Caracterização de isolados de Diplodia pinea da região Sul do Brasil por meio da compatibilidade micelial e de marcadores RAPD

RESUMO O objetivo do trabalho foi caracterizar quatro isolados de Diplodiapinea da região Sul do Brasil e estimar sua variabilidade genética, baseados na compatibilidade vegetativa e marcadores RAPD. Na compatibilidade vegetativa, os isolados foram pareados em placas de Petri com meio BDA e formaram linhas escuras quando incompatíveis e linhas claras cotonosas quando incompatíveis. Para a caracterização molecular dos isolados, a extração de DNA foi realizada em amostras obtidas de micélio cultivado em meio BDA dos isolados originais e os monospóricos derivados. O DNA das amostras foi avaliado em reação de polimerase em cadeia (PCR), utilizando onze sequências diferentes de primers RAPD inespecíficos. O agrupamento dos morfotipos foi realizado pelo método UPGMA e coeficiente de similaridade de Jaccard. Somente um marcador RAPD mostrou polimorfismo, indicando que os isolados apresentam pequena divergência genética, porém suficiente para indicar mais de morfotipo presente.

Caracterização biológica e molecular da interação de Drechslera avenae (Eidam) Sharif com cultivares e linhagens de aveia (Avena sativa L.)

A helmintosporiose, incitada por Drechslera avenae (teleomorfo, Pyrenophora avenae), constitui fator limitante à produção e à qualidade do grão de aveia (Avena sativa L). A caracterização biológica e molecular da interação aveia - D. avenae pode contribuir para o manejo e a determinação de estratégias de controle da doença. Para a caracterização biológica, foram avaliadas trinta cultivares de aveia quanto à percentagem de área foliar com sintomas da doença e o tipo de lesão, inicialmente sob condições de inoculação artificial com três isolados do fungo e, após, no campo, sob condições naturais de infecção. Os resultados demonstraram haver interações significativas entre os genótipos da planta e isolados do patógeno. Classificaram-se como mais resistentes ao fungo OR 4, UFRGS 7, UFRGS 14, UFRGS 18 e UPF 19. Para a caracterização molecular da interação, cinco genótipos (CTC 5, ORLA 975, preta-comum, UFRGS 18 e UPF 17), não inoculados e inoculados com dois isolados do fungo, foram investigados para a análise de expressão diferencial de genes após 12, 24 e 72 horas após a inoculação. A partir do RNA total extraído das plantas submetidas aos tratamentos, realizaram-se a síntese de cDNA (RT-PCR), o isolamento de cDNAs expressados diferencialmente e a produção de sondas para a verificação de mRNAs induzidos, os quais foram hibridizados por meio de “Southern blot” e “Reverse Northern”. Foram observadas diferenças na expressão de genes, em nível de mRNA, entre plantas sadias e infectadas, tendo-se obtido sete fragmentos de cDNAs relacionados à interação com D. avenae, os quais foram comparados quanto a sua similaridade com seqüências depositadas no banco de dados do Genbank. Pela análise de “Reverse Northern”, pôde-se identificar um cDNA denominado E3-IFCO, relacionado com a resposta de defesa da planta.

Caracterização da variabilidade genética em isolados de Xanthomonas albilineans oriundos de diferentes regiões do Brasil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Identificação e caracterização de genes cry3, vip1, vip2 E vip1/vip2 em isolados de Bacillus thuringiensis E toxicidade em larvas de Anthonomus grandis (Boheman, 1883) (Coleoptera: curculionidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização morfológica, patogênica, de Mating-type e genética de isolados de Cylindrocladium spp. e cylindrocladiella spp

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização fenotípica de indicadores bacterianos da qualidade dos camarões frescos (Macrobrachium amazonicum - Heller, 1862) comercializados em feiras livres de Macapá, Estado do Amapá.

O município de Macapá está localizado na região Norte do país e, devido sua riqueza em ambientais naturais, águas dulcícolas e facilidade de acesso à captura do camarão-da-Amazônia (Macrobrachium amazonicum - Heller, 1862) sua comercialização se torna relevante tanto no aspecto socioeconômico como cultural, uma vez que o pescado é a principal fonte de proteína da população. Geralmente a comercialização em feiras livres não é realizada de forma adequada, não obedecendo aos protocolos vigentes com relação aos seus aspectos higiênicosanitários. Deste modo, gera um ambiente ainda mais propicio para a proliferação de bactérias, visto que o camarão por apresentar altos índices de proteína, favorece ainda mais aumento do potencial de risco. A veiculação de bactérias patogênicas por alimentos é um problema de saúde pública no Amapá, posto que, ainda não há fiscalizações que atuem em toda a cadeia produtiva, inclusive na forma de manuseio e exposição do pescado nas feiras. Este trabalho teve como objetivo caracterizar fenotipicamente os isolados bacterianos de Staphylococcus aureus, Salmonella spp, Escherichia coli e Aeromonas spp vislumbrando avaliar a qualidade de camarões frescos com cascas, comercializados em feiras-livres de Macapá-AP e sua relevância em Saúde Pública. Foram analisadas 20 amostras de camarões provenientes de 5 feiras livres. As análises foram realizadas no Laboratório Central de Saúde Pública do Amapá (LACEN-AP) e no Laboratório Especial de Microbiologia Aplicada (LEMA) da UNIFAP. Para tal, uma vez adquiridos os camarões foram imediatamente transferidos para sacos de poliestireno estéreis, onde foi acrescentado meio de cultura seletivo e por meio da técnica de enxaguadura de toda a superfície dos camarões com casca. As amostras obtidas foram acondicionadas em caixas isotérmicas com gelo e transportadas até os laboratórios para análise. Após o período de incubação, alíquotas das culturas primárias, foram semeadas conforme os protocolos descritos pela American Public Health Association em seu Compendium of methods for the microbiological examination of foods. 4th ed. 2001 e suas adaptações descritas nos procedimentos operacionais padrão dos laboratórios participantes: LACEN-AP e LEMA - UNIFAP. A identificação bioquímica das espécies foram realizadas no LACEN-AP através dos protocolos do equipamento Vitek Plus System (bioMérieux, Inc.Durham, NC-USA) com posterior confirmação pelo Centro de Referência Nacional de Cólera e outras Enteroinfecções Bacterianas do Instituto Osvaldo Cruz (FIOCRUZ). Os resultados revelaram que das 20 amostras analisadas, em nenhuma delas foram identificadas bactérias do Gênero Aeromonas spp. e Staphylococcus aureus, porém 9 delas revelaram crescimento de E. coli e 6 de Salmonella spp. e E. coli resultados em desacordo com os limites satisfatórios quanto à adequada segurança alimentar. Desta maneira os resultados demonstraram que há riscos de adquirir doenças transmitidas por alimentos ao consumir esses produtos. Esses dados indicam valiosos conhecimentos para a promoção do intercâmbio entre a vigilância epidemiológica e sanitária, permitindo monitorar aspectos clínicos, ambientais e alimentares apresentando-se como uma poderosa arma na defesa contra doenças endêmicas e epidêmicas veiculadas por alimentos.

Occurrence and molecular characterization of Cryptosporidium spp. isolated from domestic animals in a rural area surrounding Atlantic dry forest fragments in Teodoro Sampaio municipality, State of São Paulo, Brazil

The aim of this study was to assess the occurrence of Cryptosporidium in domestic animals in rural properties surrounding rain forest fragments within the municipality of Teodoro Sampaio, southeastern Brazil. Conventional sucrose flotation method followed by molecular characterization of the parasites by sequencing PCR products amplified from SSU rRNA gene were used. Stool samples were collected from domestic animals raised as pets and livestock in all rural properties surrounding three forest fragments. Samples from cattle (197), equine (63), pigs (25), sheep (11), and dogs (28) were collected from 98 rural properties. The frequency of occurrence of Cryptosporidium within each animal species was 3.0% (6/197) among cattle and 10.7% (3/28) among dogs. Cryptosporidium was not detected in stool samples from equine, sheep, and pigs. All sequences obtained from the six samples of calves showed molecular identity with Cryptosporidium andersoni while all sequences from dog samples were similar to C. canis. The frequency of occurrence of Cryptosporidium in these domestic animal species was low. The absence of C. parvum in the present study suggests that the zoonotic cycle of cryptosporidiosis may not be relevant in the region studied. The presence of Cryptosporidium species seldom described in humans may be, otherwise, important for the wild fauna as these animals are a source of infection and dissemination of this protozoan to other animal species. The impact and magnitude of infection by C. andersoni in wild ruminants and C. canis in wild canids have to be assessed in future studies to better understand the actual importance of these species in this region.

Molecular characterization of Cryptosporidium spp. from HIV infected patients from an urban area of Brazil

Cryptosporidium spp. are important cause of enteric disease in humans, but may also infect animals. This study describes the relative frequency of several Cryptosporidium species found in human specimens from HIV infected patients in the São Paulo municipality obtained from January to July 2007. Sequence analysis of the products of nested-PCR based on small subunit rRNA and Cryptosporidium oocyst wall protein coding genes revealed 17 (63.0%) isolates of C. hominis, four (14.8%) C. parvum, five (18.5%) C. felis and one (3.7%) C. canis. These findings suggest that, in urban environments of Brazil, the cat adapted C. felis may play a potential role in the zoonotic transmission of cryptosporidiosis whereas the anthroponotic transmission of cryptosporidiosis caused by C. hominis seems to predominate.

Potencial da diversidade microbiana dos Açores na saúde : screening, purificação e caracterização de uma enzima trombolítica

Dissertação de Mestrado, Mestrado em Ciências Biomédicas, 8 de Maio de 2015, Universidade dos Açores.

Molecular epidemiology and evolution of HIV-1 in Portugal and portuguese speaking african countries

The aims of this thesis were to better characterize HIV-1 diversity in Portugal, Angola, Mozambique and Cape Verde and to investigate the origin and epidemiological history of HIV-1 in these countries. The impact of these issues in diagnosis, disease progression and susceptibility to ARV therapy was also investigated. Finally, the nature, dynamics and prevalence of transmitted drug resistance (TDR) was determined in untreated HIV-1 infected patients. In Angola, practically all HIV-1 genetic forms were found, including almost all subtypes, untypable (U) strains, CRFs and URFs. Recombinants (first and second generation) were present in 47.1% of the patients. HIV/AIDS epidemic in Angola probably started in 1961, the major cause being the independence war, subsequently spreading to Portugal. In Maputo, 81% of the patients were infected with subtype C viruses. Subtype G, U and recombinants such as CRF37_cpx, were also present. The results suggest that HIV-1 epidemic in Mozambique is evolving rapidly in genetic complexity. In Cape Verde, where HIV-1 and HIV-2 co-circulate, subtype G is the prevailed subtype. Subtypes B, C, F1, U, CRF02_AG and other recombinant strains were also found. HIV-2 isolates belonged to group A, some being closely related to the original ROD isolate. In all three countries numerous new polymorphisms were identified in the RT and PR of HIV-1 viruses. Mutations conferring resistance to the NRTIs or NNRTIs were found in isolates from 2 (2%) patients from Angola, 4 (6%) from Mozambique and 3 (12%) from Cape Verde. None of the isolates containing TDR mutations would be fully sensitive to the standard first-line therapeutic regimens used in these countries. Close surveillance in treated and untreated populations will be crucial to prevent further transmission of drug resistant strains and maximize the efficacy of ARV therapy. In Portugal, investigation of a seronegative case infection with rapid progression to AIDS and death revealed that the patient was infected with a CRF14_BG-like R5-tropic strain selectively transmitted by his seropositive sexual partner. The results suggest a massive infection with a highly aggressive CRF14_BG like strain and/or the presence of an unidentified immunological problem that prevented the formation of HIV-1-specific antibodies. Near full-length genomic sequences obtained from three unrelated patients enabled the first molecular and phylogenomic characterization of CRF14_BG from Portugal; all sequences were strongly related with CRF14_BG Spanish isolates. The mean date of origin of CRF14_BG was estimated to be 1992. We propose that CRF14_BG emerged in Portugal in the early 1990s, spread to Spain in late 1990s as a consequence of IDUs migration and then to the rest of Europe. Most CRF14_BG strains were predicted to use CXCR4 and were associated with rapid CD4 depletion and disease progression. Finally, we provide evidence suggesting that the X4 tropism of CRF14_BG may have resulted from convergent evolution of the V3 loop possibly driven by an effective escape from neutralizing antibody response.

Caracterização fenotípica e molecular de genitores de feijão tipo carioca quanto à resistência a patógenos

O objetivo deste estudo foi a caracterização fenotípica e molecular de 31 genótipos de feijão do tipo carioca, quanto à resistência aos patógenos da antracnose, ferrugem e mancha-angular. Foram realizadas inoculações com 13 patótipos de Colletotrichum lindemuthianum, dois de Uromyces appendiculatus e sete de Pseudocercospora griseola. Na caracterização molecular, foram utilizados cinco marcadores moleculares previamente identificados, ligados a diferentes alelos de resistência aos patógenos. Sete genótipos apresentaram resistência a 12 patótipos de C. lindemuthianum. Nove genótipos apresentaram resistência a cinco patótipos de P. griseola. Dez genótipos foram resistentes aos patótipos de U. appendiculatus. As linhagens VC 2, VC 3 e VC 5, além da Rudá-R (linhagem piramidada com cinco genes que conferem resistência a alguns patótipos de antracnose, ferrugem e mancha-angular), foram as que se destacaram quanto à resistência múltipla aos patógenos acima citados. Foi detectado polimorfismo molecular entre a maioria dos genótipos com a Rudá-R, o que indica a possibilidade de uso dos marcadores moleculares SCARF10, SCARY20, SCARAZ20, SCARH13 e OPX11.

Identidade e propriedades de isolados de potyvírus provenientes de Capsicum spp.

Vinte isolados virais provenientes de Capsicum spp. foram coletados em Minas Gerais, São Paulo, Espírito Santo e Rio de Janeiro visando definir a etiologia dos mosaicos. Para a caracterização biológica realizou-se teste de gama de hospedeiros e inoculação em cultivares diferenciadoras de pimentão (Capsicum annuum). Dois isolados provenientes de batata (Solanum tuberosum) (PVY N-BR e PVY O-BR) foram utilizados como controles. Os resultados indicaram considerável grau de variabilidade biológica entre os isolados, embora todos tenham sido identificados preliminarmente como Potato virus Y (PVY). A reação das cultivares diferenciadoras classificou os isolados como patótipo 1 ou 1.2 de PVY. Anti-soros foram produzidos a partir de partículas virais purificadas de um isolado fraco e um forte. O uso desses anti-soros em ELISA indireto levou a resultados positivos contra os isolados testados. Os anti-soros reagiram também contra PVY N-BR e PVY O-BR, embora este último tenha apresentado reação mais fraca. Para caracterização molecular, seqüenciaram-se os genes da polimerase (NIb) e da proteína capsidial (cp), e da região 3' não-traduzida (3'NTR) de isolados biologicamente distintos. A análise filogenética confirmou a identidade de seis isolados como Pepper yellow mosaic virus (PepYMV), um potyvírus descrito recentemente infetando pimentão no Brasil. Esse resultado sugere que o PepYMV pode ser a espécie de potyvírus predominante em Capsicum spp. no Brasil. O fato de isolados de PepYMV apresentarem gama de hospedeiros semelhante à do PVY, e de os dois vírus apresentarem relacionamento sorológico, ressalta a utilidade da análise molecular para a classificação de potyvírus provenientes de Capsicum spp.

Diversidade patogênica e molecular de Ralstonia solanacearum da região amazônica brasileira

Foi avaliada a diversidade de isolados de Ralstonia solanacearum obtidos de tomateiro e de outras hospedeiras com sintomas de murcha bacteriana na região amazônica. Os isolados foram identificados quanto à biovar e separados em graus de virulência em plantas de tomate, pimentão e chicória da Amazônia (Eryngium foetidum). Dos 70 isolados, 53 pertenciam à biovar 1, quatro à biovar N2 e 13 à biovar 3, confirmando a predominância da biovar 1 em tomateiro no Estado do Amazonas. O agrupamento dos isolados mostrou três classes distintas de virulência em tomate, sendo 44,3% dos isolados altamente virulentos, 37,1% medianamente virulentos e 18,6% fracamente virulentos. O agrupamento em pimentão classificou 20% de isolados como altamente virulentos, 27,1% como medianamente virulentos e 52,9% como fracamente virulentos. Quando inoculados em chicória da Amazônia, somente o isolado de chicória provocou murcha nesta hospedeira, sugerindo uma especificidade pouco comum para R. solanacearum. Na caracterização molecular, 46 isolados de tomateiro e 18 de outras 10 hospedeiras, coletados em áreas de terra-firme e de várzea, foram comparados por BOX-PCR. Os perfis genômicos revelaram alto grau de polimorfismo entre os isolados, divididos em cinco grupos, sem correlação entre hospedeira de origem, biovar, ecossistema ou local de coleta. O isolado de chicória da Amazônia foi o mais divergente, com apenas 6,4% de similaridade em relação aos demais. Os isolados de tomateiro estavam representados em três grupos. Os quatro isolados de tomateiro da biovar N2 formaram um agrupamento distinto dos isolados das demais biovares presentes na Amazônia.

Caracterização morfológica e fisiológica de isolados de Colletotrichum sp. causadores de antracnose em solanáceas

A antracnose é uma doença freqüente nas hortaliças solanáceas. O agente causal é reportado como o fungo Colletotrichum gloeosporioides. Neste trabalho caracterizou-se a morfologia e a fisiologia de Colletotrichum sp. obtidos de pimenta, pimentão e jiló. A caracterização morfológica se baseou no tamanho e forma dos conídios e na forma dos apressórios de 30 isolados. A caracterização fisiológica foi baseada no crescimento em diferentes temperaturas, utilização de diferentes fontes de carbono e sensibilidade ao fungicida benomyl. Quinze isolados foram cultivados em meio BDA, nas temperaturas de 10, 15, 20, 25, 28, e 30ºC. Trinta e dois isolados foram cultivados em meio mínimo acrescido de glicose, frutose, lactose, maltose, sacarose ou amido. Além disso, 43 isolados foram cultivados em meio BDA suplementado com 0, 1, 10 e 100 mig/mL de benomyl. Os isolados de jiló apresentaram menor sensibilidade ao benomyl e predominância de conídios fusiformes, com ápices afilados e menores dimensões, características semelhantes às citadas para C. acutatum. Os isolados de pimentão e pimenta apresentaram alta sensibilidade ao benomyl e predominância de conídios cilíndricos com ápices arredondados, características citadas para C. gloeosporioides. Apressórios de formato irregular, circular e ovalado foram observados independente do hospedeiro de origem do isolado. O amido foi a fonte de carbono que proporcionou maior desenvolvimento micelial para a maioria dos isolados. A temperatura ótima de desenvolvimento, para todos os isolados, foi próxima a 25ºC, exceto para um único isolado de pimenta, com maior desenvolvimento a 28ºC. A velocidade de crescimento micelial para todos os isolados, em todas as temperaturas testadas, foi semelhante à apresentada pelo isolado padrão de C. acutatum usado no teste. Os isolados de pimentão e pimenta foram os que mostraram maior variabilidade para as características estudadas. Finalmente, ficou demonstrado que C. acutatum também está associado à antracnose nessas solanáceas.

Variabilidade genética em isolados de Curtobacterium flaccumfaciens

A cultura do feijoeiro está sujeita à incidência de várias doenças que acarretam perdas significativas na produção, dentre as quais encontra-se a murcha-de-curtobacterium ou murcha bacteriana, causada por Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens (Cff). Atualmente a murcha-de-curtobacterium tem se constituído em um novo problema para a cultura do feijoeiro em várias regiões brasileiras. A resistência genética tem sido o meio mais eficiente no controle da doença, porém a possibilidade da existência de variabilidade genética presente em isolados de Cff, pode ser uma conseqüência maléfica ao melhoramento visando a obtenção de cultivares de feijoeiro resistentes, especialmente na estabilidade e durabilidade da resistência. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo o estudo da variabilidade genética de 26 isolados de Curtobacterium flaccumfaciens, 20 dos quais provenientes de feijoeiro (Cff), coletados em diferentes regiões do Brasil, quatro provenientes de coleções internacionais (Cff) e dois endofíticos de citros (C. flaccumfaciens). Foram utilizados dois pares de oligonucleotídeos, CffFOR2-CffREV4 e CF4-CF5, avaliando-se na especificidade em reação de PCR, para a caracterização dos 26 isolados. No estudo da variabilidade genética, utilizou-se da técnica rep-PCR e os iniciadores REP, ERIC e BOX. A partir do padrão eletroforético gerado pela amplificação dessas seqüências repetitivas no DNA genômico dos 26 isolados bacterianos, foram realizadas análises pertinentes (UPGMA SM) e obtenção de um dendograma. Considerando-se um índice de similaridade de 75%, os isolados foram distribuídos em quatro grupos distintos. Os isolados de Cff provenientes do Paraná e DF foram separados em grupos diferentes, enquanto que isolados endofíticos de citros não formaram um grupamento distinto dos de feijoeiro. Os isolados procedentes do Estados de São Paulo mostraram-se geneticamente heterogêneos, alguns se agruparam com o isolado de USA, Santa Catarina e de citros, enquanto outros agruparam-se com isolados provenientes da França e Paraná. A avaliação da especificidade dos dois pares de oligonucleotídeos, mostrou que os oligonucleotídeos CffFOR2-CffREV4 detectaram todos os 26 isolados. Os oligonucleotídeos CF4-CF5 apresentaram menor especificidade não detectando dois isolados de Cff de feijoeiro (2928) e (2936) e os isolados endofíticos de citros. Portanto como ferramenta para detecção de Cff em feijoeiro os oligonucleotídeos CffFOR2-CffREV4 revelaram ser os mais indicados.