A new levan producing bacterium, Corynebacterium laev aniformans nov spec

Raw sewage and activated sludge have been shown to be good sources for isolating a levan-synthesising bacterium. The morphological, cultural and physiological characteristics of the bacterium have been described and the designation. Corynebacterium laevaniformans, nov. spec. has been proposed for it. Some of the factors which influence levan synthesis are reported.

Análise da variabilidade intra-espécie dos genes pld e rpoB de Corynebacterium pseudotuberculosis por meio de marcadores PCR-RFLP.

Corynebacterium pseudotuberculosis é o agente etiológico da linfadenite caseosa em ovinos e caprinos, uma doença infectocontagiosa crônica caracterizada por abscessos em linfonodos superficiais ou internos. Os animais acometidos podem apresentar lesões internas ou externas, o que representa perdas econômicas graves na caprinovinocultura, como o comprometimento da produção de lã em ovinos, deficiência reprodutiva, condenação da carne ou morte do animal. Uma vez estabelecida a infecção no rebanho, torna-se difícil sua erradicação. Com o objetivo de avaliar a variabilidade genética intra-espécie em C. pseudotuberculosis, 31 isolados provenientes de seis municípios do Estado de Pernambuco, sendo 23 de caprinos e oito de ovinos, tiveram os seus DNAs genômicos extraídos e analisados por reação em cadeia da polimerase e análise de polimorfismos por tamanho de fragmentos de restrição (PCR-RFLP). Os locis escolhidos foram os genes pld e rpoB, cujas seqüências dos oligonucleotídeos amplificaram fragmentos de 924 e 447 pares de bases (pb), respectivamente. Os produtos da amplificação foram digeridos com as enzimas Pst I e Msp I (gene pld) e HpyCh4 IV e Msp I (gene rpoB). Os fragmentos de restrição foram corridos em gel de poliacrilamida a 15%, os quais foram corados com brometo de etídeo. Para o gene pld, digerido com a enzima Pst I, foram obtidos fragmentos de 566, 195, 91 e 72 pb; e com a enzima Msp I, fragmentos de 395, 369, 108 e 52 pb. O gene rpoB digerido com a enzima HpyCh4 IV apresentou fragmentos de 235, 126 e 86 pb; e com a enzima Msp I apresentou fragmentos de 222, 93, 78 e 54 pb. O padrão de bandas obtido para os 31 isolados de C. pseudotuberculosis, analisados neste estudo, foi monomórfico, não havendo, portanto, polimorfismo entre os diferentes isolados, independentes da espécie hospedeira ou da área geográfica estudada, o que corrobora com o padrão homogêneo da infecção para a região.

Porfirinas e Terapia Fotodinâmica em Neoplasias

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Fractionation of Corynebacterium pekinense AS 1.299 phage subtypes by anion-exchange chromatography

A novel method to fractionate phage into its subtypes while fully retaining biological function is reported. Corynebacterium pekinense AS 1.299 phage samples, purified by either conventional ultracentrifugation or gel chromatography on a Superose® 6 Prep column (0.78×30 cm), were fractionated further into four fractions by anion-exchange chromatography on a Toyopearl SuperQ 650C column (0.5×20 cm) with a linear gradient of NaCl concentration from 0.2 to 1.0 M in 0.02 M carbonate–biocarbonate buffer, pH 10.0. Two peaks were identified to be C. pekinense AS 1.299 phages by their ability to infect the host bacteria when inoculated into the culture media, and when examined by electron microscopy. These two types of the phage were found to be morphologically the same except for the difference in the length of their non-contractile tails. Both possessed an isometric head with a diameter of 50±3 nm, while their tails were 170±10 and 210±10 nm, respectively. This simple technique provides a convenient method for phage isolation not only to its species homogeneity, but also to determine its subtype or variant homogeneity.

Síntese de derivados oligoméricos de porfirinas e ftalocianinas

A presente dissertação contempla estudos de funcionalização de 5,10,15,20- tetrafenilporfirina via grupos nitro e amino e a preparação de sistemas porfirina-ftalocianina. Este trabalho encontra-se dividido em quatro partes. Na primeira parte descrevem-se as características gerais de porfirinas e ftalocianinas bem como algumas metodologias de síntese utilizadas na sua preparação e suas potenciais aplicações. Na segunda parte desta dissertação descreve-se a funcionalização de 5,10,15,20-tetrafenilporfirina com arilaminas recorrendo a duas rotas sintéticas diferentes. A reacção de 2-nitro-5,10,15,20-tetrafenilporfirina com anilina ou aminas aromáticas substituídas com grupos dadores de electrões permitiu, através do ataque do nucleófilo ao carbono beta-pirrólico onde está ligado o grupo nitro, ataque ipso, a obtenção de derivados do tipo 2-arilaminoporfirinas e derivados porfirínicos de anéis fundidos, sendo estes últimos resultantes da ciclização oxidativa de 2-arilaminoporfirinas. A reacção entre (2-amino- 5,10,15,20-tetrafenilporfirinato)níquel(II) e brometos de arilo na presença de paládio, reacção de aminação de Buchwald-Hartwig, permitiu, após descomplexação, a preparação de novos derivados do tipo 2- arilaminoporfirinas com grupos substituintes dadores e aceitadores de electrões. Um dos derivados porfirínicos de anéis fundidos foi submetido a reacção de complexação com diferentes iões metálicos e foram estudadas as respectivas propriedades fotoquímicas e electroquímicas. Esses estudos revelaram que estes compostos são bons geradores de oxigénio singuleto e que sofrem processos de oxidação-redução electroquimicamente reversíveis. Esta metodologia foi estendida ainda a brometos de hetarilo (derivados de piridina e tiofeno). Recorrendo ao acoplamento, em condições de Buchwald-Hartwig, de complexos metálicos da 5,10,15,20-tetrafenilporfirina, funcionalizados com grupos amino e bromo, preparam-se dímeros porfirina-amino-porfirina, cujos espectros electrónicos revelam a existência de uma boa “comunicação electrónica” entre as duas subunidades. A terceira parte descreve a síntese de sistemas porfirina-ftalocianina. Recorrendo à condensação estatística entre a 5,10,15,20-tetrafenilporfirina substituída com um grupo ftalonitrilo na posição beta-pirrólica com ftalonitrilo ou ftalonitrilo substituído foram obtidas díades porfirina-ftalocianina onde as duas subunidades se encontram directamente ligadas ou fundidas. Os porfirinilftalonitrilos necessários para a síntese das diferentes díades foram preparados através da reacção de adição do fumaronitrilo à 5,10,15,20- tetrafenilporfirina funcionalizada com o grupo 1,3-butadienilo ou vinilo, seguida de oxidação do aducto resultante. O acoplamento catalisado por paládio entre (2-bromo-5,10,15,20- tetrafenilporfirinato)zinco(II) e [9(10),16(17),23(24)-tri-terc-butil-2- etinilftalocianinato]zinco(II) permitiu a síntese de uma díade porfirinaftalocianina com as duas unidades ligadas por um grupo etinilo. Uma pentíade porfirina-ftalocianina foi obtida através da ciclotetramerização de um dos porfirinilftalonitrilos. A comparação dos espectros electrónicos das diferentes classes de sistemas revela que as correspondentes propriedades electrónicas são altamente afectadas pela distância entre as subunidades e também pelo número de cromóforos presentes no sistema. Os estudos fotofísicos de alguns dos novos compostos acima referidos permitiram verificar a ocorrência eficiente de transferência de energia da subunidade porfirínica para a da ftalocianina, capacidade essa que permitirá a estes sistemas serem usados para modelar o processo fotossintético. Na última parte descrevem-se, pormenorizadamente, todas as experiências efectuadas e as caracterizações espectroscópicas, nomeadamente de espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN), espectrometria de massa e espectrofotometria de UV-vis, dos compostos sintetizados. Nalguns casos recorreu-se ainda a técnicas de RMN bidimensionais como COSY, HSQC, HMBC, NOESY e ROESY.

Síntese e potenciais aplicações de novas porfirinas β-funcionalizadas

Neste trabalho é descrita a síntese de novos derivados porfirínicos com potencial aplicação em terapia fotodinâmica (PDT) e como quimiossensores para o reconhecimento molecular de catiões metálicos. Os novos compostos foram preparados usando como “template” 2-formil-5,10,15,20-tetrafenilporfirina através de diferentes abordagens sintéticas, tais como, reações de cicloadição 1,3-dipolar ou reações do tipo condensação aldólica. Depois de uma breve introdução sobre porfirinas segue-se no capítulo 2 a descrição dos estudos de formilação de Vilsmeier-Haack dos complexos de Ni(II) e Cu(II) de meso-tetra-arilporfirinas realizados usando irradiação de microondas. Utilizando os complexos de Ni(II) e Cu(II) da 5,10,15,20-tetrafenilporfirina foram considerados vários solventes, potências de irradiação e tempos de reação; as melhores condições encontradas foram aplicadas a outras mesotetra- arilporfirinas. Os derivados formilados resultantes da reação de formilação de Vilsmeier-Haack com irradiação de micro-ondas foram isolados em bons rendimentos e com significativa redução no tempo de reação, que passou de horas, em condiçoes clássicas de aquecimento, para minutos sob irradiação de micro-ondas. O “scale-up” da reação, nas condições estabelecidas, mostrou ser eficiente não sendo a reação afetada pelo aumento da quantidade de porfirina. O capítulo 3 descreve a reação de ciclo-adição 1,3-dipolar de meso-tetraarilporfirinas com iminas de nitrilo, geradas in situ por desidrobromação de hidrazono-α-bromoglioxilatos de etilo na presença de base. A reação de iminas de nitrilo com 5,10,15,20-tetraquis(pentafluorofenil)porfirina, na presença de K2CO3 em tolueno a refluxo, permitiu isolar novas pirazoloclorinas em rendimentos moderados. Foram investigadas as propriedades fotofísicas das novas clorinas e os resultados sugerem que duas delas apresentam potencialidades para serem utilizadas em PDT. Este tipo de reações foi estendida ao complexo 2-vinil-5,10,15,20- tetrafenilporfirinatozinco(II); este complexo reagiu com as iminas de nitrilo obtendo-se os correspondentes derivados porfirina-pirazolina em rendimentos que variaram entre valores de bom e de excelente. A regioquímica dos derivados porfirina-pirazolina formados foi elucidada por RMN e confirmada por difração de raios-X. O tratamento dos derivados porfirina-pirazolina com DDQ proporciona os correspondentes derivados porfirina-pirazol com rendimentos de moderados a excelentes. Quando os derivados porfirina-pirazolina foram submetidos a condições de hidrólise básica, observou-se não só a hidrólise do grupo éster presente no anel pirazolínico mas também a concomitante oxidação desta unidade heterocíclica, isolando-se assim, num único passo reacional, novos derivados de tipo porfirinapirazol com um grupo carboxílico. A descomplexação dos complexos de Zn(II) foi realizada na presença de TFA, tendo-se isolado quantitativamente os respetivos derivados na forma de bases livres.Foram estudadas algumas das propriedades fotofísicas de todos os compostos obtidos, quer na forma de complexos de Zn(II), quer na forma de base livre. Duma forma geral, todos os compostos preparados mostraram ser bons geradores de oxigénio singleto, o que os torna interessantes para possível utilização como fotossensibilizadores em PDT. No capítulo 4 é descrita a reação de 2-formil-5,10,15,20-tetrafenilporfirina com aril-cetonas e acetato de amónio, na presença de La(OTf)3, o que permitiu isolar novas benzoporfirinas e 2-(2,6-diarilpiridina-4-il)porfirinas. Esta metodologia foi utilizada para preparar, pela primeira vez, uma 2-(2,2':6,2''- terpiridin-4-il)porfirina. As estruturas de duas das 2-(2,6-diarilpiridin-4- il)porfirinas foram confirmadas por difração de raios-X de cristal único. A metodologia descrita permite ainda preparar novos derivados de tipo porfirinacalcona, apenas com pequenos ajustes nas condições reacionais através de uma reação do tipo condensação aldólica. Os derivados do tipo porfirinacalcona foram posteriormente usados para preparar derivados do tipo porfirinapirazol 1,3,5-tri-substituídos em bons rendimentos, através de reação de condensação com fenil-hidrazina. Em cada um dos capítulos é descrito os procedimentos experimentais e a caracterização espectroscópica (RMN, UV-vis e massa) dos novos compostos isolados. Em alguns casos foi necessário o recurso a técnicas de RMN bidimensionais como COSY, NOESY, HSQC e HMBC. Os compostos preparados neste trabalho foram ainda objecto de estudos de avaliação das respetivas potencialidades para actuarem como quimiossensores para o reconhecimento de catiões metálicos, nomeadamente, Cu(II), Ag(I), Zn(II), Cd(II) e Hg(II). Assim no capítulo 5 é descrita a caracterização fotofísica dos compostos preparados no capítulo 4 e, os estudos destes como potenciais quimiossensores. Os estudos para verificar a potencialidade dos compostos como quimiossensores foram efectuados: i) em solução, através de titulações espectrofotométricas e espectrofluorimétricas, ii) no estado sólido, recorrendo à preparação de filmes de PMMA dopados com os ligandos porfirínicos em estudo e, iii) na fase gasosa, seguindo as titulações dos ligandos com metais por espectrometria de massa (MALDI-TOF-MS). Os compostos estudados mostraram ter capacidade para atuarem como quimiossensores de catiões metálicos capazes de distinguirem entre os iões Zn(II) e Hg(II).

Síntesis de nuevas porfirinas A3B con p-clorofenilo como uno de los sustituyentes meso y determinación de su potencial actividad fotosensibilizadora in vitro.

Tesis (Maestría en Ciencias con Orientación en Farmacia) UANL, 2011.

Síntesis de porfirinas y metaloporfirinas no simétricas funcionalizadas con l-glutamato y evaluación de sus propiedades fotodinámicas y anticancerígenas.

Tesis (Doctor en Ciencias con orientación en Farmacia) UANL, 2014.

Corynebacterium suicordis sp. nov., from pigs

Nineteen strains of Gram-positive, non-motile, non-spore-forming, catalase-positive, rod-shaped bacteria isolated from pigs were characterized by using biochemical, molecular chemical and molecular genetic methods. Two distinct groups of organisms were discerned, based on their colonial morphology, CAMP (Christie-Atkins-Munch-Petersen) reaction and numerical profile by using the API Coryne system. The first group (113 strains) gave a doubtful discrimination between Corynebacterium striatum and Corynebacterium amycolatum, whilst the second group (six strains) were identified tentatively as Corynebacterium urealyticum. Comparative 16S rRNA gene sequencing studies demonstrated that all of the isolates belonged phylogenetically to the genus Corynebacterium. The first group of organisms was highly similar to Corynebacterium testudinoris with respect to 16S rRNA gene sequences and physiological characteristics, whereas the remaining six isolates formed a hitherto unknown subline within the genus, associated with a small subcluster of species that included Corynebacterium auriscanis and its close relatives. The unknown Corynebacterium sp. was distinguished readily from these and other species of the genus by biochemical tests. Based on both phenotypic and phylogenetic evidence, it is proposed that the new isolates from pigs should be classified as a novel species, Corynebacterium suicordis sp. nov. The type strain is P81/02(T) (=CECT 5724(T) =CCUG 46963(T)).

Corynebacterium atypicum sp. nov., from a human clinical source, does not contain corynomycolic acids

An unusual Gram-positive, facultatively anaerobic, catalase-positive, diphtheroid-shaped organism originating from an unknown human clinical source was characterized by biochemical, molecular chemical and molecular phylogenetic methods. Based on its morphological and biochemical characteristics and the presence of a murein based on meso-diaminopimelic acid, the unidentified organism was tentatively assigned to the genus Corynebacterium. However, the unknown organism was found to lack the distinctive, short-chain corynomycolic acids that are considered to be characteristic of this genus. Despite the absence of these characteristic lipids, comparative 16S rRNA gene sequencing showed that the unknown bacterium was phylogenetically a member of the genus Corynebacterium and was distinct from all currently known species. Based on both phenotypic and 16S rRNA sequence considerations, it is proposed that the unknown organism be classified as a novel species, Corynebacterium atypicum sp. nov. The type strain of C. atypicum is strain R2070(T) (= CCUG 45804(T) = CIP 107431(T)).

Corynebacterium sphenisci sp nov., isolated from wild penguins

Six unidentified Gram-positive, rod-shaped organisms recovered from the cloacae of apparently healthy wild penguins were characterized by phenotypic and molecular taxonomic methods. Chemotaxonomic investigations revealed the presence of a cell wall based on meso-diaminopimelic acid and long-chain cellular fatty acids of the straight-chain saturated and monounsaturated types, consistent with the genus Corynebacterium. Corynomycolic acids, which are characteristic of the genus, were also detected, albeit in small amounts. Comparative 16S rRNA gene sequencing studies showed that the unidentified organisms were phylogenetically related to corynebacteria and represent a novel subline associated with a small subcluster of species that includes Corynebacterium xerosis, Corynebacterium amycolatum and Corynebacterium freneyi. The unknown isolates were readily distinguished from their closest phylogenetic relatives and all other Corynebacterium species with validly published names by using a combination of biochemical and chemotaxonomic criteria. Based on both phenotypic and 16S rRNA gene sequence considerations, it is proposed that the unknown isolates recovered from penguins be classified as a novel species in the genus Corynebacterium, Corynebacterium sphenisci sp. nov. The type strain is CECT 5990(T) (= CCUG 46398(T)).

Corynebacterium ciconiae sp. nov., isolated from the trachea of black storks (Ciconia nigra)

SEight unidentified Gram-positive, rod-shaped organisms were recovered from the tracheas of apparently healthy black storks (Ciconia nigra) and subjected to a polyphasic taxonomic analysis. Based on cellular morphology and biochemical criteria the isolates were tentatively assigned to the genus Corynebacterium, although three of the organisms did not appear to correspond to any recognized species. Comparative 16S rRNA gene sequencing studies demonstrated that all of the isolates were phylogenetically members of the genus Corynebacterium. Five strains were genotypically identified as representing Corynebacterium falsenii, whereas the remaining three strains represented a hitherto unknown subline, associated with a small subcluster of species that includes Corynebacterium mastitidis and its close relatives. On the basis of phenotypic and phylogenetic evidence, it is proposed that the unknown isolates from black storks represent a novel species within the genus Corynebacterium, for which the Corynebacterium ciconiae sp. nov. is proposed. The type strain is CECT 5779(T) (= BS13(T) =CCILIG 47525(T)).

Corynebacterium caspium sp nov., from a Caspian seal (Phoca caspica)

A previously unknown Gram-positive, non-spore-forming, non-lipophilic, catalase-positive, irregular rod-shaped bacterium (M/106/00/5(T)) was isolated, in mixed culture, from the penis of a Caspian seal (Phoca caspica). The strain was a facultative anaerobe that was able to grow at 22 and 42 degreesC. Comparative 16S rRNA gene sequencing showed that the organism formed a hitherto unknown subline within the genus Corynebacterium. Sequence divergence values of more than 5 % from other described Corynebacterium species, together with phenotypic differences, showed that the unidentified bacterium represents a previously unrecognized member of this genus. On the basis of phenotypic and phylogenetic considerations, it is proposed that the unknown bacterium isolated from a Caspian seal (strain M/106/00/5(T) = CCUG 44566(T)=CIP 107965(T)) be classified as the type strain of a novel species of the genus Corynebacterium, Corynebacterium caspium sp. nov.

Phenotypic and phylogenetic characterization of a new Corynebacterium species from dogs: description of Corynebacterium auriscanis sp. nov.

Six strains of a previously undescribed catalase-positive coryneform bacterium isolated from clinical specimens from dogs were characterized by phenotypic and molecular genetic methods. Biochemical and chemotaxonomic studies revealed that the unknown bacterium belonged to the genus Corynebacterium sensu stricto. Comparative 16S rRNA gene sequencing showed that the six strains were genealogically highly related and constitute a new subline within the genus Corynebacterium; this subline is close to but distinct from C. falsenii, C. jeikeium, and C. urealyticum. The unknown bacterium from dogs was distinguished from all currently validated Corynebacterium species by phenotypic tests including electrophoretic analysis of whole-cell proteins. On the basis of phylogenetic and phenotypic evidence, it is proposed that the unknown bacterium be classified as a new species, Corynebacterium auriscanis. The type strain of C. auriscanis is CCUG 39938T.

Corynebacterium testudinoris sp. nov., from a tortoise, and Corynebacterium felinum sp. nov., from a Scottish wild cat

Two unknown gram-positive, rod-shaped bacteria isolated from a tortoise and a Scottish wild cat were subjected to a polyphasic taxonomic analysis. Chemical analysis revealed the presence of straight-chain and monounsaturated fatty acids and short-chain mycolic acids in the two isolates consistent with the genus Corynebacterium. Comparative 16S rRNA gene sequencing confirmed that the unknown isolates were members of the genus Corynebacterium, with the two organisms displaying greater than 3% sequence divergence from each other and from established species of the genus. The unknown Corynebacterium isolates were readily distinguished from each other and from all recognized species of the genus by biochemical tests. Based on phylogenetic and phenotypic evidence, it is proposed that the unknown organisms from a tortoise and a cat be classified in the genus Corynebacterium as Corynebacterium testudinoris sp. nov. and Corynebacterium felinum sp. nov., respectively. The respective type strains of C. testudinoris and C. felinum are CCUG 41823T and CCUG 39943T.