Perfil de resistência aos antimicrobianos em coliformes isolados do Sistema Municipal de Abastecimento de Água de São José do Rio Preto-SP

Pós-graduação em Microbiologia - IBILCE

Mapeamento molecular do loco Rpp5 de resistência à ferrugem asiática da soja

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Resistência da soja à ferrugem asiática e ao oídio: herança de caracteres quali-quantitativos e mapeamento genético

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Levantamento de ocorrência, alternativas de manejo, mecanismos de resistência e herança genética do capim-amargoso (Digitaria insularis) resistente ao herbicida glyphosate

O glyphosate é o principal herbicida utilizado no manejo de plantas daninhas na agricultura, aplicado em alguns sistemas de forma repetitiva ao longo de cada ano. Esta prática selecionou biótipos resistentes de espécies de plantas daninhas, sendo o capim-amargoso (Digitaria insularis) selecionado no Brasil. Portanto, se tornam necessários estudos para entender, manejar e reduzir a infestação do capim-amargoso resistente ao glyphosate. Dessa forma, esta pesquisa foi desenvolvida com os objetivos de: (i) mapear áreas do Brasil com possíveis infestações de capim-amargoso resistente ao glyphosate; (ii) avaliar alternativas químicas de seu manejo; (iii) elucidar os mecanismos de resistência ao glyphosate e; (iv) avaliar a herança genética dos genes que conferem resistência ao glyphosate. Para o desenvolvimento dos experimentos foram coletadas sementes de biótipos potencialmente resistentes de diversas regiões do Brasil onde ocorreram falhas de controle de D. insularis após a aplicação de glyphosate. Na primeira etapa da pesquisa foram realizados experimentos para determinação de uma dose discriminatória de triagementre as populações resistentes e suscetíveis ao glyphosate, através de curvas de dose-resposta, para identificar a resistência ao Glyphosate, sendo que estes dados foram utilizados para mapear a ocorrência de biótipos resistentes em algumas regiões do país. Na segunda etapa foi conduzido um experimento em casa-de-vegetação visando encontrar herbicidas alternativos ao Glyphosate para controle do capim-amargoso, utilizando herbicidas recomendados para as culturas do milho e algodão, tanto em condições de aplicação de pré como em pós-emergência da planta daninha. Na terceira etapa foram realizados ensaios para determinar a existência de absorção e translocação diferencial do glyphosate em biótipos suscetíveis e resistentes, juntamente com a análise molecular para comparar a região 106 do gene que codifica a EPSPs nestes biótipos. Por fim um estudo de polinização cruzada foi conduzido para avaliar se genes de resistência ao glyphosate são transferidos para a geração seguinte após inflorescências de biótipos suscetíveis serem acondicionadas com as de biótipos resistentes, submetendo a geração seguinte a experimentos de curva de dose-resposta com o glyphosate. Através do modelo de curva dose-resposta do programa estatístico R, determinou-se a dose de 960 g e.a ha-1, como a dose utilizada para triagem dos biótipos oriundos de diferentes regiões do Brasil. Com isto foram gerados mapas indicando a presença ou ausência de resistência ao herbicida, sendo que as região oeste do Paraná e sul do Mato Grosso do Sul apresentam maior número de localidades com a presença de biótipos resistentes. As alternativas de controle viáveis como pós-emergentes no estádio de um a dois perfilhos, foram os herbicidas Nicosulfuron, Imazapic + Imazapyr, Atrazine, Haloxifop-methyl e Tepraloxydim. Na pré-emergência do capim-amargoso os herbicidas Atrazine, Isoxaflutole, S-metolachlor, Clomazone, Diuron e Flumioxazin se apresentaram como eficazes para o controle desta espécie. Os resultados do experimento de absorção, translocação e comparação da região 106 não mostraram diferenças entre os biótipos resistente e suscetível. O experimento sobre cruzamento entre biótipos resistente e suscetível determinou a espécie D. insularis como autógama e sem transferência de genes que causam a resistência ao glyphosate.

Características de virulência, resistência e diversidade genética de sorovares de Salmonella com impacto na saúde pública, isolados de frangos de corte no Brasil /

Salmonella Enteritidis, S. Typhimurium and S. Infantis are often associated with cases of human infections worldwide and is transmitted through consumption of contaminated food, particularly those of animal origin, especially chicken meat. This thesis was fractionated into three chapters, the first one relating to general considerations about the topics discussed in the following chapters. The second chapter aimed to evaluate virulence characteristics, antimicrobial resistance and the genetic similarity of 51 strains of S. Infantis isolated in samples of poultry origin from an industry located in the state of São Paulo, Brazil, during the 2009 to 2010 period. The third chapter aimed to analyze 111 strains of S. Enteritidis, 45 of Salmonella Typhimurium and 31 of Salmonella Typhimurium monophasic variant I 4, [5], 12:i:- isolated from chicken carcasses in different brazilian slaughterhouses from 2009 to 2011, and to estimate the risk to human health, based on the presence of virulence genes and antimicrobial resistance, correlating to the pathogenicity profiles (antimicrobial resistance and presence of virulence and resistance genes) with the genetic profile (ribogroup) of the isolates. To evaluate the antimicrobial susceptibility was performed the disk diffusion test for all serotypes of Salmonella, and exclusively to S. Enteritidis and S. Typhimurium, was also verified the minimum inhibitory concentration for ciprofloxacin and ceftazidime antibiotics. The presence of virulence genes invA (invasion), lpfA (fimbriae-adhesion), agfA (fimbriae-biofilm) and sefA (fimbriae-adhesion) were evaluated by PCR. The strains that showed resistance to antibiotics of β-lactams class were evaluated for the presence of resistance genes blaTEM, blaSHV, blaCTX-M and blaAmpC. For resistant strains to quinolones and fluoroquinolones antibiotics classes were searched the qnrA and qnrS genes. The phylogenetic relationship among the isolates was determined by RAPD method for S. Infantis strains, and by ribotyping technique to S. Enteritidis and S. Typhimurium.

Descrição do resistoma de solo de Cerrado stricto sensu e o potencial de dioxigenases metagenômicas na resistência antimicrobiana e em processos de biorremediação

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2016.

Isolation of extraintestinal pathogenic Escherichia coli from diarrheic dogs and their antimicrobial resistance profile

From January to December 2006, 92 Escherichia coli isolates from 25 diarrheic dogs were analyzed by screening for the presence of adhesin-encoding genes (pap, sfa, afa), hemolysin and aerobactin genes. Virulence gene frequencies detected in those isolates were: 12% pap, 1% sfa, 10% hemolysin and 6.5% aerobactin. Ten isolates were characterized as extraintestinal pathogenic E. coli (ExPEC) strains; all showed a multidrug resistance phenotype that may represent a reason for concern due the risk of dissemination of antimicrobial resistant genes to the microbiota of human beings.

Extended-spectrum beta-lactamases among Enterobacteriaceae isolated in a public hospital in Brazil

Extended-spectrum beta-lactamases (ESBL) in enterobacteria are recognized worldwide as a great hospital problem. In this study, 127 ESBL-producing Enterobacteriaceae isolated in one year from inpatients and Outpatients at a public teaching hospital at Sao Paulo, Brazil, were Submitted to analysis by PCR with specific primers for bla(SHV), bla(TEM) and bla(CTX-M) genes. From the 127 isolates, 96 (75.6%) Klebsiella pneumoniae, 12 (9.3%) Escherichia coli, 8 (6.2%) Morganella morganii, 3 (2.3%) Proteus mirabilis, 2 (1.6%) Klebsiella oxytoca, 2 (1.6%) Providencia rettgeri, 2 (1.6%) Providencia stuartti, 1 (0.8%) Enterobacter aerogenes and 1 (0.8%) Enterobacter cloacae were identified as ESBL producers. Bla(SHV), bla(TEM), and bla(CTX-M) were detected in 63%, 17.3% and 33.9% strains, respectively. Pulsed field get eletrophoresis genotyping of K. pneumoniae revealed four main molecular patterns and 29 unrelated profiles. PCR results showed a high variety of ESBL groups among strains, in nine different species. The results Suggest the spread of resistance genes among genetically different strains of ESBL-producing K. pneumoniae in some hospital wards, and also that some strongly related strains were identified in different hospital wards, Suggesting clonal spread in the institutional environment

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.

Avaliação do efeito de um probiótico na performance zootécnica e microbiota entérica em coelhos (Oryctolagus cuniculus) de produção

A cunicultura é uma atividade pecuária em crescente desenvolvimento e isso traduz-se em novos desafios. Durante muitos anos a criação de coelhos recorreu em demasia ao uso de antimicrobianos com o objetivo de tratar e prevenir o aparecimento de diversas doenças. Paralelamente, estes compostos foram também usados como “promotores de crescimento”, visando essencialmente uma melhoria da eficiência digestiva. Porém, o uso indiscriminado destas substâncias levantou questões de saúde pública, como a emergência de estirpes bacterianas multirresistentes e a inerente disseminação de genes de resistência, possivelmente transferíveis ao Homem através da cadeia alimentar. No presente, existe uma enorme pressão para a adoção de estratégias que possibilitem uma redução massiva na quantidade de antimicrobianos administrados a espécies pecuárias. Este trabalho visou contribuir para o estudo de uma alternativa ao uso de antimicrobianos - os probióticos – enquanto suplementos alimentares constituídos por microrganismos vivos capazes de equilibrar a microbiota intestinal do hospedeiro. Para tal, foram constituídos dois grupos de coelhos com base na alimentação: i) grupo antibiótico, com acesso a um alimento composto suplementado com antibióticos e ii) o grupo probiótico alimentado com a mesma dieta, mas sem antibióticos e inoculado com um probiótico constituído por Escherichia coli e Enterococcus spp.. Ao longo de 22 dias de estudo foram monitorizados alguns indicadores produtivos e efetuadas recolhas periódicas de fezes para estudo microbiológico. A análise dos resultados zootécnicos permitiram verificar que o uso de probióticos em detrimento de antibióticos parece promover o crescimento de coelhos, tornando-se um método mais rentável na produção cunícula. Através de genotipagem por ERIC-PCR e PFGE, pretendeu-se verificar se as estirpes estranhas ao trato gastrointestinal dos coelhos seriam capazes de coloniza-lo, permanecendo ao longo do tempo de estudo. O facto de as estirpes inoculadas no probiótico terem sido encontradas ao longo dos dias de estudo nos coelhos aos quais foram administradas, sugere que os efeitos observados na performance zootécnica estejam relacionados com as estirpes administradas no probiótico, pelo que este poderá ser um sistema viável na substituição de antibióticos na alimentação de coelhos de produção.

Epidemiologia da malária em Cabo Verde - Factores genéticos humanos e estrutura populacional do mosquito vector

A malária, doença parasitária complexa que resulta da interacção entre parasita, hospedeiros humano e vector, constitui um dos principais problemas de saúde a nível mundial. À semelhança de outras doenças parasitárias e infecciosas a malária tem um papel importante na evolução, tendo já sido demonstrado o papel da variação genética humana na resistência à infecção. Após quase meio século de controlo, a malária persiste na ilha de Santiago onde, apesar da baixa endemicidade, os indivíduos apresentam geralmente manifestações moderadas, são diagnosticadas infecções abaixo do nível detectável pela microscopia e o vector se encontra muito próximo da população supostamente susceptível, desconhecendo-se a frequência dos principais polimorfismos genéticos humanos mais relacionados com a doença e a estrutura populacional do mosquito vector. Os objectivos gerais de trabalho desta tese assentam 1) no estudo dos dois clássicos factores genéticos do hospedeiro humano relacionados com a malária, nomeadamente os afectos à anemia das células falciformes, à deficiência em G6PD e a análise dum provável envolvimento da PK e 2) na análise genética das populações do mosquito vector, tentando contribuir para a compreensão da epidemiologia da doença na Ilha, e para a escolha de medidas de controlo apropriadas. Os trabalhos incidiram na detecção do alelo responsável pela hemoglobina S, de polimorfismos no gene da G6PD e da PK em indivíduos não aparentados (Infectados e não Infectados) com análise da sua provável associação com a infecção e, ainda, na genotipagem de loci microssatélites de Anopheles arabiensis com recurso a técnicas baseadas na PCR. Relativamente à anemia falciforme, a frequência dos portadores do traço (indivíduos HbAS) e do alelo HbS foi 6% e 5%, respectivamente, e para as variantes da G6PD, 0,8% para G6PDA- e 0,0% para a G6PDMed, não tendo sido encontrado associação entre os genótipos desses dois factores e a presença de infecção. No que concerne ao gene PKLR não foi encontrada uma associação clara entre os polimorfismos analisados e o estado de infecção, mas foi detectado um acentuado desequilíbrio de linkage entre os loci, apenas nos Não Infectados, o que pode significar que essa região do gene, aparentemente conservada, tenha sido seleccionada por fornecer protecção contra a infecção e/ou doença. A diversidade genética das populações de A. arabiensis em onze loci microssatélites foi moderada com valores médio de He, variando de 0,481 a 0,522 e a Rs de 4 a 5. O valor da diferenciação genética baseado em 7 loci polimórficos foi baixo (FST=0,012; p<0,001) mas significativo, variando entre 0,001 e 0,023 entre os pares de populações. Não foram detectados os alelos de resistência associados ao gene Kdr. A baixa frequência dos alelos associados à G6PD (A- e Med) tem implicações importantes nas estratégias de controlo definidas pelo Programa Nacional de Luta contra o Paludismo (PNLP), uma vez que a primaquina pode continuar a ser administrada como complemento aos regimes terapêuticos, em caso de necessidade. A população de A. arabiensis em Santiago revelou-se relativamente homogénea e com uma estrutura reduzida o que pode, por um lado, representar uma desvantagem por permitir uma provável dispersão dos genes de resistência. Por outro lado, essa relativa homogeneidade poderá representar uma vantagem para a introdução de um programa de controlo baseado na libertação de mosquitos transgénicos.

Caracterização de linhagens endogâmicas recombinantes e mapeamento de locos de características quantitativas associados a ciclo e produtividade do feijoeiro-comum

O objetivo deste trabalho foi caracterizar 154 linhagens endogâmicas recombinantes por meio da avaliação de características quantitativas, morfológicas, moleculares e de resistência a doenças e mapear locos de características quantitativas associados a ciclo e produtividade do feijoeiro-comum. Adotando o valor do limite de detecção (LOD) de 4,0 e uma freqüência máxima de recombinação de 0,40, foram mapeados 43 marcadores em nove grupos de ligação cobrindo uma distância de recombinação total de 247,8 cM. A distância entre marcadores adjacentes variou entre 0 e 28 cM, com média de 7,3 cM. Os grupos de ligação variaram em tamanho de 2,3 a 61,2 cM. Os genes de resistência à ferrugem e à antracnose ficaram localizados no mesmo grupo de ligação. Foram mapeados locos associados às oito características quantitativas estudadas, e a explicação da variância fenotípica pelos marcadores variou de 14,03% a 40,14%. Os resultados encontrados lançam bases para o desenvolvimento de mapas específicos saturados e de utilidade em programas de melhoramento do feijoeiro-comum.

Utilização de multilinhas dinâmicas para o manejo da antracnose do sorgo

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do uso de multilinhas dinâmicas, por meio de misturas genéticas em populações de híbridos triplos, no manejo da antracnose do sorgo, causada pelo fungo Colletotrichum sublineolum. Foram obtidos 18 híbridos triplos a partir de sete linhagens que continham genes distintos para resistência à doença. Os 25 genótipos de híbridos e linhagens foram avaliados em campo. Verificou-se, em alguns híbridos, grau de resistência superior ao observado para a linhagem mais resistente utilizada nos cruzamentos, o que indica efeito aditivo dos genes de resistência das diferentes linhagens na composição da resistência final dos híbridos. O usodas multilinhas dinâmicas reduziu a intensidade da doença no campo e aumentou a produtividade. Essa estratégia torna possível a utilização de linhagens que apresentam características agronômicas desejáveis, mas são suscetíveis à antracnose.

Análise da recuperação do genitor recorrente em maracujazeiro-azedo por meio de marcadores RAPD

O Brasil é o maior produtor mundial de maracujá, entretanto tem-se observado redução na produtividade do maracujazeiro nos últimos anos, devido, principalmente, a fatores fitossanitários. Na Embrapa Cerrados, a transferência de genes de resistência de espécies silvestres para as comerciais de maracujazeiro tem sido feita por meio de hibridações interespecíficas seguidas de um programa de retrocruzamentos auxiliados por marcadores moleculares. Este trabalho teve por objetivo verificar a recuperação do genoma recorrente nas plantas RC4 e RC5 [(Passiflora edulis x Passiflora setacea) x Passiflora edulis ] com base em marcadores RAPD. O estudo foi desenvolvido no Laboratório de Genética e Biologia Molecular da Embrapa Cerrados. Amostras de DNA de cada material genético (17 plantas RC4, 16 plantas RC5, Passiflora edulis e Passiflora setacea) foram amplificadas para obtenção de marcadores RAPD. Foram utilizados 12 primers decâmeros para as plantas RC4 e 14 primers decâmeros para as plantas RC5. Os marcadores RAPD gerados foram convertidos em matriz de dados binários. Verificou-se alta porcentagem de marcadores polimórficos em consequência do cruzamento-base interespecífico. A menor similaridade genética foi observada entre as espécies P. edulis e P. setacea, evidenciando a grande distância genética dessas espécies.

Caracterização molecular de dois isolados brasileiros de Lettuce mosaic virus apresentando propriedades biológicas distintas

Efetuou-se a clonagem e seqüenciamento do gene que codifica a proteína capsidial de dois isolados do vírus do mosaico da alface (Lettuce mosaic virus, LMV) provenientes do estado de São Paulo, previamente caracterizados como pertencentes aos patótipos II (AF198, incapaz de infetar cultivares com os genes de resistência mo1¹ ou mo1²) e IV (AF199, capaz de quebrar a resistência propiciada pelos genes mo1¹ e mo1²), com base na virulência em cultivares diferenciadoras. Análise comparativa das seqüências de nucleotídeos de isolados provenientes da Europa, América do Norte, Oriente Médio e os dois isolados brasileiros não permitiu sua separação em estirpes, pois as porcentagens de homologia foram sempre superiores a 95%. Entretanto, análise filogenética dos isolados sugere uma origem comum entre o isolado AF-198 e os isolados LMV-R e LMV-0 (patótipo II, provenientes dos Estados Unidos e da França, respectivamente). O isolado AF199 apresentou uma alta homologia de seqüência com os isolados LMV-Aud e LMV-13, ambos provenientes da França. Esses isolados também são relacionados a isolados provenientes do Chile, embora uma origem comum não seja proposta. Eventos independentes de mutação podem estar ocorrendo em diferentes partes do mundo, propiciando o surgimento de novas estirpes de LMV capazes de quebrar a resistência conferida pelos genes mo1¹ e mo1².