Recognition of Gram-positive Intestinal Bacteria by Hybridoma- and Colostrum-derived Secretory Immunoglobulin A Is Mediated by Carbohydrates.

Humans live in symbiosis with 10(14) commensal bacteria among which >99% resides in their gastrointestinal tract. The molecular bases pertaining to the interaction between mucosal secretory IgA (SIgA) and bacteria residing in the intestine are not known. Previous studies have demonstrated that commensals are naturally coated by SIgA in the gut lumen. Thus, understanding how natural SIgA interacts with commensal bacteria can provide new clues on its multiple functions at mucosal surfaces. Using fluorescently labeled, nonspecific SIgA or secretory component (SC), we visualized by confocal microscopy the interaction with various commensal bacteria, including Lactobacillus, Bifidobacteria, Escherichia coli, and Bacteroides strains. These experiments revealed that the interaction between SIgA and commensal bacteria involves Fab- and Fc-independent structural motifs, featuring SC as a crucial partner. Removal of glycans present on free SC or bound in SIgA resulted in a drastic drop in the interaction with Gram-positive bacteria, indicating the essential role of carbohydrates in the process. In contrast, poor binding of Gram-positive bacteria by control IgG was observed. The interaction with Gram-negative bacteria was preserved whatever the molecular form of protein partner used, suggesting the involvement of different binding motifs. Purified SIgA and SC from either mouse hybridoma cells or human colostrum exhibited identical patterns of recognition for Gram-positive bacteria, emphasizing conserved plasticity between species. Thus, sugar-mediated binding of commensals by SIgA highlights the currently underappreciated role of glycans in mediating the interaction between a highly diverse microbiota and the mucosal immune system.

Promoção do crescimento vegetal e diversidade genética de bactérias isoladas de nódulos de feijão-caupi

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de promoção do crescimento vegetal e a diversidade genética de bactérias isoladas de nódulos de feijão-caupi cultivado em solos do Cerrado piauiense. Avaliaram-se 26 estirpes quanto à capacidade de fixar nitrogênio em vida livre, solubilizar fosfatos inorgânicos, produzir ácido-3-indolacético (AIA) na ausência e na presença do aminoácido triptofano (100 mg L-1), produzir nódulos e promover o crescimento de feijão-caupi em vasos Leonard. Nenhuma estirpe fixou nitrogênio em vida livre, e 69% foram capazes de solubilizar fosfato de cálcio in vitro. Na presença de triptofano, todas as estirpes foram capazes de sintetizar o AIA em meio 79, e 80% sintetizaram o AIA em meio DYGS. Apenas quatro estirpes nodularam o feijão-caupi. O sequenciamento do gene 16S rRNA identificou as estirpes nodulíferas como pertencentes aos gêneros Bradyrhizobium, Rhizobium, Bacillus e Paenibacillus. Entre as estirpes não nodulíferas promotoras do crescimento do feijão-caupi, estão os gêneros Bacillus e Paenibacillus.

The complete genome sequence of the gram-positive bacterium Bacillus subtilis.

Bacillus subtilis is the best-characterized member of the Gram-positive bacteria. Its genome of 4,214,810 base pairs comprises 4,100 protein-coding genes. Of these protein-coding genes, 53% are represented once, while a quarter of the genome corresponds to several gene families that have been greatly expanded by gene duplication, the largest family containing 77 putative ATP-binding transport proteins. In addition, a large proportion of the genetic capacity is devoted to the utilization of a variety of carbon sources, including many plant-derived molecules. The identification of five signal peptidase genes, as well as several genes for components of the secretion apparatus, is important given the capacity of Bacillus strains to secrete large amounts of industrially important enzymes. Many of the genes are involved in the synthesis of secondary metabolites, including antibiotics, that are more typically associated with Streptomyces species. The genome contains at least ten prophages or remnants of prophages, indicating that bacteriophage infection has played an important evolutionary role in horizontal gene transfer, in particular in the propagation of bacterial pathogenesis.

Bactérias promotoras de crescimento e adubação nitrogenada no crescimento inicial de cana-de-açúcar proveniente de mudas pré-brotadas

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da inoculação de bactérias promotoras de crescimento sobre a formação de mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar, oriundas de gemas individualizadas, e quantificar o crescimento inicial dessas mudas, em associação à aplicação de nitrogênio, em solo de baixa fertilidade. Foram conduzidos dois experimentos: um em casa de vegetação, com duração de 50 dias, e o outro, em vasos no campo, com duração de 180 dias. Em ambos os experimentos, utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, em arranjo fatorial 2x3, no primeiro experimento - com ou sem inoculante, e com três quantidades de reserva nas gemas -, e 2x2x4, no segundo - com ou sem inoculante, com ou sem nitrogênio, avaliados em quatro épocas: aos 45, 90, 135 e 180 dias. O inoculante produziu efeito na fase inicial de crescimento das mudas pré-brotadas, com aumento na velocidade de brotação e no acúmulo da matéria seca de raízes e da parte aérea, independentemente da quantidade de reserva da gema. No segundo experimento, o inoculante promoveu ganhos no crescimento inicial da parte aérea e do sistema radicular, até os 180 dias após o transplantio, com aumento em altura, perfilhamento, diâmetro do colmo, produção da matéria seca de colmos e de palha e do comprimento radicular, independentemente da aplicação de nitrogênio. O inoculante tem efeito fisiológico positivo sobre o crescimento das plantas.

Efeito de bactérias diazotróficas na produção de abacaxizeiro 'Cayenne Champac', sob irrigação, em dois níveis de adubação nitrogenada

Avaliou-se o efeito de bactérias diazotróficas na produção de abacaxizeiro cv. Cayenne Champac (Champaka), sob irrigação, em dois níveis de adubação nitrogenada. Os tratamentos constaram dos níveis de N de 180 kg ha-1 ano-1 e 300 kg ha-1 ano-1, nas parcelas e subparcelas de mudas micropropagadas inoculadas com bactéria relacionada a Burkholderia cepacia AB213, de bactéria Asaia bogorensis AB219 e controles sem inoculação bacteriana, utilizando-se de três repetições. A inoculação bacteriana foi realizada no laboratório (10(8) células planta-1) e a aclimatação das mudas, em casa de vegetação. Após 5 meses, as mudas foram transplantadas no campo, utilizando-se de 0,9 m entre as linhas e 0,3 m entre as plantas. A cultivar apresentou bom desempenho sob irrigação no solo arenoso de Pacajus, Estado do Ceará, quando adubado com o maior nível de N. Para cada quilograma do elemento fornecido, houve incremento de 124,3 kg ha-1 na massa fresca dos frutos com coroa, entre os níveis da adubação nitrogenada. Na dose maior de N, plantas inoculadas do AB219 produziram frutos maiores e massas frescas 19,4% e 17,3% superiores aos controles, respectivamente, para frutos sem e com coroa. O efeito do AB213 na produção foi menor (9,9%) no nível mais baixo de N. A evidência do efeito de bactérias diazotróficas na cultivar Cayenne Champac foi demonstrada.

Uso de antibióticos para o controle de bactérias endógenas visando à micropropagação da figueira

A descontaminação dos explantes é um dos princípios básicos para o sucesso da cultura de tecidos. Um dos problemas diagnosticados na propagação in vitro da figueira, através de gemas apicais, é a contaminação endógena dos explantes por bactérias. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de alguns antibióticos em meio de cultura para o controle de bactérias endógenas em gemas apicais de figueira. Foram avaliados os seguintes tratamentos: T1(sem adição de antibiótico); T2 (30 mg L-1 de cloranfenicol); T3 (250 mg L-1 de ampicilina sódica); T4 (500 mg L-1 de ácido nalidícico); T5 (150 mg L-1 de cefalotina sódica); T6 (500 mg L-1 de tetraciclina), e T7 (400 mg L-1 de norfloxacina). Após coletados em campo, os segmentos de ramos contendo as gemas foram colocados em recipiente com água corrente. Posteriormente, as gemas apicais foram imersas em álcool etílico a 70% e hipoclorito de sódio a 2,5%. Todo procedimento de desinfestação externa dos explantes foi realizado em câmara de fluxo laminar. Os explantes foram inoculados em tubos de ensaio contendo 15 mL de meio básico MS suplementado, após a autoclavagem, com as doses de antibióticos de acordo com os tratamentos estabelecidos. Após a inoculação, os explantes foram mantidos em sala de crescimento por quatro dias no escuro e, em seguida, sob fotoperíodo de 16 horas de luz branca fria e irradiância de 25 µmol m s-1, na temperatura de 22 ± 3ºC. A assepsia realizada externamente nos explantes foi suficiente para o controle de contaminação fúngica, e a adição de antibióticos ao meio, após autoclavagem, foi eficiente para o controle de bactérias endógenas, cujo antibiótico ampicilina sódica proporcionou mais de 90% de explantes sobreviventes.

Fungos micorrízicos arbusculares, bactérias diazotróficas e adubação fosfatada em mudas de mamoeiro

Conduziu-se um experimento em casa de vegetação para avaliar o crescimento de mudas de mamoeiro inoculadas com fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) e com bactérias diazotróficas, na ausência e presença de fósforo. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, em arranjo fatorial 4 x 3 x 2, sendo os tratamentos compostos por: espécies de fungos micorrízicos arbusculares Glomus clarum, Gigaspora margarita, o inóculo misto Glomus clarum + Gigaspora margarita e o controle sem FMAs; as bactérias diazotróficas Stenotrophomonas maltophilia e Azospirillum sp. e o controle sem bactéria diazotrófica; duas doses de fósforo no solo, 0 e 25 mg dm-3, todos com quatro repetições. Aos 105 dias após a semeadura, as plantas foram coletadas e avaliadas quanto à altura, área foliar total, diâmetro do caule, matéria seca da parte aérea, da raiz e matéria seca total, porcentagem de colonização micorrízica e contagem de bactérias diazotróficas nas raízes. As inoculações com os FMAs proporcionam aumentos significativos no crescimento das mudas de mamoeiro, mesmo em condições de baixa disponibilidade de fósforo, independentemente da presença de bactéria diazotrófica. O fungo G. margarita e o inóculo misto G. margarita + G. clarum destacam-se como os mais promissores para a cultura do mamoeiro. A inoculação com bactérias diazotróficas, na ausência ou na presença de FMAs, não propiciou efeito estimulatório ou supressivo no crescimento das mudas de mamoeiro.

Crescimento de mudas de maracujazeiro-doce inoculadas com fungos micorrízicos arbusculares e bactérias diazotróficas sob diferentes doses de fósforo

Conduziu-se o experimento em casa de vegetação com o objetivo de avaliar os efeitos da inoculação de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) e de bactérias diazotróficas endofíticas no crescimento de mudas de maracujazeiro-doce sob diferentes doses de fósforo. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, em arranjo fatorial 3x2x4, sendo três tratamentos com fungos: Gigaspora margarita, Glomus clarum e controle (sem fungo); dois tratamentos com bactérias: Burkholderia sp. + Burkholderia silvatlantica e controle (sem bactéria); e quatro doses de fósforo: 0; 15; 30 e 60 mg dm-3, com quatro repetições. A unidade experimental foi composta por um vaso de 3,5 dm³ com três plantas. As mudas foram produzidas a partir de sementes e transplantadas para vasos, contendo mistura de solo e areia (1:2 v:v) esterilizada. Aos noventa dias após o transplante das mudas, foram avaliados: altura, diâmetro do caule, área foliar, massa seca da parte aérea, porcentagem de raízes colonizadas por fungos e enumeração de bactérias nas raízes. Independentemente da presença de bactérias diazotróficas, a inoculação com FMAs proporcionou incrementos na altura, massa seca de parte aérea, área foliar e diâmetro do caule das mudas de maracujazeiro-doce, nas doses de 0 e 15 mg dm-3 de P. As bactérias promoveram incrementos na altura e área foliar das mudas quando associadas ao FMA G. margarita, entretanto, sem a presença dos FMAs, estas reduziram a massa seca da parte aérea, independentemente das doses de P no substrato.

Impact of round-the-clock CSF Gram stain on empirical therapy for suspected central nervous system infections.

The impact of round-the-clock cerebrospinal fluid (CSF) Gram stain on overnight empirical therapy for suspected central nervous system (CNS) infections was investigated. All consecutive overnight CSF Gram stains between 2006 and 2011 were included. The impact of a positive or a negative test on empirical therapy was evaluated and compared to other clinical and biological indications based on institutional guidelines. Bacterial CNS infection was documented in 51/241 suspected cases. Overnight CSF Gram stain was positive in 24/51. Upon validation, there were two false-positive and one false-negative results. The sensitivity and specificity were 41 and 99 %, respectively. All patients but one had other indications for empirical therapy than Gram stain alone. Upon obtaining the Gram result, empirical therapy was modified in 7/24, including the addition of an appropriate agent (1), addition of unnecessary agents (3) and simplification of unnecessary combination therapy (3/11). Among 74 cases with a negative CSF Gram stain and without formal indication for empirical therapy, antibiotics were withheld in only 29. Round-the-clock CSF Gram stain had a low impact on overnight empirical therapy for suspected CNS infections and was associated with several misinterpretation errors. Clinicians showed little confidence in CSF direct examination for simplifying or withholding therapy before definite microbiological results.

Sensing Gram-negative bacteria: a phylogenetic perspective.

Gram-negative bacteria represent a major group of pathogens that infect all eukaryotes from plants to mammals. Gram-negative microbe-associated molecular patterns include lipopolysaccharides and peptidoglycans, major immunostimulatory determinants across phyla. Recent advances have furthered our understanding of Gram-negative detection beyond the well-defined pattern recognition receptors such as TLR4. A B-type lectin receptor for LPS and Lysine-motif containing receptors for peptidoglycans were recently added to the plant arsenal. Caspases join the ranks of mammalian cytosolic immune detectors by binding LPS, and make TLR4 redundant for septic shock. Fascinating bacterial evasion mechanisms lure the host into tolerance or promote inter-bacterial competition. Our review aims to cover recent advances on bacterial messages and host decoding systems across phyla, and highlight evolutionarily recurrent strategies.

Gram-negative flagella glycosylation

Protein glycosylation had been considered as an eccentricity of a few bacteria. However, through advances in analytical methods and genome sequencing, it is now established that bacteria possess both N-linked and O-linked glycosylation pathways. Both glycosylation pathways can modify multiple proteins, flagellins from Archaea and Eubacteria being one of these. Flagella O-glycosylation has been demonstrated in many polar flagellins from Gram-negative bacteria and in only the Gram-positive genera Clostridium and Listeria. Furthermore, O-glycosylation has also been demonstrated in a limited number of lateral flagellins. In this work, we revised the current advances in flagellar glycosylation from Gram-negative bacteria, focusing on the structural diversity of glycans, the O-linked pathway and the biological function of flagella glycosylation.

Separação de espectros simulados e de luminescência total através do método generalizado de anulação do posto (GRAM)

A multivariate curve resolution method, "GENERALIZED RANK ANNIHILATION METHOD (GRAM)", is discussed and tested with simulated and experimental data. The analysis of simulated data provides general guidelines concerning the condition for uniqueness of a solution for a given problem. The second-order emission-excitation spectra of human and animal dental calculus deposits were used as an experimental data to estimate the performance of the above method. Three porphyrinic spectral profiles, for both human and cat, were obtained by the use of GRAM.