Pesquisa de genomas virais em primatas não humanos do novo mundo por metagenômica

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Comparative clinical sample preparation of DNA and RNA viral nucleic acids for a commercial deep sequencing system (Illumina MiSeq (R))

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

First genome sequence of St. Louis encephalitis virus (SLEV) isolated from a human in Brazil

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

Seroprevalence and seroincidence of Leptospira infection in dogs during a one-year period in an endemic urban area in Southern Brazil

Introduction: Leptospirosis is a zoonosis that affects both humans and animals. Dogs may serve as sentinels and indicators of environmental contamination as well as potential carriers for Leptospira. This study aimed to evaluate the seroprevalence and seroincidence of leptospirosis infection in dogs in an urban low-income community in southern Brazil where human leptospirosis is endemic. Methods: A prospective cohort study was designed that consisted of sampling at recruitment and four consecutive trimestral follow-up sampling trials. All households in the area were visited, and those that owned dogs were invited to participate in the study. The seroprevalence (MAT titers >= 100) of Leptospira infection in dogs was calculated for each visit, the seroincidence (seroconversion or four-fold increase in serogroup-specific MAT titer) density rate was calculated for each follow-up, and a global seroincidence density rate was calculated for the overall period. Results: A total of 378 dogs and 902.7 dog-trimesters were recruited and followed, respectively. The seroprevalence of infection ranged from 9.3% (95% CI; 6.7 - 12.6) to 19% (14.1 - 25.2), the seroincidence density rate of infection ranged from 6% (3.3 - 10.6) to 15.3% (10.8 - 21.2), and the global seroincidence density rate of infection was 11% (9.1 - 13.2) per dog-trimester. Canicola and Icterohaemorraghiae were the most frequent incident serogroups observed in all follow-ups. Conclusions: Follow-ups with mean trimester intervals were incapable of detecting any increase in seroprevalence due to seroincident cases of canine leptospirosis, suggesting that antibody titers may fall within three months. Further studies on incident infections, disease burden or risk factors for incident Leptospira cases should take into account the detectable lifespan of the antibody.

Serological and molecular survey of Leptospira spp. among cart horses from an endemic area of human leptospirosis in Curitiba, southern Brazil

Introduction: Cart horses are a re-emerging population employed to carry recyclable material in cities. Methods: Sixty-two horses were sampled in an endemic area of human leptospirosis. The microscopic agglutination test (MAT) and real-time polymerase chain reaction (qPCR) were performed. Results: A seropositivity of 75.8% with serovar Icterohaemorrhagiae in 80.8% of the horses was observed. Blood and urine were qPCR negative. MAT showed positive correlations with rainfall (p = 0.02) and flooding (p = 0.03). Conclusions: Although horses may be constantly exposed to Leptospira spp. in the environment mostly because of rainfall and flooding, no leptospiremia or leptospiruria were observed in this study.

Exploring the virome of diseased horses

Metagenomics was used to characterize viral genomes in clinical specimens of horses with various organ-specific diseases of unknown aetiology. A novel parvovirus as well as a previously described hepacivirus closely related to human hepatitis C virus and equid herpesvirus 2 were identified in the cerebrospinal fluid of horses with neurological signs. Four co-infecting picobirnaviruses, including an unusual genome with fused RNA segments, and a divergent anellovirus were found in the plasma of two febrile horses. A novel cyclovirus genome was characterized from the nasal secretion of another febrile animal. Lastly, a small circular DNA genome with a Rep gene, from a virus we called kirkovirus, was identified in the liver and spleen of a horse with fatal idiopathic hepatopathy. This study expands the number of viruses found in horses, and characterizes their genomes to assist future epidemiological studies of their transmission and potential association with various equine diseases.

Contato com gatos: um fator de risco para a toxoplasmose congênita?

Toxoplasmosis is an important zoonosis and one of the most common parasitic infections throughout the world, which may cause among other problems several fetal pathologic alterations. Congenital toxoplasmosis is a result of transplacental transmission of Toxoplasma gondii due to a prime infection of the mother during pregnancy. Several studies have determined that the main risk factor for infection in pregnant women is the consumption of uncooked meat, which contributed from 30 to 63% of cases; other 6% to 17% of infections were related to contaminated soil. The relationship between pregnant women and their cats constitutes nothing more than a healthy experience when main transmission mechanisms and risk factors related to the disease are known.

Novel Relapsing Fever Spirochete in Bat Tick

Tick-borne relapsing fever in western North America is a zoonosis caused by spirochetes in the genus Borrelia that are transmitted by argasid ticks of the genus Ornithodoros (1). Human disease occurs in many focal areas and is associated with infections of Borrelia hermsii, B. turicatae, and possibly B. parkeri (2,3). Although the ecologic parameters that maintain B. hermsii and B. turicatae differ, human infections usually occur in rustic cabins (B. hermsii) and caves (B. turicatae) inhabited by ticks and their terrestrial vertebrate hosts (1). Recently, Gill et al. (4) provided evidence that the argasid bat tick, Carios kelleyi, feeds upon humans. Subsequently, Loftis et al. (5) used PCR analysis and DNA sequencing to detect in C. kelleyi an unidentifi ed Borrelia species that was closely related to B. turicatae and B. parkeri.

A Preliminary Linkage Map of the Hard Tick, Ixodes Scapularis

Blackwell Publishing Ltd. A linkage map of the Ixodes scapularis genome was constructed, based upon segregation amongst 127 loci. These included 84 random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers, 32 Sequence-Tagged RAPD (STAR) markers, 5 cDNAs, and 5 microsatellites in 232 F1 intercross progeny from a single, field-collected P1 female. A preliminary linkage map of 616 cM was generated across 14 linkage groups with one marker every 10.8 cM. Assuming a genome size of ~ 10 9 bp, the relationship of physical to genetic distance was found to be ~ 300 kb/cM in the I. scapularis genome.

A preliminary linkage map of the tick, Ixodes scapularis

A linkage map of the Ixodes scapularis genome was constructed based upon segregation amongst 127 loci. These included 84 random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers, 32 Sequence-Tagged RAPD (STAR) markers, 5 cDNAs, and 5 microsatellites in 232 F1 intercross progeny from a single, field-collected P1 female. A preliminary linkage map of 616 cM was generated across 14 linkage groups with one marker every 10.8 cM. Assuming a genome size of ∼109 bp, the relationship of physical to genetic distance is ∼300 kb/cM in the I. scapularis genome.

Association of Borrelia garinii and B. valaisiana with Songbirds in Slovakia

In Europe, 6 of the 11 genospecies of Borrelia burgdorferi sensu lato are prevalent in questing Ixodes ricinus ticks. In most parts of Central Europe, B. afzelii, B. garinii, and B. valaisiana are the most frequent species, whereas B. burgdorferi sensu stricto, B. bissettii, and B. lusitaniae are rare. Previously, it has been shown that B. afzelii is associated with European rodents. Therefore, the aim of this study was to identify reservoir hosts of B. garinii and B. valaisiana in Slovakia. Songbirds were captured in a woodland near Bratislava and investigated for engorged ticks. Questing I. ricinus ticks were collected in the same region. Both tick pools were analyzed for spirochete infections by PCR, followed by DNA-DNA hybridization and, for a subsample, by nucleotide sequencing. Three of the 17 captured songbird species were infested with spirochete-infected ticks. Spirochetes in ticks that had fed on birds were genotyped as B. garinii and B. valaisiana, whereas questing ticks were infected with B. afzelii, B. garinii, and B. valaisiana. Furthermore, identical ospA alleles of B. garinii were found in ticks that had fed on the birds and in questing ticks. The data show that songbirds are reservoir hosts of B. garinii and B. valaisiana but not of B. afzelii. This and previous studies confirm that B. burgdorferi sensu lato is host associated and that this bacterial species complex contains different ecotypes.

Enantioselektive Synthese von Tetrahydroprotoberberinen und anderen Benzylisochinolinalkaloiden aus alpha-Aminonitrilen

Ziel dieser Arbeit war es, ausgehend von alpha-Aminonitrilen verschiedene Tetrahydroisochinolin-Alkaloide darzustellen. Es wurde gezeigt, dass sich das alpha-Aminonitril unter kontrollierten Bedingungen quantitativ in alpha-Position deprotonieren lässt und durch anschließende C-1-Alkylierung mit substituierten Benzylbromiden zu 1 Benzyl-3,4-dihydroisochinolinen umsetzen lässt. Diese konnten im nächsten Schritt mittels asymmetrischer Transferhydrierung nach Noyori in Alkaloid-Vorläufer mit hoher optischer Reinheit umgewandelt werden. Zur Überführung der (S)-1-Benzylisochinoline in die natürlich vorkommenden Alkaloide wurden diese N-methyliert und entschützt. Auf diese Weise konnten (+)-Laudanosin, (+)-Laudanidin und (+)-Armepavin dargestellt werden. Pictet-Spengler-Cyclisierung der Benzylisochinoline erzeugte Alkaloide vom Protoberberin-Typ. Die Ullmann-Kupplung zum Aufbau der Diaryletherbrücke bildete den Schlüsselschritt bei der Darstellung von Bisbenzylisochinolinalkaloiden. Unter Verwendung von N,N-Dimethylglycin, CuI und dem Einsatz von Mikrowellen-Strahlen wurden im folgenden Schritt (+)-O-Methylthalibrin und (+)-O-Tetramethylmagnolamin in enantiomerenreiner Form und mit guten Ausbeuten dargestellt. Die Synthese von (−)-Tetrahydropalmatin unter Reaktionsbedingungen nach Pictet und Spengler über ein in C-2’ blockiertes (S)-1-Benzylisochinolin gelang nicht. Stattdessen erfolgte eine exocyclische [1,3]-Umlagerung der Benzyl-Gruppe des Iminium-Ions. Diese Umlagerung ist mit der von Knabe gefundenen endocyclischen Umlagerung von 1,2-disubstituierten 1,2-Dihydroisochinolinen verwandt. Der Nachweis über das Auftreten freier Radikale während der hier gefundenen [1,3]-Benzyl-Umlagerung erfolgte über ein Crossover-Experiment, Isotopen-Markierung sowie Studien zur Inhibierung bzw. Initiierung freier Radikale. Die experimentellen Befunde und DFT Berechnungen von Straub unterstützen die Theorie zum Verlauf über eine diffusionskontrollierte Radikal-Ketten-Reaktion.

Aminoxyl radicals - pure organic materials with tunable magnetic and sensing properties

Stabile Radikale haben in vielen Bereichen der Chemie, Physik, Biologie und Biomedizin ihren Nutzen unter Beweis gestellt. Gerade im letzten Jahrzehnt erlebte diese Substanzklasse vor allem wegen den Anwendungsmöglichkeiten von Nitroxiden als Red-Ox-Sensoren oder magnetischen Materialen ein erneutes Interesse. Das erste Kapitel beschäftigt sich mit der grundlegenden Theorie zur Entwicklung magnetischer Materialien. Des Weiteren sollen anhand einiger Beispiele Radikale im Komplex mit paragmagnetischen Metallen, Biradikale und Polyradikale beschrieben werden. rnrnIm zweiten Kapitel soll auf die Synthese von Hybrid Fluorophore-Nitrononyl-Nitroxid und Iminonitroxidradiale, sowie ihre Charakterisierung über IR, CV, EPR und Röntgenstrukturanalyse eingegangen werden. Mittels UV/Vis-Spektroskopie soll hierbei eine mögliche Anwendung als Red-Ox-Sensoren festgestellt werden. Hierbei werden über anschließende PL Untersuchungen eben diese Sensoreigenschaften der dargestellten Radikale bestätigt werden. Vielmehr noch soll die Möglichkeit von Pyren-Pyrazol-Nitronyl-Nitroxid als NO-Nachweis erläutert werden.rnrnFortschritte sowohl im Design als auch in der Analyse von magnetischen Materialen auf der Basis von Nitroxiden ist Thema des dritten Kapitels. Über ein klassisches Ullmann-Protokoll wurden verschiedene Nitronyl-Nitroxid und Iminonitroxid Biradiale mit unterschiedlichen π-Brücken zwischen den Radikalzentren synthetisiert. Magnetische Messungen belegen einen relativ starken antiferromagnetischen intramolekularen Austausch für den Großteil der untersuchten Biradikale. Hierbei zeigte sich jedoch eine außergewöhnliche hohe Austausch-Kupplung für 3,3‘-Diazatolandiradikale, die nur über die Existenz von starken intermolekularen Wechselwirkungen beschrieben werden kann. Durch Kombination der Röntgenstrukturanalyse mit DFT Berechnungen konnte im Fall des Tolan verbrückten Diradikals 87c die Intra-Dimer-Kupplung auf Jintra = -8,6 K bestimmt werden. Ein direkter Beweis für eine intermolekulare Anlagerung von Jinter ~- 2K konnte über eine Tieftemperatur AC-Messung von 87c erhalten werden. Bezüglich der magnetischen Messung ist das Nitronyl Biradikal 87c ein vielversprechender Kandidat für einen rein organischen eindimensionalen Quantenmagnet.rnrnAbsicht dieser Untersuchungen ist es zu zeigen, dass über die Kombination verschiedener struktureller Elemente die Sensitivität von Nitroxid basierten Sensoren und die intramolekulare Austauschwechselwirkung in π-konjugierten Spinsystemen so eingestellt werden kann, dass es möglich ist Moleküle mit gezielten Sensor- oder Magneteigenschaften zu entwickeln. rn

Halogen-Kupfer-Austausch mit Kupferhypersilanid und Organylhalogeniden

Die Reaktion von Kupfertris(trimathylsilyl)silan (= Hypersilylkupfer, CuHyp) mit Iodoorganylverbindungen sollte analog zum Ullmann-Protokoll zum Halogen-Nukleophil-Austausch führen. Tatsächlich beobachteten wir zumeist die Bildung von Cuprio-Organylen, isolierbar in Form von mehrkernigen Neutralkomplexen aus dem Produkt und weiteren Äquivalenten von Hypersilylkupfer. Nach Zugabe von (weichen) Basen wie Trimethylphosphan kam es zur Auflösung dieser Komplexe und zur Bildung der erwarteten Silylorganyle. Von der systematischen Variation der eingesetzten Arene, Alkene und Alkine sowie ihrer Liganden versprachen wir uns tiefere Einsicht in die mechanistischen Zusammenhänge. Neben dem üblichen Halogen-Kupfer-Autausch konnten wir bei orthosubstituierten, bzw. zusätzlich tetramethylsubstituierten Diiodarenen einen einfachen Iod-Siyl-Autausch beobachten (vermutlich über Arinzwischenstufen), für Alkinedukte sogar eine doppelte Silylierung. Tatsächlich zeigen quantenchemische Berechnungen für CuHyp-Iodoorganyl-Systeme eine klare Präferenz von ullmannartigen Verläufen; andererseits führte Basenzugabe erst nachträglich zur Bildung von Ullmann-Produkten über die Auflösung der primären Komplexe. Innerhalb der üblicherweise gebildeten mehrkernigen Komplexe kommen Bindungen durch die Wechselwirkung unbesetzter σ*-Molekülorbitalee am Kupferzentrum von CuHyp und elektronenreichen bindenden Orbitalen in den Kupferorganyleinheiten zustande. Freie Elektronenpaare am Phosphor bei PMe3 könnten analog die Auflösung der Neutralkomplexe und die Bildung von vierkernigen Kupfer(III)-Intermediaten zwischen den Kupferorganyleinheiten und Iodsilan in der Lösung bewirken, die aufgrund ihrer strukturellen und energetischen Besonderheiten zu den erwarteten Ullmann-Produkten weiterreagieren würden. Die beobachteten Primärreaktionen verliefen dann offensichtlich über vergleichbare, aber unterschiedlich strukturierte Intermediate, vermutlich aufgrund der Tatsache, dass das eingesetzte CuHyp als Trimer vorliegt. Diese Annahme wird durch die direkte Silylierung von Iodalkinen gestützt, deren Dreifachbindungen möglicherweise als interne Base die trimeren in monomere CuHyp-Einheiten überführen. In eine ähnliche Richtung wäre die jüngst berichtete direkte Silylierung von Allylen bei Anwesenheit von elektronenreichen CN-Gruppen zu deuten.