A nuclear ribosomal DNA pseudogene in triatomines opens a new research field of fundamental and applied implications in Chagas disease

A pseudogene, designated as "ps(5.8S+ITS-2)", paralogous to the 5.8S gene and internal transcribed spacer (ITS)-2 of the nuclear ribosomal DNA (rDNA), has been recently found in many triatomine species distributed throughout North America, Central America and northern South America. Among characteristics used as criteria for pseudogene verification, secondary structures and free energy are highlighted, showing a lower fit between minimum free energy, partition function and centroid structures, although in given cases the fit only appeared to be slightly lower. The unique characteristics of "ps(5.8S+ITS-2)" as a processed or retrotransposed pseudogenic unit of the ghost type are reviewed, with emphasis on its potential functionality compared to the functionality of genes and spacers of the normal rDNA operon. Besides the technical problem of the risk for erroneous sequence results, the usefulness of "ps(5.8S+ITS-2)" for specimen classification, phylogenetic analyses and systematic/taxonomic studies should be highlighted, based on consistence and retention index values, which in pseudogenic sequence trees were higher than in functional sequence trees. Additionally, intraindividual, interpopulational and interspecific differences in pseudogene amount and the fact that it is a pseudogene in the nuclear rDNA suggests a potential relationships with fitness, behaviour and adaptability of triatomine vectors and consequently its potential utility in Chagas disease epidemiology and control.

First description of Candida nivariensis in Brazil: antifungal susceptibility profile and potential virulence attributes

This study evaluated the antifungal susceptibility profile and the production of potential virulence attributes in a clinical strain of Candida nivariensis for the first time in Brazil, as identified by sequencing the internal transcribed spacer (ITS)1-5.8S-ITS2 region and D1/D2 domains of the 28S of the rDNA. For comparative purposes, tests were also performed with reference strains. All strains presented low planktonic minimal inhibitory concentrations (PMICs) to amphotericin B (AMB), caspofungin (CAS), and voriconazole. However, our strain showed elevated planktonic MICs to posaconazole (POS) and itraconazole, in addition to fluconazole resistance. Adherence to inert surfaces was conducted onto glass and polystyrene. The biofilm formation and antifungal susceptibility on biofilm-growing cells were evaluated by crystal violet staining and a XTT reduction assay. All fungal strains were able to bind both tested surfaces and form biofilm, with a binding preference to polystyrene (p < 0.001). AMB promoted significant reductions (≈50%) in biofilm production by our C. nivariensis strain using both methodologies. This reduction was also observed for CAS and POS, but only in the XTT assay. All strains were excellent protease producers and moderate phytase producers, but lipases were not detected. This study reinforces the pathogenic potential of C. nivariensis and its possible resistance profile to the azolic drugs generally used for candidiasis management.

PCR-RAPD and PCR-RFLP polymorphisms detected in Anopheles cruzii (Diptera, Culicidae)

The aim of the present study was to examine genetic variability in populations of An. cruzii by employing PCR-RAPD and PCR-RFLP markers. All analyses were carried out using individuals of the F1 generation of wild caught females obtained in Santa Catarina State (Florianópolis and São Francisco do Sul), Paraná State (Morretes, Paranaguá and Guaratuba) and São Paulo State (Cananéia). In the PCR-RAPD experiments, seven primers were used for comparisons within and among populations. The restriction profile of the ITS2 including a fragment of both 5.8S and 28S regions of the rDNA was obtained with the enzymes BstUI, HaeIII, TaqI, HhaI, Sau96I, HinfI, HincII and NruI. The PCR-RAPD method detected a large number of polymorphic bands. Genetic distance among populations of An. cruzii varied from 0,0214 to 0,0673, suggesting that all individuals used in the analyses belong to a single species. The number of migrants per generation (Nm) was 4.3, showing the existence of gene flow among populations. The restriction profile of the ITS2, 5.8S and 28S gene regions was similar in all An. cruzii samples, whereas the results obtained by using HhaI and NruI are indicative that the individuals analyzed have nucleotide sequences distinct from those of An. cruzii samples from Peruíbe and Juquiazinho deposited in GenBank.

Avaliação da diversidade genética de fungos micorrízicos arbusculares em três estádios de estabilização de dunas

A diversidade genética de fungos micorrízicos arbusculares, recuperados de três estádios de estabilização de dunas, foi avaliada por técnicas moleculares e comparada com resultados obtidos anteriormente por técnicas baseadas na caracterização morfológica dos esporos. O uso da técnica de PCR-RFLP do rDNA, extraído de esporos, permitiu definir impressões características de espécies presentes nas dunas, evidenciar a presença de diferentes comunidades em cada estádio e identificar a anteduna como aquela com comunidades com maior polimorfismo. Esse estádio também apresentou maior diversidade, quando, no estudo das comunidades, foram utilizadas técnicas baseadas em aspectos morfológicos. A combinação de ambas as estratégias, molecular e baseada em aspectos morfológicos, forneceu importantes informações sobre a diversidade destes fungos, visando ao estudo do seu papel no ecossistema.

Caracterização do dna ribossômico do isolado de Scleroderma UFSMSc1 de Eucalyptus grandis W. Hill ex-maiden

O ácido desoxiribunocléico ribossomal (rDNA) é utilizado como uma ferramenta importante para caracterizar o polimorfismo entre os fungos. Existem muitas cópias de rDNA as quais são arranjadas por espaços não codificados. Essas cópias são altamente conservadas entre espécies de fungos. O objetivo deste trabalho foi estudar a região do Espaço Interno Transcrito (ITS) e analisar as diferenças no polimorfismo da seqüência dessa região no fungo Scleroderma UFSMSc1 com seqüências dos isolados de Scleroderma e Pisolithus do banco de dados GenBank. O DNA do isolado de Scleroderma UFSMSc1 foi extraído por meio da solução de extração à base de CTAB. A partir do DNA, foram feitas reações de PCR com os oligonucleotídeos iniciadores universais ITS1 e ITS4, cujo produto amplificado foi purificado e seqüenciado. A região do ITS do fungo mostrou uma banda simples de aproximadamente 650 pares de base. Na análise da seqüência dessa região em comparação com algumas depositadas no GenBank, observou-se a formação de agrupamento com espécies de Scleroderma. Os resultados mostraram que essa técnica favorece a identificação de espécies de Scleroderma, visto que tais fungos são difíceis de ser identificados apenas por seus caracteres morfológicos.

Biodiversity of rhizobia associated with cowpea cultivars in soils of the lower half of the São Francisco River Valley

The biodiversity of rhizobium in soils of the São Francisco Valley is unknown and can be studied using cowpea as trap plants. The objective of this study was to verify the diversity of diazotrophic bacteria that nodulate cowpea in soils of the lower half of the São Francisco River Valley by morphological and genotypic characterization. Seven soil samples (A1, A2, A3, A4, C1, C2 and MC) were collected to capture bacteria associated to five cowpea cultivars (IPA 206, BRS Pujante, BRS Marataoã, Canapu Roxo, and Sempre Verde), in a 5x7 factorial design with three replications. Thirty days after plant emergence, the nodules were collected and the bacteria isolated and analyzed in relation to their growth characteristics in YMA medium. The 581 isolates were grouped in 49 morphologic groups. Of this total, 62.3 % formed colonies in up to three days, 33.4 % grew from the 6th day on, and 4.3 % began to grow 4 to 5 days after incubation. Regarding the formation of acids and alkalis, 63 % acidified the medium, 12 % made it alkaline and 25 % maintained the medium at neutral pH. The highest diversity was observed in the A3 sample and in isolates associated with the cultivars Canapu Roxo and BRS Pujante. Thirty-eight representative isolates were chosen for the genotypic characterization, clustered in four groups based on the restriction analysis of 16s rDNA. This grouping was strongly correlated with the sampling site; 13 rhizobium isolates had an electrophoretic profile distinct from the standard rhizobium strains used in this study.

Total fatty acid composition in the characterization and identification of orchid mycorrhizal fungi Epulorhiza spp.

Rhizoctonia-like fungi are the main mycorrhizal fungi in orchid roots. Morphological characterization and analysis of conserved sequences of genomic DNA are frequently employed in the identification and study of fungi diversity. However, phytopathogenic Rhizoctonia-like fungi have been reliably and accurately characterized and identified through the examination of the fatty acid composition. To evaluate the efficacy of fatty acid composition in characterizing and identifying Rhizoctonia-like mycorrhizal fungi in orchids, three Epulorhiza spp. mycorrhizal fungi from Epidendrum secundum, two unidentified fungi isolated from Epidendrum denticulatum, and a phytopathogenic fungus, Ceratorhiza sp. AGC, were grouped based on the profile of their fatty acids, which was assessed by the Euclidian and Mahalanobis distances and the UPGMA method. Dendrograms distinguished the phytopathogenical isolate of Ceratorhiza sp. AGC from the mycorrhizal fungi studied. The symbionts of E. secundum were grouped into two clades, one containing Epulorhiza sp.1 isolates and the other the Epulorhiza sp.2 isolate. The similarity between the symbionts of E. denticulatum and Epulorhiza spp. fungi suggests that symbionts found in E. denticulatum may be identified as Epulorhiza. These results were corroborated by the analysis of the rDNA ITS region. The dendrogram constructed based on the Mahalanobis distance differentiated the clades most clearly. Fatty acid composition analysis proved to be a useful tool for characterizing and identifying Rhizoctonia-like mycorrhizal fungi.

Diversidade e capacidade simbiótica de rizóbios isolados de nódulos de Mucuna-Cinza e Mucuna-Anã

As espécies de mucuna são muito utilizadas como adubos verdes, e poucas informações estão disponíveis a respeito dos rizóbios nativos capazes de nodulá-las. O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade e a capacidade simbiótica de isolados bacterianos de nódulos de mucuna-cinza (Mucuna pruriens (L.) DC.) e mucuna-anã (Mucuna deeringiana (Bort.) Merr.). As bactérias foram isoladas de nódulos de mucunas cinza e anã cultivadas em vasos com solos de um sistema de produção agroecológica. Foram isoladas 160 bactérias, sendo 80 de mucuna-anã e 80 de mucuna-cinza, que foram autenticadas e selecionadas para avaliação da capacidade simbiótica. A diversidade dos isolados foi avaliada por meio das características culturais em meio de cultura YMA e da técnica de análise de restrição do produto de PCR do gene 16S rDNA. A inoculação de cinco isolados em mucuna-cinza e dois em mucuna-anã apresentou elevada biomassa da parte aérea. A maioria dos isolados apresentou crescimento rápido e acidificou o meio de cultura. A análise de restrição demonstrou que as bactérias isoladas apresentam baixa similaridade com estirpes de referência, sugerindo a existência de isolados pertencentes a novos grupos, capazes de nodular as mucunas anã e cinza.

Bactérias diazotróficas em solos sob seringueira

Diversos relatos evidenciam os benefícios de procariotos fixadores de nitrogênio atmosférico no crescimento e na nutrição de muitas espécies vegetais; entretanto, não há, até o momento, nenhum trabalho visando à prospecção desses microrganismos na rizosfera da seringueira (Hevea brasiliensis). Assim, os objetivos deste trabalho foram verificar a ocorrência de bactérias diazotróficas em solos sob plantio de seringueira, assim como em suas raízes, e isolar e caracterizar essas bactérias. Para essa finalidade, coletaram-se amostras de solo e de raízes finas de seringueiras cultivadas no Campus Experimental da Universidade Federal de Lavras (Lavras, MG) para inoculação em meios de cultura semissólidos sem N na forma combinada, de modo a favorecer o crescimento de algumas espécies de bactérias diazotróficas. Foram obtidos 19 isolados nas amostras de solo, e não houve crescimento de bactérias fixadoras de nitrogênio nas culturas com amostras de raízes. A caracterização celular e das colônias desses isolados indicou que 17 deles produzem grande quantidade de exopolissacarídeo elástico, algumas vezes cartilaginoso. Eles são todos Gram-negativos, com formato celular de bastonete, imóveis e com dois glóbulos de poli-β-hidroxibutirato (PBH), um em cada extremidade do bastonete. O sequenciamento do 16S rDNA e sua análise filogenética confirmaram que isolados representativos desse grupo pertencem ao gênero Beijerinckia (B. indica e B. derxii) e que os outros dois isolados Gram-positivos pertencem ao gênero Bacillus. A presença da nitrogenase - a enzima responsável pela fixação biológica do nitrogênio atmosférico (FBN) - foi confirmada por meio da técnica de redução do acetileno. Conclui-se que, no solo sob plantio de seringueira, houve predominância de diazotróficas de vida livre pertencentes ao gênero Beijerinckia (B. indica e B. derxii), não havendo indícios de bactérias endofiticas ou rizosféricas.

Genetic variability of Brazilian phytoplasma and spiroplasma isolated from maize plants

The objective of this work was to characterize the genetic variability of phytoplasma and Spiroplasma kunkelii isolated from maize plants showing symptoms of stunt collected from different Brazilian geographic regions. A DNA fragment of 500 base pairs (bp) was amplified from the spiralin gene in S. kunkelii and one fragment of 1,200 bp was generated from 16S rDNA gene in phytoplasma. The partial sequences of the spiralin gene showed similarity of 98% among the isolates of S. kunkelii analyzed. These sequences were compared with the sequence of the spiralin gene from other Spiroplasma species deposited in the GenBank, resulting in a similarity varying from 76.9% to 88.1%. The 16S rDNA sequence from the phytoplasma were completely similar within the Brazilian isolates and showed up to 98% of the similarity with sequences already found from other phytoplasmas. A very narrow genetic variability was detected by these gene fragments within phytoplasma and Spiroplasma analyzed. However, other genomic regions with higher polymorphic levels shall be identified in order to better evaluate the genetic diversity within these microorganisms population.

Alterações microbianas no solo durante o ciclo do milho nos sistemas plantio direto e convencional

A disponibilidade de resíduos de aveia-preta, com relação C:N elevada, resulta em imobilização microbiana de nitrogênio no solo, exigindo cuidados no manejo da adubação nitrogenada da cultura subseqüente. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações na estrutura da comunidade microbiana ao longo do ciclo do milho, na presença de resíduos de aveia-preta e da aplicação de nitrogênio. Foram coletadas amostras de um Argissolo Vermelho distrófico no dia da semeadura do milho e 46, 62, 88 e 112 dias após a semeadura. O nitrogênio foi aplicado 25 dias e 49 dias após a semeadura. As alterações na comunidade microbiana foram avaliadas mediante relações entre carbono (C) e nitrogênio (N), nitrogênio reativo com ninidrina (N-Nin) e carboidratos (CHO) da biomassa microbiana, além da análise do rDNA fúngico e bacteriano. As diferenças na composição da comunidade microbiana, reveladas pela análise do rDNA, relacionaram-se mais com as relações C:N e C:N-Nin do que com a relação C:CHO. As relações C:N-Nin e C:N e as avaliações do rDNA mostraram um predomínio inicial de população fúngica. Com a aplicação de N, a população bacteriana tornou-se preponderante e, ao final do ciclo do milho, retornou para uma condição semelhante à inicial.

Eficiência simbiótica de estirpes de Bradyrhizobium isoladas de solo do Cerrado em caupi

O objetivo deste trabalho foi avaliar as relações filogenéticas de estirpes de Bradyrhizobium e a contribuição destas estirpes para a fixação biológica de nitrogênio em caupi, em solos do Cerrado. Na avaliação da relação filogenética, o gene 16S rDNA de cada uma das estirpes foi amplificado e seqüenciado, e para a análise da eficiência simbiótica, determinou-se: N total, matéria seca das plantas, massa de nódulos e redução de acetileno, em casa de vegetação, e ocupação nodular, em experimento de campo. A maioria das estirpes estudadas pertence a B. elkanii e, pelo menos dez das estirpes, independentemente da espécie, apresentaram bom desempenho quanto à fixação biológica de N2. As estirpes BR3262, BR3280 (caracterizadas como B. elkanii) e BR3267, BR3287 e BR3288 (Bradyrhizobium sp.) mostram-se como inoculantes potenciais para o caupi, em razão do bom desempenho tanto na eficiência simbiótica quanto na ocupação nodular.

Molecular characterization and pathogenicity of isolates of Beauveria spp. to fall armyworm

The objective of this work was to evaluate the pathogenicity of 24 Beauveria isolates to Spodoptera frugiperda larvae, and characterize them molecularly through rDNA-ITS sequencing and RAPD markers. Sequencing of rDNA-ITS fragments of 570 bp allowed the identification of isolates as B. bassiana or B. brongniarti by sequence comparison to GenBank. Sixty seven polymorphic RAPD fragments were capable to differentiate 20 among 24 Beauveria isolates, grouping them according to the derived host insect and to pathogenicity against maize fall armyworm larvae. Three RAPD markers were highly associated to the pathogenicity against S. frugiperda, explaining up to 67% of the phenotypic variation. Besides identification and molecular characterization of Beauveria isolates, ITS sequence and RAPD markers proved to be very useful in selecting the isolates potentially effective against S. frugiperda larvae and in monitoring field release of these microorganisms in biocontrol programs.

Promoção de crescimento e controle de tombamento de plântulas de pepino por rizobactérias

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de rizobactérias, no crescimento de plântulas de pepino e no controle de tombamento, causado por Pythium aphanidermatum. Foram realizados em laboratório ensaios de: degradação de 1-aminociclopropano-1-carboxilato (ACC); colonização das raízes de plântulas de pepino; e pareamento de culturas. A identificação dos melhores isolados foi feita pela determinação das seqüências do gene 16S rDNA. Trinta e sete isolados, dos 165 testados, aumentaram a massa de matéria seca das plantas de pepino em até 63%. Desses, somente um isolado (N13 - Pseudomonas fluorescens) reduziu o tombamento de plântulas em 25%; 21 isolados inibiram o crescimento micelial de P. aphanidermatum, colonizaram o sistema radicular das plantas de pepino e cresceram em presença de ACC como única fonte de nitrogênio. Dos dez isolados que apresentaram resultados satisfatórios, cinco foram identificados como pertencentes aos gêneros Bacillus, quatro Pseudomonas e um Stenotrophomonas. Dos 165 isolados de rizobactérias testados, sete possuem potencial para promover o crescimento de plantas de pepino e um para controlar o tombamento causado por P. aphanidermatum.

Atividade enzimática e perfil da comunidade bacteriana em solo submetido à solarização e biofumigação

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da solarização e da biofumigação sobre a comunidade microbiana do solo, por meio da atividade da enzima beta-glicosidase e do perfil do 16S rDNA, determinado com PCR-DGGE. A solarização do solo, com cobertura de plástico, foi feita por períodos de dois, quatro e seis meses, e a biofumigação foi realizada pela incorporação de 2 e 5% (v/v) de cama-de-frango ao solo. Logo após a retirada da cobertura de plástico e aos 30 dias após a remoção, a atividade da beta-glicosidase foi menor em relação ao tratamento não solarizado. Aos 60 dias, não foram mais observadas diferenças entre os tratamentos. A adição de cama-de-frango a 5% estimulou a atividade da beta-glicosidase. O perfil da estrutura da comunidade bacteriana foi influenciado pelo tempo de solarização, independentemente da época da retirada da cobertura de plástico. Não foi observado efeito da adição de cama-de-frango ao solo, no perfil da comunidade. A solarização afeta a atividade da beta-glicosidase, mas esses efeitos não são mais detectáveis após 60 dias da retirada da cobertura de plástico, diferentemente do que foi observado em relação à estrutura da comunidade bacteriana por PCR-DGGE. A biofumigação estimula a atividade da beta-glicosidase, mas não afeta o perfil da comunidade microbiana.