Genetic characterization of morphologically variant strains of Paracoccidioides brasiliensis

Molecular characterization of Paracoccidioides brasiliensis variant strains that had been preserved under mineral oil for decades was carried out by random amplified polymorphic DNA analysis (RAPD). On P. brasiliensis variants in the transitional phase and strains with typical morphology, RAPD produced reproducible polymorphic amplification products that differentiated them. A dendrogram based on the generated RAPD patterns placed the 14 P. brasiliensis strains into five groups with similarity coefficients of 72%. A high correlation between the genotypic and phenotypic characteristics of the strains was observed. A 750 bp-RAPD fragment found only in the wild-type phenotype strains was cloned and sequenced. Genetic similarity analysis using BLASTx suggested that this RAPD marker represents a putative domain of a hypothetical flavin-binding monooxygenase (FMO)-like protein of Neurospora crassa.

Establishment and characterisation of a new cell line derived from Culex quinquefasciatus (Diptera: Culicidae)

Insect cell cultures are an important biotechnological tool for basic and applied studies. The objective of this work was to establish and characterise a new cell line from Culex quinquefasciatus embryonic tissues. Embryonated eggs were taken as a source of tissue to make explants that were seeded in L-15, Grace's, Grace's/L-15, MM/VP12, Schneider's and DMEM culture media with a pH range from 6.7-6.9 and incubated at 28ºC. The morphological, cytogenetic, biochemical and molecular characteristics of the cell cultures were examined by observing the cell shapes, obtaining the karyotypes, using a cellulose-acetate electrophoretic system and performing random amplified polymorphic DNA-polymerase chain reaction analysis, respectively. The Grace's/L-15 medium provided the optimal nutritional conditions for cell adhesion and proliferation. Approximately 40-60 days following the explant procedure, a confluent monolayer was formed. Cellular morphology in the primary cultures and the subcultures was heterogeneous, but in the monolayer the epithelioid morphology type predominated. A karyotype with a diploid number of six chromosomes (2n = 6) was observed. Isoenzymatic and molecular patterns of the mosquito cell cultures matched those obtained from the immature and adult forms of the same species. Eighteen subcultures were generated. These cell cultures potentially constitute a useful tool for use in biomedical applications.

Assessment of microbial community structure changes by amplified ribosomal DNA restriction analysis (ARDRA)

Amplified ribosomal DNA restriction analysis (ARDRA) is a simple method based on restriction endonuclease digestion of the amplified bacterial 16S rDNA. In this study we have evaluated the suitability of this method to detect differences in activated sludge bacterial communities fed on domestic or industrial wastewater, and subject to different operational conditions. The ability of ARDRA to detect these differences has been tested in modified Ludzack-Ettinger (MLE) configurations. Samples from three activated sludge wastewater treatment plants (WWTPs) with the MLE configuration were collected for both oxic and anoxic reactors, and ARDRA patterns using double enzyme digestions AluI+MspI were obtained. A matrix of Dice similarity coefficients was calculated and used to compare these restriction patterns. Differences in the community structure due to influent characteristics and temperature could be observed, but not between the oxic and anoxic reactors of each of the three MLE configurations. Other possible applications of ARDRA for detecting and monitoring changes in activated sludge systems are also discussed

Marcadores moleculares na predição do sexo em plantas de mamoeiro

O objetivo deste trabalho foi validar marcadores moleculares, previamente identificados como ligados ao sexo do mamoeiro, para utilização na seleção indireta em genótipos comerciais. Foram analisadas duas variedades do grupo Solo e dois híbridos do grupo Formosa, com utilização de 20 plantas por genótipo, quatro marcadores do tipo SCAR (Sequence Characterized Amplified Region) e um RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). O RAPD BC210 permitiu a identificação de todas as plantas femininas e hermafroditas, o que revela grande potencial para ser usado na seleção assistida em alguns dos genótipos mais cultivados no Brasil. Os marcadores do tipo SCAR não permitiram a identificação correta do sexo dos genótipos, pois detectou-se a presença de falso-positivos e falso-negativos nas análises.

Diversidade genética entre acessos de cacau de fazendas e de banco de germoplasma na Bahia

O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade genética de acessos de cacau, selecionados previamente como produtivos e resistentes à vassoura-de-bruxa na Bahia, e estudar suas inter-relações com genótipos no banco de germoplasma. Amostras de DNA de folhas dos 120 acessos, coletados em 17 fazendas de sete municípios do Sul da Bahia, foram amplificadas pela técnica de RAPD ("random amplified polymorphic DNA"). Os coeficientes de dissimilaridade genética, calculados pelo método de Jaccard a partir das bandas RAPD, permitiram evidenciar, pela análise de agrupamento, que a maioria das seleções das fazendas (89,2%) agrupou-se com acessos do banco de germoplasma considerados representativos da diversidade de cacau (híbridos, trinitários, Scavinas, amazônicos e cacau-comum). As demais seleções distribuíram-se em outros sete grupos distintos. Há elevada diversidade genética entre as seleções das fazendas, e algumas delas devem ter-se originado de genitores não incluídos nesta análise. Esses materiais apresentam potencial para seleção de clones com maior diversidade para novos cruzamentos ou uso pelos agricultores.

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus: phylogenetic relatedness between European epidemic clones and Swiss sporadic strains.

We have compared the phylogenetic diversity of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) strains from Switzerland and their phylogenetic relationships with European epidemic clones, using multiprimer random amplification polymorphic DNA (RAPD). Strains included 24 European epidemic clones (59 strains), 66 sporadic strains isolated in Switzerland in 1996-1997, and 15 reference strains of five other Staphylococcus species. Similarity and clustering analysis with the Jaccard's coefficient showed that the maximum genetic distance between MRSA strains was 0.43, whereas the minimum genetic distance between the six Staphylococcus species was 0.97, indicating that the method permits phylogenetic hierarchization. The 24 MRSA clones reported to be epidemic in European countries during the 1990s were distributed into seven different genetic clusters with a maximum distance of 0.29 among them. This clustering pattern was confirmed by the analysis of a subset of MRSA strains by multilocus enzyme electrophoresis at 12 loci. Most of the sporadic Swiss strains were distributed into these seven different genetic clusters, together with the epidemic MRSA clones. This suggests that there is no phylogenetic cluster specific to epidemic clones of MRSA.

Uso de marcadores moleculares na análise da variabilidade genética em acerola (Malpighia emarginata D.C.)

A acerola (Malpighia emarginata) é uma frutífera tropical encontrada nativa na América Central e no Norte da América do Sul, sendo de grande importância econômica e social devido ao seu alto conteúdo de vitamina C (ácido ascórbico). Pomares de acerola têm sido preferencialmente estabelecidos por métodos de propagação vegetiva. No entanto, a propagação sexuada por sementes é igualmente utilizada e permite revelar um alto grau de polimorfismo na cultura, possibilitando a identificação de genótipos portadores de características de interesse agronômico. Vinte e quatro acessos de acerola, pertencentes ao Banco Ativo de Germoplasma da Universidade Estadual de Londrina, foram analisados, usando marcadores RAPD (Random amplified Polymorphic DNA) e obtidos com iniciadores (primers) de seqüência simples repetidas (SSRs). Um total de 164 e 73 marcadores foram obtidos com primers de RAPD e SSR, respectivamente. Os marcadores obtidos foram analisados, usando o método de agrupamentos UPGMA. A análise comparativa dos dendrogramas gerados com os primers de RAPD e com os primers SSR mostrou que, enquanto alguns acessos se associaram em grupos diferentes, outros apresentaram a mesma associação. Entretanto, maior polimorfismo entre acessos foi detectado com os primers de RAPD. A análise dos resultados revelou a alta variabilidade contida na coleção, permitindo associar o grau de similaridade genética, obtido por marcadores de DNA, com caracteres morfológicos compartilhados entre os acessos.

Uso prático de marcadores moleculares para seleção assistida no melhoramento de uvas de mesa apirênicas

A hipótese mais bem aceita atualmente para explicar a genética complexa da estenoespermocarpia, observada na videira, indica que a expressão deste fenótipo é controlada por três genes recessivos, independentemente herdados e controlados por um gene regulador dominante (sdI). Em estudo anterior, Lahogue et al. (1998) identificaram um marcador RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) ligado ao gene sdI e utilizaram-no para desenvolver um SCAR (Sequence Characterized Amplified Region) co-dominante denominado SCC8, que pode distinguir, em uma progênie, indivíduos com semente como também selecionar indivíduos apirênicos. Neste trabalho, são apresentados resultados da avaliação do potencial de aplicação do marcador molecular SCAR SCC8 para seleção assistida do caráter da apirenia no melhoramento de uvas de mesa sem sementes. A utilização deste marcador na seleção assistida para apirenia em uvas de mesa mostrou-se viável, e as conseqüências da sua utilização no programa de melhoramento da Embrapa Uva e Vinho são discutidas.

A polymorphic DNA probe from chromosome 7 (7q22)

Source/Description: p6a-l is a O.9 kb HindIII/BamHl genomic fragment subclone or cosmic cNX.6a in pUC13. cNX.6a was isolated from a non-methylated enriched library from the CMGT cell line Cll (1,2).

Herança da resistência à mancha-angular do feijoeiro e identificação de marcadores moleculares flanqueando o loco de resistência

A mancha-angular, cujo agente causal é o fungo Phaeoisariopsis griseola, é uma das principais doenças do feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris). Os marcadores moleculares disponíveis ainda não são suficientes para monitorar todos os genes de resistência a essa doença. Por isso, objetivou-se neste trabalho estudar a herança da resistência aos patótipos 63.39 e 31.23 de P. griseola, em populações derivadas de 'Ouro Negro' (ON) e 'US Pinto 111' (PT), e identificar marcadores moleculares ligados a genes de resistência presentes nessas cultivares. Quando inoculadas com o patótipo 63.39, as plantas ON, F1 (ON x PT) e 3/4 da população F2 mostraram-se resistentes enquanto que PT e 1/4 da população F2 foram suscetíveis. Quando inoculadas com o patótipo 31.23, as plantas PT e 1/4 das famílias F2:3 foram resistentes e todas as demais, suscetíveis. Esses dados indicam que a resistência proveniente de ON é conferida por um gene dominante enquanto que a de PT, por um recessivo. Esses dois genes segregaram independentemente. Amostras de DNA das plantas F2 foram amplificadas pela técnica de RAPD (random amplified polymorphic DNA) de acordo com a estratégia de análise de bulks segregantes. Foram identificados os marcadores OPM02(460C) e OPAA19(600C,) respectivamente a 5,3 e 10 centimorgans (cM) do loco de resistência proveniente de ON. Eles flanqueiam este loco e, quando empregados simultaneamente, proporcionam uma eficiência de seleção de 97,4%. Não foram identificados marcadores para o loco de resistência proveniente de PT.

Incompatibilidade somática em Rhizoctonia solani AG-1 IA da soja

O fungo Rhizoctonia solani AG-1 IA é um dos patógenos mais importantes que afeta a cultura da soja no Brasil, causando a mela ou queima foliar. A doença está associada com a fase teleomórfica de R. solani, o basidiomiceto Thanatephorus cucumeris. Neste estudo, baseando em conhecimento prévio sobre a biologia de R. solani AG-1 IA, duas hipóteses foram testadas. Na primeira hipótese postulou-se a ocorrência de incompatibilidade somática em populações de R. solani AG-1 IA. A segunda hipótese testada foi de que esta população de R. solani AG-1 IA da soja apresenta indicações de estrutura sexual clonal. Duas amostras de isolados de R. solani AG-1 IA da soja obtidas no Maranhão e no Mato Grosso foram utilizadas. Na primeira amostra, foram selecionados isolados apresentando diferentes perfis de RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA), procurando maximizar a diversidade dos isolados, e evitando a introdução de possíveis clones no teste. Os isolados foram pareados em todas as combinações possíveis em meio de BDA mais carvão ativado e examinados quanto às interações somáticas resultantes. Seis grupos de incompatibilidade somática (GCS) foram detectados entre 24 isolados do AG-1 IA. Entretanto, análises microscópicas dos pareamentos entre isolados indicaram maior freqüência de incompatibilidade somática, impossibilitando o grupamento em GCS. No geral, a metodologia de avaliação das interações somáticas macroscópicas em meio BDA + carvão ativado, não se mostrou totalmente apropriada para discriminação das categorias de reações de compatibilidade entre isolados de R. solani AG-1 IA. Com a segunda amostra procurou-se determinar a ocorrência de clones na população do patógeno, ou seja, isolados que compartilham o mesmo padrão fenotípico de RAPD e somaticamente compatíveis. No caso de R. solani AG 1 IA da soja, a gama de interações somáticas entre pareamentos de isolados e, principalmente, os desvios na associação estrita entre os GCS detectados neste trabalho, conjuntamente com os perfis de RAPD observados anteriormente por Fenille (11) e Meyer (20), são consistentes com recombinação. Entretanto, o patógeno ainda apresenta um componente clonal expressivo na população. De um total de 43 isolados, os exemplos de prováveis clones na população do patógeno totalizaram 16 isolados.

Variabilidade genética de Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae

A mancha bacteriana, causada por Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae, é uma das mais importantes doenças do maracujazeiro, podendo limitar a produção dessa frutífera em algumas regiões do País. O uso de resistência genética e controle químico, juntamente com o emprego de medidas de exclusão, são as práticas de controle da doença mais recomendadas. Para o desenvolvimento de variedades resistentes é necessário conhecer tanto a variabilidade genética do hospedeiro quanto do patógeno. Nesse trabalho foi estudada a variabilidade de cinqüenta isolados patogênicos de Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae, coletados em quatro diferentes locais no estado de São Paulo. No estudo da variabilidade genética foram usados dados de marcadores moleculares RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA), os quais foram usados para o cálculo do coeficiente de similaridade de Dice entre os isolados, análise de variância molecular (AMOVA) entre e dentro das populações e agrupamento dos isolados pelo método UPGMA. Para análise da agressividade foram usados cinco isolados, mais divergentes, baseado no dendrograma. O coeficiente de similaridade variou entre 0,6887 e 0,9688. Na análise de agrupamento, os isolados foram separados em sete grupos e não houve relação evidente entre local de coleta com a composição dos grupos. Na análise da variância molecular (AMOVA) verificou-se que a maior parte da variabilidade genética está dentro das populações (89,4%) e apenas 10,6%, entre populações. Os resultados da análise de agrupamento e da AMOVA indicam que existe grande fluxo gênico entre isolados bacterianos nas regiões analisadas. No teste de patogenicidade verificou-se diferença significativa de agressividade entre os isolados. Os resultados demonstram a importância do conhecimento da variabilidade genética e da agressividade na seleção dos isolados para serem utilizados em testes de resistência genética no desenvolvimento de variedades resistentes.

Potential pathogenic role of aggregative- adhering Corynebacterium diphtheriae of different clonal groups in endocarditis

Invasive diseases caused by Corynebacterium diphtheriae have been described increasingly. Several reports indicate the destructive feature of endocarditis attributable to nontoxigenic strains. However, few reports have dealt with the pathogenicity of invasive strains. The present investigation demonstrates a phenotypic trait that may be used to identify potentially invasive strains. The study also draws attention to clinical and microbiological aspects observed in 5 cases of endocarditis due to C. diphtheriae that occurred outside Europe. Four cases occurred in female school-age children (7-14 years) treated at different hospitals in Rio de Janeiro, Brazil. All patients developed other complications including septicemia, renal failure and/or arthritis. Surgical treatment was performed on 2 patients for valve replacement. Lethality was observed in 40% of the cases. Microorganisms isolated from 5 blood samples and identified as C. diphtheriae subsp mitis (N = 4) and C. diphtheriae subsp gravis (N = 1) displayed an aggregative adherence pattern to HEp-2 cells and identical one-dimensional SDS-PAGE protein profiles. Aggregative-adhering invasive strains of C. diphtheriae showed 5 distinct RAPD profiles. Despite the clonal diversity, all 5 C. diphtheriae invasive isolates seemed to display special bacterial adhesive properties that may favor blood-barrier disruption and systemic dissemination of bacteria. In conclusion, blood isolates from patients with endocarditis exhibited a unique adhering pattern, suggesting a pathogenic role of aggregative-adhering C. diphtheriae of different clones in endocarditis. Accordingly, the aggregative-adherence pattern may be used as an indication of some invasive potential of C. diphtheriae strains.

Molecular Genetic Characterization of Endemic Yellow Catfish, Horab rus brachysoma (Gunther)

The present study Molecular genetic characterization of endemic yellow catfish ,generated an important information on the genetic variation and stock structure of the endangered yellow catfish(Horabagrus brachysoma) endemic to the western Ghats. Three genetically discrete stocks of the species have been identified for the first time using allozymes, RAPD(Random Amplified Polymorphic DNA) and microsatelite markers and it is a significant step towards realizing the goal of management of fishery and conservation of the yellow catfish populations in the rivers of the Western Ghats region. In conclusion genetic markers were found to be powerful tools to analyze the population genetic structure of the yellow catfish. Geographic isolation by land distance,inbreading as a result of over-exploitation etc are some reasons for the genetic differenciation between the pairs and deficiency of hetrozygosity revealed by the two co dominant markers, allozyme, and microsatelites.the study emphasizes the need for stock-wise, propagation assisted-rehabilitation of the natural populations yellow catfish

Detection of somaclonal variation during cocoa somatic embryogenesis characterised using cleaved amplified polymorphic sequence and the new freeware Artbio

The scarcity and stochastic nature of genetic mutations presents a significant challenge for scientists seeking to characterise de novo mutation frequency at specific loci. Such mutations can be particularly numerous during regeneration of plants from in vitro culture and can undermine the value of germplasm conservation efforts. We used cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) analysis to characterise new mutations amongst a clonal population of cocoa plants regenerated via a somatic embryogenesis protocol used previously for cocoa cryopreservation. Efficacy of the CAPS system for mutation detection was greatly improved after an ‘a priori’ in silico screen of reference target sequences for actual and potential restriction enzyme recognition sites using a new freely available software called Artbio. Artbio surveys known sequences for existing restriction enzyme recognition sites but also identifies all single nucleotide polymorphism (SNP) deviations from such motifs. Using this software, we performed an in silico screen of seven loci for restriction sites and their potential mutant SNP variants that were possible from 21 restriction enzymes. The four most informative locus-enzyme combinations were then used to survey the regenerant populations for de novo mutants. We characterised the pattern of point mutations and, using the outputs of Artbio, calculated the ratio of base substitution in 114 somatic embryo-derived cocoa regenerants originating from two explant genotypes. We found 49 polymorphisms, comprising 26.3% of the samples screened, with an inferred rate of 2.8 × 10−3 substitutions/screened base. This elevated rate is of a similar order of magnitude to previous reports of de novo microsatellite length mutations arising in the crop and suggests caution should be exercised when applying somatic embryogenesis for the conservation of plant germplasm.