Naphthenic acid extraction and speciation from Doba crude oil using carbonate-based ionic liquids

A number of tetraalkylammonium methylcarbonate and hydrogencarbonate based ionic liquids are shown to be capable of reacting with the naphthenic acids contained in Doba crude oil via a neutralisation reaction. Spectral studies show that the ionic liquids neutralisation mechanism involves the formation of an ionic liquid-naphthenate complex, liberating methanol and carbon dioxide. Extraction of the neutralised complex into a separate methanol phase and subsequent regeneration using aqueous carbonic acid results in ∼70% of the ionic liquid being recovered for recycle. Isolation of the naphthenic acids shows that these make up to 0.85 wt% of the crude oil. Speciation of the naphthenic acids shows a mixture of monocyclic, through to tetracyclic structures with carbon numbers in the range C₁₂-C₄₀.

Étude des interactions entre streptococcus suis sérotype 2 et des cellules endothéliales porcines

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Caractérisation et surexpression des fimbriae de type chaperon-placier de Salmonella enterica sérovar Typhi

Salmonella enterica sérovar Typhi (S. Typhi) est l’agent responsable de la fièvre typhoïde et cause environ 200 000 morts et 27 millions de cas annuellement. C’est un pathogène entérique dont le réservoir est restreint à l’Homme. Les raisons de cette restriction d’hôte sont méconnues et pourraient dépendre de l’expression de facteurs d’adhésion à des étapes importantes au cours de la pathogenèse. L’annotation bioinformatique du génome de S. Typhi identifie 12 fimbriae de type chaperon-placier (FCP), un curli ainsi qu’un pilus de type IV. L’objectif de ce projet de recherche est d’étudier ces systèmes d’adhésion peu caractérisés. D’abord, le niveau d’expression de ces gènes a été évalué dans différentes conditions de culture in vitro en utilisant une approche de gènes rapporteurs. L’expression des 14 systèmes d’adhésion a été détectée. Nos résultats indiquent qu’une carence en fer favorise l’expression des opérons bcf et csg. Indépendamment du fer, l’expression de bcf, csg, pil, sef, sta, stc, stg et sth est influencée par la richesse nutritive du milieu. L’incubation en milieu LB liquide favorise l’expression de la plupart des systèmes d’adhésion par rapport à un milieu LB liquide sans agitation ou un milieu LB solide. En somme, l’expression des systèmes d’adhésion de S. Typhi a été observée et est influencée par des conditions environnementales. Dans un second volet, nous avons tent de surexprimer les différents systèmes d’adhésion chez une souche d’E. coli ou de S. Typhi afimbriaire. Avec cette approche, nous avons été en mesure de démontrer que l’opéron tcf encode pour un fimbria fonctionnel que l’on a pu observer en microscopie électronique. L’expression de tcf chez une souche afimbriaire d’E. coli et S. Typhi a également diminué leur capacité d’adhésion à des cellules épithéliales intestinales humaines lors d’essais in vitro. Nos observations démontrent que l’expression des systèmes d’adhésion retrouvés chez S. Typhi est influencée par les conditions enviroi9onnementales. Au moins un de ces systèmes est fonctionnel. Ceci suggère une contribution des systèmes d’adhésion retrouvés chez S. Typhi lors de l’interaction de ce pathogène avec l’humain.

Characterization and virulence potential of phenotypically diverse Aeromonas veronii isolates recovered from moribund freshwater ornamental fishes of Kerala, India

In the present study, we investigated the involvement of Aeromonas spp. in eliciting disease outbreaks in freshwater ornamental fishes across the state of Kerala, India. We investigated three incidences of disease, in which the moribund fishes exhibited clinical signs such as haemorrhagic septicemia (in gouramy, Trichogaster sp.), dropsy (in Oscar, Astronotus ocellatus) and tail rot/fin rot (in gold fish, Carassius carassius). Pure cultures (n = 20 from each fish; 60 in total) of Aeromonas spp. were recovered from the abdominal fluid as well as from internal organs of affected fishes, although they could not be identified to species level because of the variations in their phenotypic characters. The molecular fingerprinting of the isolates using Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus PCR proved the genetic diversity of the isolates from the three sites. The phylogenetic trees constructed using concatenated sequences (using 16S rRNA, gyrA, gyrB and rpoD genes) indicated that they were related to Aeromonas veronii. They exhibited marked cytotoxic and haemolytic activity, which were responsible for the pathogenic potential of the isolates. The isolates possessed multiple virulence genes such as enterotoxins (act and alt), haemolytic toxins (aerA and hlyA), genes involved in type III secretion system (ascV, aexT and ascF–ascG), glycerophospholipid-cholesterol acyltransferase (gcat) and a type IV pilus (tapA) gene, as determined by PCR. Virulence of representative isolates to goldfish was also tested, and we found LD50 values of 104.07–105.35 cfu/fish. Furthermore, the organisms could be recovered as pure cultures from the lesions as well as from the internal organs.

Untersuchungen zur Biofilmbildung bei dem klinischen Isolat Enterococcus faecalis 1.10

In der vorliegenden Arbeit wurde die Biofilmbildung bei einem klinischen Isolat von Enterococcus faecalis untersucht. Der Prozess der Biofilmbildung ist in mehrere Abschnitte unterteilt und beinhaltet zu Beginn eine Anhaftung von Zellen an Oberflächen. Dieser adhäsive Schritt wird unter anderem durch Pili vermittelt. Pili bei Grampositiven Mikroorganismen sind kovalent mit der Zellwand verknüpfte Proteinstrukturen, die eine Anheftung an biotische und abiotische Oberflächen sowie den Zell-Zell-Kontakt vermitteln. Bei den Analysen dieser Doktorarbeit lag ein besonderes Interesse bei eben diesen Pili, die für Enterococcus faecalis die Namen Ebp (endocarditis and biofilm associated pili) und Bee (biofilm enhancer in enterococci) tragen. Codiert werden sie durch die entsprechenden ebp-/bee-Loci, deren Aufbau unter den Grampositiven Mikroorganismen hochkonserviert ist. Die Loci bestehen aus Pilusuntereinheiten-codierenden Genen und colokalisierten Pilus-spezifischen Sortase Genen. Während in der Regel drei verschiedene Pilusuntereinheiten vorliegen, kann die Anzahl der Sortasen zwischen einer und zwei variieren. Bei den Experimenten wurde neben einer Komplementationsstudie zu einer Bee-Pilus Defekt-Mutante (1.10.16) das Hauptaugenmerk auf die Analyse des zweiten Pilus (Ebp) gelegt, um die Pilisituation bei Isolat 1.10 im Detail darzustellen Zusätzlich sollten weitere Oberflächenassoziierte Proteinstrukturen bei Isolat 1.10 detektiert werden, die gegebenenfalls an der Biofilmbildung beteiligt sind. Weitere Versuche zur Charakterisierung des Bee-Pilus wurden im Laufe dieser Arbeit durchgeführt, blieben jedoch bisher erfolglos. Die Biofilm-/Pilus-Defekt-Mutante 1.10.16 zeigte aufgrund einer Punktmutation (Pm) in der Pilus-spezifischen Sortase 1 des bee-Locus eine geschwächte Fähigkeit zur Anheftung an abiotische Oberflächen, sowie das Fehlen der Bee2 Untereinheit im Pilus. Nach Komplementation der Mutante (1.10.16K) mit dem Wildtyp-srt1 Gen, wurde die starke Biofilmbildungsfähigkeit zurück erlangt. Die Experimente zeigten, dass der Pilus-Defekt auf die Pm im srt1 Gen zurückzuführen war und der Bee-Pilus in Stamm 1.10.16K wieder korrekt gebildet wurde. Zu sehen war dies in Rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen und ebenfalls im massenspektrometrischen Nachweis aller 3 Pilusuntereinheiten im Bee-Pilus charakteristischen High-Molecular-Weight Komplex (~ 250 kDa). Durch Sequenzierungen konnte gezeigt werden, dass zwei Gene des ebp-Locus (ebpR und ebpC) bei Isolat 1.10 durch die Insertion von IS-Elementen IS1062 und IS6770 inaktiviert wurden. Der proteinbiochemische Nachweis über Pilusspezifische Antikörper gegen die Untereinheiten des Ebp-Pilus verlief negativ. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass die mRNA der beiden inaktivierten Gene nicht gebildet wurde. Dies führte folglich zum vollständigen Verlust des Ebp-Pilus bei Isolat 1.10. Zusammen mit den Ergebnissen der Komplementation konnte somit der große Einfluss mindestens eines intakten Pilus auf die Biofilmbildung gezeigt werden. Sind beide Pili durch Insertionen bzw. Mutationen inaktiviert, kommt es zu einer deutlichen Abnahme der Biofilmbildungsstärke. Dass trotzdem noch ein Biofilm gebildet wurde, zeigt den multifaktoriellen Zusammenhang bzw. Einfluss im Biofilmbildungsprozess. Über das gezielte Markieren von Oberflächenproteinen intakter Zellen mittels der Oberflächenbiotinylierung, konnten in der SDS-PAGE Unterschiede im Bandenmuster im Vergleich zur unbehandelten Probe erkannt werden. Die massenspektrometrische Identifikation dieser Proteine erfolgte bisher nicht, jedoch sind diese vorläufigen Ergebnisse vielversprechender Natur für die Identifikation und Aufklärung der Oberflächenproteinsituation bei Isolat 1.10.

The pst operon of enteropathogenic Escherichia coli enhances bacterial adherence to epithelial cells

Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) adheres in vivo and in vitro to epithelial cells. Two main adhesins, the bundle-forming pilus and intimin, encoded by the Up operon and eae, respectively, are responsible for the localized and the intimate adherence phenotypes. Deletion of the pst operon of EPEC abolishes the transport of inorganic phosphate through the phosphate-specific transport system and causes the constitutive expression of the PHO regulon genes. In the absence of pst there is a decrease in the expression of the main EPEC adhesins and a reduction in bacterial adherence to epithelial cells in vitro. This effect is not related to PHO constitutivity, because a Delta pst phoB double mutant that is defective in the transcription of the PHO genes also displayed low levels of adherence and expression of adhesins. Likewise, a PHO-constitutive phoR mutation did not affect bacterial adherence. The expression of the per operon, which encodes the Up and ler regulators PerA and PerC, is also negatively affected by the pst deletion. Overall, the data presented here demonstrate that the pst operon of EPEC plays a positive role in the bacterial adherence mechanism by increasing the expression of perA and perC and consequently the transcription of bfp and eae.

Inquisition of Microcystis aeruginosa and Synechocystis nanowires: characterization and modelling

Identification of extracellular conductive pilus-like structures (PLS) i.e. microbial nanowires has spurred great interest among scientists due to their potential applications in the fields of biogeochemistry, bioelectronics, bioremediation etc. Using conductive atomic force microscopy, we identified microbial nanowires in Microcystis aeruginosa PCC 7806 which is an aerobic, photosynthetic microorganism. We also confirmed the earlier finding that Synechocystis sp. PCC 6803 produces microbial nanowires. In contrast to the use of highly instrumented continuous flow reactors for Synechocystis reported earlier, we identified simple and optimum culture conditions which allow increased production of nanowires in both test cyanobacteria. Production of these nanowires in Synechocystis and Microcystis were found to be sensitive to the availability of carbon source and light intensity. These structures seem to be proteinaceous in nature and their diameter was found to be 4.5-7 and 8.5-11 nm in Synechocystis and M. aeruginosa, respectively. Characterization of Synechocystis nanowires by transmission electron microscopy and biochemical techniques confirmed that they are type IV pili (TFP) while nanowires in M. aeruginosa were found to be similar to an unnamed protein (GenBank : CAO90693.1). Modelling studies of the Synechocystis TFP subunit i.e. PilA1 indicated that strategically placed aromatic amino acids may be involved in electron transfer through these nanowires. This study identifies PLS from Microcystis which can act as nanowires and supports the earlier hypothesis that microbial nanowires are widespread in nature and play diverse roles.

Reduced etiological role for enteropathogenic Escherichia coli in cases of diarrhea in Brazilian infants

Previously common in Brazil, enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) strains of serogroups O55, O111, and O119 are now rare, while enteroadherent strains other than EPEC, belonging to serogroups such as O125, were prevalent among 126 diarrheic infants less than 1 year old who were surveyed. None of these strains had the EPEC bundle-forming pilus (bkA) gene.

Dissection of the role of pili and type 2 and 3 secretion systems in adherence and biofilm formation of an atypical enteropathogenic escherichia coli strain

Atypical enteropathogenic Escherichia coli (aEPEC) strains are diarrheal pathogens that lack bundle-forming pilus production but possess the virulence-associated locus of enterocyte effacement. aEPEC strain 1551-2 produces localized adherence (LA) on HeLa cells; however, its isogenic intimin (eae) mutant produces a diffuse-adherence (DA) pattern. In this study, we aimed to identify the DA-associated adhesin of the 1551-2 eae mutant. Electron microscopy of 1551-2 identified rigid rod-like pili composed of an 18-kDa protein, which was identified as the major pilin subunit of type 1 pilus (T1P) by mass spectrometry analysis. Deletion of fimA in 1551-2 affected biofilm formation but had no effect on adherence properties. Analysis of secreted proteins in supernatants of this strain identified a 150-kDa protein corresponding to SslE, a type 2 secreted protein that was recently reported to be involved in biofilm formation of rabbit and human EPEC strains. However, neither adherence nor biofilm formation was affected in a 1551-2 sslE mutant. We then investigated the role of the EspA filament associated with the type 3 secretion system (T3SS) in DA by generating a double eae espA mutant. This strain was no longer adherent, strongly suggesting that the T3SS translocon is the DA adhesin. In agreement with these results, specific anti-EspA antibodies blocked adherence of the 1551-2 eae mutant. Our data support a role for intimin in LA, for the T3SS translocon in DA, and for T1P in biofilm formation, all of which may act in concert to facilitate host intestinal colonization by aEPEC strains. ©2013, American Society for Microbiology.

Secretoma da bactéria fitopatogênica Xanthomonas citri subsp. citri

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo de genes envolvidos no processo de adesão do Acidithiobacillus ferrooxidans em calcopirita (CuFe'S.IND.2')

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Comparative proteomic analysis reveals that T3SS, Tfp, and xanthan gum are key factors in initial stages of Citrus sinensis infection by Xanthomonas citri subsp citri

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Differential gene expression in Acidithiobacillus ferrooxidans LR planktonic and attached cells in the presence of chalcopyrite

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influence of environmental factors in the adherence of an atypical enteropathogenic Escherichia coli strain to epithelial cells

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Structural and functional insights into the conductive pili of Geobacter sulfurreducens revealed in molecular dynamics simulations

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)