Seleção, caracterização e clonagem dos genes fljB e groEL agonistas dos receptores de reconhecimento de padrão do sistema imune inato das aves / Selection, characterization and cloning of the fljB and groEL genes agonists of the innate immune system pattern recognition receptors of birds

The recombinant production of innate immune system pattern recognition receptor agonists has provided a new tool for the production of immunostimulants for animals. The molecular pattern associated with the pathogen (PAMP), flagellin, coded by the fljB gene from Salmonella Typhimirium, and the molecular pattern associated to the damage (DAMP), HSP60, coded by the groEL gene from S. Typhimurium and S. Enteritidis, are recognized by pattern recognition receptors (PRRs) of the innate immune system of birds. In the present study, we performed the cloning of genetic fragments of the genes fljB, from S. Typhimurium, and groEL from S. Typhimurium and S. Enteritidis inserted in expression vector pET100/D-TOPO and transformed in E. coli TO10 cells. The clones were evaluated by colony PCR, plasmidial DNA PCR and genome sequencing in order to confirm the presence of these genes. In the colony PCR, we identified the presence of genes groEL (S. Enteritidis), groEL (S. Typhimurium) and fljB (S. Typhimurium) in 80%, 60% and 80% of the transformed colonies, respectively. The cloning system adopted allowed the production of HSP60 genetic fragment clones and flagellin of Salmonella strains, allowing the posterior use of these clones in gene expression trials, with the future potential of being used as non-specific immunostimulants for birds.

A produção recombinante de agonistas dos receptores do reconhecimento de padrão do sistema imune inato tem fornecido uma nova ferramenta para a produção de imunoestimulantes para animais. O padrão molecular associado ao patógeno (PAMP), flagelina, codificado pelo gene fljB de Salmonella Typhimurium e o padrão molecular associado ao dano (DAMP) HSP60, codificado pelo gene groEL da S. Typhimurium e S. Enteritidis, são reconhecidos por receptores de reconhecimento de padrões (RRPs) do sistema imune inato das aves. No presente estudo, foi feita a clonagem de fragmentos genéticos dos genes fljB de S. Typhimurium e groEL de S. Typhimurium e S. Enteritidis inseridos no vetor de expressão pET100/D-TOPO e transformados em células de E. coli TOP10. Os clones foram avaliados pela PCR de colônia, PCR de DNA plasmidial e sequenciamento genômico para a confirmação da presença desses genes. Na PCR de colônia, foram identificadas em 80%, 60% e 80% das colônias transformadas, a presença dos genes groEL (S. Enteritidis), groEL (S. Typhimurium) e fljB (S. Typhimurium) respectivamente. O sistema de clonagem adotado possibilitou a produção de clones dos fragmentos genéticos da HSP60 e flagelina das cepas de Salmonella, permitindo a utilização posterior desses clones em ensaios de expressão gênica, com potencial futuro de serem utilizados como imunoestimulante inespecífico das aves.

Identification of new flagellin-encoding fliC genes in Escherichia coli isolated from domestic animals using RFLP-PCR and sequencing methods / Identificação de novas flagelinas codificadas por fliC em Escherichia coli isoladas de animais domésticos utilizando RFLP-PCR e sequenciamento

Identification of Escherichia coli requires knowledge regarding the prevalent serotypes and virulence factors profiles allows the classification in pathogenic/non-pathogenic. However, some of these bacteria do not express flagellar antigen invitro. In this case the PCR-restriction fragment length polymorphism (RFLP-PCR) and sequencing of the fliC may be suitable for the identification of antigens by replacing the traditional serology. We studied 17 samples of E. coli isolated from animals and presenting antigen H nontypeable (HNT). The H antigens were characterized by PCR-RFLP and sequencing of fliC gene. Three new flagellin genes were identified, for which specific antisera were obtained. The PCR-RFLP was shown to be faster than the serotyping H antigen in E. coli, provided information on some characteristics of these antigens and indicated the presence of new genes fliC.

A identificação da Escherichia coli requer conhecimento sobre os sorotipos e fatores de virulência prevalentes permitindo a classificação em patogênico/não patogênico. No entanto, algumas destas bactérias não expressam o antígeno flagelar in vitro. Neste caso, o PCR-restriction fragment length polymorphism (RFLP-PCR) e o sequenciamento do gene fliC podem ser adequados para a identificação desses antígenos, substituindo a sorologia tradicional. Nesta pesquisa foram estudadas 17 amostras de E. coli isoladas de animais e que apresentavam antígeno H não tipável (HNT). Os antígenos H foram caracterizados por PCR-RFLP e sequenciamento do gene fliC. Três novos genes da flagelina foram identificados, para os quais anti-soros específicos foram obtidos. A técnica PCR-RFLP mostrou-se mais rápida que a sorotipagem do antígeno H em E. coli, fornecendo informações sobre algumas características desses antígenos e indicou a presença de novos genes fliC.

Identificación de antígenos inmunorreactivos de Leptospira interrogans / Identification of immunoreactive antigens of Leptospira interrogans

Se estudió un lote de 28 sueros de llama (Lama gama) de la provincia de Jujuy, Argentina, a fin de identificar antígenos inmunorreactivos contra Leptospira interrogans. Se utilizaron distintas preparaciones antigénicas de la bacteria para estudiar la inmunorreactividad mediante microaglutinación (MAT), ELISA y Western inmunoblot. Un pool de sueros bovinos positivos a la MAT fue empleado como control. Todos los sueros de llama fueron negativos mediante MAT e igual resultado se observó mediante ELISA. Dos de los 28 sueros de llama y el pool de sueros bovinos positivos, al ser evaluados por Western inmunoblot, arrojaron resultados positivos y permitieron identificar proteínas inmunorreactivas. Por MALDI-TOF se logró establecer que la proteína asociada a los dos sueros de llama inmunorreactivos era una flagelina periplásmica de Leptospira interrogans serovar Lai STR, mientras que la asociada al pool de sueros bovinos positivos a Leptospira sp. se trataba de una lipoproteína de la membrana externa de Leptospira interrogans serovar Ballum, LipL21. Estas proteínas podrían ser utilizadas en el diseño de un nuevo ELISA aplicado al diagnóstico temprano de leptospirosis, ya sea en distintos tipos de ganado como así también en reservorios silvestres.

A batch of 28 llama (Lama gama) sera from Jujuy province in Argentina was studied in order to identify immune reactive antigens to Leptospira interrogans. Different antigenic preparations from the bacterium were used to study the immune reactivity by the microagglutinattion (MAT), ELISA and Western immunoblot tests. A control pool of positive bovine sera was used. All the llama sera were negative to MAT as well as to ELISA. Two of the llama sera and the positive bovine sera pool rendered positive results when evaluated by Western immunoblot, allowing the identification of immune reactive proteins. These proteins were identified by MALDI-TOF. A periplasmic flagellin of Leptospira interrogans serovar Lai STR called FlaB1 was identified from the reactive llama sera, and an external membrane lipoprotein of Leptospira interrogans serovar Ballum called LipL21 was identified from the pool of bovine positive sera. These proteins could be used in a new ELISA applied to the early diagnosis of leptospirosis in different kind of cattle or wild reservoirs.

Cytotoxic T cell adjuvant effects of three Salmonella enterica flagellins

Bacterial flagellins are important virulence-associated factors and strong inducers of inflammatory responses in mammalian hosts. Flagellins have also been investigated as potential vaccine adjuvants, either for induction of humoral or cellular immune responses, to different target antigens. In this study we investigated the adjuvant properties of three Salmonella enterica flagellins types (FliCd, FliCi and FljB) to an ovalbumin-derived CD8+ T cell-restricted epitope (OVA257264). Although mice immunized with the three tested flagellins elicited antigen-specific activated CD8+ T cells, only animals immunized with FliCi and FliCd flagellins admixed with ovalbumin mounted specific in vivo cytotoxic responses to peptide-pulsed target cells. The present results indicate that Salmonella flagellins are endowed with type-specific adjuvant effects toward murine CD8+ T cells, a feature that may impact their use as adjuvants for prophylatic or therapeutic vaccines.

As flagelinas bacterianas são importantes fatores associados à virulência e potentes indutores de resposta inflamatória em mamíferos. Estas moléculas são também investigadas como potencial adjuvante para uso em vacinas na indução de resposta imune humoral e celular para diferentes antígenos alvo. No presente estudo investigamos as propriedades adjuvantes de três tipos de flagelinas de Salmonella enterica (FliCd, FliCi e FljB) para um epítopo derivado da ovalbumina específico para células T CD8+. As três flagelinas testadas induziram respostas de células T CD8+ específicas em camundongos imunizados, porém, somente animais imunizados com as flagelinas FliCi e FliCd co-administradas com ovalbumina montaram resposta citotóxica específica in vivo para células-alvo pulsadas com peptídeo OVA. Os resultados apresentados indicam que flagelinas de Salmonella são dotadas de efeitos adjuvantes tipo-específico frente a células T CD8+ in vivo, uma característica que pode gerar impactos no uso dessas proteínas como adjuvantes em vacinas profiláticas ou terapêuticas.