944 resultados para axenic isolates
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The present study focuses prudent elucidation of microbial pollution and antibiotic sensitivity profiling of the fecal coliforms isolated from River Cauvery, a major drinking water source in Karnataka, India. Water samples were collected from ten hotspots during the year 2011-2012. The physiochemical characteristics and microbial count of water samples collected from most of the hotspots exhibited greater biological oxygen demand and bacterial count especially coliforms in comparison with control samples (p <= 0.01). The antibiotic sensitivity testing was performed using 48 antibiotics against the bacterial isolates by disk-diffusion assay. The current study showed that out of 848 bacterial isolates, 93.51 % (n=793) of the isolates were found to be multidrug-resistant to most of the current generation antibiotics. Among the major isolates, 96.46 % (n=273) of the isolates were found to be multidrug-resistant to 30 antibiotics and they were identified to be Escherichia coli by 16S rDNA gene sequencing. Similarly, 93.85 % (n=107), 94.49 % (n=103), and 90.22 % (n=157) of the isolates exhibited multiple drug resistance to 32, 40, and 37 antibiotics, and they were identified to be Enterobacter cloacae, Pseudomonas trivialis, and Shigella sonnei, respectively. The molecular studies suggested the prevalence of blaTEM genes in all the four isolates and dhfr gene in Escherichia coli and Sh. sonnei. Analogously, most of the other Gram-negative bacteria were found to be multidrug-resistant and the Gram-positive bacteria, Staphylococcus spp. isolated from the water samples were found to be methicillin and vancomycin-resistant Staphylococcus aureus. This is probably the first study elucidating the bacterial pollution and antibiotic sensitivity profiling of fecal coliforms isolated from River Cauvery, Karnataka, India.
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Mycobacterium tuberculosis has the ability to persist within the host in a dormant stage. One important condition believed to contribute to dormancy is reduced access to oxygen known as hypoxia. However, the response of M. tuberculosis to such hypoxia condition is not fully characterized. Virtually all dormant models against tuberculosis tested in animals used laboratory strain H37Rv or Erdman strain. But major outbreaks of tuberculosis (TB) occur with the strains that have widely different genotypes and phenotypes compared to H37Rv. In this study, we used a custom oligonucleotide microarray to determine the overall transcriptional response of laboratory strain (H37Rv) and most prevalent clinical strains (S7 and S10) of M. tuberculosis from South India to hypoxia. Analysis of microarray results revealed that a total of 1161 genes were differentially regulated (>= 1.5 fold change) in H37Rv, among them 659 genes upregulated and 502 genes down regulated. Microarray data of clinical isolates showed that a total of 790 genes were differentially regulated in S7 among which 453 genes were upregulated and 337 down regulated. Interestingly, numerous genes were also differentially regulated in S10 (total 2805 genes) of which 1463 genes upregulated and 1342 genes down regulated during reduced oxygen condition (Wayne's model). One hundred and thirty-four genes were found common and upregulated among all three strains (H37Rv, S7, and S10) and can be targeted for drug/vaccine development against TB. (C) 2015 Published by Elsevier B.V.
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Endophytic fungi isolated from Catharanthus roseus were screened for the production of vincristine and vinblastine. Twenty-two endophytic fungi isolated from various tissues of C. roseus were characterized taxonomically by sequence analysis of the internal transcribed spacer (ITS) region of rDNA and grouped into 10 genera: Alternaria, Aspergillus, Chaetomium, Colletotrichum, Dothideomycetes, Eutypella, Eutypa, Flavodon, Fusarium and Talaromyces. The antiproliferative activity of these fungi was assayed in HeLa cells using the MTT assay. The fungal isolates Eutypella sp-CrP14, obtained from stem tissues, and Talaromyces radicus-CrP20, obtained from leaf tissues, showed the strongest antiproliferative activity, with IC50 values of 13.5 mu g/ml and 20 mu g/ml, respectively. All 22 endophytic fungi were screened for the presence of the gene encoding tryptophan decarboxylase (TDC), the key enzyme in the terpenoid indole alkaloid biosynthetic pathway, though this gene could only be amplified from T. radicus-CrP20 (NCBI GenBank accession number KC920846). The production of vincristine and vinblastine by T. radicus-CrP20 was confirmed and optimized in nine different liquid media. Good yields of vincristine (670 mu g/l) in modified M2 medium and of vinblastine (70 mu g/l) in potato dextrose broth medium were obtained. The cytotoxic activity of partially purified fungal vincristine was evaluated in different human cancer cell lines, with HeLa cells showing maximum susceptibility. The apoptosis-inducing activity of vincristine derived from this fungus was established through cell cycle analysis, loss of mitochondrial membrane potential and DNA fragmentation patterns.
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Development of effective therapies to eradicate persistent, slowly replicating M. tuberculosis (Mtb) represents a significant challenge to controlling the global TB epidemic. To develop such therapies, it is imperative to translate information from metabolome and proteome adaptations of persistent Mtb into the drug discovery screening platforms. To this end, reductive sulfur metabolism is genetically and pharmacologically implicated in survival, pathogenesis, and redox homeostasis of persistent Mtb. Therefore, inhibitors of this pathway are expected to serve as powerful tools in its preclinical and clinical validation as a therapeutic target for eradicating persisters. Here, we establish a first functional HTS platform for identification of APS reductase (APSR) inhibitors, a critical enzyme in the assimilation of sulfate for the biosynthesis of cysteine and other essential sulfur-containing molecules. Our HTS campaign involving 38?350 compounds led to the discovery of three distinct structural classes of APSR inhibitors. A class of bioactive compounds with known pharmacology displayed potent bactericidal activity in wild-type Mtb as well as MDR and XDR clinical isolates. Top compounds showed markedly diminished potency in a conditional Delta APSR mutant, which could be restored by complementation with Mtb APSR. Furthermore, ITC studies on representative compounds provided evidence for direct engagement of the APSR target. Finally, potent APSR inhibitors significantly decreased the cellular levels of key reduced sulfur-containing metabolites and also induced an oxidative shift in mycothiol redox potential of live Mtb, thus providing functional validation of our screening data. In summary, we have identified first-in-class inhibitors of APSR that can serve as molecular probes in unraveling the links between Mtb persistence, antibiotic tolerance, and sulfate assimilation, in addition to their potential therapeutic value.
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8 p.
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Secondary metabolites are produced by aquatic plants, and in some instances, exudation of these metabolites into the surrounding water has been detected. To determine whether infestations of Eurasian watermilfoil or hydrilla produce such exudates, plant tissues and water samples were collected from laboratory cultures and pond populations and were analyzed using solid phase extraction, HPLC, and various methods of mass spectrometry including electrospray ionization, GC/MS, electron impact and chemical ionization. Previously reported compounds such as tellimagrandin II (from Eurasian watermilfoil) and a caffeic acid ester (from hvdrilla), along with a newly discovered flavonoid, cyanidin 3 dimalonyl glucoside (from hydrilla), were readily detected in plant tissues used in this research but were not detected in any of the water samples. If compounds are being released, as suggested by researchers using axenic cultures, we hypothesize that they may be rapidly degraded by bacteria and therefore undetectable.
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Four fungal species, F71PJ Acremonium sp., F531 Cylindrocarpon sp., F542, Botrytis sp., and F964 Fusarium culmorum [Wm. G. Sm.] Sacc. were recovered from hydrilla [ Hydrilla verticillata (L. f.) Royle] shoots or from soil and water surrounding hydrilla growing in ponds and lakes in Florida and shown to be capable of killing hydrilla in a bioassay. The isolates were tested singly and in combination with the leaf-mining fly, Hydrellia pakistanae (Diptera: Ephydridae), for their capability to kill or severely damage hydrilla in a bioassay.
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This dissertation: 1) determines the factor(s) responsible for spawning induction in NematosteJla vectensis; 2) isolates, describes, and documents the source of jelly from egg masses of N. vectensis; and 3) describes N. vectensis' early development. Namatostella vectensis were maintained on a 7-day mussel feeding/water change regime over 159 days. Within 36 hours of mussel feeding/water change. 69.1% of females and 78.5% of males spawned reliably. Through manipulation of feeding, water change, oxygen and nitrogenous waste concentrations, spawning induction was found to be triggered by the oxygen concentration associated with water change, and not by feeding. Ammonia, anemones' major waste product, inhibited this induction in a concentration-dependent manner. Female N. vectensis release eggs in a persistent jellied egg mass which is unique among the Actiniaria. The major component of this egg mass jelly was a positive periodic acid-Schiffs staining, 39.5-40.5 kD glycoprotein. Antibodies developed in rabbits against this glycoprotein bound to jelly of intact egg masses and to granules (~ 2.8 IJm in diameter) present in female anemone mesenteries and their associated filaments. Antibodies did not label male tissues. Nematostella vecfensis embryos underwent first karyokinesis -60 minutes following the addition of sperm to eggs. Second nuclear division took place, followed by first cleavage, 90-120 minutes later. Each of the 4 blastomeres that resulted from first cleavage contained a single nucleus. Arrangement of these blastomeres ranged from radial to pseudospiral. Embryonic development was both asynchronous and holoblastic. Following formation of the 4-cell stage, 71% of embryos proceeded to cleave again to form an 8-cell stage. In each of the remaining 29% of embryos, a fusion of from 2-4 blastomeres resulted in 4 possible patterns which had no affect on either cleavage interval timing or subsequent development. The fusion event was not due to ooplasmic segregation. Blastomeres isolated from 4-celled embryos were regulative and developed into normal planula larvae and juvenile anemones that were 1/4 the size of those that developed from intact 4-celled embryos. Embryos exhibiting the fusion phenomenon were examined at the fine structural level. The fusion phenomenon resulted in formation of a secondary syncytium and was not a mere compaction of blastomeres.
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Fish farming practices in the Lake Kainji Area of Nigeria are categorized under seven main cultural facilities, namely, earthen ponds/reservoirs, indoor/outdoor concrete tanks, plastic tanks, floating cages/hapas, aquaria, sewage and feral conditions. The presence of Bacteria isolates associated with diseased fish conditions varied significantly (P<0.05) with different cultural facilities. The highest bacteria isolates and bacterial disease incidence, 33% and 46% respectively, was associated with diseased fish in the indoor/outdoor concrete tanks. The least incidence of bacteria isolates (3.5%) and blue bacterial disease (3%) was associated with diseased fish in the aquaria and feral conditions. Nine Gram-negative and two Gram-positive bacteria genera were isolated during this investigation. Pseudomonas spp. (23.6%) and Staphylococcus spp. (14.3%), were the predominant Gram-negative and Gram-positive bacteria genera in the different cultural facilities, respectively. This paper highlights the relevance of occurrence and distribution of bacteria isolates associated with diseased fish to bacterial fish diseases under different cultural facilities
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The termite hindgut microbial ecosystem functions like a miniature lignocellulose-metabolizing natural bioreactor, has significant implications to nutrient cycling in the terrestrial environment, and represents an array of microbial metabolic diversity. Deciphering the intricacies of this microbial community to obtain as complete a picture as possible of how it functions as a whole, requires a combination of various traditional and cutting-edge bioinformatic, molecular, physiological, and culturing approaches. Isolates from this ecosystem, including Treponema primitia str. ZAS-1 and ZAS-2 as well as T. azotonutricium str. ZAS-9, have been significant resources for better understanding the termite system. While not all functions predicted by the genomes of these three isolates are demonstrated in vitro, these isolates do have the capacity for several metabolisms unique to spirochetes and critical to the termite system’s reliance upon lignocellulose. In this thesis, work culturing, enriching for, and isolating diverse microorganisms from the termite hindgut is discussed. Additionally, strategies of members of the termite hindgut microbial community to defend against O2-stress and to generate acetate, the “biofuel” of the termite system, are proposed. In particular, catechol 2,3-dioxygenase and other meta-cleavage catabolic pathway genes are described in the “anaerobic” termite hindgut spirochetes T. primitia str. ZAS-1 and ZAS-2, and the first evidence for aromatic ring cleavage in the phylum (division) Spirochetes is also presented. These results suggest that the potential for O2-dependent, yet nonrespiratory, metabolisms of plant-derived aromatics should be re-evaluated in termite hindgut communities. Potential future work is also illustrated.
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Sporothrix schenckii é um fungo dimórfico e agente etiológico da esporotricose, uma micose profunda que apresenta diferentes manifestações clínicas. As diversas manifestações clínicas desta e de outras doenças infecciosas podem ser relacionadas ao status imune do hospedeiro, a fatores de virulência do patógeno ou a diferentes genótipos. Dados anteriores do nosso grupo demonstram que diferenças na expressão de adesinas do S. schenckii para fibronectina estão diretamente relacionadas à virulência de diferentes cepas. Neste trabalho visamos avaliar caracteres morfológicos bioquímicos e genotípicos de doze isolados de geofílicos, zoofílicos e antropofílicos de S. schenckii, de diferentes origens geográficas, que apresentam diferentes graus de virulência. Foi analisada a morfologia das formas de micélio e levedura de cada isolado. Foi observado que a fase de micélio dos isolados estudados apresentaram morfologia típica com hifas finas e septadas, com conídios obovóides ou ovóides alongados. As leveduras apresentaram pleomorfismo típico da espécie, com células variando do formato ovóide ao alongado. Verificamos ainda a expressão de adesinas para fibronectina e laminina, do antígeno gp70 e, o padrão de bandas antigênicas reconhecidas por anticorpos IgG presentes em soro de pacientes com esporotricose ou de camundongos infectados. Para isso, foram extraídas proteínas de superfície da forma de levedura de cada isolada, sendo os extratos ensaiados por Western blot. Nestes ensaios observamos que os isolados mais virulentos de S. schenckii expressavam mais adesinas para fibronectina e laminina. A presença da gp70 foi detectada em dez dos doze isolados, sendo que apenas os isolados zoofílicos não expressam esta glicoproteína. O padrão antigênico foi variável entre os isolados, não havendo clara relação com a origem e/ou distribuição geográfica. Os dados fenotípicos foram confrontados com dados genotípicos. Para isso, sequenciamos os loci da calmodulina (CAL) e do Internal Transcribed Spacer 1/2 (ITS 1/2) a fim de averiguar se haviam diferenças genotípicas entre os isolados estudados. As análises do sequenciamento do loci CAL e ITS, contudo, apontam a divisão dos isolados em duas espécies filogenéticas, S. schenckii e S. brasiliensis não correlacionada com a distribuição geográfica dos mesmos. Nosso estudo reforça a hipótese de haver uma correlação entre virulência e expressão de adesinas, porém, sem qualquer relação entre a distribuição geográfica dos isolados zoofilicos, antropofílicos ou geofílicos, bem como dos genótipos encontrados.
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Em estudo anterior, as espécies de enterobactérias apresentando perfis variados de resistência aos antimicrobianos foram detectadas em 20% dos sítios com lesões periodontais de pacientes sadios do ponto de vista sistêmico. Tais cepas microbianas foram submetidas a investigações com o intuito de determinar à expressão de enzimas hidrolíticas para substratos diversos, a multirresistência aos agentes antimicrobianos e os mecanismos de resistência aos antimicrobianos da classe dos β lactâmicos. A maioria das amostras expressou atividade de gelatinase (65%), caseinase (30%) e elastase (10%). Lipase, lecitinase e DNase foram observadas apenas para Serratia marcescens. A multirresistência (considerado como a resistência a pelo menos dois agentes antimicrobianos de famílias diferentes) foi observada em 56% das amostras isoladas. A maioria das cepas foi resistentes à ampicilina (93,75%) e amoxicilina/ácido clavulânico (81,25%). Investigações sobre a resistência aos antibióticos β-lactâmicos mostraram que três amostras resistentes à cefalosporinas de 2 geração, apresentaram perfis plasmidiais de diferentes pesos moleculares. A expressão fenotípica de β-lacatamases, foi detectada nas cepas de Enterobacter cloacae (PcOM46 e PcOM5) e S. marcescens (PcOM63). No entanto, na análise molecular, não foi possível confirmar a expressão fenotípica de diferentes β-lactamases, com exceção do E. cloacae PcOM46, que apresentou amplificação para AmpC e blaTEM. Embora sensível à maioria dos antibióticos β-lactâmicos (exceção feita à ampicilina e amoxicilina / ácido clavulânico), amostra de S. marcescens PcOM68 apresentou amplificação para o gene blaSHV. Os experimentos de conjugação não detectaram a transferência de plasmídios para uma cepa de Escherichia coli K12 sensívei aos β-lactâmicos, o mesmo ocorreu nos procedimentos de transformação por eletroporação e por CaCl2, sugerindo uma resistência dependente de genes cromossomiais. A expressão de diferentes atividades enzimáticas, juntamente com a resistência aos antimicrobianos, aponta estes grupos de bactérias como agentes patogênicos potenciais capazes de contribuir para a patogênese e resposta à quimioterapia antimicrobiana nas doenças periodontais, além da disseminação sistêmica para outros locais do corpo, especialmente em indivíduos imunocomprometidos. A colonização prévia de lesões periodontais por espécies resistentes aos β-lactâmicos, pode contribuir para a disseminação destes genes relacionados à resistência aos antimicrobianos em ambientes hospitalares.
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A esporotricose é uma doença micótica, infecciosa e crônica, que envolve o tecido cutâneo e subcutâneo, e que pode afetar seres humanos e animais. Esta micose sempre foi atribuída a um único patógeno, o Sporothrix schenckii, um fungo termodimórfico, que cresce como levedura a 37 C e como micélio à temperatura ambiente. No entanto, nos últimos anos, foi demonstrado que isolados identificados como S. schenckii apresentavam grande variabilidade genética, sugerindo que este táxon consiste em um complexo de espécies. Esta doença é causada pela implantação traumática do patógeno fúngico, porém, os mecanismos de invasão e disseminação deste microorganismo, bem como as moléculas envolvidas nestes processos, ainda são pouco conhecidos. Com base nessas informações, este trabalho visa identificar moléculas de superfície deste patógeno envolvidas na interação deste fungo com proteínas matriciais, bem como analisar diferenças fenotípicas entre espécies do denominado complexo Sporothrix. Foram utilizados, neste estudo, cinco isolados de Sporothrix spp., sendo três isolados clínicos, um isolado ambiental e um isolado de gato. A virulência de cada isolado foi comparada à capacidade adesiva à proteína matricial fibronectina. Foi observado que os isolados com maior capacidade infectiva eram os que apresentavam maior capacidade adesiva à fibronectina. Verificamos então a expressão de adesinas para fibronectina na superfície de cada isolado, por Western blot, e observamos que os isolados mais virulentos e com maior capacidade adesiva expressavam mais adesinas para fibronectina. Bandas reativas com o anticorpo monoclonal contra adesina gp70 (mAb P6E7) foram reveladas nos extratos de parede celular dos isolados estudados. Análises por microscopia confocal revelaram a co-localização da gp70 com a adesina para fibronectina na superfície dos isolados. Análises filogenéticas demonstraram que os isolados estudados possuíam diferenças genotípicas capazes de agrupá-los em duas espécies, S. schenckii e S. brasiliensis. Esta análise revelou que o isolado avirulento era S. brasiliensis e não S. schenckii, como se pensava. Este dado novo nos levou a verificar se a virulência e as características fenotípicas estariam relacionadas ao genótipo. A avaliação da virulência mostrou que outro isolado de S. brasiliensis era tão virulento quanto os isolados de S. schenckii. Além disso, as características morfológicas, como tamanho, forma e perfil de crescimento, das fases miceliana e leveduriforme, e características microscópicas da parede das leveduras também foram avaliadas. Porém, não foi possível correlacionar, de forma clara, a morfologia celular com a especiação do gênero Sporothrix. A expressão da gp70 na superfície das duas espécies foi verificada e foi observado que o isolado virulento de S. brasiliensis quase não expressa a gp70 na sua superfície em contraste com o isolado avirulento de S. brasiliensis, que além de expressar esta glicoproteína em grande quantidade ainda a libera para o meio extracelular. Este estudo mostra que há uma correlação direta entre virulência e expressão de adesinas, porém, sem qualquer relação entre características fenotípicas e genótipo.
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Pseudomonas aeruginosa é um importante agente de pneumonia, particularmente em pacientes submetidos à ventilação mecânica, que pode evoluir para sepse, com elevadas taxas de letalidade. Na sepse, o processo inflamatório sistêmico exacerbado favorece o desequilíbrio entre as vias de coagulação e fibrinólise e a instalação de um estado pró-coagulante, com o aparecimento de trombose microvascular, coagulação intravascular disseminada e falência de múltiplos órgãos. Conhecendo a potente atividade pró-inflamatória da toxina ExoU produzida por P. aeruginosa, decorrente de sua atividade fosfolipásica A2, o objetivo desta tese foi investigar seu potencial de indução de alterações hemostáticas relacionadas à patogênese da sepse. Utilizando modelo de sepse em camundongos inoculados, por via intratraqueal, com suspensões de P. aeruginosa produtora de ExoU (PA103) ou de cepa com deleção do gene exoU, não produtora da toxina, foi mostrado que ExoU determinou maior gravidade da infecção, maior taxa de letalidade, leucopenia, trombocitose, hiperpermeabilidade vascular e transudação plasmática, evidenciadas, respectivamente, pela maior concentração de proteínas nos lavados broncoalveolares (LBAs) e acúmulo do corante Azul de Evans, previamente inoculado nos animais, por via endovenosa, no parênquima renal. ExoU favoreceu, também, a ativação plaquetária, confirmada pela maior concentração de plaquetas expressando P-selectina em sua superfície, maior número de micropartículas derivadas de plaquetas e maior concentração plasmática de tromboxano A2. A histopatologia dos pulmões e rins dos animais infectados com PA103 confirmou a formação de microtrombos, que não foram detectados nos animais controles ou infectados com a cepa mutante. Nos pulmões, a produção de ExoU determinou intensa resposta inflamatória com maior concentração de leucócitos totais e polimorfonucleados, interleucina-6 e fator de necrose tumoral-α nos LBAs. A análise imunohistoquímica mostrou intensa deposição de fibrina nos alvéolos e septos interalveolares. A atividade pró-coagulante dependente do fator tissular detectada nos LBAs dos camundongos infectados com PA103 foi independente da produção do inibidor da via de ativação do fator tissular (TFPI), mas associada ao aumento da produção do inibidor do ativador do plasminogênio-1 (PAI-1). Para investigar a participação do fator de ativação plaquetária (PAF) na liberação de PAI-1, foi pesquisada a atividade da enzima PAF-acetil-hidrolase (PAF-AH) nos LBAs dos camundongos. A atividade de PAF-AH apresentou-se significativamente elevada nos LBA dos camundongos infectados com PA103. O tratamento dos animais com um inibidor do PAF, antes da infecção, resultou na diminuição significativa das concentrações de PAI-1 e de leucócitos totais, bem como da atividade pró-coagulante dos LBAs. In vitro, ExoU induziu maior expressão do RNA mensageiro de PAI-1 e maior liberação da proteína PAI-1 nos sobrenadantes de células epiteliais respiratórias da linhagem A549. O tratamento das células A549 com um anticorpo anti-receptor de PAF, antes da infecção, reduziu significativamente a concentração de PAI-1 nos sobrenadantes de células infectadas com a cepa selvagem. Estes resultados demonstraram um novo mecanismo de virulência de P. aeruginosa através da atividade pró-trombótica de ExoU e a possibilidade de utilização da identificação de ExoU em isolados clínicos de pacientes graves como um marcador prognóstico para estes pacientes.