Shigella in Brazilian children with acute diarrhoea: prevalence, antimicrobial resistance and virulence genes

Diarrhoeal disease is still considered a major cause of morbidity and mortality among children. Among diarrhoeagenic agents, Shigella should be highlighted due to its prevalence and the severity of the associated disease. Here, we assessed Shigella prevalence, drug susceptibility and virulence factors. Faeces from 157 children with diarrhoea who sought treatment at the Children's Hospital João Paulo II, a reference children´s hospital in Belo Horizonte, state of Minas Gerais, Brazil, were cultured and drug susceptibility of the Shigella isolates was determined by the disk diffusion technique. Shigella virulence markers were identified by polymerase chain reaction. The bacterium was recovered from 10.8% of the children (88.2% Shigella sonnei). The ipaH, iuc, sen and ial genes were detected in strains isolated from all shigellosis patients; set1A was only detected in Shigella flexneri. Additionally, patients were infected by Shigella strains of different ial, sat, sen and set1A genotypes. Compared to previous studies, we observed a marked shift in the distribution of species from S. flexneri to S. sonnei and high rates of trimethoprim/sulfamethoxazole resistance.

Chromosomal divergence and evolutionary inferences in Rhodniini based on the chromosomal location of ribosomal genes

In this study, we used fluorescence in situ hybridisation to determine the chromosomal location of 45S rDNA clusters in 10 species of the tribe Rhodniini (Hemiptera: Reduviidae: Triatominae). The results showed striking inter and intraspecific variability, with the location of the rDNA clusters restricted to sex chromosomes with two patterns: either on one (X chromosome) or both sex chromosomes (X and Y chromosomes). This variation occurs within a genus that has an unchanging diploid chromosome number (2n = 22, including 20 autosomes and 2 sex chromosomes) and a similar chromosome size and genomic DNA content, reflecting a genome dynamic not revealed by these chromosome traits. The rDNA variation in closely related species and the intraspecific polymorphism in Rhodnius ecuadoriensis suggested that the chromosomal position of rDNA clusters might be a useful marker to identify recently diverged species or populations. We discuss the ancestral position of ribosomal genes in the tribe Rhodniini and the possible mechanisms involved in the variation of the rDNA clusters, including the loss of rDNA loci on the Y chromosome, transposition and ectopic pairing. The last two processes involve chromosomal exchanges between both sex chromosomes, in contrast to the widely accepted idea that the achiasmatic sex chromosomes of Heteroptera do not interchange sequences.

In house reverse membrane hybridisation assay versus GenoType MTBDRplus and their performance to detect mutations in the genes rpoB, katG and inhA

Drug-resistant tuberculosis (TB) threatens global TB control and is a major public health concern in several countries. We therefore developed a multiplex assay (LINE-TB/MDR) that is able to identify the most frequent mutations related to rifampicin (RMP) and isoniazid (INH) resistance. The assay is based on multiplex polymerase chain reaction, membrane hybridisation and colorimetric detection targeting of rpoB and katG genes, as well as the inhA promoter, which are all known to carry specific mutations associated with multidrug-resistant TB (MDR-TB). The assay was validated on a reference panel of 108 M. tuberculosis isolates that were characterised by the proportion method and by DNA sequencing of the targets. When comparing the performance of LINE-TB/MDR with DNA sequencing, the sensitivity, specificity and agreement were 100%, 100% and 100%, respectively, for RMP and 77.6%, 90.6% and 88.9%, respectively, for INH. Using drug sensibility testing as a reference standard, the performance of LINE-TB/MDR regarding sensitivity, specificity and agreement was 100%, 100% and 100% (95%), respectively, for RMP and 77%, 100% and 88.7% (82.2-95.1), respectively, for INH. LINE-TB/MDR was compared with GenoType MTBDRplus for 65 isolates, resulting in an agreement of 93.6% (86.7-97.5) for RIF and 87.4% (84.3-96.2) for INH. LINE-TB/MDR warrants further clinical validation and may be an affordable alternative for MDR-TB diagnosis.

Oxidative stress enhances the expression of sulfur assimilation genes: preliminary insights on the Enterococcus faecalis iron-sulfur cluster machinery regulation

The Firmicutes bacteria participate extensively in virulence and pathological processes. Enterococcus faecalis is a commensal microorganism; however, it is also a pathogenic bacterium mainly associated with nosocomial infections in immunocompromised patients. Iron-sulfur [Fe-S] clusters are inorganic prosthetic groups involved in diverse biological processes, whose in vivo formation requires several specific protein machineries. Escherichia coli is one of the most frequently studied microorganisms regarding [Fe-S] cluster biogenesis and encodes the iron-sulfur cluster and sulfur assimilation systems. In Firmicutes species, a unique operon composed of the sufCDSUB genes is responsible for [Fe-S] cluster biogenesis. The aim of this study was to investigate the potential of the E. faecalis sufCDSUB system in the [Fe-S] cluster assembly using oxidative stress and iron depletion as adverse growth conditions. Quantitative real-time polymerase chain reaction demonstrated, for the first time, that Gram-positive bacteria possess an OxyR component responsive to oxidative stress conditions, as fully described for E. coli models. Likewise, strong expression of the sufCDSUB genes was observed in low concentrations of hydrogen peroxide, indicating that the lowest concentration of oxygen free radicals inside cells, known to be highly damaging to [Fe-S] clusters, is sufficient to trigger the transcriptional machinery for prompt replacement of [Fe-S] clusters.

CCR2 and CCR5 genes polymorphisms in women with cervical lesions from Pernambuco, Northeast Region of Brazil: a case-control study

Polymorphisms in chemokine receptors play an important role in the progression of cervical intraepithelial neoplasia (CIN) to cervical cancer (CC). Our study examined the association of CCR2-64I (rs1799864) andCCR5-Δ32 (rs333) polymorphisms with susceptibility to develop cervical lesion (CIN and CC) in a Brazilian population. The genotyping of 139 women with cervical lesions and 151 women without cervical lesions for the CCR2-64I and CCR5-Δ32 polymorphisms were performed using polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism. The individuals carrying heterozygous or homozygous genotypes (GA+AA) for CCR2-64I polymorphisms seem to be at lower risk for cervical lesion [odds ratio (OR) = 0.37, p = 0.0008)]. The same was observed for the A allele (OR = 0.39, p = 0.0002), while no association was detected (p > 0.05) with CCR5-Δ32 polymorphism. Regarding the human papillomavirus (HPV) type, patients carrying the CCR2-64Ipolymorphism were protected against infection by HPV type 16 (OR = 0.35, p = 0.0184). In summary, our study showed a protective effect ofCCR2-64I rs1799864 polymorphism against the development of cervical lesions (CIN and CC) and in the susceptibility of HPV 16 infection.

Expressão dos genes nod de Rhizobium tropici, R. etli e R. leguminosarum bv. phaseoli e estabelecimento da nodulação do feijoeiro na presença de exsudatos de sementes de Mimosa flocculosa e Leucaena leucocephala

Na etapa inicial da troca de sinais moleculares entre macro e microssimbiontes, a interação do feijoeiro e estirpes de Rhizobium tropici, R. etli e R. leguminosarum bv. phaseoli foi avaliada pela expressão dos genes nod de estirpes bacterianas, contendo a fusão nodA::gusA. Esta avaliação foi efetuada por meio da atividade da enzima ß-glucuronidase, utilizando, como indutores, exsudatos liberados pelas sementes de Mimosa flocculosa e Leucaena leucocephala. Além disso, avaliou-se o efeito da adição desses exsudatos no estabelecimento da nodulação do feijoeiro, cv. Carioca. Nos testes "in vitro", a mistura de exsudatos de sementes de feijoeiro e M. flocculosa promoveu aumentos sinergísticos significativos na expressão dos genes nod, tanto das estirpes de R. tropici (CIAT 899/pGUS 32 e F 98.5/pGUS 32) quanto de R. etli (CFN 42/pGUS 32). Em condições controladas, a adição dos exsudatos, tanto de M. flocculosa quanto de L. leucocephala, proporcionou aumento significativo na nodulação inicial do feijoeiro, quando foi inoculada a estirpe CFN 42 (R. etli). A nodulação do feijoeiro cultivado em vasos com solo não foi inibida pelo suprimento de N-mineral, quando se inoculou a estirpe CIAT 899 (R. tropici) e foram fornecidos exsudatos de sementes de M. flocculosa.

Generation mean analysis in relation to polygenic systems with epistasis and fixed genes

Epistatic effects involving genic combinations of fixed and non fixed genes are shown to contribute to the genotypic mean of any population. These effects define specific additive x additive and additive x dominant epistatic components. As such components are not estimable, their relative importance cannot be assessed. These epistatic effects can cause bias in the estimates of the additive and dominance components to which they are confounded. The magnitude of the bias depends on the relative values of the epistatic effects, comparatively to deviations d and h, type of prevailing epistasis and direction of dominance.

Caracterización de la generación segregante de un híbrido de tomate con genes nor y silvestres

El objetivo del trabajo fue estudiar en la generación segregante del híbrido entre una cultivar de Lycopersicon esculentum homocigota para el gen nor y la accesión LA1385 de L. esculentum var. cerasiforme, la recombinación de caracteres productivos y de calidad de fruto a través de las metodologías de análisis multivariado. En las generaciones F1 y F2 y en los progenitores se evaluaron caracteres vegetativos y productivos (longitud de entrenudos, perímetro del tallo en las partes basal, media y apical, número de flores por inflorescencia, número de inflorescencias por planta y días a cosecha) y de calidad de fruto (peso, forma, sólidos solubles, acidez, firmeza, color y vida poscosecha). Se utilizaron las correlaciones canónicas entre los caracteres vegetativos y productivos y los de calidad de fruto y también un análisis de agrupamiento para las características del fruto, incluyendo los progenitores, la F1 y la F2. Estos análisis permitieron demostrar que las características productivas y de calidad de fruto recombinaron en la generación segregante. La vida poscosecha fue la característica de los frutos más importante para discriminar grupos en la F2. Para tres niveles de agrupamiento cada grupo de individuos F2 se comportó como alguno de los progenitores o la F1.

Genes do eixo somatotrófico e características de crescimento numa população F2 de bovinos

O objetivo deste trabalho foi avaliar a associação dos polimorfismos dos genes bGH, IGF-1 e PIT-1 com características de peso e ganho de peso numa população F2 de bovinos (Gir x Holandês), pela técnica de PCR-RFLP. As freqüências alélicas A e B, do gene PIT-1, e dos genótipos AA, AB e BB, nas populações parentais foram semelhantes entre si, mas diferentes das freqüências nas populações cruzadas F1 e F2, para esse gene. Quanto ao gene bGH, os animais da raça Holandesa apresentaram freqüência de 100% para o alelo E e os animais da raça Gir, 92% para o alelo F, resultando em alta freqüência de indivíduos heterozigotos nas populações F1 e F2. Quanto ao gene IGF-1, todos os animais da raça Holandesa eram heterozigotos (AB) e, nos animais Gir, a maioria dos indivíduos foi de homozigotos (AA), o que resultou em alta freqüência do alelo A nas populações F1 e F2. Foram encontradas associações significativas do alelo A do gene PIT-1 com as características de peso aos 60, 205, 365 dias e ganho de peso do nascimento aos 60 dias. Em bGH, observou-se efeito significativo do alelo E para peso aos 365 dias e ganho de peso do nascimento aos 60 dias, enquanto o efeito do alelo A do IGF-1 foi significativo somente para peso ao nascimento. Os alelos identificados podem ser usados como marcadores no melhoramento animal.

Validação de marcadores moleculares associados a genes de resistência à ferrugem-da-folha do trigo

O objetivo deste trabalho foi validar marcadores moleculares previamente associados a genes que conferem resistência à ferrugem-da-folha, em genótipos brasileiros de trigo. Cinco marcadores STS e SCAR, identificados como associados aos alelos de resistência dos genes Lr1, Lr9, Lr10 e Lr24, foram avaliados por PCR, em 25 genótipos de trigo com conhecida presença ou ausência desses alelos. O marcador STS, associado ao alelo de resistência do gene Lr1, não foi eficiente em identificar genótipos brasileiros que possuem este alelo de resistência. Os marcadores STS e SCAR, associados a Lr9, Lr10 e Lr24, foram eficientes na identificação de plantas que possuem o alelo de resistência desses genes, e podem ser utilizados na seleção por marcadores da resistência à ferrugem-da-folha, em genótipos brasileiros de trigo.

Novos genes de resistência à ferrugem-asiática-da-soja: teste de alelismo para os locos Rpp2 e Rpp4

O objetivo deste estudo foi desenvolver testes de alelismo, inclusive cruzamentos entre um grupo de genótipos resistentes à ferrugem, do banco de germoplasma de soja da Embrapa, e as duas fontes de resistência com os genes Rpp2 e Rpp4. A ferrugem-asiática-da-soja, causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi, tem gerado perdas significativas na produtividade da cultura e preocupado os agricultores brasileiros. Até recentemente, existiam quatro genes de resistência descritos na literatura, mas somente Rpp2 e Rpp4 continuam efetivos no Brasil. Vinte e seis fontes com resistência a P. pachyrhizi foram cruzadas com PI 230970 e PI 459025 (fontes dos genes Rpp2 e Rpp4, respectivamente), e as plantas da geração F2 foram infectadas com uma suspensão com 2,5x10(4) esporos por mililitro e analisadas em casa de vegetação após 20 dias, para verificação da presença de lesões de resistência (RB) ou de suscetibilidade (TAN). Foram aplicados testes de qui-quadrado para investigar as hipóteses de segregação independente ou de alelos de resistência nos locos Rpp2 e Rpp4. Genes de resistência provenientes de PI 197182, PI 230971 e PI 417125 não segregaram em cruzamentos com a PI 230970, o que indica que esses genótipos apresentam um único gene de resistência presente no loco Rpp2. Cruzamentos com os outros 23 genótipos resultaram em populações segregantes, o que indica que estas possuem genes que não pertencem aos locos Rpp2 e Rpp4.

Expressão dos genes nodC, nodW e nopP em Bradyrhizobium japonicum estirpe CPAC 15 avaliada por RT-qPCR

O objetivo deste trabalho foi avaliar a expressão, por RT-qPCR, dos genes de nodulação nodC e nodW e do gene nopP da estirpe CPAC 15, que provavelmente atuam na infecção das raízes da soja. Foram realizados dois experimentos. No primeiro, a expressão dos genes foi avaliada nas células após a incubação com genisteína por 15 min, 1, 4 e 8 horas. Os resultados revelaram que os três genes apresentaram maior expressão imediatamente após o contato com o indutor (15 min). No segundo experimento, a bactéria foi cultivada na presença de indutores (genisteína ou exsudatos de sementes de soja) por 48 horas. A expressão dos três genes foi maior na presença de genisteína, com valores de expressão para nodC, nodW e nopP superiores ao controle. Os resultados obtidos confirmam a funcionalidade dos três genes na estirpe CPAC 15, com ênfase para o nopP, cuja funcionalidade em Bradyrhizobium japonicum foi descrita pela primeira vez.

Diversidad genética en cerdos criollos mexicanos con genes candidatos asociados a características productivas

El objetivo de este trabajo fue comparar la variabilidad, diversidad y distancias genéticas entre cerdos criollos, Pelón Mexicano (CPM) y Cuinos (CC), con Yorkshire, cuanto a los genes candidatos CAST, DECR1, HAL, HFABP4, LEP, LIPE, MCR4, MYOG, RN y CHX, a través de analysis por PCR-RFLP. Se evaluaron 180 cerdos: 59 CPM, 65 CC y 56 Yorkshire. Se analizaron las frecuencias génicas y genotípicas, heterocigosidad, distancias genéticas y árboles filogenéticos entre grupos raciales. Para CAST, DECR1, HFABP4, LEP, MCR4 y CHX las frecuencias génicas y genotípicas fueron diferentes al comparar las tres razas. En LIPE, los CC fueron iguales a los Yorkshire; en cuanto a MYOG, los CPM fueron iguales a los Yorkshire. No hubo diferencias entre poblaciones criollas y Yorkshire en las frecuencias génicas y genotípicas para HAL y RN. Los cerdos Yorkshire presentaron mayor frecuencia en alelos favorables para CAST, LIPE, MCR4 y MYOG, menor frecuencia de DECR1, HFABP4, CHX, y moderada en LEP. La heterocigosidad promedio para todos los genes fue mayor en CPM (0,42±0,05) y similar en CC (0,33±0,06) y Yorkshire (0,35±0,05). Al calcular distancias genéticas con todos los genes, los CC se encuentran más distantes de los Yorkshire.

Identification of reference genes for expression analysis by real-time quantitative PCR in drought-stressed soybean

The objective of this work was to validate, by quantitative PCR in real time (RT-qPCR), genes to be used as reference in studies of gene expression in soybean in drought-stressed trials. Four genes commonly used in soybean were evaluated: Gmβ-actin, GmGAPDH, GmLectin and GmRNAr18S. Total RNA was extracted from six samples: three from roots in a hydroponic system with different drought intensities (0, 25, 50, 75 and 100 minutes of water stress), and three from leaves of plants grown in sand with different soil moistures (15, 5 and 2.5% gravimetric humidity). The raw cycle threshold (Ct) data were analyzed, and the efficiency of each primer was calculated for an overall analysis of the Ct range among the different samples. The GeNorm application was used to evaluate the best reference gene, according to its stability. The GmGAPDH was the least stable gene, with the highest mean values of expression stability (M), and the most stable genes, with the lowest M values, were the Gmβ-actin and GmRNAr18S, when both root and leaves samples were tested. These genes can be used in RT-qPCR as reference gene for expression analysis.

Identificação dos genes Ty-2 e Ty-3 de resistência a begomovírusem genótipos de tomateiro

O objetivo deste trabalho foi identificar a presença dos genes Ty-2 e Ty-3, de resistência a begomovírus, em acessos de tomateiro do Banco de Germoplasma de Hortaliças da Universidade Federal de Viçosa. Os oligonucleotídeos TO302 F/R e FLUW25 F/R foram utilizados em reações de PCR, para verificar a presença de marcadores relacionados aos genes Ty-2 e Ty-3, respectivamente. Observou-se a presença do gene Ty-2, em heterozigose na subamostra BGH-6881 (Solanum peruvianum), e do gene Ty-3, em homozigose nas subamostras BGH-6878, BGH-6897 (S. lycopersicum) e em heterozigose na subamostra BGH-6881. A identificação dos genes de resistência, com reações de PCR, representa um avanço para os programas de melhoramento de tomateiro no Brasil.