Use of Arabidopsis thaliana defense-related mutants to dissect the plant response to pathogens.

The plant defense response to microbial pathogens had been studied primarily by using biochemical and physiological techniques. Recently, several laboratories have developed a variety of pathosystems utilizing Arabidopsis thaliana as a model host so that genetic analysis could also be used to study plant defense responses. Utilizing a pathosystem that involves the infection of Arabidopsis with pathogenic pseudomonads, we have cloned the Arabidopsis disease-resistance gene RPS2, which corresponds to the avirulence gene avrRpt2 in a gene-for-gene relationship. RPS2 encodes a 105-kDa protein containing a leucine zipper, a nucleotide binding site, and 14 imperfect leucine-rich repeats. The RPS2 protein is remarkably similar to the product of the tobacco N gene, which confers resistance to tobacco mosaic virus. We have also isolated a series of Arabidopsis mutants that synthesize decreased levels of an Arabidopsis phytoalexin called camalexin. Analysis of these mutants indicated that camalexin does not play a significant role in limiting growth of avirulent Pseudomonas syringae strains during the hypersensitive defense response but that it may play a role in limiting the growth of virulent strains. More generally, we have shown that we can utilize Arabidopsis to systematically dissect the defense response by isolation and characterization of appropriate defense-related mutants.

Carbon and nitrogen limitation increase chitosan antifungal activity in Neurospora crassa and fungal human pathogens

Chitosan permeabilizes plasma membrane and kills sensitive filamentous fungi and yeast. Membrane fluidity and cell energy determine chitosan sensitivity in fungi. A five-fold reduction of both glucose (main carbon (C) source) and nitrogen (N) increased 2-fold Neurospora crassa sensitivity to chitosan. We linked this increase with production of intracellular reactive oxygen species (ROS) and plasma membrane permeabilization. Releasing N. crassa from nutrient limitation reduced chitosan antifungal activity in spite of high ROS intracellular levels. With lactate instead of glucose, C and N limitation increased N. crassa sensitivity to chitosan further (4-fold) than what glucose did. Nutrient limitation also increased sensitivity of filamentous fungi and yeast human pathogens to chitosan. For Fusarium proliferatum, lowering 100-fold C and N content in the growth medium, increased 16-fold chitosan sensitivity. Similar results were found for Candida spp. (including fluconazole resistant strains) and Cryptococcus spp. Severe C and N limitation increased chitosan antifungal activity for all pathogens tested. Chitosan at 100 μg ml-1 was lethal for most fungal human pathogens tested but non-toxic to HEK293 and COS7 mammalian cell lines. Besides, chitosan increased 90% survival of Galleria mellonella larvae infected with C. albicans. These results are of paramount for developing chitosan as antifungal.

Co-encapsulation of enzymes and antibodies for chemical deactivation of pathogens on paper

Le papier bioactif est obtenu par la modification de substrat du papier avec des biomolécules et des réactifs. Ce type de papier est utilisé dans le développement de nouveaux biocapteurs qui sont portables, jetables et économiques visant à capturer, détecter et dans certains cas, désactiver les agents pathogènes. Généralement les papiers bioactifs sont fabriqués par l’incorporation de biomolécules telles que les enzymes et les anticorps sur la surface du papier. L’immobilisation de ces biomolécules sur les surfaces solides est largement utilisée pour différentes applications de diagnostic comme dans immunocapteurs et immunoessais mais en raison de la nature sensible des enzymes, leur intégration au papier à grande échelle a rencontré plusieurs difficultés surtout dans les conditions industrielles. Pendant ce temps, les microcapsules sont une plate-forme intéressante pour l’immobilisation des enzymes et aussi assez efficace pour permettre à la fonctionnalisation du papier à grande échelle car le papier peut être facilement recouvert avec une couche de telles microcapsules. Dans cette étude, nous avons développé une plate-forme générique utilisant des microcapsules à base d’alginate qui peuvent être appliquées aux procédés usuels de production de papier bioactif et antibactérien avec la capacité de capturer des pathogènes à sa surface et de les désactiver grâce à la production d’un réactif anti-pathogène. La conception de cette plate-forme antibactérienne est basée sur la production constante de peroxyde d’hydrogène en tant qu’agent antibactérien à l’intérieur des microcapsules d’alginate. Cette production de peroxyde d’hydrogène est obtenue par oxydation du glucose catalysée par la glucose oxydase encapsulée à l’intérieur des billes d’alginate. Les différentes étapes de cette étude comprennent le piégeage de la glucose oxydase à l’intérieur des microcapsules d’alginate, l’activation et le renforcement de la surface des microcapsules par ajout d’une couche supplémentaire de chitosan, la vérification de la possibilité d’immobilisation des anticorps (immunoglobulines G humaine comme une modèle d’anticorps) sur la surface des microcapsules et enfin, l’évaluation des propriétés antibactériennes de cette plate-forme vis-à-vis l’Escherichia coli K-12 (E. coli K-12) en tant qu’un représentant des agents pathogènes. Après avoir effectué chaque étape, certaines mesures et observations ont été faites en utilisant diverses méthodes et techniques analytiques telles que la méthode de Bradford pour dosage des protéines, l’électroanalyse d’oxygène, la microscopie optique et confocale à balayage laser (CLSM), la spectrométrie de masse avec désorption laser assistée par matrice- temps de vol (MALDI-TOF-MS), etc. Les essais appropriés ont été effectués pour valider la réussite de modification des microcapsules et pour confirmer à ce fait que la glucose oxydase est toujours active après chaque étape de modification. L’activité enzymatique spécifique de la glucose oxydase après l’encapsulation a été évaluée à 120±30 U/g. Aussi, des efforts ont été faits pour immobiliser la glucose oxydase sur des nanoparticules d’or avec deux tailles différentes de diamètre (10,9 nm et 50 nm) afin d’améliorer l’activité enzymatique et augmenter l’efficacité d’encapsulation. Les résultats obtenus lors de cette étude démontrent les modifications réussies sur les microcapsules d’alginate et aussi une réponse favorable de cette plate-forme antibactérienne concernant la désactivation de E. coli K-12. La concentration efficace de l’activité enzymatique afin de désactivation de cet agent pathogénique modèle a été déterminée à 1.3×10-2 U/ml pour une concentration de 6.7×108 cellules/ml de bactéries. D’autres études sont nécessaires pour évaluer l’efficacité de l’anticorps immobilisé dans la désactivation des agents pathogènes et également intégrer la plate-forme sur le papier et valider l’efficacité du système une fois qu’il est déposé sur papier.

Co-encapsulation of enzymes and antibodies for chemical deactivation of pathogens on paper

Le papier bioactif est obtenu par la modification de substrat du papier avec des biomolécules et des réactifs. Ce type de papier est utilisé dans le développement de nouveaux biocapteurs qui sont portables, jetables et économiques visant à capturer, détecter et dans certains cas, désactiver les agents pathogènes. Généralement les papiers bioactifs sont fabriqués par l’incorporation de biomolécules telles que les enzymes et les anticorps sur la surface du papier. L’immobilisation de ces biomolécules sur les surfaces solides est largement utilisée pour différentes applications de diagnostic comme dans immunocapteurs et immunoessais mais en raison de la nature sensible des enzymes, leur intégration au papier à grande échelle a rencontré plusieurs difficultés surtout dans les conditions industrielles. Pendant ce temps, les microcapsules sont une plate-forme intéressante pour l’immobilisation des enzymes et aussi assez efficace pour permettre à la fonctionnalisation du papier à grande échelle car le papier peut être facilement recouvert avec une couche de telles microcapsules. Dans cette étude, nous avons développé une plate-forme générique utilisant des microcapsules à base d’alginate qui peuvent être appliquées aux procédés usuels de production de papier bioactif et antibactérien avec la capacité de capturer des pathogènes à sa surface et de les désactiver grâce à la production d’un réactif anti-pathogène. La conception de cette plate-forme antibactérienne est basée sur la production constante de peroxyde d’hydrogène en tant qu’agent antibactérien à l’intérieur des microcapsules d’alginate. Cette production de peroxyde d’hydrogène est obtenue par oxydation du glucose catalysée par la glucose oxydase encapsulée à l’intérieur des billes d’alginate. Les différentes étapes de cette étude comprennent le piégeage de la glucose oxydase à l’intérieur des microcapsules d’alginate, l’activation et le renforcement de la surface des microcapsules par ajout d’une couche supplémentaire de chitosan, la vérification de la possibilité d’immobilisation des anticorps (immunoglobulines G humaine comme une modèle d’anticorps) sur la surface des microcapsules et enfin, l’évaluation des propriétés antibactériennes de cette plate-forme vis-à-vis l’Escherichia coli K-12 (E. coli K-12) en tant qu’un représentant des agents pathogènes. Après avoir effectué chaque étape, certaines mesures et observations ont été faites en utilisant diverses méthodes et techniques analytiques telles que la méthode de Bradford pour dosage des protéines, l’électroanalyse d’oxygène, la microscopie optique et confocale à balayage laser (CLSM), la spectrométrie de masse avec désorption laser assistée par matrice- temps de vol (MALDI-TOF-MS), etc. Les essais appropriés ont été effectués pour valider la réussite de modification des microcapsules et pour confirmer à ce fait que la glucose oxydase est toujours active après chaque étape de modification. L’activité enzymatique spécifique de la glucose oxydase après l’encapsulation a été évaluée à 120±30 U/g. Aussi, des efforts ont été faits pour immobiliser la glucose oxydase sur des nanoparticules d’or avec deux tailles différentes de diamètre (10,9 nm et 50 nm) afin d’améliorer l’activité enzymatique et augmenter l’efficacité d’encapsulation. Les résultats obtenus lors de cette étude démontrent les modifications réussies sur les microcapsules d’alginate et aussi une réponse favorable de cette plate-forme antibactérienne concernant la désactivation de E. coli K-12. La concentration efficace de l’activité enzymatique afin de désactivation de cet agent pathogénique modèle a été déterminée à 1.3×10-2 U/ml pour une concentration de 6.7×108 cellules/ml de bactéries. D’autres études sont nécessaires pour évaluer l’efficacité de l’anticorps immobilisé dans la désactivation des agents pathogènes et également intégrer la plate-forme sur le papier et valider l’efficacité du système une fois qu’il est déposé sur papier.

Occupational exposure to bloodborne pathogens : precautions for emergency responders.

"OSHA 3130."

Occupational exposure to bloodborne pathogens : precautions for emergency responders.

Shipping list no.: 93-0447-P.

Bloodborne pathogens and acute care facilities.

Mode of access: Internet.

Bloodborne pathogens and acute care facilities.

"OSHA 3128."

Bloodborne pathogens and long-term care workers.

Mode of access: Internet.

Newly discovered prokaryotic plant pathogens : a bibliography /

Includes index.

Waterborne pathogens.

Lake Notes ... is a series of publications produced by the Illinois Environmental Protection Agency about issues confronting Illinois' lake resources. The objective of these publications is to provide lake and watershed residents with a greater understanding of environmental cause-and-effect relationships, and actions we all can take to protect our lakes.--p. [4].

Pathogens and microbial control of North American forest insect pests /

"August 1998" -- Cover.

Rates of spread of marine pathogens

Epidemics of marine pathogens can spread at extremely rapid rates. For example, herpes virus spread through pilchard populations in Australia at a rate in excess of 10 000 km year(-1), and morbillivirus infections in seals and dolphins have spread at more than 3000 km year(-1). In terrestrial environments, only the epidemics of myxomatosis and calicivirus in Australian rabbits and West Nile Virus in birds in North America have rates of spread in excess of 1000 km year(-1). The rapid rates of spread of these epidemics has been attributed to flying insect vectors, but flying vectors have not been proposed for any marine pathogen. The most likely explanation for the relatively rapid spread of marine pathogens is the lack of barriers to dispersal in some parts of the ocean, and the potential for long-term survival of pathogens outside the host. These findings caution that pathogens may pose a particularly severe problem in the ocean. There is a need to develop epidemic models capable of generating these high rates of spread and obtain more estimates of disease spread rate.

Exposing extinction risk analysis to pathogens: Is disease just another form of density dependence?

In the United States and several other countries., the development of population viability analyses (PVA) is a legal requirement of any species survival plan developed for threatened and endangered species. Despite the importance of pathogens in natural populations, little attention has been given to host-pathogen dynamics in PVA. To study the effect of infectious pathogens on extinction risk estimates generated from PVA, we review and synthesize the relevance of host-pathogen dynamics in analyses of extinction risk. We then develop a stochastic, density-dependent host-parasite model to investigate the effects of disease on the persistence of endangered populations. We show that this model converges on a Ricker model of density dependence under a suite of limiting assumptions, including. a high probability that epidemics will arrive and occur. Using this modeling framework, we then quantify: (1) dynamic differences between time series generated by disease and Ricker processes with the same parameters; (2) observed probabilities of quasi-extinction for populations exposed to disease or self-limitation; and (3) bias in probabilities of quasi-extinction estimated by density-independent PVAs when populations experience either form of density dependence. Our results suggest two generalities about the relationships among disease, PVA, and the management of endangered species. First, disease more strongly increases variability in host abundance and, thus, the probability of quasi-extinction, than does self-limitation. This result stems from the fact that the effects and the probability of occurrence of disease are both density dependent. Second, estimates of quasi-extinction are more often overly optimistic for populations experiencing disease than for those subject to self-limitation. Thus, although the results of density-independent PVAs may be relatively robust to some particular assumptions about density dependence, they are less robust when endangered populations are known to be susceptible to disease. If potential management actions involve manipulating pathogens, then it may be useful to. model disease explicitly.