EFECTO DE LA COMBINACIÓN DE GLUCOSA OXIDASA/ GLUCOSA SOBRE EL CRECIMIENTO DE BACTERIAS DEL GÉNERO Salmonella AISLADAS DE AVES DE CORRAL / EFFECT OF THE GLUCOSE OXIDASE /GLUCOSE COMBINATION ON THE GROWTH OF THE GENUS Salmonella BACTERIA ISOLATED FROM POULTRY

RESUMEN En la industria avícola, las infecciones por Salmonella son un problema, debido a los efectos sobre la producción y los riesgos a la salud pública. En las aves infectadas puede ocurrir una diseminación sistémica de las bacterias, que afecta los órganos y favorece, tanto la transmisión entre las aves como la contaminación de los productos avícolas, tales como las carnes, durante el proceso de sacrificio de los animales. Se decidió evaluar el efecto que diferentes combinaciones de glucosa oxidasa (GOX) y glucosa tienen sobre el crecimiento de diversos serotipos de Salmonella aislados de aves en crecimiento y de engorde, y determinar su potencial como antibacteriano. Se tomaron muestras de corazón y de ciego de aves de 7 y 42 días de edad y se aislaron e identificaron S. typhimurium y S. enteritidis. Estas bacterias fueron cultivadas en medio Luria-Bertani (LB) en presencia de GOX (0,5; 1 y 2U/mL) y glucosa (0,5, 1 y 2%), en combinaciones bajo un diseño factorial 32. El crecimiento fue monitoreado por el cambio de absorbancia a 600 nm, durante 6 horas de incubación. Se observó una reducción significativa del crecimiento de ambos serotipos al utilizar 2U/mL de GOX y diferentes concentraciones de glucosa, lo cual, demostró la capacidad antibacteriana que posee el sistema GOX/glucosa sobre este género, por lo que se podría emplear como un aditivo para la conservación de carnes de aves y productos derivados, a fin de alargar su vida de anaquel y minimizar riesgos a la salud.

SUMMARY In the poultry industry, Salmonella infections are a problem due to the effects on production and risks to public health. In infected birds, a systemic spread of bacteria can occur, which affects the organs and favors both the transmission between birds and the contamination of poultry products, such as meat, during the animal´s slaughter process. It was evaluated the effect that different combinations of glucose oxidase (GOX) and glucose have on the growth of different Salmonella serotypes isolated from broilers, and thus determine their potential as antibacterial. Heart and caecal samples were taken from birds 7 and 42 days old. S. typhimurium and S. enteritidis were isolated and identified. These bacteria were cultured in Luria-Bertani medium (LB) in the presence of GOX (0.5, 1 and 2U/mL) and glucose (0.5, 1 and 2%) in combinations under a factorial design 32. Growth was monitored by absorbance change at 600nm for 6 hours of incubation. A significant reduction of the growth of both serotypes was observed when using 2 U/mL of GOX and different concentrations of glucose. This demonstrated the antibacterial capacity that the GOX/glucose system has on this genus, so it could be used as an additive for the preservation of poultry meats and derived products, in order to lengthen its storage time and minimize health risks.

[5´cap -independent translation of dengue virus genomic RNA]. / Traducción independiente de la estructura 5´cap del ARN genómico del virus dengue.

OBJETIVES: To analyze the involvement of methyl guanosine triphosphate cap (5’cap) and the start site of the genomic RNA of Dengue virus serotype 2 (DENV-2) American genotype in translation, using a cell-free system prepared from human placenta. MATERIALS AND METHODS: The recombinant plasmid pTZ18R-D2 was prepared containing DNA encoding the 5’UTR and the first 201 nucleotides of the viral capsid. This plasmid was used to transcribe the corresponding RNA (RNA-D2) without the 5’ cap. The RNA-D2 was translated in a system consisting of the postmitochondrial fraction (S-30) from human placenta and the incorporation of [14C] aminoacids in the presence of RNA-D2 and in its absence (control) was evaluated. Seven antisense oligonucleotides (OAs1-7) directed against sequences of the SLA, SLB and CHP structures of RNA-D2 were designed and the effect thereof on RNA-D2 translation was analyzed. RESULTS: The RNA-D2 produced a significant increase (p<0.001) in the incorporation of [14C] amino acids, with 75% stimulation of translational activity compared to the control. Analysis of the translation products showed peak incorporation corresponding to peptides with apparent molecular weight close to the expected (7.746 kDa).The OAs5, complementary to a sequence of SLB structure of RNA-D2, completely inhibited translation. CONCLUSIONS: The RNA-D2 was translated specifically and efficiently under conditions similar to human intracellular conditions, by an alternative 5’ cap-independent mechanism, which would involve the SLB structure. This mechanism might be seen as an aim in the development of antisense therapies to inhibit virus replication.

Traducción independiente de la estructura 5´cap del ARN genómico del virus dengue / 5´cap-independent translation of dengue virus genomic RNA

Objetivos. Analizar la participación de la caperuza metil-guanosín-trifosfato (5´cap) y de la región inicial del ARN genómico del virus dengue serotipo 2 (DENV-2) genotipo Americano en la traducción, utilizando un sistema libre de células obtenido de placenta humana. Materiales y métodos. Se preparó el plásmido recombinante pTZ18R-D2 conteniendo el ADN que codifica la 5´UTR y los primeros 201 nucleótidos de la cápside viral. Este plásmido se utilizó para transcribir el ARN correspondiente (ARN-D2), sin la 5´cap. El ARN-D2 fue traducido en un sistema constituido por la fracción posmitocondrial (S-30) de placenta humana y se evaluó la incorporación de [14C] aminoácidos en presencia del ARN-D2 y en su ausencia (control). Se diseñaron siete oligonucleótidos antisentido (OAs1-7) dirigidos contra secuencias de las estructuras SLA, SLB y cHP del ARN-D2 y se analizó el efecto de los mismos sobre la traducción ARN-D2. Resultados.El ARN-D2 produjo un incremento significativo (p<0,001) en la incorporación de [14C] aminoácidos, con estimulación del 75% de la actividad traduccional respecto al control. El análisis de los productos de traducción mostró un pico de incorporación correspondiente a péptidos con peso molecular aparente cercano al esperado (7,746 kDa). El OAs5, complementario a una secuencia de la estructura SLB del ARN-D2, inhibió completamente la traducción. Conclusiones. El ARN-D2 fue traducido de manera específica y eficiente, bajo condiciones semejantes a las intracelulares en humanos, por un mecanismo alternativo independiente de la 5´cap, que involucraría a la estructura SLB. Este mecanismo podría considerarse como blanco en el desarrollo de terapias antisentido para inhibir la reproducción del virus.

Objetives. To analyze the involvement of methyl guanosine triphosphate cap (5Æcap) and the start site of the genomic RNA of Dengue virus serotype 2 (DENV-2) American genotype in translation, using a cell-free system prepared from human placenta. Materials and methods. The recombinant plasmid pTZ18R-D2 was prepared containing DNA encoding the 5ÆUTR and the first 201 nucleotides of the viral capsid. This plasmid was used to transcribe the corresponding RNA (RNA-D2) without the 5Æ cap. The RNA-D2 was translated in a system consisting of the postmitochondrial fraction (S-30) from human placenta and the incorporation of [14C] aminoacids in the presence of RNA-D2 and in its absence (control) was evaluated. Seven antisenseoligonucleotides (OAs1-7) directed against sequences of the SLA, SLB and CHP structures of RNA-D2 were designed and the effect thereof on RNA-D2 translation was analyzed. Results.The RNA-D2 produced a significant increase (p<0.001) in the incorporation of [14C] amino acids, with 75% stimulation of translational activity compared to the control. Analysis of the translation products showed peak incorporation corresponding to peptides with apparent molecular weight close to the expected (7.746 kDa).The OAs5, complementary to a sequence of SLB structure of RNA-D2, completely inhibited translation. Conclusions. The RNA-D2 was translated specifically and efficiently under conditions similar to human intracellular conditions, by an alternative 5Æ cap-independent mechanism, which would involve the SLB structure. This mechanism might be seen as an aim in the development of antisense therapies to inhibit virus replication.

Actividad ATP hidrolasa asociada a ribosomas humanos como nuevo indicador para evaluar fármacos in vitro / Human ribosome-associated ATPase activiry as a new indicator for in vitro evaluation of drugs

En todos los ribosomas de mamíferos estudiados hasta el presente se ha identificado una actividad ATP hidrolasa (ATPasa) asociada. Su papel en el mecanismo de síntesis de proteínas está siendo estudiado actualmente y existen evidencias de homología funcional con el factor de elongación 3 (EF3) de hongos. Para caracterizar la actividad ATPasa ribosomal humana, se aislaron ribosomas 80S de placenta humana y se estudiaron los parámetros cinéticos de dicha actividad. La velocidad de hidrólisis (0,50 ± 0,05 nmol Pi/A260 80S/min) a concentración fisiológica de ATP (3 mmol/L) y la constante de catálisis aparente (0,5 ± 0,1 sˉ¹) están en el rango de Vmax (0,65 nmol Pi/A260 80S/min) y Km (58 µmol/L), determinados por análisis de Lineweaver-Burk, también son comparables a los reportados para ribosomas de otros mamíferos. El análisis de Eadie-Hofstee indicó la presencia de cooperativa positiva, con un Km aparente de 15 µmol/L para la forma más activa de la enzima. La ATPasa fue inhibida por metavanadato (inhibidor de EF3), y por los antibióticos emetina (inhibidor de la translocación) y anisomicina (actúa sobre los sitios ribosomales A y E). Además, la actividad no fue afectada por antibióticos específicos para otras funciones ribosomales en eucariotes ni tampoco por bloqueadores del ribosoma bacteriano. La sencillez y bajo costo del ensayo de actividad ATPasa ribosomal lo hacen ideal para el diseño de pruebas de alto rendimiento in vitro que harían posible tomar decisiones tempranas sobre el posible uso terapéutico en humanos de nuevos antibióticos o funguicidas

Efficient and faithful in vitro translation of natural and synthetic mRNA with human ribosomes.

Efficient systems for in vitro translation are of importance for biochemical and gene expression studies as well as for biotechnological developments. We optimized a cell-free translation system using subcellular fractions from human placenta and high quality placental tRNAs isolated using a simple and fast procedure. The postmitochondrial fraction or a reconstituted system containing soluble proteins plus polysomes were able to efficiently translate endogenous and exogenous mRNAs. Optima for ions, enzymes, tRNA and energy mix components were determined for a poly(U)-directed poly(Phe) synthesis test. The use of homologous tRNAPhe, omission of commercial creatine kinase, and addition of 3.5 mM spermidine at near physiological magnesium concentration (2.5 mM), were the most significant improvements. Under optimal conditions, poly(Phe) synthesis proceeded at a maximal initial rate of 1.2 Phe/80S/min at 37 degrees C, while natural mRNA translation by S-30 started at a near in vivo estimated rate of 0.3-0.5 amino acid/80S/sec. Furthermore, natural mRNA directed the synthesis of a family of polypeptides closely resembling the pattern of cytoplasmic proteins in both, molecular weight and relative amounts. This efficient and faithful system is of interest for biochemical studies of the human translational machinery, as well as a basis for screening new drugs affecting protein synthesis in pathogenic microorganisms.