Novel strategies to combat gram-negative bacterial pathogens using bacteriophage proteins

Dissertação de mestrado em Bioengenharia

Novas bio-estratégias para a destoxificação de ocratoxina A utilizando bactérias do ácido láctico

A ocorrência de bolores micotoxigénicos pertencentes aos géneros Aspergillus, Penicillium e Fusarium em alimentos para consumo Humano e animal, tem um impacto importante sobre a saúde pública e constitui também um importante problema económico. Isto é devido à síntese por este tipo de fungos filamentosos de metabolitos altamente tóxicos conhecidos como micotoxinas. A maioria das micotoxinas são substâncias cancerígenas, mutagénicas, neurotóxicas e imunossupressoras, sendo a ocratoxina A (OTA) uma das mais importantes. A OTA é uma micotoxina, tóxica para os animais e Humanos principalmente devido às suas propriedades nefrotóxicas. Alguns grupos de bactérias gram positivas nomeadamente as bactérias do ácido láctico (BAL) são capazes de controlar o crescimento de fungos, melhorando e aumentando a vida útil de muitos produtos fermentados e, assim, reduzir os riscos para a saúde provocados pela exposição às micotoxinas. Algumas BAL são, também, capazes de destoxificar certas micotoxinas. Em trabalhos anteriores do nosso grupo foi observada a biodegradação da OTA por estirpes de Pediococcus parvulus isoladas de vinhos do Douro. Assim, com este trabalho, pretendeu-se compreender com maior detalhe o processo de biodegradação da OTA pelas referidas estirpes e identificar quais as enzimas que estão associadas à sua biodegradação. Para atingir este objetivo utilizaram-se algumas ferramentas ioinformáticas (BLAST, CLUSTALX2, CLC Sequence Viewer 7, Finch TV), desenharam-se primers específicos e realizaram-se PCR específicos para os genes envolvidos. Através da utilização de ferramentas de bioinformática, foi possível identificar várias proteínas que pertencem à família das carboxipeptidases e que podem eventualmente participar no processo da degradação da OTA, tais como D-Ala-D-Ala carboxipeptidase serínica e carboxipeptidase membranar. Estas BAL podem desempenhar um papel importante na destoxificação da OTA, sendo as carboxipeptidases uma das enzimas envolvidas na sua biodegradação.

Structural and enzymatic characterization of ABgp46, a novel phage endolysin with broad anti-Gram-negative bacterial activity

The present study demonstrates the antibacterial potential of a phage endolysin against Gram-negative pathogens, particularly against multidrug resistant strains of Acinetobacter baumannii. We have cloned, heterologously expressed and characterized a novel endolysin (ABgp46) from Acinetobacter phage vb_AbaP_CEB1 and tested its antibacterial activity against several multidrug-resistant A. baumannii strains. LC-MS revealed that ABgp46 is an N-acetylmuramidase, that is also active over a broad pH range (4.0-10.0) and temperatures up to 50°C. Interestingly, ABgp46 has intrinsic and specific anti-A. baumannii activity, reducing multidrug resistant strains by up to 2 logs within 2 hours. By combining ABgp46 with several organic acids that act as outer membrane permeabilizing agents, it is possible to increase and broaden antibacterial activity to include other Gram-negative bacterial pathogens. In the presence of citric and malic acid, ABgp46 reduces A. baumannii below the detection limit (> 5 log) and more than 4 logs P. aeruginosa and Salmonella Typhimurium strains. Overall, this globular endolysin exhibits a broad and high activity against Gram-negative pathogens, that can be enhanced in presence of citric and malic acid, and be used in human and veterinary medicine.

Evaluation of bioactivities of a propolis sample (Gerês) of Portuguese origin

Dissertação de mestrado em Genética Molecular

Influence of oxygen conditions on bacterial interactions within biofilms related with cystic fibrosis

Dissertação de mestrado em Bioengineering