Expressão e purificação da proteína E3 do vírus chikungunya (CHIKV)

RESUMO: O vírus chikungunya (CHIKV) é um vírus de RNA, com invólucro, da família Togaviridae, transmitido por mosquitos Aedes spp. Distribuído por largas regiões de África e Ásia, causa grandes epidemias de artrite grave. A semelhança de sintomas com outras doenças como a dengue e a malária e a persistência de IgM específicas, dificultam o diagnóstico da infeção por CHIKV. A deteção no sangue de E3, uma glicoproteína viral secretada, a incluir num ensaio imunoenzimático poderá melhorar o diagnóstico nos países onde as técnicas de biologia molecular são de difícil acesso. Para testar a utilidade de E3 num ensaio de diagnóstico, esta deverá ser expressa em quantidade, purificada e usada para produção de anticorpos específicos. Para expressar E3 numa forma solúvel, suscetível de ser purificada num único passo cromatográfico sem proteases, recorreu-se à estratégia da fusão com o domínio de ligação à quitina (CBD)-inteína (IMPACT™ System, NEB). A sequência codificadora de E3 foi amplificada a partir de RNA viral, clonada em pTYB21 e expressa em E. coli como uma proteína de fusão insolúvel de 64 kDa. A expressão a 12ºC induzida por IPTG 0,1 mM aumentou a solubilidade de CBD-inteína-E3. A aplicação de lisados celulares em colunas de quitina originou a retenção de CBD-inteína-E3 na matriz. Porém, a autoclivagem da inteína na coluna, induzida com reagentes tiol, foi pouco eficiente e mesmo a proteína E3 separada não eluiu da coluna. E3 foi ainda expressa em E. coli com uma cauda de seis histidinas (E3[His]6) por clonagem no vetor pET28b(+). Lisados celulares aplicados em colunas de níquel permitiram a eluição de uma proteína de 9 kDa, compatível com a massa molecular estimada para E3[His]6, ainda que com outros contaminantes proteicos. A identidade da proteína de 9 kDa será confirmada pela indução de anticorpos com esta preparação e reatividade daqueles com células infetadas com CHIKV.----------------ABSTRACT: Chikungunya virus (CHIKV) is an enveloped, positive strand RNA virus belonging to the family Togaviridae. Transmitted by Aedes spp mosquitoes, CHIKV causes large epidemics of severe arthritogenic disease in Africa and Asia and represents a serious threat in countries where vectors are present. Symptoms similarity with other diseases, e.g. dengue and malaria, along with CHIKV IgM persistence turns accurate CHIKV diagnosis a difficult task in low-income countries. Detection of E3, a small secreted viral glycoprotein, to be included in an immunoenzymatic test was envisaged as a possible improvement in CHIKV diagnosis. To test the diagnostic value of E3, recombinant E3 should be expressed and purified to generate antibodies. In order to express CHIKV E3 in a soluble form amenable to purification by a single step affinity chromatography, the chitin binding domain (CBD)-intein fusion strategy without proteases (IMPACT™ System, NEB) was employed. The E3 coding sequence was amplified from viral RNA, cloned in pTYB21 and expressed in E. coli ER2566 as an insoluble 64 kDa CBD-intein-E3 fusion protein. Solubility was partially achieved by lowering the expression temperature to 12ºC and the inducer (IPTG) concentration to 0.1 mM. Clarified cell lysate loaded onto a chitin column allowed ligation of the fusion protein but the intein-mediated cleavage efficiency was low and E3 failed to elute from the column as demonstrated by SDS-PAGE. E3 was further expressed with a six histidine tag, E3[His]6, employing the pET System (Novagen). E3[His]6 was expressed in E. coli Rosetta (30ºC, 0.4 mM IPTG) as a 9 kDa protein. Soluble cell extracts in 20-40 mM imidazole, applied onto a nickel column and eluted with 500 mM imidazole yielded a protein preparation enriched in the 9kDa protein. The 9 kDa will be used as antigen to generate antibodies that upon reaction with CHIKV infected cells will confirm its identity.

Estudo da expressão génica da Legionella pneumophila estirpe paris após co-cultura em Acanthamoeba castellanii

RESUMO: A Legionella é um bacilo Gram-negativo que replica dentro de protozoários como Acanthamoeba castellanii (A. castellanii) e no interior de macrófagos alveolares humanos, podendo resultar numa pneumonia grave. A Legionella em meio líquido tem um ciclo de vida bifásico, apresentando traços replicativos na fase exponencial e expressando factores transmissíveis na fase estacionária. Estudos recentes demonstraram que a Legionella precisa de assegurar um tempo preciso no seu ciclo de vida para efectuar com êxito a infecção das células hospedeiras. Muitos modelos de estudo foram desenvolvidos a fim de aumentar o conhecimento sobre o ciclo de vida intracelular e identificar os genes necessários para a modulação da célula hospedeira. Embora o conhecimento sobre a interacção bactéria-hospedeiro ainda seja limitado, parece que esta interacção gera um conjunto de características de virulência permitindo que a bactéria infecte células fagocíticas humanas e cause doença. O objectivo do presente projecto de investigação foi investigar e seleccionar genes críticos para a infecciosidade da Legionella pneumophila estirpe Paris (Lp Paris), desenhar e optimizar uma técnica de PCR em tempo real para o estudo da expressão génica e comparar o perfil de expressão da Lp Paris antes e depois da co-cultura em A. castellanii. Os resultados mostraram que oito dos 12 genes em estudo alteraram a sua expressão relativa após co-cultura em A. castellanii quando os ensaios foram realizados com culturas de Lp Paris na fase estacionária precoce (cinco foram induzidos e três reprimidos) Quando os ensaios foram realizados com culturas de Lp Paris na fase estacionária tardia 11 genes apresentaram repressão na sua expressão relativa. Analisando os resultados, concluímos que o perfil de expressão de Lp Paris foi modificado pela interacção com A. castellanii, no entanto essa mudança foi dependente da fase do seu ciclo de vida.-------ABSTRACT: Legionella is a pathogenic Gram-negative bacterium that replicates not only within aquatic protozoa like Acanthamoeba castellanii (A. castellanii), but also within human alveolar macrophages, which can result in a severe pneumonia. Legionella has a biphasic life cycle in broth, where exponential phase cultures display replicative traits and stationary bacteria express transmissive factors. Recent studies demonstrated that for successful infection of host cells, Legionella needs to ensure a precise timing of its life cycle. Many models of study were developed in order to learn about the intracellular life cycle and to identify the genes necessary for the host cell modulation. Although knowledge about the bacteria-host interaction is still limited, it appears that this interaction generate a pool of virulence traits, allowing the bacterium to infect human phagocytic cells and cause disease. The purpose of the present study was to investigate and select de critical genes for the infectivity of Legionella pneumophila strain Paris (Lp Paris), design and optimize a real time PCR technique for gene expression study and compare the expression profile of Lp Paris before and after co- culture of A. castellanii. The results show that eight of 12 genes in study changed its relative expression after coculture in A. castellanii when we performed the intracellular assays with early stationary phase Lp Paris cultures (five were induced and tree were repressed). When we performed the intracellular assays with late stationary phase Lp Paris cultures 11 genes showed a repressed relative expression. Analysing the results, we conclude that the expression profile of Lp Paris was modified by interaction with A. castellanii but this change was dependent of the timing of its life cycle.

Evolução de genótipos de Streptococcus agalactiae associados a colonização na grávida

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Microbiologia Médica

Novas estratégias no combate à tuberculose: a NADH-MENAQUINONA desidrogenase do tipo II de Mycobacterium tuberculosis

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Microbiologia Médica

O papel de determinantes plasmídicos na resistência a compostos antimicrobianos em Staphylococcus aureus

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Microbiologia médica

Estudo da microflora do megaesôfago chagásico

Pacientes portadores de megaesôfago chagásico foram submetidos à endoscopia digestiva alta e coleta do material com pinças e sondas especiais, em condições estéreis. Foram realizadas quatro coletas, sendo uma do líquido de estase e três fragmentos da mucosa esofagiana respectivamente a um, três e cinco centímetros da transição esôfago-gástrica (linha Z). O material foi enviado em meio de cultura aos laboratórios de microbiologia e de anatomia patológica para a identificação dos germes presentes. Posteriormente, os resultados foram correlacionados ao grau de evolução do megaesôfago segundo a classificação de Ferreira-Santos. Observou-se que é alta a incidência de germes patogênicos no megasôfago, independentemente do grau de dilatação, transformando a cirurgia para o tratamento desta afecção em potencialmente contaminada. Não houve diferença significativa quanto à positividade das culturas em relação ao grau de dilatação esofágica.

Parâmetros agronômicos da cultura do trigo (Triticum aestivum L.) em função de diferentes concentrações de Azospirillum brasiliense e métodos de inoculação.

O uso de inoculantes à base de Azospirillum brasilense vem crescendo no Brasil, como substituição parcial da adubação nitrogenada na cultura do trigo (Triticum aestivum L.). Contudo, a nova tecnologia pode ser afetada pela incompatibilidade com os agrotóxicos utilizados nos tratamentos de sementes. Visando verificar alternativas à aplicação tradicional de inoculantes via sementes, o objetivo deste estudo foi verificar o efeito de doses de inoculante com A. brasilense e métodos de inoculação. O ensaio foi conduzido em casa de vegetação na Embrapa Soja, em Londrina-PR, com trigo (cv. Gaivota) recebendo 1 e 2,5 doses de inoculante (200 e 500 mL 50 kg-1 sementes, respectivamente) e métodos de inoculação [via semente (IS), sulco (ISC), pulverização foliar (IPF) e solo (IPS)] com 75% da dose recomendada de N-mineral (60 kg N ha-1), além de testemunhas sem inoculação e com 100% e 75% N. Foi avaliada a produção de biomassa de plantas (massa da parte aérea seca, MPAS e massa de raízes secas, MRS), N total acumulado na parte aérea (NTPA), teor de clorofila (TC), volume de raízes (VR) e número de perfilhos (NP). Os dados foram submetidos à ANAVA (Duncan, p?0,05). Constatou-se diferença significativa de MRS no tratamento com IPF e 1 dose de inoculante, proporcionando um incremento de 62% em relação à testemunha não inoculada e com 100% N. Esse tratamento também resultou em aumento significativo no NP. Do mesmo modo, o tratamento com IPF com 2,5 doses resultou em aumento significativo de 22,9% no TC em relação à testemunha não inoculada com 75% N. Foi possível observar o efeito positivo de A. brasilense mesmo quando aplicado após a emergência das plântulas. Para o NTPA, o tratamento com IS e 1 dose foi estatisticamente superior em relação ao tratamento não inoculado e com 75% N. A MPAS e o VR não foram influenciados pelos tratamentos. Deste modo, a inoculação por pulverização foliar pode representar uma alternativa à inoculação tradicional nas sementes, podendo ser empregada em situações que haja incompatibilidade com produtos químicos usados no tratamento de sementes.

Triagem de hidrolases por metagenômica de solos agrícolas do Norte do Paraná.

Hidrolases englobam um grupo de enzimas que catalisam a quebra de ligações covalentes em reação com água; entre elas estão as proteases, amilases, lipases, pectinases, celulases e catalases. Essas enzimas são muito importantes, com ampla utilização na indústria em geral. O solo é um ambiente muito rico e diverso em microrganismos, sendo considerado a maior fonte para obtenção de substâncias, enzimas e antibióticos, por exemplo. Com a metagenômica, passou a ser possível acessar melhor esse potencial microbiano, permitindo a descoberta de novos genes e biomoléculas. Neste estudo foram coletadas amostras de solos (0-10 cm de profundidade) do norte do Paraná visando buscar hidrolases microbianas funcionais. Foi realizada a extração do DNA de um Latossolo Vermelho Eutroférrico sob quatro manejos de solo e de culturas distintos e as amostras foram submetidas ao sequenciamento utilizando a plataforma 454 (Applied Science). As sequências de DNA foram comparadas com o banco de dados não redundante (NR) do NCBI (National Center for Biotechnology Information) e KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) para busca de similaridade com proteases, amilases, lipases, pectinases, celulases e catalases. A partir do DNA total foram realizadas reações de PCR (Polymerase Chain Reaction) com primers degenerados direcionados para a amplificação de pectinases, celulases e lacases e os produtos de PCR foram purificados com Purelink kit (Invitrogen®) e sequenciados (ABI 3500xL, Aplied Biosystems®). A comparação com as sequências do NCBI e KEGG resultou na identificação de 1.137 sequências com grande similaridade com a enzima lacase; 16.883 sequências para celulase; 2.001 para pectinase; 1.006 para amilase; e 3.725 para lipase. Esses resultados mostram que esses solos agrícolas representam uma fonte importante de recursos biológicos para aplicação industrial, principalmente de enzimas celulases. Até o presente momento, o sequenciamento de 26 produtos amplificados por PCR apresentou identidade para uma amostra, que foi identificada como a enzima celulase.

Efeito da adição de metabólitos secundários em componentes de produção de soja, inoculada com Bradyrhizobium e coinoculada com Azospirillum.

A eficiência da fixação biológica de nitrogênio (FBN) em soja (Glycine max) tem possibilitado altos rendimentos de grãos à cultura, sem a necessidade de aplicação do fertilizante nitrogenado. Devido à importância desse processo biológico para a cultura da soja, o emprego de técnicas que possam garantir os benefícios da FBN torna-se necessário. O objetivo desse trabalho foi avaliar a influência de metabólitos secundários (Fatores Nod, oligossacarídeos lipoquitínicos) nos componentes de produção em soja inoculada com Bradyrhizobium e coinoculada com Azospirillum. Foi conduzido um experimento a campo na Embrapa Soja, Londrina, PR (23°12' S e 51°11' W, altitude de 585 m e clima Cfa, segundo Köppen), durante a safra 2013/2014. O delineamento foi em blocos casualizados, com seis repetições. Os tratamentos foram: T1 ? Controle (sem inoculação - SI e sem N); T2 ? Controle nitrogenado (SI e com N: 100 kg ha-1 na semeadura e 100 kg ha-1 no florescimento); T3 ? Inoculado com Bradyrhizobium; T4 ? Coinoculação (Bradyrhizobium + Azospirillum); T5 ? Coinoculação + Fatores Nod; T6 ? Inoculado com Bradyrhizobium + Fatores Nod. Ao final do ciclo da cultura, avaliou-se a altura de plantas (AP), o número de vagens por planta (NVP), o número de grãos por planta (NGP) e o peso de 100 grãos (PCG). Todas as variáveis analisadas apresentaram diferenças significativas pelo teste de Tukey (p < 0,05). O T2 apresentou maior AP (média de 90 cm), apenas em relação ao T4 (média de 74 cm), sem diferir estatisticamente dos demais tratamentos. Os maiores valores médios de NVP foram encontrados no T3 (102 cm) e no T6 (95 cm), diferindo apenas do T2. O T4 e o T6 apresentaram as maiores médias de NGP, sendo 10% maior que no T3, mas diferindo apenas do T1. A maior média de PCG foi observada no T2 (13,6 g), que não diferiu estatisticamente dos T5 (com 13,3 g) e T6 (com 13,2 g). A adição dos metabólitos secundários aumentou o NGP e PCG, em relação ao T3. Além disso, a coinoculação com Azospirillum promoveu aumento do NGP. Dessa forma, a utilização dessas estratégias pode ser benéfica para FBN e, por consequência, elevar a produtividade.

Inibição da nodulação por N-mineral em soja.

Apesar da indicação da pesquisa de que a inoculação adequada com bactérias do gênero Bradyrhizobium é suficiente para suprir a demanda de N pela cultura da soja pela fixação biológica de nitrogênio (FBN), alguns agricultores ainda têm feito o uso de N mineral. Entretanto, a adubação nitrogenada aumenta os custos de produção, apresenta riscos de danos ambientais, e pode reduzir a nodulação e a eficiência da FBN. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito de doses crescentes de N mineral na nodulação da soja. Utilizaram-se duas cultivares de soja: BMX Potência e BRS 360, inoculadas com Bradyrhizobium no momento da semeadura. Os tratamentos compreenderam 0, 5, 10, 15, 25, 50, 75, 100 e 125 mg de N vaso-1, em seis repetições. Para cada cultivar, um experimento foi conduzido simultaneamente, em delineamento inteiramente casualizado, em vasos de Leonard contendo solução nutritiva de Hoagland desprovida de N, fazendo-se a sua complementação, sem troca, sempre que necessário. As doses de N foram aplicadas a cada seis dias na solução nutritiva, totalizando 5 aplicações até 30 dias. Aos 35 dias após a emergência (DAE), no florescimento das plantas, foi realizada a desinstalação do experimento, com a contagem dos nódulos (NN) e obtenção da massa de nódulos secos (MNS) da região da coroa e das raízes secundárias, separadamente. Para a cultivar BMX Potência, o NN se manteve estável, tanto na região da coroa quanto nas raízes secundárias, até a dose 50 mg de N vaso-1, mas houve decréscimo acentuado com o aumento das doses, chegando à inibição quase total em 125 mg de N vaso-1. No entanto, a MNS apresentou redução linear com o aumento das doses de N. Para a cultivar BRS 360, o aumento da dose de N reduziu o NN e a MNS, tanto na região da coroa quanto nas raízes secundárias. A adubação nitrogenada reduz a contagem de nódulos, mas o efeito mais evidente se dá na massa de nódulos da região da coroa e da nodulação secundária. Sugere-se a massa de nódulos seja empregada como característica mais sensível à avaliação de efeitos negativos à nodulação, como o emprego de fertilizante nitrogenado, do que o número de nódulos.

Taxonomia bacteriana - aspectos atuais e perspectivas.

Métodos genotípicos. Determinação da razão de bases do DNA (% em moles de G + C); Hibridação DNA-DNA (HDD); Estudos filogenéticos com base no gene ribossomal 16S; Métodos de caracterização baseados nos polimorfismos de DNA (tipagem molecular); Métodos fenotípicos; Delineamento de uma espécie; Técnicas atuais na taxonomia bacteriana: utilização da genômica na taxonomia bacteriana; Utilização da metodologia de "Multilocus Sequence Analysis" - MLSA; Utilização da espectrometria de massa na identificação e classificação bacteriana.

Introdução, estabelecimento e adaptação de Bradirrizóbios simbiontes da soja em a solos brasileiros.

Rizóbios microssimbiontes da soja; Introdução de estirpes nos solos brasileiros; Adaptação das estirpes de B. japonicum / B. elkanii aos solos brasileiros; Competitividade das estirpes de B elkanii SEMIA 587 e 29 W; Competitividade das estirpes do sorogrupo SEMIA 566 de B. japonicum; Variabilidade nas estirpes de Bradyrhizobium após a introdução nos solos brasileiros; Transferência horizontal de genes entre estirpes inoculantes e rizóbios indígenas ou naturalizados nos solos brasileiros.

Identificação de genoespécies do complexo Borrelia burgdorferi sensu lato (s.l.) circulantes na fauna ixodideológica em portugal

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Microbiologia Médica

Caracterização do papel do gene bola: consequências na motilidade bacteriana e formação de biofilmes

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Microbiologia Médica

Streptococcus anginosus como agentes de infeção em Humanos: um estudo epidemiológico numa taxonomia em mudança

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Microbiologia Médica