Transformation of Lotus japonicus using the herbicide resistance bar gene as a selectable marker

Transgenic plants of the model legume Lotus japonicus were regenerated by hypocotyl transformation using a bar gene as a selectable marker. The bar encodes for Phosphinothricin Acetyl Transferase that detoxifies phosphinothricin (PPT), the active ingredient of herbicides such as Ignite (AgrEvo) and Basta (Hoechst). Transgenic L. japonicus plants resistant to PPT were positive upon PCR by bar gene-specific primers. In 5 out of 7 independent lines tested, PPT resistance segregated as a single dominant allele indicating a single T-DNA insertion into the plant genome. All regenerated plants were fertile and void of visible somaclonal abnormalities contrary to 14% infertility when antibiotic selectable markers were used. The lack of somaclonal variation, ease of PPT application and low cost of PPT makes this protocol an attractive alternative for the regeneration of transgenic L. japonicus. The production of PPT herbicide-resistant L. japonicus plants may have significant commercial applications in crop production.

Identification and minisequencing-based discrimination of SHV beta-lactamases in nosocomial infection-associated Klebsiella pneumoniae in Brisbane, Australia

Extended-spectrum beta-lactamases (ESBLs) are active against oxyimino cephalosporins and monobactams. Twenty-one Klebsiella pneumoniae isolates obtained between 1991 and 1995 at the Princess Alexandra Hospital in Brisbane, Australia, were subject to amplification and sequencing of the SHV beta-lactamase-encoding genes. Thirteen strains were phenotypically ESBL positive. Of these, six strains carried the bla(SHV-2a) gene and seven strains carried the bla(SHV-12) gene. Eight strains were phenotypically ESBL negative. Of these, seven strains carried the non-ESBL bla(SHV-11) gene and one strain carried the non-ESBL bla(SHV-1) gene. There was complete correspondence between the ESBL phenotype and the presence or absence of an ESBL-encoding gene(s). In addition, it was determined that of the 13 ESBL-positive strains, at least 4 carried copies of a non-ESBL-encoding gene in addition to the bla(SHV-2a) or bla(SHV12) gene. A minisequencing-based assay was developed to discriminate the different SHV classes. This technique, termed first-nucleotide change, involves the identification of the base added to a primer in a single-nucleotide extension reaction. The assay targeted polymorphisms at the first bases of codons 238 and 240 and reliably discriminated ESBL-positive strains from ESBL-negative strains and also distinguished strains carrying bla(SHV-2a) from strains carrying bla(SHV-12). In addition, this method was used to demonstrated an association between the relative copy numbers of bla(SHV) genes in individual strains and the levels of antibiotic resistance.

Post-discharge surveillance: can patients reliably diagnose surgical wound infections?

Post-discharge surgical wound infection surveillance is an important part of many infection control programs. It is frequently undertaken by patient self-assessment, prompted either by a telephone or postal questionnaire. To assess the reliability of this method, 290 patients were followed for six weeks post-operatively. Their wounds were photographed and also covertly assessed for signs of infection by two experienced infection control nurses (ICNs). Patients also responded to a postal questionnaire seeking evidence of infection at both week four and week six post-surgery. Correlation between the patient's assessment of their wound and the ICNs diagnosis was poor (r = 0. 37) with a low positive predictive value (28.7%), although negative predictive value was high (98.2%). Assessment of photos for signs of infection by two experienced clinicians also correlated poorly with the ICNs diagnosis of infection (r = 0.54). The patient's recall of prescription of an antibiotic by their general practitioner (GP) for wound infection during the postoperative period correlated best with the ICNs diagnosis (r = 0.76). This latter measure, particularly when confirmed by the GP in those patients reporting an infection, appears to provide the most valid and resource efficient marker of post-discharge surgical wound infection.

Circular proteins - no end in sight

Circular proteins are a recently discovered phenomenon. They presumably evolved to confer advantages over ancestral linear proteins while maintaining the intrinsic biological functions of those proteins. In general, these advantages include a reduced sensitivity to proteolytic cleavage and enhanced stability. In one remarkable family of circular proteins, the cyclotides, the cyclic backbone is additionally braced by a knotted arrangement of disulfide bonds that confers additional stability and topological complexity upon the family. This article describes the discovery, structure, function and biosynthesis of the currently known circular proteins. The discovery of naturally occurring circular proteins in the past few years has been complemented by new chemical and biochemical methods to make synthetic circular proteins; these are also briefly described.

SAM (dependent) I AM: the S-adenosylmethionine-dependent methyltransferase fold

The S-adenosylmethionine-dependent methyltransferase enzymes share little sequence identity, but incorporate a highly conserved structural fold. Surprisingly, residues that bind the common cofactor are poorly conserved, although the binding site is localised to the same region of the fold. The substrate-binding region of the fold varies enormously. Over the past two years, there has been a significant increase in the number of structures that are known to incorporate this fold, including several uncharacterised proteins and two proteins that lack methyltransferase activity.

Avaliação da qualidade do leite e caracterização de laticínios do estado do Espírito Santo

O leite é um alimento de grande importância na alimentação humana e amplamente consumido. Desta forma, justifica-se o estudo de suas características e a avaliação de procedimentos higiênicos durante toda a sua cadeia produtiva, desde a ordenha até o seu processamento. O objetivo do trabalho foi caracterizar laticínios localizados no estado do Espírito Santo, bem como avaliar as características de qualidade do leite cru e do leite pasteurizado de quatro estabelecimentos. O estudo foi dividido em quatro etapas: 1) seleção de dois laticínios com Selo de Inspeção Federal (SIF) e dois laticínios com Selo de Inspeção Estadual (SIE); 2) Elaboração de questionário para coleta de dados; 3) coleta de amostras de leite cru refrigerado e leite pasteurizado nos laticínios selecionados e avaliação da qualidade da matéria-prima e; 4) caracterização dos quatro laticínios e avaliação das condições higiênico-sanitárias dos estabelecimentos (aplicação questionário elaborado e da Lista de Verificação de Boas Práticas de Fabricação - check-list – presente na RDC nº 275 / 2002 da Anvisa).Os resultados obtidos com as análises de composição centesimal, acidez titulável, pH e Contagem de Células Somáticas (CCS) das amostras dos laticínios SIF 1, SIF 2, SIE 1 e SIE 2 indicaram conformidade com o padrão exigido pela Instrução Normativa nº 62/2011 do MAPA. Com relação ao teste do alizarol, todas as amostras analisadas apresentaram coloração parda avermelhada sem coagulação, indicando conformidade com a exigência da legislação. Para o teste de detecção de antibiótico da classe β-lactâmicos, todas as amostras de leite dos quatro laticínios analisadas nas três coletas tiveram ausência pelo método utilizado. Em uma das amostras coletadas da indústria SIF 1 foi verificada a presença da enzima fosfatase alcalina em leite pasteurizado, indicando que o tratamento térmico não foi adequado e que, portanto, poderia haver presença de microrganismos patogênicos na amostra, ou que a enzima se renaturou, apresentando um resultado falso positivo para o teste. Além disso, foi verificado que duas amostras de leite coletadas do laticínio SIE 1 apresentaram ausência da enzima lactoperoxidase,O leite é um alimento de grande importância na alimentação humana e amplamente consumido. Desta forma, justifica-se o estudo de suas características e a avaliação de procedimentos higiênicos durante toda a sua cadeia produtiva, desde a ordenha até o seu processamento. O objetivo do trabalho foi caracterizar laticínios localizados no estado do Espírito Santo, bem como avaliar as características de qualidade do leite cru e do leite pasteurizado de quatro estabelecimentos. O estudo foi dividido em quatro etapas: 1) seleção de dois laticínios com Selo de Inspeção Federal (SIF) e dois laticínios com Selo de Inspeção Estadual (SIE); 2) Elaboração de questionário para coleta de dados; 3) coleta de amostras de leite cru refrigerado e leite pasteurizado nos laticínios selecionados e avaliação da qualidade da matéria-prima e; 4) caracterização dos quatro laticínios e avaliação das condições higiênico-sanitárias dos estabelecimentos (aplicação questionário elaborado e da Lista de Verificação de Boas Práticas de Fabricação - check-list – presente na RDC nº 275 / 2002 da Anvisa).Os resultados obtidos com as análises de composição centesimal, acidez titulável, pH e Contagem de Células Somáticas (CCS) das amostras dos laticínios SIF 1, SIF 2, SIE 1 e SIE 2 indicaram conformidade com o padrão exigido pela Instrução Normativa nº 62/2011 do MAPA. Com relação ao teste do alizarol, todas as amostras analisadas apresentaram coloração parda avermelhada sem coagulação, indicando conformidade com a exigência da legislação. Para o teste de detecção de antibiótico da classe β-lactâmicos, todas as amostras de leite dos quatro laticínios analisadas nas três coletas tiveram ausência pelo método utilizado. Em uma das amostras coletadas da indústria SIF 1 foi verificada a presença da enzima fosfatase alcalina em leite pasteurizado, indicando que o tratamento térmico não foi adequado e que, portanto, poderia haver presença de microrganismos patogênicos na amostra, ou que a enzima se renaturou, apresentando um resultado falso positivo para o teste. Além disso, foi verificado que duas amostras de leite coletadas do laticínio SIE 1 apresentaram ausência da enzima lactoperoxidase,O leite é um alimento de grande importância na alimentação humana e amplamente consumido. Desta forma, justifica-se o estudo de suas características e a avaliação de procedimentos higiênicos durante toda a sua cadeia produtiva, desde a ordenha até o seu processamento. O objetivo do trabalho foi caracterizar laticínios localizados no estado do Espírito Santo, bem como avaliar as características de qualidade do leite cru e do leite pasteurizado de quatro estabelecimentos. O estudo foi dividido em quatro etapas: 1) seleção de dois laticínios com Selo de Inspeção Federal (SIF) e dois laticínios com Selo de Inspeção Estadual (SIE); 2) Elaboração de questionário para coleta de dados; 3) coleta de amostras de leite cru refrigerado e leite pasteurizado nos laticínios selecionados e avaliação da qualidade da matéria-prima e; 4) caracterização dos quatro laticínios e avaliação das condições higiênico-sanitárias dos estabelecimentos (aplicação questionário elaborado e da Lista de Verificação de Boas Práticas de Fabricação - check-list – presente na RDC nº 275 / 2002 da Anvisa).Os resultados obtidos com as análises de composição centesimal, acidez titulável, pH e Contagem de Células Somáticas (CCS) das amostras dos laticínios SIF 1, SIF 2, SIE 1 e SIE 2 indicaram conformidade com o padrão exigido pela Instrução Normativa nº 62/2011 do MAPA. Com relação ao teste do alizarol, todas as amostras analisadas apresentaram coloração parda avermelhada sem coagulação, indicando conformidade com a exigência da legislação. Para o teste de detecção de antibiótico da classe β-lactâmicos, todas as amostras de leite dos quatro laticínios analisadas nas três coletas tiveram ausência pelo método utilizado. Em uma das amostras coletadas da indústria SIF 1 foi verificada a presença da enzima fosfatase alcalina em leite pasteurizado, indicando que o tratamento térmico não foi adequado e que, portanto, poderia haver presença de microrganismos patogênicos na amostra, ou que a enzima se renaturou, apresentando um resultado falso positivo para o teste. Além disso, foi verificado que duas amostras de leite coletadas do laticínio SIE 1 apresentaram ausência da enzima lactoperoxidase,indicando a sua desnaturação devido à superpasteurização do leite. Para as análises microbiológicas de contagem bacteriana total e bactérias psicrotróficas, foi verificado uma contagem acima do estabelecido pela legislação. Além disso, os maiores valores médios de Contagem Bacteriana Total (CBT), contagem de microrganismos psicrotróficos e coliformes totais nas amostras de leite cru refrigerado foram verificados entre os laticínios com SIF, podendo ter como causa o uso de tanques comunitários pelos produtores, tempo de transporte para coleta de leite maior do que a média dos laticínios com SIE, a falta de adoção das Boas Práticas de Ordenha e o maior volume de leite coletado de diferentes produtores. Com relação à CBT e à contagem de coliformes totais em leite pasteurizado, os maiores valores médios foram verificados também nos laticínios SIF 1 e SIF 2. Os laticínios que apresentaram maior porcentagem de adequação aos requisitos das BPF foram os laticínios SIF 1 (87,82 %) e SIF 2 (80,66 %), os quais já possuíam os POP’s (Procedimento Operacional Padronizado), CIP (Controle Integrado de Pragas) e BPF (Boas Práticas de Fabricação) implantados ou em fase final de implantação. A análise dos resultados das análises microbiológicas, da aplicação do check-list e da aplicação do questionário permitiu a conclusão de que as empresas que possuíam SIF, apesar de apresentarem uma maior porcentagem de adequação aos requisitos de boas práticas de fabricação, possuíam uma qualidade da matéria-prima menor do que as indústrias com SIE. A partir dos resultados obtidos, pode-se concluir que o estudo de laticínios no estado do Espírito Santo possibilitou o conhecimento do setor e de seus problemas, contribuindo para o emprego de ações de melhoria e prevenção de futuros problemas.

Caracterização molecular, formação de biofilme e susceptibilidade a antimicrobianos de isolados de E. coli de aderência difusa Afa/Dr e não Afa/Dr

A Escherichia coli de aderência difusa (DAEC), um patotipo diarreiogênico de E. coli, corresponde a um grupo heterogêneo sem marcador de virulência comum a todos os isolados e de papel controverso na diarreia infantil. O objetivo deste estudo foi caracterizar genotipica e fenotipicamente amostras de DAEC, portadoras e não portadoras de adesinas Afa/Dr, isoladas de crianças com e sem diarreia. Em 70 amostras de DAEC, PCR foi realizado para pesquisa de genes descritos em DAEC, EAEC ou UPEC, que codificam: (i) oito adesinas fimbriais e afimbriais (fimH, papC, sfa, aggA, aafA, agg3A, aidA/aah, afaC); (ii) cinco toxinas (pet, astA, set1A, sat, hlyA); (iii) três proteínas captadoras/receptora de ferro (irp2, iucA, chuA/shuA); (iv) invasina (daaD) e; antígeno 43 (agn43). Ensaio de formação de biofilme foi realizado a partir da bactéria cultivada em caldo Luria-Bertani e inoculada em placas de poliestireno com DMEM suplementado com 0,4% glicose. A leitura da densidade ótica (DO490) foi realizada após coloração com safranina. Soroaglutinação para 23 antígenos O (Probac do Brasil) foi realizada em 50% das DAEC. Método de difusão de disco foi realizado para testar a suscetibilidade a 13 antimicrobianos. A presença de pelo menos um gene que codifica adesinas, toxinas, proteínas captadoras/receptora de ferro, invasina ou antígeno 43 foram encontrados em 58,6%, 51,4%, 80%, 48,6% e 57,1%, respectivamente, com os genes fimH, irp2, agn43, iucA, chuA/shuA, presentes em mais de 50% das amostras. Gene afaC+ (PCR) e/ou sonda afaBC+ (hibridização de colônias) classificou 50% das DAEC como Afa/Dr, sendo pet, sat, irp2, iucA, chuA/shuA e agn43 significantes nessas amostras (p<0,05). Do total das DAEC, 44,3% foram formadoras de biofilme, igualmente distribuídas entre as Afa/Dr e não Afa/Dr, e nenhum gene foi associado com esse fenótipo. Sorologia de 35 amostras evidenciou os seguintes sorogrupos: 1 O29, 2 O125, 2 O127 e 7 O86. Todas as O86 foram de DAEC Afa/Dr. Maiores frequências de resistência antimicrobiana foram encontradas para ampicilina (55,7%), sulfametoxazol/trimetoprim (35,7%) e tetraciclina (28,6%) e o perfil resistente/intermediário para amoxicilina/ácido clavulânico, ampicilina, sulfametoxazol/trimetoprim foi significante nas DAEC Afa/Dr, assim como a multi-droga resistência (p<0,05). Em conclusão, observou-se: (i) alta frequência de fimH e pet e presença de agn43, até então não descrito em DAEC, em frequências similares àquelas encontradas em EAEC, UPEC e EAEC/UPEC, respectivamente; (ii) que as amostras de DAEC Afa/Dr e não Afa/Dr constituíram grupos com perfis genéticos diferenciados entre si; (iii) poucos sorogrupos foram encontrados entre as DAEC; (iv) frequências de resistência menores quando comparado com as poucas descrições em DAEC, sugerindo uma menor pressão seletiva da população do presente estudo e; (v) amostras de DAEC Afa/Dr podem representar um importante reservatório de genes de resistência a antimicrobianos, além de diversos fatores de virulência.

Epidemiology of bacterial meningitis among children in Brazil, 1997-1998

OBJECTIVE: To document the incidence and the descriptive epidemiology of bacterial meningitis among individuals under age 20 in a geographically defined region in Brazil during the two-year period immediately preceding the introduction of Haemophilus influenzae type b (Hib) vaccines into the national immunization program of Brazil. METHODS: Population-based epidemiological study of all cases of bacterial meningitis reported among residents of Campinas, Brazil, under age 20 (n=316,570) during the period of 1997-98, using comprehensive surveillance records compiled by the Campinas Health Department from cases reported among hospital inpatients, outpatients, emergency room visits, death certificates, and autopsy reports. RESULTS: The incidence of bacterial meningitis (n=274) was 334.9, 115 and 43.5 cases/10(5) person-years (pys) for residents of Campinas under age 1, 5 and 20, respectively. All cases were hospitalized, with an average length of stay of 12 days. Documented prior antibiotic use was 4.0%. The case-fatality rate of bacterial meningitis in individuals under age 20 was 9% (24/274) with 75% of deaths occurring in children under the age of five. The incidence of Hib meningitis (n=26) was 62.8 and 17 cases/10(5) pys in children age <1 and <5, respectively. CONCLUSIONS: The incidence of Hib meningitis in children under the age of 5 in Campinas during 1997-98 was similar to that reported in the US, Western Europe, and Israel prior to widespread Hib vaccine use in those regions. This study provides a baseline for later studies to evaluate changes in the etiology and incidence of bacterial meningitis in children after introduction of routine Hib vaccination in Brazil.

Exposure to microbial volatile organic compounds in a waste-handling unit

The production of MVOC by fungi has been taken into account especially from the viewpoint of indoor pollution with microorganisms but the relevance of fungal metabolites in working environments has not been sufficiently studied. The purpose of this study was to assess exposure to MVOCs in a waste-handling unit. It was used Multirae equipment (RAE Systems) to measured MVOCs concentration with a 10.6 eV lamps. The measurements were done near workers nose and during the normal activities. All measurements were done continuously and had the duration of 5 minutes at least. It was consider the higher value obtained in each measurement. In addition, for knowing fungi contamination, five air samples of 50 litres were collected through impaction method at 140 L/minute, at one meter tall, on to malt extract agar with the antibiotic chloramphenicol (MEA). MVOCs results range between 4.7 ppm and 8.9 ppm in the 6 locations consider. These results are eight times higher than normally obtained in indoor settings. Considering fungi results, two species were identified in air, being the genera Penicillium found in all the samples in uncountable colonies and Rhizopus only in one sample (40 UFC/m3). These fungi are known as MVOCs producers, namely terpenoids, ketones, alcohols and others. Until now, there has been no evidence that MVOCs are toxicologically relevant, but further epidemiological research is necessary to elucidate their role on human’s health, particularly in occupational settings where microbiological contamination is common. Additionally, further research should concentrate on quantitative analyses of specific MVOCs.

Biochemical and structural characterization of β-lactamases tem-180 and tem-201

With the constant development of new antibiotics, selective pressure is a force to reckon when investigating antibiotic resistance. Although advantageous for medical treatments, it leads to increasing resistance. It is essential to use more potent and toxic antibiotics. Enzymes capable of hydrolyzing antibiotics are among the most common ways of resistance and TEM variants have been detected in several resistant isolates. Due to the rapid evolution of these variants, complex phenotypes have emerged and the need to understand their biological activity becomes crucial. To investigate the biochemical properties of TEM-180 and TEM-201 several computational methodologies have been used, allowing the comprehension of their structure and catalytic activity, which translates into their biological phenotype. In this work we intent to characterize the interface between these proteins and the several antibiotics used as ligands. We performed explicit solvent molecular dynamics (MD) simulations of these complexes and studied a variety of structural and energetic features. The interfacial residues show a distinct behavior when in complex with different antibiotics. Nevertheless, it was possible to identify some common Hot Spots among several complexes – Lys73, Tyr105 and Glu166. The structural changes that occur during the Molecular Dynamic (MD) simulation lead to the conclusion that these variants have an inherent capacity of adapting to the various antibiotics. This capability might be the reason why they can hydrolyze antibiotics that have not been described until now to be degraded by TEM variants. The results obtained with computational and experimental methodologies for the complex with Imipenem have shown that in order to this type of enzymes be able to acylate the antibiotics, they need to be capable to protect the ligand from water molecules.

Antimicrobial and cytotoxic assessment of marine cyanobacteria - synechocystis and synechococcus

Aqueous extracts and organic solvent extracts of isolated marine cyanobacteria strains were tested for antimicrobial activity against a fungus, Gram-positive and Gram-negative bacteria and for cytotoxic activity against primary rat hepatocytes and HL-60 cells. Antimicrobial activity was based on the agar diffusion assay. Cytotoxic activity was measured by apoptotic cell death scored by cell surface evaluation and nuclear morphology. A high percentage of apoptotic cells were observed for HL-60 cells when treated with cyanobacterial organic extracts. Slight apoptotic effects were observed in primary rat hepatocytes when exposed to aqueous cyanobacterial extracts. Nine cyanobacteria strains were found to have antibiotic activity against two Gram-positive bacteria, Clavibacter michiganensis subsp. insidiosum and Cellulomonas uda. No inhibitory effects were found against the fungus Candida albicans and Gram-negative bacteria. Marine Synechocystis and Synechococcus extracts induce apoptosis in eukaryotic cells and cause inhibition of Gram-positive bacteria. The different activity in different extracts suggests different compounds with different polarities.

In vitro transference and molecular characterization of bla TEM genes in bacteria isolated from Portuguese ready-to-eat foods

The principal aim of this study was to investigate the possibility of transference to Escherichia coli of β-lactam resistance genes found in bacteria isolated from ready-to-eat (RTE) Portuguese traditional food. From previous screenings, 128 β-lactam resistant isolates (from different types of cheese and of delicatessen meats), largely from the Enterobacteriaceae family were selected and 31.3% of them proved to transfer resistance determinants in transconjugation assays. Multiplex PCR in donor and transconjugant isolates did not detect bla CTX, bla SHV and bla OXY, but bla TEM was present in 85% of them, while two new TEMs (TEM-179 and TEM-180) were identified in two isolates. The sequencing of these amplicons showed identity between donor and transconjugant genes indicating in vitro plasmid DNA transfer. These results suggest that if there is an exchange of genes in natural conditions, the consumption of RTE foods, particularly with high levels of Enterobacteriaceae, can contribute to the spread of antibiotic resistance.

Post-surgical wound infections involving Enterobacteriaceae with reduced susceptibility to ß-lactams in two Portuguese hospitals

The post-surgical period is often critical for infection acquisition. The combination of patient injury and environmental exposure through breached skin add risk to pre-existing conditions such as drug or depressed immunity. Several factors such as the period of hospital staying after surgery, base disease, age, immune system condition, hygiene policies, careless prophylactic drug administration and physical conditions of the healthcare centre may contribute to the acquisition of a nosocomial infection. A purulent wound can become complicated whenever antimicrobial therapy becomes compromised. In this pilot study, we analysed Enterobacteriaceae strains, the most significant gram-negative rods that may occur in post-surgical skin and soft tissue infections (SSTI) presenting reduced β-lactam susceptibility and those presenting extended-spectrum β-lactamases (ESBL). There is little information in our country regarding the relationship between β-lactam susceptibility, ESBL and development of resistant strains of microorganisms in SSTI. Our main results indicate Escherichia coli and Klebsiella spp. are among the most frequent enterobacteria (46% and 30% respectively) with ESBL production in 72% of Enterobacteriaceae isolates from SSTI. Moreover, coinfection occurred extensively, mainly with Pseudomonas aeruginosa and Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (18% and 13%, respectively). These results suggest future research to explore if and how these associations are involved in the development of antibiotic resistance.

Efeito da combinação de antibióticos e sinvastatina sobre microrganismos de interesse endodôntico e na expressão de marcadores odontoblásticos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)