SURVIVAL, INDUCTION AND RESUSCITATION OF Vibrio cholerae FROM THE VIABLE BUT NON-CULTURABLE STATE IN THE SOUTHERN CARIBBEAN SEA

The causative agent of cholera, Vibrio cholerae, can enter into a viable but non-culturable (VBNC) state in response to unfavorable conditions. The aim of this study was to evaluate the in situ survival of V. cholerae in an aquatic environment of the Southern Caribbean Sea, and its induction and resuscitation from the VBNC state. V. cholerae non-O1, non-O139 was inoculated into diffusion chambers placed at the Cuare Wildlife Refuge, Venezuela, and monitored for plate, total and viable cells counts. At 119 days of exposure to the environment, the colony count was < 10 CFU/mL and a portion of the bacterial population entered the VBNC state. Additionally, the viability decreased two orders of magnitude and morphological changes occurred from rod to coccoid cells. Among the aquatic environmental variables, the salinity had negative correlation with the colony counts in the dry season. Resuscitation studies showed significant recovery of cell cultivability with spent media addition (p < 0.05). These results suggest that V. cholerae can persist in the VBNC state in this Caribbean environment and revert to a cultivable form under favorable conditions. The VBNC state might represent a critical step in cholera transmission in susceptible areas.

Detection of viable and viable nonculturable Vibrio cholerae O1 through cultures and immunofluorescence in the Tucumán rivers, Argentina

Vibrio cholerae has been sporadically isolated from rivers in Tucumán, Argentina, since the outbreak in 1991. The aim of this study was to determine the environmental reservoir of the bacterium in these rivers, assessing the presence of Vibrio cholerae non-O1 and O1 (the latter both in its viable culturable and non culturable state) and its relationship to environmental physicochemical variables. 18 water samplings were collected in the Salí River (in Canal Norte and Banda) and the Lules River between 2003 and 2005. Physical-chemical measurements (pH, water temperature, electrical conductivity and dissolved oxygen) were examined. Vibrio cholerae was investigated with conventional culture methods and with Direct Immunofluorescence (DFA-VNC) in order to detect viable non culturable organisms. All isolated microorganisms corresponded to Vibrio cholerae non-O1 and non-O139 (Lules 26%, Canal Norte 33% and Banda 41%). The majority was found during spring and summer and correlated with temperature and pH. Non culturable Vibrio cholerae O1 was detected year round in 38 of the 54 water samples analyzed. Application of the Pearson correlation coefficient revealed that there was no relationship between positive immunofluorescence results and environmental physicochemical parameters. Genes coding for somatic antigen O1 were confirmed in all DFA-VNC-positive samples, whereas the virulence-associated ctxA and tcpA genes were confirmed in 24 samples.

Avaliação de populações de possíveis rizobactérias em solos sob espécies florestais

Embora estudos recentes relatem a utilização de RCPC (Rizobactérias Promotoras de Crescimento de Plantas) no Brasil, raríssimos trabalhos avaliam a presença natural dessas espécies bacterianas no solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência de RPCP em duas amostras de solo sob diferentes tipos de manejo, através da construção e do seqüenciamento de bibliotecas de DNA metagenômico. Utilizaram-se oligonucleotídeos específicos para amplificação da região hipervariável do espaço intergênico dos genes ribossomais 16S-23S de DNA extraído de diferentes solos, sob Eucalyptus sp. e sob mata. Os fragmentos obtidos foram inseridos em vetor e clonados. As bibliotecas geraram 495 clones, que foram seqüenciados e identificados através de comparações realizadas pelo software Blast. O solo sob Eucalyptus sp. apresentou maior número de RPCP do que sob mata. Os filos Actinobacteria e Proteobacteria eram maiores no solo sob Eucalyptus sp., estando o filo Firmicutes ausente no solo sob mata. Somente oito espécies diferentes de RPCP foram detectadas: Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Bradyrhizobium japonicum, Bradyrhizobium elkanii, Bradyrhizobium sp., Frankia sp., Pseudomonas fluorescens e Pseudomonas gladioli. O trabalho forneceu valiosos dados sobre a presença de RPCP em solos com espécies florestais e sua possível utilização em reflorestamentos, assim como para o melhor conhecimento desses microrganismos nos solos do Brasil.

Composição diferencial das comunidades bacterianas na rizosfera de variedas de cana-de-açúcar

A cultura da cana-de-açúcar é de extrema importância no cenário agrícola nacional. No entanto, pouco se sabe sobre a estruturação das comunidades microbianas associadas aos solos e às rizosferas de tais plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a estrutura e diversidade das comunidades de bactérias associadas ao solo e à rizosfera de seis variedades de cana-de-açúcar cultivadas no Estado de São Paulo (Brasil). As análises foram realizadas com base em métodos independentes de cultivo, em que a técnica de PCR-DGGE revelou alterações na rizosfera para os grupos de bactérias totais e também para os grupos de Alphaproteobacteria e Betaproteobacteria. Após essa análise, quatro amostras (três de rizosfera e uma de solo) foram usadas para o sequenciamento da região V6 do gene 16S DNAr na plataforma Ion Torrent TM. Essa análise gerou um total de 95.812 sequências, dentro das quais houve a predominância das afiliadas aos filos Actinobacteria, Proteobacteria e Acidobateria . Os resultados revelaram que as comunidades bacterianas na rizosfera são distintas daquelas encontradas no solo. Foi possível ainda observar efeito diferencial de plantas das variedades. Alguns grupos bacterianos apresentaram menor frequência na rizosfera (Acidobacteria ), enquanto outros se mostraram fortemente estimulados pela presença das raízes, comumente para todas as variedades (Betaproteobacteria , Nitrospora e Chloroflexi ), ou em respostas variedade-específicas (Bacilli e Sphingobacteria ).

Microrganismos endofíticos de mandioca de áreas comerciais e etnovariedades em três estados brasileiros

O objetivo deste trabalho foi realizar um levantamento da diversidade de microrganismos endofíticos, em plantas de mandioca (Manihot esculenta Crantz) coletadas de áreas comerciais, no Estado de São Paulo, e de etnovariedades dos estados do Amazonas e Bahia e, também, avaliar seu potencial para fixar N atmosférico e para produzir ácido indolacético. Nos três estados, foram identificadas 47 espécies de microrganismos pertencentes a 27 gêneros. Bacillus spp. foi o mais freqüente em todas as regiões. O maior número de gêneros foi encontrado em plantas provenientes do Estado do Amazonas, que apresenta a maior diversidade de microrganismos endofíticos. Amplificações por PCR do gene nifH foram avaliadas em espécies bacterianas pertencentes às gama-Proteobacteria. Isolados AIA positivos foram obtidos de material coletado em todos os estados, e foram representados por microrganismos pertencentes aos subgrupos gama-Proteobacteria, beta-Proteobacteria, Bacilli e Actinobacteria. A ocorrência de bactérias endofíticas em plantas de mandioca, com capacidade para fixar N atmosférico e produzir AIA in vitro, indica potencial para promover o crescimento da planta.

Cultivable mushroom growth-promoting bacteria and their impact on Agaricus blazei productivity

The objective of this work was to identify growth-promoting bacteria isolated from Agaricus blazei and to evaluate their effect on mushroom mycelial growth and productivity. A total of 56 A. blazei-associated bacterial isolates were obtained from casing soil and identified by 16S rRNA gene sequencing. Bacteria were evaluated as to phosphate-solubilization ability, nitrogen-fixation capability, and secretion of cellulase. Superior isolates were tested for their to effect on A. blazei productivity, micelial growth, and on the contents of the polysaccharide-protein complex and of N, P, K, Ca, and Mg. Bacterial isolates were identified as actinobacteria (60%), firmicutes (20%), and proteobacteria (20%). Among them, ten isolates had phosphate-solubilization ability, eight showed nitrogen-fixation capability, and 12 isolates promoted A. blazei mycelium growth. Bacterial inoculation reduces time till harvest in up to 26 days, increases fresh mushroom yield up to 215%, and increases total polysaccharide-protein complex content twofold when compared to the non-inoculated control. The actinobacteria group is the predominant A. blazei-associated phylum.

TRIAGEM METABÓLICA POR PKS E NRPS EM ACTINOBACTÉRIAS ENDOFÍTICAS DE Citrus reticulata

Polyketides and non-ribosomal peptides are natural products widely found in bacteria, fungi and plants. The biological activities associated with these metabolites have attracted special attention in biopharmaceutical studies. Polyketide synthases act similarly to fatty acids synthetases and the whole multi-enzymatic set coordinating precursor and extending unit selection and reduction levels during chain growth. Acting in a similarly orchestrated model, non-ribosomal peptide synthetases biosynthesize NRPs. PKSs-I and NRPSs enzymatic modules and domains are collinearly organized with the parent gene sequence. This arrangement allows the use of degenerated PCR primers to amplify targeted regions in the genes corresponding to specific enzymatic domains such as ketosynthases and acyltransferases in PKSs and adenilation domains in NRPSs. Careful analysis of these short regions allows the classifying of a set of organisms according to their potential to biosynthesize PKs and NRPs. In this work, the biosynthetic potential of a set of 13 endophytic actinobacteria from Citrus reticulata for producing PKs and NRP metabolites was evaluated. The biosynthetic profile was compared to antimicrobial activity. Based on the inhibition promoted, 4 strains were considered for cluster analysis. A PKS/NRPS phylogeny was generated in order to classify some of the representative sequences throughout comparison with homologous genes. Using this approach, a molecular fingerprint was generated to help guide future studies on the most promising strains.

ISOLAMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE BACTÉRIAS SOLUBILIZADORAS DE FOSFATO DA RIZOSFERA DE Eucalyptus sp.1

RESUMO A inoculação de micro-organismos solubilizadores de fosfato, em conjunto ou não com fungos micorrízicos, pode ser alternativa para a redução dos custos de produção de eucalipto por meio da diminuição dos gastos com fertilizantes fosfatados. Dessa forma, objetivou-se com este trabalho isolar e caracterizar bactérias solubilizadoras de fosfato da rizosfera de Eucalyptussp., visando à sua coinoculação com fungos ectomicorrízicos. Entre os 24 isolados de bactérias originários do solo rizosférico de eucalipto, 12 são do filo γ-Proteobacteria e pertencentes à família Enterobacteriaceae (Enterobacter, Kluyvera e Klebsiella); 9 do filo β-Proteobacteria (Burkholderia); 1 do filo Actinobacteria (Curtobacterium); e 1 do filo Firmicutes (Enterococcus). O índice de solubilização de fosfato, calculado dividindo-se o diâmetro do halo de clareamento pelo diâmetro da colônia, variou de 0 a 11, sendo Enterococcus avium a espécie com o maior potencial de solubilização de CaHPO4in vitro. A produção de acidez em meio glicose-extrato de levedura pelos isolados bacterianos rizosféricos foi significativa, no entanto a capacidade de solubilização de CaHPO4 não se correlacionou com a acidificação do meio. Alguns isolados bacterianos promoveram forte inibição do crescimento de Pisolithus sp., isolado H4111, enquanto outros não causaram esse fenômeno. Os isolados RE 56 (Enterococcus avium), RE 41 (Burkholderia cepacea), RE 52 e RE 30 (ambos Burkholderia pyrrocinia) foram aqueles que apresentaram maior potencial para utilização em experimentos de coinoculação com fungos ectomicorrízicos.

Diversity of 16S rRNA genes from bacteria of sugarcane rhizosphere soil

Sugarcane is an important agricultural product of Brazil, with a total production of more than 500 million tons. Knowledge of the bacterial community associated with agricultural crops and the soil status is a decisive step towards understanding how microorganisms influence crop productivity. However, most studies aim to isolate endophytic or rhizosphere bacteria associated with the plant by culture-dependent approaches. Culture-independent approaches allow a more comprehensive view of entire bacterial communities in the environment. In the present study, we have used this approach to assess the bacterial community in the rhizosphere soil of sugarcane at different times and under different nitrogen fertilization conditions. At the high taxonomic level, few differences between samples were observed, with the phylum Proteobacteria (29.6%) predominating, followed by Acidobacteria (23.4%), Bacteroidetes (12.1%), Firmicutes (10.2%), and Actinobacteria (5.6%). The exception was the Verrucomicrobia phylum whose prevalence in N-fertilized soils was approximately 0.7% and increased to 5.2% in the non-fertilized soil, suggesting that this group may be an indicator of nitrogen availability in soils. However, at low taxonomic levels a higher diversity was found associated with plants receiving nitrogen fertilizer. Bacillus was the most predominant genus, accounting for 19.7% of all genera observed. Classically reported nitrogen-fixing and/or plant growth-promoting bacterial genera, such as Azospirillum, Rhizobium, Mesorhizobium, Bradyrhizobium, and Burkholderia were also found although at a lower prevalence.