Elastin increases biofilm and extracellular matrix production of Aspergillus fumigatus

Abstract Aspergillus fumigatus is an opportunistic saprobe fungus that accounts for 90% of cases of pulmonary aspergillosis in immunosuppressed patients and is known for its angiotropism. When it reaches the respiratory tract, A. fumigatus interacts with structural components and blood vessels of the lungs, such as elastin. To understand the effect of this structural component, we examined the effect of elastin on the production and development of the biofilm of A. fumigatus. In RPMI containing 10 mg/mL of elastin, a significant increase (absorbance p < 0.0001; dry weight p < 0.0001) in the production of biofilm was observed in comparison to when RPMI was used alone, reaching a maximum growth of 18.8 mg (dry weight) of biofilm in 72 h. In addition, elastin stimulates the production (p = 0.0042) of extracellular matrix (ECM) and decreases (p = 0.005) the hydrophobicity during the development of the biofilm. These results suggest that elastin plays an important role in the growth of A. fumigatus and that it participates in the formation of thick biofilm.

Biological insect control using Metarhizium anisopliae: morphological, molecular, and ecological aspects / Controle biológico de insetos utilizando Metarhizium anisopliae: aspectos morfológicos, moleculares e ecológicos

Microbial control of insects is based on the rational use of pathogens to maintain environmentally balanced pest population levels, and Metarhizium anisopliae has been the most studied and most utilized fungal species for that purpose. The natural genetic variability of entomopathogenic fungi is considered one of the principal advantages of microbial insect control. The inter- and intraspecific variability and the genetic diversity and population structures of Metarhizium and other entomopathogenic fungi have been examined using ITS-RFLP, ISSR, and ISSP molecular markers. The persistence of M. anisopliae in the soil and its possible effects on the structures of resident microbial communities must be considered when selecting isolates for biological insect control.

O controle microbiano consiste na utilização racional de patógenos, visando à manutenção da população de insetos em equilíbrio no ambiente. Metarhizium anisopliae é a espécie mais estudada e utilizada no controle biológico de insetos. A variabilidade genética dos fungos entomopatogênicos pode ser considerada uma das principais vantagens no controle microbiano de insetos e pode ser detectada por meio de marcadores moleculares, como ITS-RFLP, ISSR e ISSP. Esses marcadores são usados para a caracterização inter e intraespecífica de Metarhizium e outros fungos entomopatogênicos e poderão auxiliar na compreensão da diversidade genética e da estrutura das populações destes fungos. A persistência de M. anisopliae no solo e seu possível efeito na estrutura da comunidade microbiana deste solo são características importantes e pouco estudadas, que devem ser consideradas no processo de seleção de isolados para o controle biológico de insetos.

Differential pathogenicity of Metarhizium anisopliae and the control of the sugarcane root spittlebug Mahanarva fimbriolata

In order to assess the effectiveness of Metarhizium anisopliae var. anisopliae (Metschnikoff) Sorokin isolates in controlling the sugarcane root spittlebug Mahanarva fimbriolata (Stal) (Hemiptera: Cercopidae), nine isolates obtained from a single geographical region were studied. 'Confirmed cumulative' and 'corrected cumulative' spittlebug mortality rates were measured for each of the isolates. Based on the confirmed mortality curve, the isolates URM5946, URM5951 and URM6033 were considered to be potentially the most effective in a biological control program for M. fimbriolata.

Amplification of the cap20 pathogenicity gene and genetic characterization using different markers molecular in Colletotrichum gloeosporioides isolates

Studies were performed to analyze the genetic characterization using RFLP-ITS and Intron (primer EI1) markers and the amplification of the cap20 pathogenicity gene by PCR in Colletotrichum gloeosporioides isolates of different hosts plant. The genetic variability was accessed using RFLP-ITS and Intron markers and grouping by UPGMA method. Primers to cap20 gene were constructed using selected sequences of the GenBank (National Center of Biotechnology Information, http://www.ncbi.nlm.nih.gov) with the Primer 3 program. The dendrograms analysis showed that the RFLP-ITS marker was more informative to separate the Colletotrichum sp, and that primer EI1 demonstrated greater genetic diversity. The amplification of the DNA of the Colletotrichum isolates to the cap20 gene with primers P1 and P2 indicated that this gene could present variations into C. gloeosporioides related with the host, and also that it was present in other Colletotrichum sp.

Estudos foram realizados para analisar a caracterização genética usando marcadores de RFLP-ITS e ISSP e a amplicação do gene de patogenicidade cap20 por PCR em isolados de Colletotrichum gloeosporioides de diferentes hospedeiros. Primers para o gene cap20 foram construídos a partir de seqüências selecionadas do GenBank (National Center of Biotechnology Information, http://www.ncbi.nlm.nih.gov) com o programa Primer 3. A análise dos dendrogramas revelou que o marcador RFLP-ITS foi mais informativo em separar as espécies de Colletotrichum, e que o primer EI1 evidenciou maior diversidade genética. A amplificação do DNA dos isolados de Colletotrichum para o gene cap20 com os primers P1 e P2 indicou que este gene pode apresentar variações dentro de C. gloeosporioides relacionada ao hospedeiro, e que também está presente em outras espécies de Colletotrichum.

Biological and chemical control of Sclerotinia sclerotiorum using Trichoderma spp. and Ulocladium atrum and pathogenicity to bean plants

Four isolates of Sclerotinia sclerotiorum were tested for pathogenicity in IPA-10 variety bean plants (Phaseolus vulgaris L.), and all were pathogenic. Biological control in vitro was evaluated using eight isolates of Trichoderma spp. and, one of Ulocladium atrum. Chemical control in vitro with fungicides Thiophanate methyl, Iprodione and Carbendazim was also tested. Except U. atrum, all Trichoderma isolates showed antagonistic potential against S. sclerotiorum, where isolate 3601 presented the best performance. Thiophanate methyl chemical control was the most efficient. This fungicide and isolate 3601were compared in vivo in greenhouse. There was statistical difference between the treatments, and the application of fungicide and antagonist before the pathogen was the most efficient approach, reducing the percentage of pathogenicity to 32.94 percent and 37.04 percent, respectively.

Quatro isolados de Sclerotinia sclerotiorum, foram testados quanto à patogenicidade em plantas de feijão, variedade IPA-10 sendo que todos se mostraram patogênicos. Foram avaliados o controle biológico e químico in vitro, utilizando-se oito isolados de Trichoderma e um de Ulocladium atrum, e o controle químico in vitro, com os fungicidas Tiofanato metílico, Iprodione e Carbendazim. Com exceção de U. atrum todos os isolados dos antagonistas mostraram potencial antagônico contra S. sclerotiorum, destacando-se o isolado 3601 como o de melhor desempenho. No controle químico, Tiofanato metílico foi o mais eficiente, sendo este fungicida e o isolado 3601 comparados in vivo em casa-de-vegetação. Foram observadas diferenças estatísticas entre os tratamentos, sendo que a aplicação do fungicida e do antagonista antes da introdução do patógeno foi mais eficiente, com redução do percentual de incidência em 32,94 por cento e 37,04 por cento, respectivamente.

Genetic variability within Fusarium solani specie as revealed by PCR-fingerprinting based on pcr markers

O fungo Fusarium solani (teleomorfo Haematonectria haematococca) apresenta uma expressiva importância na agricultura por ser considerado patógeno para várias culturas de interesse econômico causando doença conhecida por podridão das raízes, além de ser patógeno aos animais e ao homem, provocando nestes últimos, micoses superficiais e sistêmicas. A complexidade associada a sua identificação correta através de métodos tradicionais justifica os esforços de usar marcadores moleculares para caracterização dos isolados. Neste trabalho, três métodos baseados na tecnologia da PCR (um por ribotipagem por PCR e dois por impressão genética por PCR) foram utilizados para investigar a variabilidade molecular de dezoito isolados de F. solani de quatro Estados brasileiros, coletados de diferentes substratos. A análise genética revelou a variabilidade intraespecífica dos isolados de F. solani, sem qualquer correlação para a origem geográfica e substrato. Seu polimorfismo foi observado até mesmo na seqüência conservada do locus do rDNA, e o marcador SPAR (GTG)5 mostrou o mais alto polimorfismo. Em conjunto, estes resultados poderão auxiliar nos estudos da relação entre variabilidade do perfil genético de isolados e os fenótipos de resistência de determinados cultivares às doenças provocadas pelo fungo, orientando programas de melhoramento vegetal.

Cellulase activity of a Lentinula edodes (Berk.) Pegl. strain grown in media containing Carboximetilcellulose or microcrystalline cellulose

Endoglucanase and exocellobiohydrolase produced b Lentinula edodes (Berk.) Pegl. strain thatt was cultivated in carboxymetilcellulose (CMC) or microcrystalline cellulose (Avicel) liquid media. The concentration and type of cellulose influenced the enzyme activity and production. Extra-cellular cellobiase activity was not detected in CMC or Avicel media. This enzyme was detected in mycelial extracts only. With 1.7 percent Avicel liquid medium, the strain did not produce exocellobiohydrolase, but 74 æmol RBBR/mg protein/min was detected with 0.5 percent Avicel. The substitution of Avicel by 0.5 percent CMC reduced this activity. Endoglucanase also had maximum activity in 0.5 percent Avicel medium (approximately 820 UI/mg protein) after 96 h incubation. In supernatants from 0.5 percent CMC, the maximum activity attained was 200 UI/mg protein only

DNA polymorphism and total protein in mutants of Metarhizium anisopliae var. Anisopliae (Metsch.) Sorokin strain E9

Foram analisados cinco mutantes MaE (MaE10, MaE27, MaE34, MaE41 e MaE49) da linhagem selvagem E9 de Metarhizium anisopliae var. anisopliae quanto ao perfil de DNA pela técnica de RAPD e também quanto ao conteúdo de proteína total por espectrometria e eletroforese em gel de poliacrilamida e densitometria. O padrão de marcadores de RAPD evidenciou polimorfismo nas amostras; dos 20 primers testados foram selecionados 7 que geraram 113 bandas. Deste total, 47 estavam presentes em todas as amostras (41.6 per center de bandas monomórficas) e 66 mostraram polimorfismo (58.4 per center). O coeficiente médio de similaridade foi de 75 per center. O conteúdo de proteína total variou de 6 a 8 µg/µl. O zimograma e perfís das frações de proteínas obtidos por densitometria revelaram 7 bandas para a linhagem selvagem E9 e 5 bandas para os mutantes com variações nos percentuais em µg per center entre as frações de proteínas. A técnica de RAPD mostrou-se bastante sensível para detectar diferenças entre a linhagem selvagem e os mutantes obtidos por radiação gama. A análise de proteína total também evidenciou mudanças ocorridas na quantidade e no padrão de bandas nos mutantes em relação à linhagem selvagem.

In vitro antagonistic potential of trichoderma spp. against colletotrichum gloeosporioides agent of anthracnose in the passion fruit

Diecisiete cepas de trichoderma aisladas del suelo de plantaciones de pasionaria, fueron seleccionadas por su tasa de crecimiento y capacidad de esporulación, evaluándose su potencial antagónico sobre un aislamiento de c. gloeosporioides, agente de la antracnosis de la pasionaria. Mediante la utilización de la técnica de cultivos apareados se comprobó que todas las cepas de trichoderma causaron alteraciones morfofisiológicas en las hifas del fitopatógeno. Este tipo de actividad fue evidenciado por plasmolisis, vacuolización y eroscamiento de hifas. En 13 apareamiento hubo sobreposición de trichoderma sp., causando inhibición del crecimiento micelial de las colonias del fitopatógeno, no sobreviviendo este en 10 apareamientos. De las tres especies evaluadas t. koningii reunión el mayor número de aislamientos con características favorables para su utilización en el control biológico de c. gloeosporioides, lo que sugiere la posibilidad de controlar la antracnosis de esta planta en el campo

Characterization of new biotypes of P157 strain of metarhizium anisopliae var. anisopliae, got by treatment with gamma radiation

Conidios de la cepa silvestre P157 de metarhizium anisopliae var. anisopliae (metsch.) sorokin, fueron expuestos a la radiación gama para la obtención de nuevos biotipos. En la dosis de 390Gy se obtubo 36 colonias (MaP). Cinco colonias (MaP 03, MaP 17, MaP 25, MaP 27), expresaron alteración morfológica para el color en el medio completo. En este, 21 colonias presentaron crecimiento micelial significativamente distinto del testigo silvestre, después de doce días de la inoculación. La colonia MaP 25, presentó mayor valor de crecimiento micelial y la colonia MaP 11, el menor valor. Entre las colonias obtenidas, solamente la colonia MaP28 presentó auxotrofia, identificada como una deficiencia en la síntesis del ácido paraminobenzóico. Los conidios de 29 colonias, presentaron un promedio de porcentaje de germinación significativamente distinto del respectivo aislamiento silvestre, después de doce horas de incubación en medio mínimo, a 25ºC. Las colonias MaP 02, MaP 21 y MaP 36, presentaron precocidad en la germinación de los conidios en relación al patrón silvestre.

Variability of strains of Metarhizium anisopliae var. anisopliae (metsch.) sorokin in terms of protein content and spore germination

A variaçäo de proteínas totais e a germinaçäo de esporos das linhagens E9, Pegro e BSA de M. anisopliae var. anisopliae foram analisadas neste trabalho. Verificou-se que o tempo de germinaçäo mínimo (TGM, no presente estudo empregado para expressar o período no qual 85 p/cento dos esporos estäo germinados) para as três linhagens estudadas em MM foi de 12h. O conteúdo de proteína total foi analisado e mostrou que há variaçöes quantitativas mas näo qualitativas relacionadas com o tempo de germinaçäo e início da síntese destas proteínas para as três linhagens. A linhagem E9 iniciou a síntese de proteínas emtre os tempos de germinaçäo de 0 e 7h e as linhagens Pegro e BSA entre 7 e 13h