Estudo proteômico da interação do Aspergillus fumigatus com células endoteliais da veia umbilical humana (HUVECs)

O Aspergillus fumigatus é o principal agente etiológico da aspergilose invasiva, uma infecção fúngica oportunista que acomete, principalmente, pacientes de Unidades Hematológicas, como aqueles com neutropenia profunda e prolongada. Após a filamentação este fungo angioinvasivo é capaz de ativar e causar danos em células endoteliais de veia umbilical humana (HUVEC) que passam a expressar um fenótipo pró-trombótico. A ativação destas células, dependente de contato célulacélula, é mediada por TNF-α e caracterizada pela expressão de moléculas próinflamatórias, como citocinas, quimiocinas e moléculas de adesão. Recentemente, nosso grupo comparou a ativação endotelial de HUVECs desafiadas com cepas selvagens e uma cepa mutante para o gene UGM1. Nestes experimentos a cepa mutante Δugm1, que apresenta um fenótipo de maior produção de galactosaminogalactana (GAG) na parede celular, mostrou um fenótipo hiperadesivo e uma capacidade maior de ativar células endoteliais. Entretanto, os receptores e as vias de sinalização envolvidos nesta ativação permanecem desconhecidos. Assim, o objetivo deste trabalho foi verificar as proteínas envolvidas nestes processos através do estudo das proteínas diferencialmente expressas nas HUVECs após a interação com A. fumigatus, usando a técnica proteômica 2D-DIGE. Brevemente, as HUVECs foram infectadas com tubos germinativos da cepa selvagem (AF293) e da cepa Δugm1 de A. fumigatus. Em seguida, as proteínas foram marcadas com diferentes fluorocromos e separadas por eletroforese bidimensional. A análise quantitativa foi realizada utilizando o software DeCyder. Foram identificadas por MS/MS cinco proteínas diferencialmente expressas, incluindo a galectina-1 e a anexina A2, ambas mais expressas após a interação, sendo a primeira ~25% mais expressa após a interação com a mutante Δugm1. Este trabalho propõe que a galectina-1 poderia ser o receptor endotelial para polímeros de galactose presentes na parede celular do A. fumigatus, e que a Anexina A2 poderia estar envolvida na sinalização intracelular em resposta a este patógeno. No entanto, experimentos complementares, em curso, são necessários para comprovar esta hipótese.

Formação de biofilmes por Enterococcus faecium sensível e multirresistente aos antimicrobianos: características à proteômica

Enterococcus faecium tem se destacado no cenário das infecções hospitalares, particularmente, amostras portadoras de características de multirresistência. Apesar de serem responsabilizados como agentes etiológicos em diferentes quadros clínicos, fatores associados a patogênese das infecções ainda não estão esclarecidos. Entretanto, sabe-se que a capacidade de formação de biofilmes pode ser responsabilizada como um dos atributos capazes de promover o papel patogênico desses microrganismos. Assim sendo, este estudo se propôs a investigar a capacidade de formação de biofilmes por duas amostras de E. faecium: SS-1274 (derivada da amostra tipo da espécie) e CL-6729 (multirresistente e pertencente a um complexo clonal globalmente disperso). As amostras foram caracterizadas fenotipica e genotipicamente para confirmação da identificação, determinação da susceptibilidade a 17 antimicrobianos, caracterização da concentração mínima inibitória para ampicilina, gentamicina e vancomicina, determinação do genótipo vanA e detecção de genes associados a expressão dos genes asa1, cylA, esp, gelE e hyl. A análise quantitativa da formação por 24h e 72h dos biofilmes foi realizada por metodologia do cristal violeta, em placas de microtitulação de poliestireno. Foram construídas curvas de formação pela avaliação da DO570nm das preparações coradas por cristal violeta em períodos de tempo de 2h a 74h. A influência de subCMIs de ampicilina, gentamicina e vancomicina na formação de biofilmes de E. faecium foi também caracterizada em ensaios de quantificação da biomassa. A presença de DNA e proteínas foi avaliada em ensaios de destacamento e por fluorimetria. A arquitetura, distribuição espacial e reação aos fluorocromos Syto9 e SYPRO Ruby Protein foram evidenciadas por microscopia confocal de varredura a laser. Análises proteômicas através da avaliação por SDS-PAGE e por ESI-Q-TOF também foram empregadas para avaliação de biofilmes versus crescimento planctônico. Nossos resultados demonstraram que a amostra CL-6729 apresentou uma maior biomassa nos tempos analisados. Apesar da menor quantidade de biomassa da amostra SS-1274, o perfil da curva de formação foi semelhante a CL-6729. As análises da matriz por ensaios quantitativos e microscopia confocal revelaram que proteína parece ser um importante constituinte para ambas as amostras, entretanto biofilmes formados na presença de da CMI e durante 24h, parecem sofrer alterações na constituição. Os resultados relativos às espectrometrias de massa sugerem que células de biofilmes de E. faecium podem também estar metabolicamente ativas, devido a identificação de um considerável número de proteínas relacionadas ao metabolismo e divisão celular, similarmente às células planctônicas. No entanto, investigações complementares são necessárias para quantificar as diferenças relacionadas a sua expressão. Foi observado que ambas as amostras independente das variações fenotípicas e genotípicas são capazes de formar biofilmes maduros exibindo constituição e arquitetura similares. Entretanto, nossos resultados sugeriram que cada amostra responde as diferentes situações de acordo com seus determinantes de virulência e resistência.

Epidemiologia molecular de Staphylococcus aureus resistentes à meticilina (MRSA) isolados de pacientes com Fibrose Cística

Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA) é um importante patógeno pulmonar em pacientes com fibrose cística (FC). Caracteriza-se pela resistência a todos os β-lactâmicos, devido a presença do elemento genético móvel SCCmec o qual abriga o gene mecA. Além disso, é reconhecido por vários fatores de virulência o qual destacamos a toxina Panton-Valentine Leukocidin (PVL), uma citolisina formadora de poros na célula hospedeira, e por apresentar diversos clones epidêmicos envolvidos em surtos hospitalares. O objetivo desse estudo foi caracterizar a epidemiologia de MRSA, isolados de pacientes com FC referente a dois centros de referência no Rio de Janeiro a partir da aplicação de técnicas fenotípicas e genotípicas. Um total de 57 amostras de MRSA foi submetido ao teste de difusão em ágar para 11 antimicrobianos a fim de avaliar perfil de resistência, com aplicação da técnica da PCR foi tipificado o SCCmec e investigado a presença do gene LukS-PV responsável pela codificação da toxina PVL com intuito de estabelecer uma melhor caracterização epidemiológica dos clones identificados pela técnica do MLST (Multilocus Sequence Typing). Os antimicrobianos não β-lactâmicos apresentaram um percentual de resistência abaixo de 50%, em que destacamos a eritromicina com o maior percentual 45,6% e quanto ao perfil de resistência 24,6% foram multirresistentes. Com exceção do SCCmec II, os outros tipos foram encontrados (I, III, IV e V) com os respectivos percentuais de 22,8% (n=13), 7,1% (n=4), 61,4% (n=35) e 3,5% (n=2) e apenas 5,3% (n=3) das amostras não foram caracterizadas, não há dados da prevalência do SCCmec IV. Vinte (35,1%) amostras apresentaram produtos de amplificação compatível com a presença do gene lukS, aproximadamente metade dessas amostras (55%) estava correlacionada ao SCCmec IV. Com a análise do MLST, obtivemos os STs 1 (n=1, 1,7%), 5 (n=28, 49,1%), 30 (n=11, 19,3%), 72 (n=1, 1,7%), 398 (n=1, 1,7%), 1635 (n=7, 12,3%), 1661 (n=2, 3,5%), 239 (n=5, 8,8%), e ainda identificamos um novo ST (2732) presente em 1 amostra. A partir de uma análise associativa entre o MLST e o SCCmec foi possível observar a presença de linhagens características de clones epidêmicos, como o UK-EMRSA-3 (ST5, SCCmec I), USA 800/pediátrico (ST5, SCCmec IV), Oceania Southwest Pacific Clone - OSPC (ST30, SCCmec IV) e Brazilian Epidemic Clone - BEC (ST239, SCCmec III). Em conclusão este estudo é o primeiro a caracterizar linhagens epidêmicas de MRSA nos centros de atendimento a pacientes com FC no Rio de Janeiro, sendo necessário um monitoramento constante a fim de evitar a disseminação desses clones.

Diversidade de respostas de Corynebacterium diphtheriae frente a agentes oxidantes: resistência, adaptação e envolvimento do determinante de resistência ao telurito (TeR) e do sistema OxyR na virulência bacteriana

Corynebacterium diphtheriae é um importante patógeno humano e agente causal da difteria. Embora seja observada uma redução mundial no número de casos da doença, a difteria permanece endêmica em muitos países e surtos são esporadicamente notificados. No Brasil, o último surto ocorreu no estado no Maranhão e revelou mudanças em aspectos clínico-epidemiológicos da doença. Diferentemente da maioria das cepas de difteria brasileiras, que pertencem ao biovar mitis, nesse surto dois diferentes pulsotipos de C. diphtheriae biovar intermedius foram isolados. Além disso, sinais patognomônicos da doença não foram relatados em parte dos casos. C. diphtheriae também vem sendo relacionado com quadros de infecções invasivas, apesar de ser reconhecido como patógeno tipicamente extracelular. Em conjunto, estas mudanças no perfil das infecções por C. diphtheriae sugerem a existência de outros fatores de virulência além da produção da toxina diftérica. Neste sentindo, foram realizadas análises de tipagem molecular e de genômica comparativa para avaliar a diversidade genética e o potencial de virulência de cepas de C. diphtheriae isoladas de difteria clássica e infecções invasivas. Os resultados obtidos demonstram a circulação de diferentes clones invasores no Brasil. Além disso, revelaram diferenças marcantes na presença e na composição de ilhas de patogenicidade entre as amostras, bem como nos genes sob regulação do DtxR e nas sequências dos corinefagos integradas ao cromossomo bacteriano. Uma vez que o potencial invasor bacteriano e a persistência no ambiente podem estar relacionados à tolerância ao estresse oxidativo, foram procurados nos genomas sequenciados, genes possivelmente envolvidos neste processo. Dentre estes, os genes DIP0906, predito como gene de resistência ao oxidante telurito (TeO32-), e DIP1421, codificador do regulador transcricional OxyR, foram caracterizados funcionalmente e tiveram seus papéis na patogenicidade investigados. Ensaios in vivo utilizando o nematódeo Caenorhabditis elegans demonstraram que ambos são importantes para a virulência de C. diphtheriae. Além da resistência ao TeO32, DIP0906 parece contribuir para a resistência ao peróxido de hidrogênio (H2O2) e para a viabilidade no interior de células respiratórias humanas. Já OxyR, além de controlar negativamente a resposta ao H2O2, parece estar envolvido com a ligação de C. diphtheriae a proteínas plasmáticas e de matriz extracelular. Adicionalmente, foi investigada resistência e a capacidade de adaptação de C. diphtheriae frente a agentes oxidantes, através da indução de resposta adaptativa e/ou resistência cruzada e da formação de biofilme. As cepas de C. diphtheriae apresentaram diferentes níveis de resistência e um comportamento heterogêneo na presença dos agentes oxidantes, o que sugere a existência de diferentes estratégias de sobrevivência e adaptação de C. diphtheriae nas condições de estresse oxidativo.

Achromobacter xylosoxidans na fibrose cística: infecção crônica e disseminação clonal

A mortalidade na Fibrose Cística (FC) é decorrente de infecções pulmonares causadas comumente por: Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus e espécies do Complexo Burkholderia cepacia (CBc). Mais recentemente, tem sido observada a emergência de BGN-NF raros, como Achromobacter xylosoxidans, porém, sua prevalência, potencial de transmissão e significado clínico são desconhecidos. O objetivo deste trabalho foi verificar a ocorrência de colonização crônica por A. xylosoxidans e avaliar a possibilidade de transmissão cruzada entre os pacientes acompanhados em dois centros de referência na cidade do Rio de Janeiro. Foram incluídos 39 pacientes com FC, com pelo menos uma cultura positiva para o gênero Achromobacter spp., em um total de 897 analisadas, do período de janeiro de 2003 a dezembro de 2008. A frequência de isolamento de Achromobacter spp. nas culturas analisadas foi de 14,5% (130 em 897 culturas). A maioria (n=122; 93,8%) foi identificada como A. xylosoxidans por testes fenotípicos e pelo sequenciamento do gene rrs que codifica o 16S rRNA. A análise do polimorfismo genético dos isolados de A. xylosoxidans pela técnica de PFGE, mostrou 22 grupos clonais. Destes, sete foram compartilhados entre pacientes distintos sugerindo transmissão cruzada. Apenas o clone G foi amplamente disseminado entre 56,4% dos pacientes estudados, sugerindo a possibilidade de um surto. Os 15 clones restantes constituíram-se em clones exclusivos por pacientes. Os cinco pacientes colonizados cronicamente por A. xylosoxidans mostraram a prevalência de clones únicos. Até o momento, este é o primeiro caso da ocorrência de surto por A. xylosoxidans em pacientes com Fibrose Cística. A. xylosoxidans é um microrganismo que vem se destacando em frequência e como um possível patógeno pulmonar nesses pacientes. Entretanto, até o momento os dados são insuficientes para avaliar a sua contribuição para a evolução da doença pulmonar. Estudos que busquem elucidar as características de A. xylosoxidans que o permitem colonizar persistentemente o pulmão dos pacientes com FC, bem como seu potencial de virulência, são necessários.

Alterações da expressão da proteína PHEX na Hanseníase

A hanseníase é uma doença infecciosa causada pelo Mycobacteruim leprae, um bacilo intracelular obrigatório, que prolifera principalmente na pele e nos nervos periféricos no interior de células como macrófagos e células de Schwann. A transmissão ocorre por meio das mucosas das vias respiratórias, provavelmente por aerossóis expelidos por indivíduos infectados. O homem é o seu hospedeiro natural sendo a multiplicação do bacilo muito lenta, com um período de geração estimado de 14 dias. Apesar da mínima variação no genoma do M. leprae, a doença é caracterizada por um espectro de formas clínicas bem definido, decorrente da capacidade de resposta imune do hospedeiro. Em pacientes classificados como multibacilares (MB) a doença é disseminada, com inúmeras lesões de pele e proliferação bacilar considerável. Nesses indivíduos ocorre hiporresponsividade celular ao M. leprae. Nas formas paucibacilares (PB), os pacientes apresentam uma ou poucas lesões, a carga bacilar é pequena e, às vezes não observada por meio da baciloscopia tradicional e ocorre resposta imune patógeno-específica. As incapacidades físicas nos pacientes decorrem da neuropatia e osteopatia e podem ser irreversíveis. Essas deformidades podem avançar mesmo após a diminuição da carga bacilar com o final do tratamento poliquimioterápico. A presente tese teve por objetivo estudar as implicações da proteína PHEX nas alterações fisiopatológicas da hanseníase, em especial as alterações ósseas. A proteína PHEX (Phosphate-regulating gene with Homologies to Endopeptidase on the X chromosome) é expressa em várias células humanas e, no primeiro artigo que compõe essa tese, demonstramos que o M.leprae leva à diminuição da expressão de PHEX em linhagens de células de Schwann e osteoblastos humanos. Este efeito foi igualmente causado por outras espécies de micobactérias. No segundo manuscrito ora submetido, observamos que em leucócitos sanguíneos de pacientes hansenianos também ocorreu modulação negativa de PHEX. Este efeito não se relacionou com a capacidade de produção de citocinas inflamatórias frente ao M. leprae in vitro ou com alterações bioquímicas. O efeito inibidor da mineralização ocasionado pela modulação negativa de PHEX talvez contribua para a doença óssea da hanseníase, auxiliando a explicar a capacidade do M. leprae de penetrar e sobreviver no osso.

A robust Bayesian two-sample test for detecting intervals of differential gene expression in microarray time series.

Understanding the regulatory mechanisms that are responsible for an organism's response to environmental change is an important issue in molecular biology. A first and important step towards this goal is to detect genes whose expression levels are affected by altered external conditions. A range of methods to test for differential gene expression, both in static as well as in time-course experiments, have been proposed. While these tests answer the question whether a gene is differentially expressed, they do not explicitly address the question when a gene is differentially expressed, although this information may provide insights into the course and causal structure of regulatory programs. In this article, we propose a two-sample test for identifying intervals of differential gene expression in microarray time series. Our approach is based on Gaussian process regression, can deal with arbitrary numbers of replicates, and is robust with respect to outliers. We apply our algorithm to study the response of Arabidopsis thaliana genes to an infection by a fungal pathogen using a microarray time series dataset covering 30,336 gene probes at 24 observed time points. In classification experiments, our test compares favorably with existing methods and provides additional insights into time-dependent differential expression.

National Centers for Coastal Ocean Science (NCCOS) research highlights in the Chesapeake Bay

The Chesapeake Bay is the largest estuary in the United States. It is a unique and valuable national treasure because of its ecological, recreational, economic and cultural benefits. The problems facing the Bay are well known and extensively documented, and are largely related to human uses of the watershed and resources within the Bay. Over the past several decades as the origins of the Chesapeake’s problems became clear, citizens groups and Federal, State, and local governments have entered into agreements and worked together to restore the Bay’s productivity and ecological health. In May 2010, President Barack Obama signed Executive Order number 13508 that tasked a team of Federal agencies to develop a way forward in the protection and restoration of the Chesapeake watershed. Success of both State and Federal efforts will depend on having relevant, sound information regarding the ecology and function of the system as the basis of management and decision making. In response to the executive order, the National Oceanic and Atmospheric Administration’s National Centers for Coastal Ocean Science (NCCOS) has compiled an overview of its research in Chesapeake Bay watershed. NCCOS has a long history of Chesapeake Bay research, investigating the causes and consequences of changes throughout the watershed’s ecosystems. This document presents a cross section of research results that have advanced the understanding of the structure and function of the Chesapeake and enabled the accurate and timely prediction of events with the potential to impact both human communities and ecosystems. There are three main focus areas: changes in land use patterns in the watershed and the related impacts on contaminant and pathogen distribution and concentrations; nutrient inputs and algal bloom events; and habitat use and life history patterns of species in the watershed. Land use changes in the Chesapeake Bay watershed have dramatically changed how the system functions. A comparison of several subsystems within the Bay drainages has shown that water quality is directly related to land use and how the land use affects ecosystem health of the rivers and streams that enter the Chesapeake Bay. Across the Chesapeake as a whole, the rivers that drain developed areas, such as the Potomac and James rivers, tend to have much more highly contaminated sediments than does the mainstem of the Bay itself. In addition to what might be considered traditional contaminants, such as hydrocarbons, new contaminants are appearing in measurable amounts. At fourteen sites studied in the Bay, thirteen different pharmaceuticals were detected. The impact of pharmaceuticals on organisms and the people who eat them is still unknown. The effects of water borne infections on people and marine life are known, however, and the exposure to certain bacteria is a significant health risk. A model is now available that predicts the likelihood of occurrence of a strain of bacteria known as Vibrio vulnificus throughout Bay waters.

Gulf of Mexico tidal creeks serve as sentinel habitats for assessing the impact of coastal development on ecosystem health

A study was conducted, in association with the Alabama and Mississippi National Estuarine Research Reserves (NERRs) in the Gulf of Mexico (GoM) as well as the Georgia, South Carolina, and North Carolina NERRs in the Southeast (SE), to evaluate the impacts of coastal development on tidal creek sentinel habitats, including potential impacts to human health and well-being. Uplands associated with Southeast and Gulf of Mexico tidal creeks, and the salt marshes they drain, are popular locations for building homes, resorts, and recreational facilities because of the high quality of life and mild climate associated with these environments. Tidal creeks form part of the estuarine ecosystem characterized by high biological productivity, great ecological value, complex environmental gradients, and numerous interconnected processes. This research combined a watershed-level study integrating ecological, public health and human dimension attributes with watershed-level land cover data. The approach used for this research was based upon a comparative watershed and ecosystem approach that sampled tidal creek networks draining developed watersheds (e.g., suburban, urban, and industrial) as well as undeveloped sites (Holland et al. 2004, Sanger et al. 2008). The primary objective of this work was to define the relationships between coastal development with its concomitant land cover changes, and non-point source pollution loading and the ecological and human health and wellbeing status of tidal creek ecosystems. Nineteen tidal creek systems, located along the Southeastern United States coast from southern North Carolina to southern Georgia, and five Gulf of Mexico systems from Alabama and Mississippi were sampled during summer (June-August) 2005, 2006 (SE) and 2008 (GoM). Within each system, creeks were divided into two primary segments based upon tidal zoning: intertidal (i.e., shallow, narrow headwater sections) and subtidal (i.e., deeper and wider sections), and watersheds were delineated for each segment. In total, we report findings on 29 intertidal and 24 subtidal creeks. Indicators sampled throughout each creek included water quality (e.g., dissolved oxygen, salinity, nutrients, chlorophyll-a levels), sediment quality (e.g., characteristics, contaminant levels including emerging contaminants), pathogen and viral indicators (e.g., fecal coliform, enterococci, F+ coliphages, F- coliphages), and abundance and tissue contamination of biological resources (e.g., macrobenthic and nektonic communities, shellfish tissue contaminants). Tidal creeks have been identified as a sentinel habitat to assess the impacts of coastal development on estuarine areas in the southeastern US. A conceptual model for tidal creeks in the southeastern US identifies that human alterations (stressors) of upland in a watershed such as increased impervious cover will lead to changes in the physical and chemical environment such as microbial and nutrient pollution (exposures), of a receiving water body which then lead to changes in the living resources (responses). The overall objective of this study is to evaluate the applicability of the current tidal creek classification framework and conceptual model linking tidal creek ecological condition to potential impacts of development and urban growth on ecosystem value and function in the Gulf of Mexico US in collaboration with Gulf of Mexico NERR sites. The conceptual model was validated for the Gulf of Mexico US tidal creeks. The tidal creek classification system developed for the southeastern US could be applied to the Gulf of Mexico tidal creeks; however, some differences were found that warrant further examination. In particular, pollutants appeared to translate further downstream in the Gulf of Mexico US compared to the southeastern US. These differences are likely the result of the morphological and oceanographic differences between the two regions. Tidal creeks appear to serve as sentinel habitats to provide an early warning of the ensuing harm to the larger ecosystem in both the Southeastern and Gulf of Mexico US tidal creeks.

Predicting the distribution of Vibrio vulnificus in Chesapeake Bay

Vibrio vulnificus is a gram-negative pathogenic bacterium endemic to coastal waters worldwide, and a leading cause of seafood related mortality. Because of human health concerns, understanding the ecology of the species and potentially predicting its distribution is of great importance. We evaluated and applied a previously published qPCR assay to water samples (n = 235) collected from the main-stem of the Chesapeake Bay (2007 – 2008) by Maryland and Virginia State water quality monitoring programs. Results confirmed strong relationships between the likelihood of Vibrio vulnificus presence and both temperature and salinity that were used to develop a logistic regression model. The habitat model demonstrated a high degree of concordance (93%), and robustness as subsequent bootstrapping (n=1000) did not change model output (P > 0.05). We forced this empirical habitat model with temperature and salinity predictions generated by a regional hydrodynamic modeling system to demonstrate its utility in future pathogen forecasting efforts in the Chesapeake Bay.

Microbial community analysis of Acropora palamata mucus swabs, water and sediment samples from Hawksnest Bay, St. John, U.S. Virgin Islands

Colonies of the scleractinian coral Acropora palmata, listed as threatened under the US Endangered Species Act in 2006, have been monitored in Hawksnest Bay, within Virgin Islands National Park, St. John, from 2004 through 2010 by scientists with the US Geological Survey, National Park Service, and the University of the Virgin Islands. The focus has been on documenting the prevalence of disease, including white band, white pox (also called patchy necrosis and white patches), and unidentified diseases (Rogers et al., 2008; Muller et al., 2008). In an effort to learn more about the pathologies that might be involved with the diseases that were observed, samples were collected from apparently healthy and diseased colonies in July 2009 for analysis. Two different microbial assays were performed on Epicentre Biotechnologies DNA swabs containing A. palmata coral mucus, and on water and sediment samples collected in Hawksnest Bay. Both assays are based on polymerase chain reaction (PCR) amplification of portions of the small rRNA gene (16S). The objectives were to determine 1) if known coral bacterial pathogens Serratia marcescens (Acroporid Serratiosis), Vibrio coralliilyticus (temperature-dependent bleaching, White Syndrome), Vibrio shiloi (bleaching, necrosis), and Aurantimonas coralicida (White Plague Type II) were present in any samples, and 2) if there were any differences in microbial community profiles of each healthy, unaffected or diseased coral mucus swab. In addition to coral mucus, water and sediment samples were included to show ambient microbial populations. In the first test, PCR was used to separately amplify the unique and diagnostic region of the 16S rRNA gene for each of the coral pathogens being screened. Each pathogen test was designed so that an amplified DNA fragment could be seen only if the specific pathogen was present in a sample. A positive result was indicated by bands of DNA of the appropriate size on an agarose gel, which separates DNA fragments based on the size of the molecule. DNA from pure cultures of each of the pathogens was used as a positive control for each assay.

PCR-based assay for detection of four coral pathogens

Several microorganisms have been identified as pathogenic agents responsible for various outbreaks of coral disease. Little has been learned about the exclusivity of a pathogen to given disease signs. Most pathogens have only been implicated within a subset of corals, leaving gaps in our knowledge of the host range and geographic extent of a given pathogen. PCR-based assays provide a rapid and inexpensive route for detection of pathogens. Pathogen-specific 16S rDNA primer sets were designed to target four identified coral pathogens: Aurantimonas coralicida, Serratia marcescens, Vibrio shilonii, and Vibrio coralliilyticus. Assays detected the presence of targets at concentrations of less than one cell per microliter. The assay was applied to 142 coral samples from the Florida Keys, Puerto Rico, and U.S. Virgin Islands as an in situ specificity test. Assays displayed a high-level of specificity, seemingly limited only by the resolution of the 16S rDNA.

Incidence of ulcer disease in African catfish (Clarias gariepinus Burchell) and trial for its chemotherapy

Young Clarias gariepinus cultured in an artificial tank were severely affected by an ulcer type of disease where 77% fish died within 5 weeks. From the lesions and kidney of affected fish Aeromonas, Pseudomonas, Flavobacterium, Micrococcus and Staphylococcus were isolated where Aeromonas was observed as the dominant bacteria. Among them, an A. hydrophila isolate AGK 34 was detected as a pathogen by the experimental challenge test. In order to find out a suitable remedial measure of the disease, four different chemotherapeutants were applied to the affected fish in 6 different ways under laboratory condition. Affected fish were recovered from the disease in different treatments. But the best result was obtained by a successive bath in 1-2% NaCl and subsequent oral treatment with commercial oxytetracycline at a dose of 75 mg/kg body weight of fish.

Trade of live brooders of the black tiger shrimp, Penaeus Monodon Fabricius 1978, at Visakhapatnam, Andhra Pradesh

The demand for brooders of Penaeus monodon by the hatcheries, which are solely dependant on wild brooders for their seed production, has resulted in a vigorous fishery and trade for this species, especially along the Visakhapatnam coast. More than three hundred brooders are brought in per day for trading during the peak landing season from December to March every year. The price of gravid brooders has been declining over the years but on an average is about Rs. 30,000 per brooder. The total length of male brooders ranged from 190 to 246 mm during the three years under study and for females it varied between 210 and 330 mm. A specialized methodology for transportation, storage and trade of P. monodon brooders has been evolved over the years at Visakhapatnam Fishing Harbour. Concentrated exploitation of brooders from the wild and presence of pathogens in them makes a strong case for development of specific pathogen free brooders and conservation of wild stock.

Incidence of ulcer type of disease in wild fishes of Bangladesh

Disease occurred in wild fish species investigated in different water bodies like canals, ditches, beel, haor, flood plain in 17 districts of Dhaka division. Haemorrhagic lesions were observed on the body surface of affected fishes. Incidence of the disease in the investigated water bodies ranged from 0 to 100%. In total 19 fish species were found to be affected and prevalence of infection ranged from 0.0 to 100.0%. Channa punctatus and Puntius ticto were severely affected in all locations. Percentage of infection in these fishes ranged from 0.0 to 100.0. The highest infection was observed in Netrokona, Kishoreganj, and Mymensingh districts. Bacterial genera isolated from the lesions of these affected fishes were Aeromonas, Pseudomonas, Flavobacterium, Micrococcus, and Staphylococcus. Among these isolates Aeromonas was the dominant. Abundance of Aeromonas in the lesions among the investigated bacteria ranged from 75 to 90%. Five identified Aero monas lrydrophila were examined for their pathogenicity and were able to infect the experimental fish, silver barb (Puntius gonionotus). The pathogen Aeromonas hydrophila was thus considered to have an association with the outbreak of ulcer type of disease in the investigated fish species.