Influence of a subinhibitory concentration of vancomycin on the in vitro expression of virulence-related genes in the vancomycin-resistant Enterococcus faecalis

ABSTRACTINTRODUCTION:Exposure to subinhibitory concentrations (SICs) of antimicrobials may alter the bacterial transcriptome.METHODS: Here, we evaluated the expression of nine virulence-related genes in vancomycin-resistant enterococci (VRE) urinary tract infection isolates grown at SICs of vancomycin.RESULTS:A Subinhibitory concentrations of vancomycin interferes with gene modulation, but does not affect the phenotype of a VRE strain in vitro .CONCLUSIONS:Subinhibitory concentrations of vancomycin may regulate the expression of virulence factors in vivo or contribute to the selection of vancomycin-resistant strains.

Antimicrobial resistance profiles and oxacillinase genes in carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii isolated from hospitalized patients in Santa Catarina, Brazil

Abstract: INTRODUCTION: Carbapenems are the therapy of choice for treating severe infections caused by the Acinetobacter calcoaceticus-Acinetobacter baumannii complex. We aimed to assess the prevalence and antimicrobial susceptibility profiles of producers of distinct oxacillinases among nosocomial isolates of the A. calcoaceticus-A. baumannii complex in a 249-bed general hospital located in Joinville, Southern Brazil. METHODS: Of the 139 A. baumannii clinical isolates with reduced susceptibility to carbapenems between 2010 and 2013, 118 isolates from varying anatomical sites and hospital sectors were selected for genotypic analysis. Five families of genes encoding oxacillinases, namely blaOXA-23-like, blaOXA-24-like, blaOXA-51-like, blaOXA-58-like, and blaOXA-143-like, wereinvestigated by multiplex polymerase chain reaction (PCR). RESULTS: Most (87.3%) isolates simultaneously carried the blaOXA-23-likeand blaOXA-51-likegenes, whereas three (2.5%) isolates harbored only blaOXA-51-likeones. The circulation of carbapenem-resistant isolates increased during the study period: from none in 2010, to 22 in 2011, 64 in 2012, and 53 in 2013. CONCLUSIONS: Isolates carrying the blaOXA-23-likeand blaOXA-51-likegenes were widely distributed in the hospital investigated. Because of the worsening scenario, the implementation of preventive measures and effective barriers is needed.

Gold nanoprobes for assessing expression of critical genes in the infection pathway of MRSA

Staphylococcus aureus is an important opportunistic pathogen that can cause a wide variety of diseases from mild to life-threatening conditions. S. aureus can colonize many parts of the human body but the anterior nares are the primary ecological niche. Its clinical importance is due to its ability to resist almost all classes of antibiotics available together with its large number of virulence factores. MRSA (Methicillin-Resistant S. aureus) strains are particularly important in the hospital settings, being the major cause of nosocomial infections worldwide. MRSA resistance to β-lactam antibiotics involves the acquisition of the exogenous mecA gene, part of the SCCmec cassette. Fast and reliable diagnostic techniques are needed to reduce the mortality and morbidity associated with MRSA infections, through the early identification of MRSA strains. The current identification techniques are time-consuming as they usually involves culturing steps, taking up to five days to determine the antibiotic resistance profile. Several amplification-based techniques have been developed to accelerate the diagnosis. The aim of this project was to develop an even faster methodology that bypasses the DNA amplification step. Gold-nanoprobes were developed and used to detect the presence of mecA gene in S. aureus genome, associated with resistance traits, for colorimetric assays based on non-crosslinking method. Our results showed that the mecA and mecA_V2 gold-nanoprobes were sensitive enough to discriminate the presence of mecA gene in PCR products and genomic DNA (gDNA) samples for target concentrations of 10 ng/μL and 20 ng/μL, respectively. As our main objective was to avoid the amplification step, we concluded that the best strategy for the early identification of MRSA infection relies on colorimetric assays based on non-crosslinking method with gDNA samples that can be extracted directly from blood samples.

To be or not to be a pseudogene: a molecular epidemiological approach to the mclx genes and its impact in tuberculosis

Tuberculosis presents a myriad of symptoms, progression routes and propagation patterns not yet fully understood. Whereas for a long time research has focused solely on the patient immunity and overall susceptibility, it is nowadays widely accepted that the genetic diversity of its causative agent, Mycobacterium tuberculosis, plays a key role in this dynamic. This study focuses on a particular family of genes, the mclxs (Mycobacterium cyclase/LuxR-like genes), which codify for a particular and nearly mycobacterial-exclusive combination of protein domains. mclxs genes were found to be pseudogenized by frameshift-causing insertion(s)/deletion(s) in a considerable number of M. tuberculosis complex strains and clinical isolates. To discern the functional implications of the pseudogenization, we have analysed the pattern of frameshift-causing mutations in a group of M. tuberculosis isolates while taking into account their microbial-, patient- and disease-related traits. Our logistic regression-based analyses have revealed disparate effects associated with the transcriptional inactivation of two mclx genes. In fact, mclx2 (Rv1358) pseudogenization appears to be primarily driven by the microbial phylogenetic background, being mainly related to the Euro-American (EAm) lineage; on the other hand, mclx3 (Rv2488c) presents a higher tendency for pseudogenization among isolates from patients born on the Western Pacific area, and from isolates causing extra-pulmonary infections. These results contribute to the overall knowledge on the biology of M. tuberculosis infection, whereas at the same time launch the necessary basis for the functional assessment of these so far overlooked genes.

Risk of multiple myeloma is associated with polymorphisms within telomerase genes and telomere length

Compelling biological and epidemiological evidences point to a key role of genetic variants of the TERT and TERC genes in cancer development. We analyzed the genetic variability of these two gene regions using samples of 2,267 multiple myeloma (MM) cases and 2,796 healthy controls. We found that a TERT variant, rs2242652, is associated with reduced MM susceptibility (OR?=?0.81; 95% CI: 0.72-0.92; p?=?0.001). In addition we measured the leukocyte telomere length (LTL) in a subgroup of 140 cases who were chemotherapy-free at the time of blood donation and 468 controls, and found that MM patients had longer telomeres compared to controls (OR?=?1.19; 95% CI: 0.63-2.24; ptrend ?=?0.01 comparing the quartile with the longest LTL versus the shortest LTL). Our data suggest the hypothesis of decreased disease risk by genetic variants that reduce the efficiency of the telomerase complex. This reduced efficiency leads to shorter telomere ends, which in turn may also be a marker of decreased MM risk.

Introducing resistance genes against ToMV, TYLCV and TSWV infections in two tomato varieties (Muchamiel and De la Pera)

Dissertação de mestrado em Biologia Molecular, Biotecnologia e Bioempreendedorismo em Plantas

Estudos de associação entre transtorno obsessivo-compulsivo e genes candidatos: uma revisão

OBJETIVO: Nos últimos anos, o papel dos genes dos sistemas serotoninérgicos e dopaminérgicos tem sido sistematicamente investigado em pacientes com transtorno obsessivo-compulsivo (TOC), uma vez que esses neurotransmissores apresentam uma provável implicação na fisiopatologia do TOC. Este artigo objetiva revisar os principais resultados de estudos de associação entre genes candidatos e TOC. MÉTODOS: Revisão da literatura na base de dados Medline até agosto de 2006, utilizando as palavras-chave obsessive-compulsive disorder (OCD) e/ou gene(s), polymorphism(s), genetics. RESULTADOS: Inúmeros estudos têm apresentado resultados negativos ao compararem pacientes com TOC e controles, entretanto resultados positivos têm sido observados em pacientes com TOC com características clínicas particulares (sexo, idade de início, dimensão ou gravidade dos sintomas obsessivos ou compulsivos e presença de tiques). CONCLUSÃO: Para garantir a continuidade do avanço de estudos genéticos, é necessária a identificação de subgrupos homogêneos de pacientes com TOC. Diante desses grupos, será possível delinear endofenótipos confiáveis que permitam explorar de forma mais específica a contribuição dos diferentes genes na patogênese da doença.

Study of the retinoic acid regulated genes in the rodent hypothalamus controlling growth and appetite and the potential for the epigenetic control

Dissertação de mestrado em Bioquímica (área de especialização em Biomedicina)

Pesquisa de marcadores para os genes da cadeia pesada da beta-miosina cardíaca e da proteína C de ligação à miosina em familiares de pacientes com cardiomiopatia hipertrófica

OBJETIVO: Estudar os marcadores moleculares para os genes da cadeia pesada da beta-miosina cardíaca e da proteína-C de ligação à miosina em familiares de portadores de cardiomiopatia hipertrófica. MÉTODOS: Foram estudadas 12 famílias que realizaram anamnese, exame físico, eletrocardiograma, ecocardiograma e coleta de sangue para o estudo genético através da reação em cadeia da polimerasse. RESULTADOS: Dos 227 familiares 25% eram acometidos, sendo 51% do sexo masculino com idade média de 35±19 (2 a 95) anos. A análise genética mostrou ligação com o gene da b-miosina cardíaca em uma família e, em outra, ligação com o gene da proteína C de ligação à miosina. Em cinco famílias foram excluídas ligações com os dois genes; em duas, a ligação com o gene da proteína C de ligação à miosina, porém para o gene da b-miosina os resultados foram inconclusivos; em duas famílias os resultados foram inconclusivos para os dois genes e em uma foi excluída ligação para o gene da b-miosina mas ficou inconclusivo para o gene da proteína C de ligação à miosina. CONCLUSÃO: Em nosso meio, talvez predominem outros genes que não aqueles descritos na literatura, ou que existam outras diferenças genéticas relacionadas com a origem de nossa população e/ou fatores ambientais.

Búsqueda e identificación de polimorfismos en genes asociados con una efectividad farmacológica disminuida. Caracterización molecular, hallazgos bioquímicos y clínicos y su respectiva correlación con la respuesta farmacológica en el tratamiento de enfermedades crónicas e infecciosas

En medicina, es frecuente encontrar diferencias en la respuesta de una misma droga en distintos individuos. Algunos factores que contribuyen con esta respuesta diferencial incluyen variables como edad, biodisponilidad y absorción gastro-intestinal de los medicamentos, interacción entre fármacos, hábitos alimentarios y factores genéticos. Dentro de los factores genéticos, encontramos polimorfismos genéticos que afectan la absorción, el metabolismo y el transporte de fármacos, como así también receptores de los mismos y/o, la interacción con otros genes. Algunos polimorfismos genéticos que contribuyen a una respuesta farmacológica disminuida han sido descriptos en patologías como, la hipercolesterolemia, artritis reumatoidea, cáncer, diabetes, hipertensión arterial, esquizofrenia, asma, hepatitis C y SIDA, entre otras. Nuestro estudio pretende: I) Identificar polimorfismos en genes que codifican para enzimas metabolizadoras de fármacos, para canales iónicos y, para receptores de fármacos (como por ejemplo polimorfismos en el receptor beta 2 adrenérgico en pacientes tratados con salbutamol que presentan bronquiolitis). II) Identificar la presencia de un polimorfismo en el gen CES 1 que codifica para la enzima carboxilesterasa 1 (en una población hospitalaria), que participa en la activación de la prodroga oseltamivir utilizada en el tratamiento de la Gripe A (H1N1). Los resultados obtenidos podrán ser de gran utilidad en el tratamiento médico, ya que permitirá optimizar el uso de fármacos, disminuir los efectos secundarios causados por los mismos, y proponer el empleo de otros fármacos

Expresión de genes placentarios y análisis de sus productos proteicos: Relación con genes homólogos bacterianos

La diferenciación celular es la resultante del control de la expresión de un conjunto de genes específicos que determinan las características funcionales y morfológicas de una célula. Diversas causas inductoras de tumores alteran el control genético en células completamente diferenciadas, promoviendo entre los numerosos disturbios moleculares, la activa expresión de genes que deberían estar reprimidos. En las etapas prematuras de su desarrollo la placenta humana posee propiedades biológicas que se asemejan a las de un tumor, como por ejemplo el activo crecimiento tisular, la invasividad y la expresión de proteínas que no se encuentran habitualmente en tejidos normales sino solamente en condiciones de transformación tumoral. En condiciones normales sintetiza y secreta una variedad de esteroides (progesterona y estradiol), enzimas involucradas en su síntesis (3beta-SDH, aromatasa), hormonas peptídicas (HCG, HPL) y proteínas específicas del embarazo, entre ellas las denominadas PSG. Objetivos Generales: Comprende el estudio de la expresión, regulación y probable funcionalidad de genes placentales tanto en condiciones fisiológicas como patológicas. Se caracterizarán secuencias de DNA y proteínas que intervienen en el control de esos genes. Se analizarán algunos genes que determinan la patogénesis bacteriana. Objetivos Específicos. Comprende las siguientes actividades: Tema 1: Expresión y funcionalidad de genes PSG y de 3beta-SDH. Tema 2: Expresión diferencial de genes en tumores trofoblásticos (Mola Hidatiforme). Tema 3: Caracterización topográfica-funcional de 3beta-SDH. Relación con otras enzimas esteroidogénicas. Tema 4: Estudios de genes y productos de organismos procariotas. Tema 5: Aplicaciones de la Biología Molecular en: a) Diagnóstico de enfermedades Hematológicas y Endocrinológicas. b) Tipificación de bacterias patógenas

Clonación de los promotores de los genes TPX1 y TPX2 de tomate y estudio de su actividad en plantas transgénicas

En tomate ( Lycopersicom esculentum ) se han realizado estudios de expresión de los 7 genes de peroxidasa mapeados, y se ha mostrado su asociación a diversas situaciones de estrés, pero no se ha establecido de forma clara el proceso metabólico en el que intervienen estas enzimas. Los genes TPX1 y TPX2 que se expresan constitutivamente en raíces de tomate codifican para proteínas con actividad peroxidasa y mostraron relación directa o indirecta, entre la expresión de estos genes y la respuesta de esta especie a diferentes tipos de estrés. El objetivo de este trabajo es presentar un camino alternativo a los métodos tradicionales para el clonaje de las regiones promotoras de los gnes TPX1 y TPX2 y la obtención de información sobre las regiones consenso de dicha zona del promotor, sobre todo aquellas que están relacionadas con la respuesta a hormonas vegetales. Esto último debido a la frecuente implicancia de las hormonas en la respuesta de las plantas a diferentes tipos de estrés o factores de transcripción. Objetivos generales: * Identificar las regiones 5´ adyacentes a las secuencias de cDNA conocidas de los genes TPX1 y TPX2. * Obtener información sobre los elementos de dicha secuencia que controlan la expresión de los genes. Objetivos específicos: * Aislamiento de los fragmentos de DNA: A) extracción de DNA genómico, B) digestión con enzimas de restricción, C) unión de adaptadores y D) amplificación por PCR del DNA. * Clonación en vector plasmídico de los productos de amplificación: A) purificación de los fragmentos amplificados y B) inserción de los fragmentos en el plásmido pCR-Script Amp SK(+).

Estrategias estadístico-computacionales avanzadas para análisis de expresión de proteínas/genes en cáncer. Advanced statistical and computational strategies for protein/gene expression analysis in cancer.

El objetivo de este proyecto, enmarcado en el área de metodología de análisis en bioingeniería-biotecnología aplicadas al estudio del cancer, es el análisis y caracterización a través modelos estadísticos con efectos mixtos y técnicas de aprendizaje automático, de perfiles de expresión de proteínas y genes de las vías metabolicas asociadas a progresión tumoral. Dicho estudio se llevará a cabo mediante la utilización de tecnologías de alto rendimiento. Las mismas permiten evaluar miles de genes/proteínas en forma simultánea, generando así una gran cantidad de datos de expresión. Se hipotetiza que para un análisis e interpretación de la información subyacente, caracterizada por su abundancia y complejidad, podría realizarse mediante técnicas estadístico-computacionales eficientes en el contexto de modelos mixtos y técnias de aprendizaje automático. Para que el análisis sea efectivo es necesario contemplar los efectos ocasionados por los diferentes factores experimentales ajenos al fenómeno biológico bajo estudio. Estos efectos pueden enmascarar la información subycente y así perder informacion relavante en el contexto de progresión tumoral. La identificación de estos efectos permitirá obtener, eficientemente, los perfiles de expresión molecular que podrían permitir el desarrollo de métodos de diagnóstico basados en ellos. Con este trabajo se espera poner a disposición de investigadores de nuestro medio, herramientas y procedimientos de análisis que maximicen la eficiencia en el uso de los recursos asignados a la masiva captura de datos genómicos/proteómicos que permitan extraer información biológica relevante pertinente al análisis, clasificación o predicción de cáncer, el diseño de tratamientos y terapias específicos y el mejoramiento de los métodos de detección como así tambien aportar al entendimieto de la progresión tumoral mediante análisis computacional intensivo.