostraram uma expansão semelhante à de uma estrela. Os testes de neutralidade (teste D de Tajima e teste Fs de Fu) para esses genes apresentaram valores negativos. As cepas palestinas de P. aeruginosa resistentes a fluoroquinolonas mostraram alto nível de MIC para [...].(AU)

Phenotypic and molecular characterization of fluoroquinolone resistant Pseudomonas aeruginosa isolates in Palestine / Caracterização fenotípica e molecular de isolados de Pseudomonas aeruginosa resistentes a fluoroquinolonas na Palestina

Fluoroquinolones are important antimicrobial agents for the treatment of Pseudomonas infections. A total of 11 isolates of P. aeruginosa were collected from different clinical samples from different medical centers in the North West Bank-Palestine during 2017. In this study, resistance to fluoroquinolones and secretions of ß-lactamases were detected by phenotypic methods, while presence of ß-lactamase gene sequences and other virulence factors were detected by PCR technique. PCR product for gyrA, parC and parE genes were sequenced for further analyses. The phylogenetic analyses, population diversity indices and haplotypes determination were conducted using computer programs MEGA version 6, DnaSP 5.1001 and median-joining algorithm in the program Network 5, respectively. Results of this study showed that the MIC for ciprofloxacin and norfloxacin had a range of 32-256 µg/ml. In addition, all isolates carried either exoT or exoT and exoY genes, different ß-lactamase genes and 82% of these isolates harbored class 1 integrons. Analyses of the gyrA, parC and parE sequences were found to be polymorphic, had high haplotype diversity (0.945-0.982), low nucleotide diversity (0.01225-0.02001) and number of haplotypes were 9 for each gyrA and parE genes and 10 haplotypes for parC gene. The founder haplotypes being Hap-1 (18%), Hap-2 (27.3%) and Hap-6 (9.1%) for gyrA, parC and parE genes, respectively. Two of ParE haplotypes were detected as indel haplotypes. The Median-joining- (MJ) networks constructed from haplotypes of these genes showed a star-like expansion. The neutrality tests (Tajima's D test and Fu's Fs test) for these genes showed negative values. Palestinian fluoroquinolone resistant P. aeruginosa strains showed high MIC level for fluoroquinolones, ß-lactamase producers, carried type III secretion exotoxin-encoding genes, most of them had integrase I gene and had high level of mutations in QRDR regions in gyrA, parC and parE genes. All these factors may play an important role in the invasiveness of these strains and make them difficult to treat. Isolation of these strains from different medical centers, indicate the need for a strict application of infection control measures in Medical centers in the North West Bank-Palestine that aim to reduce expense and damage caused by P. aeruginosa infections. Molecular analyses showed that Palestinian fluoroquinolone resistant P. aeruginosa haplotypes are not genetically differentiated; however, more mutations may exist in these strains.

Fluoroquinolonas são agentes antimicrobianos importantes para o tratamento de infecções por Pseudomonas. Um total de 11 bacilos isolados de P. aeruginosa foram coletados de diferentes amostras clínicas provenientes de diferentes centros médicos na Cisjordânia-Palestina durante o ano de 2017. Neste estudo, resistência a fluoroquinolonas e secreções de ß-lactamases foram detectadas por métodos fenotípicos, enquanto a presença de sequências do gene ß-lactamase e outros fatores de virulência foram detectados pela técnica de PCR (Proteína C-reativa). O produto de PCR para os genes gyrA, parC e parE foram sequenciados para análises posteriores. As análises filogenéticas, os índices de diversidade populacional e a determinação de haplótipos foram realizados utilizando os softwares MEGA versão 6, DnaSP 5.1001 e o algoritmo de junção de mediana do programa Network 5, respectivamente. Os resultados deste estudo mostraram que a MIC para ciprofloxacina e norfloxacina tinha um intervalo de 32-256 µg/ml. Além disso, todos os bacilos isolados carregavam genes exoT ou exoT e exoY, genes de ß-lactamase diferentes e 82% desses isolados continham integrons de classe 1. As análises das sequências gyrA, parC e parE foram consideradas polimórficas, com alta diversidade de haplótipos (0,945-0,982), baixa diversidade de nucleotídeos (0,01225-0,02001) e o número de haplótipos foi de 9 para cada gene de gyrA e parE e 10 haplótipos para o gene parC. Os haplótipos fundadores são Hap-1 (18%), Hap-2 (27,3%) e Hap-6 (9,1%) para os genes gyrA, parC e parE, respectivamente. Dois dos haplótipos parE foram detectados como haplótipos InDel. As redes Median-joining (MJ) construídas a partir de haplótipos desses genes mostraram uma expansão semelhante à de uma estrela. Os testes de neutralidade (teste D de Tajima e teste Fs de Fu) para esses genes apresentaram valores negativos. As cepas palestinas de P. aeruginosa resistentes a fluoroquinolonas mostraram alto nível de MIC para fluoroquinolonas, produtores de ß-lactamase, genes codificadores de exotoxina de secreção tipo III, a maioria deles tinha o gene integrase I e tinha alto nível de mutações nas regiões QRDR nos genes gyrA, parC e parE. Todos esses fatores podem desempenhar um papel importante na invasão dessas cepas e torná-las difíceis de tratar. O isolamento dessas cepas em diferentes centros médicos, indica a necessidade de uma aplicação estrita de medidas de controle de infecção em centros médicos da Cisjordânia-Palestina que visam reduzir despesas e danos causados por infecções por P. aeruginosa. As análises moleculares mostraram que os haplótipos de P. aeruginosa resistentes à fluoroquinolona palestina não são geneticamente diferenciados; no entanto, mais mutações podem existir nessas cepas.

Pseudomonas aeruginosa associated pulmonary infections and in vitro amplification virulent rhamnolipid (rhlR) gene

Abstract Background Pseudomonas aeruginosa is a common opportunistic pathogenic bacterium with the ability to develop a strong communication pathway by quorum sensing system and different virulent factors. Among the various important secretions of P. aeruginosa rhamnolipid is important biological detergent, believed to be involved in the development of the biofilm and intercellular communication. It readily dissolves the lung surfactants that are then easily catalyzed by the phospholipases and in this way is involved in the acute pulmonary infection. Objective research work was designed to investigate virulence and gene associated with virulence in P. aeruginosa responsible for pulmonary infections. Methods In current study polymerase chain reaction (PCR) was used for the detection of the rhlR (rhamnolipid encoding) gene of isolated strains. A number of assays were performed that ensured its virulent behavior. Disc diffusion method was used to check its antibiotic resistance. Isolated strains were resistant to a number of antibiotics applied. Result It was found that males are more prone to respiratory infections as compared to females. Male members with age of 44-58 and 59-73 are at a higher risk, while females with age of 44-58 are also at a risk of pulmonary infections. Antibiotic resistance was observed by measuring zone of inhibition in strains GCU-SG-M4, GCU-SG-M3, GCU-SG-M5, GCU-SG-M2, GCU-SG-M1 and GCU-SG-M6. GCU-SG-M2 was resistant to fluconazole (FLU), clarithromycin (CLR), cefixime (CFM) and Penicillin (P10). No zone of inhibition was observed. But it showed unusual diffused zone around the Ak and MEM antibiotic discs. rhl R gene and 16s rRNA gene were characterized and analyzed. Conclusion Findings from current study would help in raising awareness about antibiotic resistance of P. aeruginosa, and also the sequence of rhl R gene can be used as the diagnostic marker sequence to identify the virulent rhl R gene sequence from the samples when isolated from sputum of Pneumonia patients.

Resumo Antecedentes Pseudomonas aeruginosa é uma bactéria patogênica oportunista comum, com a capacidade de desenvolver uma forte via de comunicação pelo sistema de detecção de quorum e diferentes fatores virulentos. Entre as várias secreções importantes de P. aeruginosa rhamnolipid, há um importante detergente biológico, que se acredita estar envolvido no desenvolvimento do biofilme e na comunicação intercelular. Dissolve rapidamente os surfactantes pulmonares que são facilmente catalisados pelas fosfolipases e, dessa maneira, estão envolvidos na infecção pulmonar aguda. Objetivo O trabalho de pesquisa foi desenhado para investigar a virulência e o gene associado à virulência em P. aeruginosa responsável por infecções pulmonares. Métodos No presente estudo, a reação em cadeia da polimerase (PCR) foi utilizada para a detecção do gene rhlR (codificação ramnolipídeo) de cepas isoladas. Foram realizados vários ensaios que garantiram seu comportamento virulento. O método de difusão em disco foi utilizado para verificar sua resistência a antibióticos. As estirpes isoladas foram resistentes a vários antibióticos aplicados. Resultado Verificou-se que os homens são mais propensos a infecções respiratórias em comparação às mulheres. Membros do sexo masculino com idade entre 44 e 58 e 59 e 73 anos correm maior risco, enquanto mulheres com idade entre 44 e 58 anos também correm risco de infecções pulmonares. A resistência aos antibióticos foi observada medindo a zona de inibição nas cepas GCU-SG-M4, GCU-SG-M3, GCU-SG-M5, GCU-SG-M2, GCU-SG-M1 e GCU-SG-M6. O GCU-SG-M2 foi resistente ao fluconazol (FLU), claritromicina (CLR), cefixima (CFM) e penicilina (P10). Nenhuma zona de inibição foi observada. Mas se notou uma zona difusa incomum ao redor dos discos antibióticos Ak e MEM. Os genes rhl R e 16s rRNA foram caracterizados e analisados. Conclusão As conclusões do presente estudo ajudariam a aumentar a conscientização sobre a resistência a antibióticos de P. aeruginosa e, também, a sequência do gene rhl R pode ser usada como sequência de diagnóstico para identificar a sequência virulenta do gene rhl R das amostras quando isoladas do escarro de pacientes com pneumonia.

Pseudomonas aeruginosa associated pulmonary infections and in vitro amplification virulent rhamnolipid (rhlR) gene / Infecções pulmonares associadas a Pseudomonas aeruginosa e gene ramnolipídeo virulento (rhlR) da amplificação in vitro

Background: Pseudomonas aeruginosa is a common opportunistic pathogenic bacterium with the ability to develop a strong communication pathway by quorum sensing system and different virulent factors. Among the various important secretions of P. aeruginosa rhamnolipid is important biological detergent, believed to be involved in the development of the biofilm and intercellular communication. It readily dissolves the lung surfactants that are then easily catalyzed by the phospholipases and in this way is involved in the acute pulmonary infection. Objective: research work was designed to investigate virulence and gene associated with virulence in P. aeruginosa responsible for pulmonary infections. Methods: In current study polymerase chain reaction (PCR) was used for the detection of the rhlR (rhamnolipid encoding) gene of isolated strains. A number of assays were performed that ensured its virulent behavior. Disc diffusion method was used to check its antibiotic resistance. Isolated strains were resistant to a number of antibiotics applied. Result: It was found that males are more prone to respiratory infections as compared to females. Male members with age of 44-58 and 59-73 are at a higher risk, while females with age of 44-58 are also at a risk of pulmonary infections. Antibiotic resistance was observed by measuring zone of inhibition in strains GCU-SG-M4, GCU-SG-M3, GCU-SG-M5, GCU-SG-M2, GCU-SG-M1 and GCU-SG-M6. GCU-SG-M2 was resistant to fluconazole (FLU), clarithromycin (CLR), cefixime (CFM) and Penicillin (P10). No zone of inhibition was observed. But it showed unusual diffused zone around the Ak and MEM antibiotic discs. rhl R gene and 16s rRNA gene were characterized and analyzed. Conclusion: Findings from current study would help in raising awareness about antibiotic resistance of P. aeruginosa, and also the sequence of rhl R gene can be used as the diagnostic marker sequence to identify the virulent rhl R gene sequence from the samples when isolated from sputum of Pneumonia patients.

Antecedentes: Pseudomonas aeruginosa é uma bactéria patogênica oportunista comum, com a capacidade de desenvolver uma forte via de comunicação pelo sistema de detecção de quorum e diferentes fatores virulentos. Entre as várias secreções importantes de P. aeruginosa rhamnolipid, há um importante detergente biológico, que se acredita estar envolvido no desenvolvimento do biofilme e na comunicação intercelular. Dissolve rapidamente os surfactantes pulmonares que são facilmente catalisados pelas fosfolipases e, dessa maneira, estão envolvidos na infecção pulmonar aguda. Objetivo: O trabalho de pesquisa foi desenhado para investigar a virulência e o gene associado à virulência em P. aeruginosa responsável por infecções pulmonares. Métodos: No presente estudo, a reação em cadeia da polimerase (PCR) foi utilizada para a detecção do gene rhlR (codificação ramnolipídeo) de cepas isoladas. Foram realizados vários ensaios que garantiram seu comportamento virulento. O método de difusão em disco foi utilizado para verificar sua resistência a antibióticos. As estirpes isoladas foram resistentes a vários antibióticos aplicados. Resultado: Verificou-se que os homens são mais propensos a infecções respiratórias em comparação às mulheres. Membros do sexo masculino com idade entre 44 e 58 e 59 e 73 anos correm maior risco, enquanto mulheres com idade entre 44 e 58 anos também correm risco de infecções pulmonares. A resistência aos antibióticos foi observada medindo a zona de inibição nas cepas GCU-SG-M4, GCU-SG-M3, GCU-SG-M5, GCUSG-M2, GCU-SG-M1 e GCU-SG-M6. O GCU-SG-M2 foi resistente ao fluconazol (FLU), claritromicina (CLR), cefixima (CFM) e penicilina (P10). Nenhuma zona de inibição foi observada. Mas se notou uma zona difusa incomum ao redor dos discos antibióticos Ak e MEM. Os genes rhl R e 16s rRNA foram caracterizados e analisados. Conclusão: As conclusões do presente estudo ajudariam a aumentar a conscientização sobre a resistência a antibióticos de P. aeruginosa e, também, a sequência do gene rhl R pode ser usada como sequência de diagnóstico para identificar a sequência virulenta do gene rhl R das amostras quando isoladas do escarro de pacientes com pneumonia.

Local regulation of antral follicle development and ovulation in monovulatory species

The identification of mutations in the genes encoding bone morphogenetic protein 15 (BMP15) and growth and differentiation factor 9 (GDF9) associated with phenotypes of sterility or increased ovulation rate in sheep aroused interest in the study of the role of local factors in preantral and antral folliculogenesis in different species. An additive mutation in the BMP15 receptor, BMPR1b, which determines an increase in the ovulatory rate, has been introduced in several sheep breeds to increase the number of lambs born. Although these mutations indicate extremely relevant functions of these factors, the literature data on the regulation of the expression and function of these proteins and their receptors are very controversial, possibly due to differences in experimental models. The present review discusses the published data and preliminary results obtained by our group on the participation of local factors in the selection of the dominant follicle, ovulation, and follicular atresia in cattle, focusing on transforming growth factors beta and their receptors. The study of the expression pattern and the functionality of proteins produced by follicular cells and their receptors will allow increasing the knowledge about this local system, known to be involved in ovarian physiopathology and with the potential to promote contraception or increase the ovulation rate in mammals.(AU)

Studies on the recombinant production and anticancer activity of thermostable L- asparaginase I from Pyrococcus abyssi / Estudos sobre a produção recombinante e atividade anticancerígena da L asparaginase I termoestável de Pyrococcus abyssi

L-Asparaginase catalysing the breakdown of L-Asparagine to L-Aspartate and ammonia is an enzyme of therapeutic importance in the treatment of cancer, especially the lymphomas and leukaemia. The present study describes the recombinant production, properties and anticancer potential of enzyme from a hyperthermophilic archaeon Pyrococcus abyssi. There are two genes coding for asparaginase in the genome of this organism. A 918 bp gene encoding 305 amino acids was PCR amplified and cloned in BL21 (DE3) strain of E. coli using pET28a (+) plasmid. The production of recombinant enzyme was induced under 0.5mM IPTG, purified by selective heat denaturation and ion exchange chromatography. Purified enzyme was analyzed for kinetics, in silico structure and anticancer properties. The recombinant enzyme has shown a molecular weight of 33 kDa, specific activity of 1175 U/mg, KM value 2.05mM, optimum temperature and pH 80°C and 8 respectively. No detectable enzyme activity found when L-Glutamine was used as the substrate. In silico studies have shown that the enzyme exists as a homodimer having Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172, and Lys232 being the putative active site residues. The free energy change calculated by molecular docking studies of enzyme and substrate was found as ∆G – 4.5 kJ/mole indicating the affinity of enzyme with the substrate. IC50 values of 5U/mL to 7.5U/mL were determined for FB, caco2 cells and HepG2 cells. A calculated amount of enzyme (5U/mL) exhibited 78% to 55% growth inhibition of caco2 and HepG2 cells. In conclusion, the recombinant enzyme produced and characterized in the present study offers a good candidate for the treatment of cancer. The procedures adopted in the present study can be prolonged for in vivo studies.

A L-asparaginase, que catalisa a degradação da L-asparagina em L-aspartato e amônia, é uma enzima de importância terapêutica no tratamento do câncer, especialmente dos linfomas e da leucemia. O presente estudo descreve a produção recombinante, propriedades e potencial anticancerígeno da enzima de Pyrococcus abyssi, um archaeon hipertermofílico. Existem dois genes que codificam para a asparaginase no genoma desse organismo. Um gene de 918 bp, que codifica 305 aminoácidos, foi amplificado por PCR e clonado na cepa BL21 (DE3) de E. coli usando o plasmídeo pET28a (+). A produção da enzima recombinante foi induzida sob 0,5mM de IPTG, purificada por desnaturação seletiva por calor e cromatografia de troca iônica. A enzima purificada foi analisada quanto à cinética, estrutura in silico e propriedades anticancerígenas. A enzima recombinante apresentou peso molecular de 33 kDa, atividade específica de 1.175 U / mg, valor de KM 2,05 mM, temperatura ótima de 80º C e pH 8. Nenhuma atividade enzimática detectável foi encontrada quando a L-glutamina foi usada como substrato. Estudos in silico mostraram que a enzima existe como um homodímero, com Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172 e Lys232 sendo os resíduos do local ativo putativo. A mudança de energia livre calculada por estudos de docking molecular da enzima e do substrato foi encontrada como ∆G – 4,5 kJ / mol, indicando a afinidade da enzima com o substrato. Valores de IC50 de 5U / mL a 7,5U / mL foram determinados para células FB, células caco2 e células HepG2. Uma quantidade de enzima (5U / mL) apresentou inibição de crescimento de 78% a 55% das células caco2 e HepG2, respectivamente. Em conclusão, a enzima recombinante produzida e caracterizada no presente estudo é uma boa possibilidade para o tratamento do câncer. Os procedimentos adotados na presente pesquisa podem ser aplicados para estudos in vivo.

Studies on the recombinant production and anticancer activity of thermostable L- asparaginase I from Pyrococcus abyssi / Estudos sobre a produção recombinante e atividade anticancerígena da L asparaginase I termoestável de Pyrococcus abyssi

L-Asparaginase catalysing the breakdown of L-Asparagine to L-Aspartate and ammonia is an enzyme of therapeutic importance in the treatment of cancer, especially the lymphomas and leukaemia. The present study describes the recombinant production, properties and anticancer potential of enzyme from a hyperthermophilic archaeon Pyrococcus abyssi. There are two genes coding for asparaginase in the genome of this organism. A 918 bp gene encoding 305 amino acids was PCR amplified and cloned in BL21 (DE3) strain of E. coli using pET28a (+) plasmid. The production of recombinant enzyme was induced under 0.5mM IPTG, purified by selective heat denaturation and ion exchange chromatography. Purified enzyme was analyzed for kinetics, in silico structure and anticancer properties. The recombinant enzyme has shown a molecular weight of 33 kDa, specific activity of 1175 U/mg, KM value 2.05mM, optimum temperature and pH 80°C and 8 respectively. No detectable enzyme activity found when L-Glutamine was used as the substrate. In silico studies have shown that the enzyme exists as a homodimer having Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172, and Lys232 being the putative active site residues. The free energy change calculated by molecular docking studies of enzyme and substrate was found as ∆G 4.5 kJ/mole indicating the affinity of enzyme with the substrate. IC50 values of 5U/mL to 7.5U/mL were determined for FB, caco2 cells and HepG2 cells. A calculated amount of enzyme (5U/mL) exhibited 78% to 55% growth inhibition of caco2 and HepG2 cells. In conclusion, the recombinant enzyme produced and characterized in the present study offers a good candidate for the treatment of cancer. The procedures adopted in the present study can be prolonged for in vivo studies.(AU)

A L-asparaginase, que catalisa a degradação da L-asparagina em L-aspartato e amônia, é uma enzima de importância terapêutica no tratamento do câncer, especialmente dos linfomas e da leucemia. O presente estudo descreve a produção recombinante, propriedades e potencial anticancerígeno da enzima de Pyrococcus abyssi, um archaeon hipertermofílico. Existem dois genes que codificam para a asparaginase no genoma desse organismo. Um gene de 918 bp, que codifica 305 aminoácidos, foi amplificado por PCR e clonado na cepa BL21 (DE3) de E. coli usando o plasmídeo pET28a (+). A produção da enzima recombinante foi induzida sob 0,5mM de IPTG, purificada por desnaturação seletiva por calor e cromatografia de troca iônica. A enzima purificada foi analisada quanto à cinética, estrutura in silico e propriedades anticancerígenas. A enzima recombinante apresentou peso molecular de 33 kDa, atividade específica de 1.175 U / mg, valor de KM 2,05 mM, temperatura ótima de 80º C e pH 8. Nenhuma atividade enzimática detectável foi encontrada quando a L-glutamina foi usada como substrato. Estudos in silico mostraram que a enzima existe como um homodímero, com Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172 e Lys232 sendo os resíduos do local ativo putativo. A mudança de energia livre calculada por estudos de docking molecular da enzima e do substrato foi encontrada como ∆G 4,5 kJ / mol, indicando a afinidade da enzima com o substrato. Valores de IC50 de 5U / mL a 7,5U / mL foram determinados para células FB, células caco2 e células HepG2. Uma quantidade de enzima (5U / mL) apresentou inibição de crescimento de 78% a 55% das células caco2 e HepG2, respectivamente. Em conclusão, a enzima recombinante produzida e caracterizada no presente estudo é uma boa possibilidade para o tratamento do câncer. Os procedimentos adotados na presente pesquisa podem ser aplicados para estudos in vivo.(AU)

Pseudomonas aeruginosa associated pulmonary infections and in vitro amplification virulent rhamnolipid (rhlR) gene / Infecções pulmonares associadas a Pseudomonas aeruginosa e gene ramnolipídeo virulento (rhlR) da amplificação in vitro

Background: Pseudomonas aeruginosa is a common opportunistic pathogenic bacterium with the ability to develop a strong communication pathway by quorum sensing system and different virulent factors. Among the various important secretions of P. aeruginosa rhamnolipid is important biological detergent, believed to be involved in the development of the biofilm and intercellular communication. It readily dissolves the lung surfactants that are then easily catalyzed by the phospholipases and in this way is involved in the acute pulmonary infection. Objective: research work was designed to investigate virulence and gene associated with virulence in P. aeruginosa responsible for pulmonary infections. Methods: In current study polymerase chain reaction (PCR) was used for the detection of the rhlR (rhamnolipid encoding) gene of isolated strains. A number of assays were performed that ensured its virulent behavior. Disc diffusion method was used to check its antibiotic resistance. Isolated strains were resistant to a number of antibiotics applied. Result: It was found that males are more prone to respiratory infections as compared to females. Male members with age of 44-58 and 59-73 are at a higher risk, while females with age of 44-58 are also at a risk of pulmonary infections. Antibiotic resistance was observed by measuringzone of inhibition in strains GCU-SG-M4, GCU-SG-M3, GCU-SG-M5, GCU-SG-M2, GCU-SG-M1 and GCU-SG-M6. GCU-SG-M2 was resistant to fluconazole (FLU), clarithromycin (CLR), cefixime (CFM) and Penicillin (P10). No zone of inhibition was observed. But it showed unusual diffused zone around the Ak and MEM antibiotic discs. rhl R gene and 16s rRNA gene were characterized and analyzed. Conclusion: Findings from current study would help[...].

Antecedentes: Pseudomonas aeruginosa é uma bactéria patogênica oportunista comum, com a capacidade de desenvolver uma forte via de comunicação pelo sistema de detecção de quorum e diferentes fatores virulentos. Entre as várias secreções importantes de P. aeruginosa rhamnolipid, há um importante detergente biológico, que se acredita estar envolvido no desenvolvimento do biofilme e na comunicação intercelular. Dissolve rapidamente os surfactantes pulmonares que são facilmente catalisados pelas fosfolipases e, dessa maneira, estão envolvidos na infecção pulmonar aguda. Objetivo: O trabalho de pesquisa foi desenhado para investigar a virulência e o gene associado à virulência em P. aeruginosa responsável por infecções pulmonares. Métodos: No presente estudo, a reação em cadeia da polimerase (PCR) foi utilizada para a detecção do gene rhlR (codificação ramnolipídeo) de cepas isoladas. Foram realizados vários ensaios que garantiram seu comportamento virulento. O método de difusão em disco foi utilizado para verificar sua resistência a antibióticos. As estirpes isoladas foram resistentes a vários antibióticos aplicados. Resultado: Verificou-se que os homens são mais propensos a infecções respiratórias em comparação às mulheres. Membros do sexo masculino com idade entre 44 e 58 e 59 e 73 anos correm maior risco, enquanto mulheres com idade entre 44 e 58 anos também correm risco de infecções pulmonares. A resistência aos antibióticos foi observada medindo a zona de inibição nas cepas GCU-SG-M4, GCU-SG-M3, GCU-SG-M5, GCU-SG-M2, GCU-SG-M1 e GCU-SG-M6. O GCU-SG-M2 foi resistente ao fluconazol (FLU), claritromicina (CLR), cefixima (CFM) e penicilina (P10). Nenhuma zona de inibição foi observada. Mas se notou uma zona difusa incomum ao redor dos discos antibióticos Ak e MEM. Os genes rhl R e 16s rRNA foram caracterizados e analisados. Conclusão: As conclusões do presente estudo ajudariam a aumentar a conscientização sobre a resistência a antibióticos de, [...].

Pseudomonas aeruginosa associated pulmonary infections and in vitro amplification virulent rhamnolipid (rhlR) gene / Infecções pulmonares associadas a Pseudomonas aeruginosa e gene ramnolipídeo virulento (rhlR) da amplificação in vitro

Background: Pseudomonas aeruginosa is a common opportunistic pathogenic bacterium with the ability to develop a strong communication pathway by quorum sensing system and different virulent factors. Among the various important secretions of P. aeruginosa rhamnolipid is important biological detergent, believed to be involved in the development of the biofilm and intercellular communication. It readily dissolves the lung surfactants that are then easily catalyzed by the phospholipases and in this way is involved in the acute pulmonary infection. Objective: research work was designed to investigate virulence and gene associated with virulence in P. aeruginosa responsible for pulmonary infections. Methods: In current study polymerase chain reaction (PCR) was used for the detection of the rhlR (rhamnolipid encoding) gene of isolated strains. A number of assays were performed that ensured its virulent behavior. Disc diffusion method was used to check its antibiotic resistance. Isolated strains were resistant to a number of antibiotics applied. Result: It was found that males are more prone to respiratory infections as compared to females. Male members with age of 44-58 and 59-73 are at a higher risk, while females with age of 44-58 are also at a risk of pulmonary infections. Antibiotic resistance was observed by measuringzone of inhibition in strains GCU-SG-M4, GCU-SG-M3, GCU-SG-M5, GCU-SG-M2, GCU-SG-M1 and GCU-SG-M6. GCU-SG-M2 was resistant to fluconazole (FLU), clarithromycin (CLR), cefixime (CFM) and Penicillin (P10). No zone of inhibition was observed. But it showed unusual diffused zone around the Ak and MEM antibiotic discs. rhl R gene and 16s rRNA gene were characterized and analyzed. Conclusion: Findings from current study would help[...].(AU)

Antecedentes: Pseudomonas aeruginosa é uma bactéria patogênica oportunista comum, com a capacidade de desenvolver uma forte via de comunicação pelo sistema de detecção de quorum e diferentes fatores virulentos. Entre as várias secreções importantes de P. aeruginosa rhamnolipid, há um importante detergente biológico, que se acredita estar envolvido no desenvolvimento do biofilme e na comunicação intercelular. Dissolve rapidamente os surfactantes pulmonares que são facilmente catalisados pelas fosfolipases e, dessa maneira, estão envolvidos na infecção pulmonar aguda. Objetivo: O trabalho de pesquisa foi desenhado para investigar a virulência e o gene associado à virulência em P. aeruginosa responsável por infecções pulmonares. Métodos: No presente estudo, a reação em cadeia da polimerase (PCR) foi utilizada para a detecção do gene rhlR (codificação ramnolipídeo) de cepas isoladas. Foram realizados vários ensaios que garantiram seu comportamento virulento. O método de difusão em disco foi utilizado para verificar sua resistência a antibióticos. As estirpes isoladas foram resistentes a vários antibióticos aplicados. Resultado: Verificou-se que os homens são mais propensos a infecções respiratórias em comparação às mulheres. Membros do sexo masculino com idade entre 44 e 58 e 59 e 73 anos correm maior risco, enquanto mulheres com idade entre 44 e 58 anos também correm risco de infecções pulmonares. A resistência aos antibióticos foi observada medindo a zona de inibição nas cepas GCU-SG-M4, GCU-SG-M3, GCU-SG-M5, GCU-SG-M2, GCU-SG-M1 e GCU-SG-M6. O GCU-SG-M2 foi resistente ao fluconazol (FLU), claritromicina (CLR), cefixima (CFM) e penicilina (P10). Nenhuma zona de inibição foi observada. Mas se notou uma zona difusa incomum ao redor dos discos antibióticos Ak e MEM. Os genes rhl R e 16s rRNA foram caracterizados e analisados. Conclusão: As conclusões do presente estudo ajudariam a aumentar a conscientização sobre a resistência a antibióticos de, [...].(AU)

Studies on the recombinant production and anticancer activity of thermostable L- asparaginase I from Pyrococcus abyssi / Estudos sobre a produção recombinante e atividade anticancerígena da L-asparaginase I termoestável de Pyrococcus abyssi

L-Asparaginase catalysing the breakdown of L-Asparagine to L-Aspartate and ammonia is an enzyme of therapeutic importance in the treatment of cancer, especially the lymphomas and leukaemia. The present study describes the recombinant production, properties and anticancer potential of enzyme from a hyperthermophilic archaeon Pyrococcus abyssi. There are two genes coding for asparaginase in the genome of this organism. A 918 bp gene encoding 305 amino acids was PCR amplified and cloned in BL21 (DE3) strain of E. coli using pET28a (+) plasmid. The production of recombinant enzyme was induced under 0.5mM IPTG, purified by selective heat denaturation and ion exchange chromatography. Purified enzyme was analyzed for kinetics, in silico structure and anticancer properties. The recombinant enzyme has shown a molecular weight of 33 kDa, specific activity of 1175 U/mg, KM value 2.05mM, optimum temperature and pH 80°C and 8 respectively. No detectable enzyme activity found when L-Glutamine was used as the substrate. In silico studies have shown that the enzyme exists as a homodimer having Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172, and Lys232 being the putative active site residues. The free energy change calculated by molecular docking studies of enzyme and substrate was found as ∆G ­ 4.5 kJ/mole indicating the affinity of enzyme with the substrate. IC50 values of 5U/mL to 7.5U/mL were determined for FB, caco2 cells and HepG2 cells. A calculated amount of enzyme (5U/mL) exhibited 78% to 55% growth inhibition of caco2 and HepG2 cells. In conclusion, the recombinant enzyme produced and characterized in the present study offers a good candidate for the treatment of cancer. The procedures adopted in the present study can be prolonged for in vivo studies.

A L-asparaginase, que catalisa a degradação da L-asparagina em L-aspartato e amônia, é uma enzima de importância terapêutica no tratamento do câncer, especialmente dos linfomas e da leucemia. O presente estudo descreve a produção recombinante, propriedades e potencial anticancerígeno da enzima de Pyrococcus abyssi, um archaeon hipertermofílico. Existem dois genes que codificam para a asparaginase no genoma desse organismo. Um gene de 918 bp, que codifica 305 aminoácidos, foi amplificado por PCR e clonado na cepa BL21 (DE3) de E. coli usando o plasmídeo pET28a (+). A produção da enzima recombinante foi induzida sob 0,5mM de IPTG, purificada por desnaturação seletiva por calor e cromatografia de troca iônica. A enzima purificada foi analisada quanto à cinética, estrutura in silico e propriedades anticancerígenas. A enzima recombinante apresentou peso molecular de 33 kDa, atividade específica de 1.175 U / mg, valor de KM 2,05 mM, temperatura ótima de 80º C e pH 8. Nenhuma atividade enzimática detectável foi encontrada quando a L-glutamina foi usada como substrato. Estudos in silico mostraram que a enzima existe como um homodímero, com Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172 e Lys232 sendo os resíduos do local ativo putativo. A mudança de energia livre calculada por estudos de docking molecular da enzima e do substrato foi encontrada como ∆G ­ 4,5 kJ / mol, indicando a afinidade da enzima com o substrato. Valores de IC50 de 5U / mL a 7,5U / mL foram determinados para células FB, células caco2 e células HepG2. Uma quantidade de enzima (5U / mL) apresentou inibição de crescimento de 78% a 55% das células caco2 e HepG2, respectivamente. Em conclusão, a enzima recombinante produzida e caracterizada no presente estudo é uma boa possibilidade para o tratamento do câncer. Os procedimentos adotados na presente pesquisa podem ser aplicados para estudos in vivo.

Gonadotropin inhibitory hormone downregulates steroid hormone secretion and genes expressions in duck granulosa cells

Abstract The mechanisms by which GnIH regulates the steroid synthesis pathway in duck granulosa cells remain poorly understood. In this study, we measured steroid hormone secretion by ELISA and reproduction-associated gene expression by quantitative real-time Polymerase Chain Reaction (qPCR) in duck granulosa cells treated with different concentrations of GnIH (0, 0.1, 1, 10, and 100 ng/mL) for 24 h. The genome-wide expression profiles of GnIH-treated cells (0 and 10 ng/mL) were evaluated by high-throughput RNA sequencing. Compared with untreated cells, the secretion of the steroid hormones E2, E1, P4, and T was downregulated, with that of E1 and P4 reaching statistical significance (P<0.05); in contrast, the secretion of ACV and INH was significantly upregulated (P<0.05) after treatment with 10 and 100 ng/mL GnIH. The expression of encoding steroidogenic proteins and enzymes genes (STAR, CYP11A1, CYP17A1, CYP19A1, and 3-β-HSD) and encoding gonadotropin receptors genes (FSHR, LHR) were significantly declined (P<0.05) in the 10 and 100 ng/mL GnIH treatments. Transcriptome sequencing identified 348 differentially expressed genes (DEGs), including 253 upregulated and 95 downregulated genes. The DEGs were mainly involved in cell growth and death, immune response, and steroid biosynthesis pathways. We identified four novel DEGs (MROH5, LOC113840576, SDR42E1, and LOC113841457) with key roles in the regulation of steroid hormone biosynthesis. Our study revealed changes in gonadal steroid hormone secretion and steroid biosynthesis pathway-related gene expression in duck granulosa cells under the inhibitory effect of GnIH. These data contribute to our understanding of the molecular and genetic mechanisms underlying reproduction in ducks.

Gonadotropin inhibitory hormone downregulates steroid hormone secretion and genes expressions in duck granulosa cells

The mechanisms by which GnIH regulates the steroid synthesis pathway in duck granulosa cells remain poorly understood. In this study, we measured steroid hormone secretion by ELISA and reproduction-associated gene expression by quantitative real-time Polymerase Chain Reaction (qPCR) in duck granulosa cells treated with different concentrations of GnIH (0, 0.1, 1, 10, and 100 ng/mL) for 24 h. The genome-wide expression profiles of GnIH-treated cells (0 and 10 ng/mL) were evaluated by high-throughput RNA sequencing. Compared with untreated cells, the secretion of the steroid hormones E2, E1, P4, and T was downregulated, with that of E1 and P4 reaching statistical significance (P<0.05); in contrast, the secretion of ACV and INH was significantly upregulated (P<0.05) after treatment with 10 and 100 ng/mL GnIH. The expression of encoding steroidogenic proteins and enzymes genes (STAR, CYP11A1, CYP17A1, CYP19A1, and 3-β-HSD) and encoding gonadotropin receptors genes (FSHR, LHR) were significantly declined (P<0.05) in the 10 and 100 ng/mL GnIH treatments. Transcriptome sequencing identified 348 differentially expressed genes (DEGs), including 253 upregulated and 95 downregulated genes. The DEGs were mainly involved in cell growth and death, immune response, and steroid biosynthesis pathways. We identified four novel DEGs (MROH5, LOC113840576, SDR42E1, and LOC113841457) with key roles in the regulation of steroid hormone biosynthesis. Our study revealed changes in gonadal steroid hormone secretion and steroid biosynthesis pathway-related gene expression in duck granulosa cells under the inhibitory effect of GnIH. These data contribute to our understanding of the molecular and genetic mechanisms underlying reproduction in ducks.(AU)

Sulfonamide resistance genes in soils treated with waste from animal production in an organic production system / Genes de resistência a sulfonamida em solos tratados com resíduos da produção animal em sistema orgânico de produção

Animal waste is widely used in organic production systems. However, these residues can increase antimicrobial determinants in the soil. In this perspective, this study was developed to evaluate the presence of sulfonamide resistance genes in soils from an organic production system that received animal waste as organic fertilizer. Soil samples were collected from four properties with different management practices to increase soil fertility. Three properties use the animal waste from the conventional system and the other use plant residues as soil cover and a legal reserve. The extraction of total DNA from soil was carried out followed by the amplification of genes encoding sulfonamide resistance (sul1 and sul2) by the PCR (polymerase chain reaction) technique. The sul1 and sul2 genes were detected only in soils treated with animal waste. The genes were not detected in soils from the legal reserve and the property that used plant residues as soil cover. These results indicate that the use of animal waste as agricultural fertilizer can increase genes for resistance to antimicrobials in the soil and the composting process may not be enough to eliminate them. This information reiterates the need to implement standards that establish quality parameters for animal waste, considering resistance to antimicrobials, as well as the development of management strategies that reduce the risk of spreading resistance to antimicrobials when these residues are applied to soils.

Resíduos animais são amplamente utilizados em sistemas de produção orgânicos. No entanto, esses resíduos podem incrementar determinantes antimicrobianos no solo. Nesta perspectiva, este estudo foi desenvolvido para avaliar a presença de genes de resistência à sulfonamida em solos do sistema de produção orgânico que receberam resíduos de animais como fertilizante orgânico. Amostras de solo foram coletadas de quatro propriedades com diferentes formas de manejo para aumentar a fertilidade do solo. Três utilizaram resíduos animais do sistema convencional; uma utilizou resíduos vegetais como cobertura do solo, além de uma reserva legal. Foi realizada a extração do DNA total do solo, seguida da amplificação dos genes que codificam resistência sulfonamida (sul1 e sul2) pela técnica de PCR (Polymerase Chain Reaction). Os genes sul1 e sul2 foram detectados apenas nos solos tratados com dejetos de animais. Não foram detectados nos solos da reserva legal e das propriedades que utilizavam resíduos vegetais como cobertura do solo. Esses resultados indicam que o uso de resíduos animais como fertilizante agrícola pode incrementar genes de resistência aos antimicrobianos no solo e que o processo de compostagem pode não ser suficiente para eliminá-los. Essas informações reiteram a necessidade de implementar padrões que estabeleçam parâmetros de qualidade para os resíduos animais, levando em conta a resistência aos antimicrobianos, bem como o desenvolvimento de estratégias de manejo que reduzam o risco de disseminação da resistência aos antimicrobianos quando esses resíduos são aplicados no solo.