Standardization of a multiplex PCR for the identification of coagulase-positive Staphylococcus

The enterotoxigenic species Staphylococcus aureus, S. hyicus and S. intermedius show very similar characteristics, making their identification through conventional microbiological methods difficult. This study aimed at the development of a Multiplex PCR (mPCR) for the identification of S. aureus, S. intermedius and S. hyicus using the nuc gene as the target sequence. The results obtained suggest that the set of primers used was specific for the three species of Staphylococcus evaluate with a detection limit of 10² CFU.mL-1.

Use of real-time PCR to evaluate two DNA extraction methods from food

The DNA extraction is a critical step in Genetically Modified Organisms analysis based on real-time PCR. In this study, the CTAB and DNeasy methods provided good quality and quantity of DNA from the texturized soy protein, infant formula, and soy milk samples. Concerning the Certified Reference Material consisting of 5% Roundup Ready® soybean, neither method yielded DNA of good quality. However, the dilution test applied in the CTAB extracts showed no interference of inhibitory substances. The PCR efficiencies of lectin target amplification were not statistically different, and the coefficients of correlation (R²) demonstrated high degree of correlation between the copy numbers and the threshold cycle (Ct) values. ANOVA showed suitable adjustment of the regression and absence of significant linear deviations. The efficiencies of the p35S amplification were not statistically different, and all R² values using DNeasy extracts were above 0.98 with no significant linear deviations. Two out of three R² values using CTAB extracts were lower than 0.98, corresponding to lower degree of correlation, and the lack-of-fit test showed significant linear deviation in one run. The comparative analysis of the Ct values for the p35S and lectin targets demonstrated no statistical significant differences between the analytical curves of each target.

Characterization of spoilage bacteria in pork sausage by PCR-DGGE analysis

To investigate microbial diversity and identify spoilage bacteria in fresh pork sausages during storage, twelve industrial pork sausages of different trademarks were stored at 4 ºC for 0, 14, 28 and 42 days, 80% relative humidity and packaged in sterile plastic bags. Microbiological analysis was performed. The pH and water activity (a w) were measured. The culture-independent method performed was the Polymerase Chain Reaction - Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (PCR-DGGE). The culture-dependent method showed that the populations of mesophilic bacteria and Lactic Acid Bacteria (LAB) increased linearly over storage time. At the end of the storage time, the average population of microorganisms was detected, in general, at the level of 5 log cfu g-1. A significant (P < 0.005) increase was observed in pH and a w values at the end of the storage time. The PCR-DGGE allowed a rapid identification of dominant communities present in sausages. PCR-DGGE discriminated 15 species and seven genera of bacteria that frequently constitute the microbiota in sausage products. The most frequent spoilage bacteria identified in the sausages were Lactobacillus sakei and Brochothrix thermosphacta. The identification of dominant communities present in fresh pork sausages can help in the choice of the most effective preservation method for extending the product shelf-life.

Extraction of DNA from honey and its amplification by PCR for botanical identification

The physiochemical and biological properties of honey are directly associated to its floral origin. Some current commonly used methods for identification of botanical origin of honey involve palynological analysis, chromatographic methods, or direct observation of the bee behavior. However, these methods can be less sensitive and time consuming. DNA-based methods have become popular due to their simplicity, quickness, and reliability. The main objective of this research is to introduce a protocol for the extraction of DNA from honey and demonstrate that the molecular analysis of the extracted DNA can be used for its botanical identification. The original CTAB-based protocol for the extraction of DNA from plants was modified and used in the DNA extraction from honey. DNA extraction was carried out from different honey samples with similar results in each replication. The extracted DNA was amplified by PCR using plant specific primers, confirming that the DNA extracted using the modified protocol is of plant origin and has good quality for analysis of PCR products and that it can be used for botanical identification of honey.

Mutação G20210A no gene da protrombina, fator V de Leiden e anticorpos anticardiolipina não influenciam a sobrevida do enxerto renal após o transplante

INTRODUÇÃO: Complicações tromboembólicas são importantes fatores de risco para perda do enxerto e pior evolução após o transplante renal. Pacientes com defeito trombofílico apresentam maior risco de complicações tromboembólicas. Foram analisados, entre receptores de transplante renal, a prevalência de defeito trombofílico e o risco atribuído a esta condição para a perda do enxerto e para o desenvolvimento de tromboses intravasculares. MÉTODOS: Estudo do tipo coorte incluindo 388 receptores adultos analisados quanto à presença de trombofilia de acordo com a pesquisa de anticorpos anticardiolipina (aCL) por ELISA e das mutações G1691A no gene do fator V (FV) e G20210A no gene da protrombina (PT) por PCR multiplex. RESULTADOS: Defeito trombofílico foi identificado em 25,8% dos pacientes. As taxas de sobrevida de 2 anos do enxerto foram semelhantes entre os pacientes com e sem defeito trombofílico (94% versus 94%, p = 0,53), bem como a sobrevida dos enxertos livres de tromboses intravasculares (97% versus 97%, p = 0,83). Pacientes com defeito trombofílico apresentaram prevalência de tromboses intravasculares semelhante à do grupo-controle (3% versus 3,5%, p = 0,82). O transplante renal anterior foi associado a maior risco de perda de enxerto (OR 20,8, p < 0,001) e de ocorrência de tromboses intravasculares (OR 6,8, p = 0,008). CONCLUSÕES: As prevalências das mutações FV G1691A e PT G20210A na população estudada foram semelhantes às da população geral não transplantada, e a prevalência de anticorpos aCL superou a observada entre os indivíduos sadios. Não houve associação entre os marcadores de trombofilia estudados e a sobrevida em médio prazo do transplante renal.

Há associação entre acyl-grelina e inflamação em pacientes em hemodiálise?

INTRODUÇÃO E OBJETIVOS: Pacientes com doença renal crônica (DRC) apresentam um quadro de anorexia que pode estar relacionado com o processo inflamatório crônico, característico desta população. Assim, o presente estudo teve como objetivo avaliar se há associação entre inflamação e o hormônio orexígeno, acyl-grelina, em pacientes com DRC em hemodiálise (HD). MÉTODOS: Foram estudados 36 pacientes (61,1% homens; 46,7 ± 14,9 anos; IMC 22,9 ± 3,9 kg/m²) em programa regular de HD (65,0 ± 46,8 meses em HD). Os níveis plasmáticos de acyl-grelina e dos marcadores inflamatórios (TNF-α, IL-6 e PCR) foram medidos com o uso do método imunoenzimático (ELISA, Enzyme Linked Immunosorbent Assay). Dados antropométricos foram coletados para avaliação do estado nutricional e a ingestão alimentar foi analisada por meio de recordatório alimentar de 24h de 2 dias. RESULTADOS: Os pacientes apresentaram elevados níveis de IL-6 (83 ± 10 pg/mL), TNF-α (21,06 pg/mL [20,6-40,0]) e PCR (2,7 pg/mL [1,7-3,4]) quando comparados a valores normais. Os níveis plasmáticos de acyl-grelina (18,0 pg/mL [1,3-77,7 pg/mL]) foram baixos comparados com valores de indivíduos saudáveis. Porém, pacientes com elevado IMC (> 25 kg/m²) apresentaram menores concentrações plasmáticas de acyl-grelina (13,6 [1,3-30,5] pg/mL) em relação aos pacientes com IMC < 25 kg/m² (21,7 [7,4-77,7] pg/mL (p < 0,05). Houve correlação negativa entre o IMC e acyl-grelina (r = -0,38; p = 0,02), porém, não houve correlação significativa entre acyl-grelina e os marcadores inflamatórios. CONCLUSÃO: Apesar dos pacientes em HD apresentarem baixas concentrações de acyl-grelina e uma provável resistência a este hormônio, não houve associação entre inflamação e acyl-grelina.

Soro urêmico inibe a expressão in vitro da quimiocina SDF-1: possível impacto da toxicidade urêmica na lesão endotelial

Introdução: A disfunção endotelial é importante na patogênese da doença cardiovascular (DCV) relacionada à doença renal crônica (DRC). Stromal cell-derived factor-1 (SDF-1) é uma quimiocina que mobiliza células endoteliais progenitoras (EPC) e em conjunto com a interleucina-8 (IL-8) podem ser usadas como marcadores de reparo e lesão tecidual. Objetivo: Neste trabalho, foi investigado o efeito do meio urêmico na expressão de SDF-1 e IL-8 in vivo e in vitro. Métodos: A inflamação sistêmica foi avaliada por meio da proteína C-reativa (PCR) e interleucina-6 (IL-6). IL-8 e SDF-1 foram avaliados por ELISA como marcadores de disfunção endotelial e reparo tecidual, respectivamente. Os estudos in vitro foram realizados em células endoteliais umbilicais humanas (HUVEC) expostas ao meio urêmico ou saudável. Resultados: Foram incluídos nesse estudo 26 pacientes em hemodiálise (HD) (17 ± 3 meses em diálise, 52 ± 2 anos, 38% homens e 11% diabéticos). As concentrações séricas de PCR, IL-6, SDF-1 e IL-8 foram 4,9 ± 4,8 mg/ml, 6,7 ± 8,1 pg/ml, 2625,9 ± 1288,6 pg/ml e 128,2 ± 206,2 pg/ml, respectivamente. Houve correlação positiva entre PCR e IL-6 (ρ = 0,57; p < 0,005) e entre SDF-1 e IL-8 (ρ = 0,45; p < 0,05). Os resultados in vitro demonstraram que a expressão de SDF-1 pelas HUVEC após 6 horas de tratamento com meio urêmico é menor comparada ao tratamento com meio saudável (p < 0,05). Após 12 horas de tratamento, ocorreu aumento de IL-8 quando as HUVECs foram expostas ao meio urêmico (p < 0,005). Conclusão: Sugerimos que SDF-1 e IL-8 nos pacientes em HD podem ser usados para mensurar a extensão do dano e consequente ativação vascular na uremia.

Padronização da metodologia do RT-PCR utilizado para identificação do mRNA da alfa-amilase em sementes de milho

Durante a germinação das sementes, os carboidratos de reserva são degradados pela atividade de a-amilase. A identificação de mRNA é uma ferramenta fundamental para a definição da cinética de síntese de alfa-amilase. Objetivou-se padronizar a metodologia do RT-PCR para identificar o mRNA do gene de a-amilase em sementes de milho. Após três dias de germinação das cultivares Saracura-BRS 4154 e CATI-AL34, extraiu-se o RNA total pelo método do tiocianato de guanidina-fenol-clorofórmio, com algumas modificações. A partir do RNA total extraído foi obtido cDNA com utilização de "random primers". A amplificação por PCR de uma porção do gene da alfa-amilase foi realizada com os "primers": "sense" - CGACATCGACCACCTCAAC; "antisense" - TTGACCAGCTCCTGCCTGTC; gelatina; DMSO e 1,25 unidades de Taq DNA polimerase por reação e completados com água tratada com DEPC. Os ciclos para a amplificação foram 94ºC durante 4 minutos, seguidos por 34 ciclos de 94ºC durante 1 minuto, 42ºC durante 1 minuto e 72ºC durante 1,5 minutos e, finalmente, 72ºC por 5 minutos. O produto do RT-PCR apresentou uma banda de 249 pares de base (pb) bem definida, para as duas cultivares estudadas, não ocorrendo bandas inespecíficas. A técnica do RT-PCR mostrou ser uma metodologia eficiente para a identificação da expressão de alfa-amilase durante a germinação das sementes e pode ser usado para estudo qualitativo e quantitativo da cinética de síntese dessa enzima em experimentos de germinação.

Comparação de métodos na detecção de sementes de soja geneticamente modificada resistente ao glifosato

Pesquisas tem sido conduzidas visando determinar métodos de detecção de organismos geneticamente modificados (OGM), devido, principalmente, à importância sobre a atividade comercial. Atualmente, são utilizados bioensaios, que avaliam características fenotípicas das plântulas, testes de ELISA e Kits, que possibilitam identificar proteínas transgênicas específicas de DNA. O objetivo deste trabalho foi comparar a eficiência dos métodos para detectar sementes de soja Roundup Ready (RR). Amostras de sementes de soja geneticamente modificada (GM) resistente ao glifosato e de sementes do parental suscetível foram submetidas a bioensaios (pré-embebidas, umedecidas em substrato, imersas em solução contendo glifosato e pulverização de plântulas), Kit Trait Test e detecção pelo método da PCR. Os bioensaios são métodos mais eficientes comparando a relação custo/benefício na detecção de sementes de soja GM, sendo o método de pré-embebição o mais indicado e a análise das características morfológicas de plântulas é importante nos bioensaios para detecção de sementes de soja GM.

Sensibility of the PCR technique in the detection of Stenocarpella sp. associated with maize seeds

Maize seeds, infected by Stenocarpella species, are important sources of inoculum for the introduction and dissemination of stalk and ear rot and macrospore leaf spot diseases. The use of healthy seeds is an important strategy for the preventive control of these diseases. However, one of the difficulties in the health quality control programs for maize seeds is the availability of a reliable and quick method for detecting these fungi during routine seed analyses. Therefore, the objective of the present study was to investigate the possibility of using the PCR technique as an alternative method for accurately detecting these pathogens in maize seed samples. Maize seeds were kept in contact with S. maydis colonie developed in PDA media containing mannitol at -1.4 MPa for 72 h. The seed samples used in this study were prepared with infected seeds at incidences of 100, 20, 10, 2, 1 and zero %.The primers used were able to detect S. maydis fungi in association with seeds with a maximum of 2% , however those primers were not able to differentiate between the two species.

Aikaerotteisesti fluoresenssia mittaavan reaaliaikaisen PCR-laitteen kehitys

Kvantitatiivinen reaaliaikainen polymeraasiketjureaktio (engl. polymerase chain reaction, PCR) on osoittautunut käyttäjäystävällisimmäksi menetelmäksi nukleiinihapposekvenssien kvantitoimisessa. Tätä menetelmää voidaan herkistää pienempien DNA-pitoisuuksien havaitsemiseen käyttämällä hyväksi aikaerotteista fluorometriaa (engl. time-resolved fluorometry, TRF) ja luminoivia lantanidileimoja, joiden fluoresenssin pitkän eliniän ansiosta emission mittaus voidaan suorittaa vasta hetki virittävän valopulssin jälkeen, jolloin lyhytikäinen taustasäteily ehtii sammua. Tuloksena saadaan korkea signaali-taustasuhde. Tämän diplomityön tarkoituksena oli rakentaa TRF:än pystyvä reaaliaikainen PCR-laite, sillä tällaista laitetta ei ole markkinoilla tarjolla. Laite rakennettiin kehittämällä lämpökierrätin ja yhdistämällä se valmiiseen TRF:än kykenevään mittapäähän. Mittapään ja lämpökierrättimen hallitsemiseksi kehitettiin myös tietokoneohjelma. Valon tuottamiseksi ja mittaamiseksi haluttiin käyttää edullisia komponentteja, joten työssä käytettiin valmiin mittapään optiikkaa, jossa viritys tapahtuu hohtodiodilla (engl. light-emitting diode, LED) ja lantanidileiman emission mittaus fotodiodilla (engl. photodiode, PD) tai valomonistinputkella (engl. photomultiplier tube, PMT). Myös mittapään suorituskykyä tutkittiin. Työtä varten kehitettiin lämpökierrätin, joka koostui Peltier-elementillä lämmitettävästä PCR-putkitelineestä ja lämpökannesta. Mittalaitteen suorituskyvyn tutkimiseen käytettiin kelaattikomplementaatioon perustuvaa PCR-tuotteen havaitsemismenetelmää. Kelaattikomplementaatio perustuu kahteen erilliseen oligonukleotidimolekyyliin, joista toiseen on sidottu lantanidi-ioni ja toiseen valoa absorboiva ligandirakenne, jotka yhdessä muodostavat fluoresoivan kokonaisuuden. Kehitetyn lämpökierrättimen todettiin olevan tarpeeksi tarkka sekä tehokas ja sen lämmitys- ja jäähdytysnopeuden maksimeiksi saatiin 2,6 °C/sekunti. Detektorina käytetyn PD:n ei todettu olevan tarpeeksi herkkä emission havainnoimiseksi ja se korvattiin laitteessa PMT:llä. Käytetyllä PCR-määrityksellä kynnyssykleiksi (engl. threshold cycle, Ct) sekä kehitetylle että referenssilaitteelle saatiin 28,4 käyttämällä samaa 100 000 kopion DNA:n aloitusmäärää. Työssä osoitettiin, että on mahdollista kehittää edullisia komponentteja käyttävä, TRF:än pystyvä, reaaliaikainen PCR-laite, joka kykenee vastaavaan Ct-arvoon kuin vertailulaite. PD:n herkkyys ei kuitenkaan riittänyt. Tulokset olivat lupaavia, sillä LED- ja PD-teknologiat kehittyvät ja markkinoille on tullut myös muita komponentteja, joiden avulla on tulevaisuudessa mahdollista kehittää vielä herkempi laite.