Efeitos genotóxicos e indução do SOS em mutantes derivados de Escherichia coli K-12 durante o processo de interação com superfícies bióticas e abióticas

A célula epitelial é o primeiro contato entre os micro-organismos e o hospedeiro. Essa interação pode levar a produção de diversas citocinas, quimiocinas, moléculas inflamatórias e também estimular a geração de espécies reativas de oxigênio (ERO). Neste trabalho avaliamos se a interação com as células HEp-2 poderia ser genotóxica para os mutantes derivados de Escherichia coli K-12 deficientes em algumas enzimas que fazem parte do sistema de reparo por excisão de base (BER). Além disto, avaliamos a expressão do sistema SOS, que é induzido pela presença de danos no genoma bacteriano. Os resultados obtidos mostraram a presença de filamentos, na interação com células HEp-2, principalmente, no mutante xthA (BW9091) e no triplo mutante xthA nfo nth (BW535). Quando a interação foi quantificada na ausência da D-manose, observamos um aumento das bactérias aderidas. Além disto, a quantidade e o tamanho dos filamentos também aumentaram, mostrando que as adesinas manose-sensíveis estavam envolvidas na filamentação bacteriana. Para comprovar se o aumento da filamentação observada neste ensaio foram uma consequência da indução do sistema SOS, desencadeada pela interação com as células HEp-2, quantificamos a expressão do SOS, na presença e na ausência da D-manose. De fato, observamos que a indução do SOS na ausência da D-manose foi maior, quando comparada, com o ensaio realizado na presença de D-manose. Além disto, observamos que a ausência de xthA foi importante para o aumento da filamentação observada na ausência de D-manose. Diante destes resultados, verificamos se a resposta de filamentação ocorreria quando as bactérias interagiam com uma superfície abiótica como o vidro. Observamos também inúmeros filamentos nos mutantes BER, BW9091 e BW535, quando comparados a cepa selvagem AB1157. Essa filamentação foi associada à indução do SOS, em resposta a interação das bactérias com o vidro. Em parte a filamentação e a indução do SOS observadas na interação ao vidro, foram associadas à produção de ERO. Quantificamos também o número de bactérias aderidas e observamos que as nossas cepas formavam biofilmes moderados. Contudo, a formação de biofilme dependia da capacidade da bactéria induzir o sistema SOS, tanto em aerobiose como em anaerobiose. A tensão do oxigênio foi importante para interação dos mutantes BER, uma vez que os mutantes BW9091 e BW535 apresentaram uma quantidade de bactérias aderidas menor em anaerobiose. Contudo, a diminuição observada não estava vinculada a morte dos mutantes BER. Também realizamos microscopia de varredura na cepa selvagem e nos mutantes, BW9091 e BW535 e confirmamos que as três cepas formavam biofilmes tanto em aerobiose como em anaerobiose. Observamos uma estrutura sugestiva de matriz extracelular envolvendo os biofilmes da cepa selvagem AB1157 e do mutante BW9091. No entanto, a formação desta estrutura por ambas as cepas dependia da tensão de oxigênio, pois nos biofilmes formados em anaerobiose essa estrutura estava ausente. Em conclusão, mostramos que na interação das bactérias com a superfície biótica e abiótica, ocorreu lesão no genoma, com indução do SOS e a resposta de filamentação associada.

Efeito do Sistema de Secreção do Tipo VI de Pseudomonas aeruginosa em modelo murino de pneumonia aguda

O Sistema de Secreção do Tipo VI (SST6), o mais recente maquinário de secreção descrito em bactérias Gram-negativas, é amplamente distribuído entre as diversas espécies deste grupo de microrganismos. Esse aparato de secreção é capaz de injetar efetores proteicos em células alvo, eucarióticas e procarióticas. Estudos sobre o papel do SST6 na virulência microbiana revelaram que este sistema secretório participa ativamente do estabelecimento de infecções, contribuindo para a sobrevivência das bactérias no interior de fagócitos. O genoma da cepa PAO1 de Pseudomonas aeruginosa apresenta três loci que codificam aparatos de SST6, denominados de H1-SST6, H2-SST6 e H3-SST6, Porém, pouco se sabe sobre a participação do SST6 na patogênese de infecções por P. aeruginosa. Assim, o presente estudo investigou o papel de H1-SST6, H2-SST6 e H3-SST6 durante a infecção pulmonar aguda de camundongos. Para isso, camundongos C57/BL6 foram infectados com diferentes doses de bactérias da cepa selvagem PAO1 ou das cepas mutantes PAO1∆H1, PAO1∆H2, PAO1∆H3 ou PAO1∆H1∆H2∆H3. Após 24 horas, os lavados broncoalveolares (LBAs) de animais controle e infectados foram recuperados para a contagem de leucócitos totais e polimorfonucleares e para a quantificação, por ELISA, da quimiocina para neutrófilos, KC, e das citocinas pró-inflamatórias IL-1β e TNF-α. Em outros experimentos, os pulmões, fígados, baços e rins dos animais foram macerados para a pesquisa da carga bacteriana e da disseminação sistêmica das bactérias. A citotoxicidade do SST6 foi determinada, in vitro, em neutrófilos humanos, pela marcação com iodeto de propídeo (PI) e anexina-V seguida da análise em citometria de fluxo. Os resultados mostraram que a inativação dos três SST6 reduziu significativamente a concentração de neutrófilos nos LBAs quando os animais foram infectados com 10⁷ Unidades Formadoras de Colônias de P. aeruginosa. Nesta dose, foi observado que as medianas do número de bactérias detectadas nos animais infectados com as mutantes no SST6 foram menores do que as detectadas nos animais infectados com a cepa parental PAO1. As mutações no SST6 não afetaram a disseminação sistêmica da bactéria. A pesquisa da secreção de citocinas pró-inflamatórias mostrou que, embora tenha sido observada uma redução nas medianas das concentrações de TNF-α nos LBAs de camundongos infectados com a cepa PAO1∆H1∆H2∆H3, em relação aos LBAs de camundongos infectados com a cepa parental, essa diferença não foi significativa. Como a pesquisa de IL-1β e KC não contribuiu para a elucidação dos mecanismos envolvidos na redução da concentração de neutrófilos nos LBAs dos camundongos infectados pela cepa tripla mutante, foi pesquisado o possível efeito do SST6 na morte de neutrófilos humanos. Os resultados mostraram que não houve diferenças significativas quando as diferentes amostras de células infectadas foram comparedas entre si. Em conclusão, os resultados do presente estudo mostraram que o SST6 pode interferir na resposta de neutrófilos durante a pneumonia aguda, mas estudos adicionais são necessários para determinar o papel deste mecanismo de secreção na patogênese de P. aeruginosa.

Necrose da medula: uma ameaça para o tomate estaqueado no Brasil.

2007

MB 03: clone de batata resistente à murcha bacteriana.

2004

Diversidade de bactérias endofíticas na cultura da mandioca.

A diversidade de bactérias endofíticas na cultura da mandioca (Manihot esculenta Crantz) foi avaliada em plantas coletadas em plantios comerciais no estado de São Paulo e em etnovariedades coletadas em aldeias indígenas e pequenos agricultores nos estados do Amazonas e Bahia. A identificação das bactérias foi realizada pela análise do perfil dos ácidos graxos (FAME). Nos três estados foram identificadas 48 espécies bacterianas pertencentes a 27 gêneros, sendo que os mais freqüentemente isolados foram: Bacillus, Burkholderia, Enterobacter, Serratia e Stenotrophomonas. O gênero Bacillus foi encontrado com maior freqüência em todas as regiões amostradas e o maior número de espécies deste gênero foi encontrado no estado de São Paulo. No estado do Amazonas, à exceção do B. pumilus, e na Bahia, à exceção do B. atrophaeus, todas as espécies de Bacillus encontradas foram pertencentes ao grupo do B. cereus. Nas plantas dos estados do Amazonas e da Bahia foram encontradas espécies bacterianas endofíticas pertencentes aos três grupos bacterianos, ou seja, Proteobacteria, Firmicute e Actinobacteria; o mesmo não foi observado para o estado de São Paulo, onde não foram isoladas bactérias do grupo Actinobacteria. O número de gêneros bacterianos encontrados, associados a 11 diferentes famílias, no estado do Amazonas, demonstra a maior diversidade de bactérias endofíticas nas plantas provenientes deste estado.

Influência de Bacillus subtilis na promoção de crescimento de plantas e nodulação de raízes de feijoeiro.

Linhagens de B. subtilis têm sido bem estudadas como agentes de controle biológico, e também como produtoras de antibióticos. Uma linhagem de B. subtilis 0G isolada de solos supressivos a Fusarium solani foi avaliada quanto à utilização conjunta com Rhizobium phaseoli em feijoeiro, visando aumento de biomassa e nodulação de raízes. Em condições de casa de vegetação, a aplicação de B. subtilis, via sementes, promoveu um aumento na nodulação, em mais de 100%, em solo natural quando aplicado isoladamente ou em conjunto com R. phaseoli e em mais de 160% em solo esterilizado, quando comparado com o tratamento onde o Rhizobium foi aplicado isoladamente. Em solos esterilizados, a aplicação de B. subtilis, em conjunto com Rhizobium, promoveu um aumento significativo no peso da matéria seca das raízes (89%) e da parte aérea (83%). O tratamento de sementes com B. subtilis não afetou a emergência de plântulas em nenhum dos solos estudados. Pelos resultados obtidos pode-se concluir que a utilização de B. subtilis é bastante promissora para aumentar a nodulação de raízes e promover o crescimento de plantas de feijoeiro.

Ocorrência de bactérias diazotróficas endofíticas na mandioca (Manihot esculenta Crantz).

Este trabalho teve como objetivo selecionar bactérias endofíticas da mandioca com potencial para a fixação de N2 atmosférico. Foram utilizados isolados bacterianos endofíticos de plantas de mandioca provenientes dos estados de São Paulo, Amazonas e Bahia. No estado de São Paulo as plantas foram coletadas em plantios comerciais nos municípios de Iêpe, Araras e Mogi Guaçu. No estado do Amazonas e da Bahia foram coletadas etnovariedades mantidas pelos índios e pequenos agricultores, nas regiões de Autazes e em Porto Seguro, respectivamente. O potencial para fixação do N2 atmosférico foi avaliado pelo crescimento das bactérias em meio de cultura livre de N, pela atividade de redução do acetileno e pela presença do gene nifH. Espécies bacterianas endofíticas com capacidade para crescer em meio de cultura livre de N foram encontradas nos três estados e foram classificadas dentro do subgrupo das g- Proteobacteria e dos Bacilli. As amplificações por PCR do gene nifH foram realizadas em espécies bacterianas pertencentes às g-Proteobacteria. Baseado no crescimento em meio de cultura livre de nitrogênio e na presença do gene nifH, oito isolados bacterianos obtidos das plantas de mandioca foram selecionados para posteriores testes in planta.

Desenvolvimento de método e indicadores de avaliação do impacto ambiental das práticas de manejo em sistemas de produção intensivos.

No município de Guaíra, SP identificou-se a necessidade de realizar uma pesquisa interdisciplinar para avaliar o efeito das práticas de manejo em sistemas de produção. Dessa forma, em áreas irrigadas de agricultores desse município e do município de Suzano, SP, foi realizado um estudo metodológico, comparando-se dois tratamentos: um sistema de manejo alternativo (SA) e outro convencional(SC), utilizado pelo produtor, em sistema de preparo convencional do solo (PC) ou em sistema de plantio direto (PD), tendo a mata nativa(M) como um sistema referência auto-sustentável. Para avaliação, foram selecionados diversos parâmetros: físicos e químicos (compactação do solo, velocidade de infiltração básica da água, agregação de partículas do solo, pH, V%, CTC e teor de matéria orgânica), biológicos/bioquímicos (incidência de patógenos e pragas, grupos de microrganismos, atividade enzimática da desidrogenase, polissacarídeos e biomassa microbiana e de produtividade). Após três anos de aplicação dessa metodologia em Guaíra, os resultados mostraram que o PD reduziu em 50% a incidência de patógenos produtores de escleródios (Sclerotium rolfsii e Sclerotinia sclerotiorum). Também, melhoria das propriedades físicas e químicas do solo, verificadas pela maior quantidade de matéria orgânica incorporada, maior atividade microbiana e agregação de partículas do solo avaliadas pela quantificação de polissacarídeos, desidrogenase e biomassa em C e, por conseguinte, menor incidência dos patógenos. A análise dos custos de produção realizado de 1994- 97, ainda apresentaram vantagens do SC em relação ao SA em Guaíra, diferentemente de Suzano, que, após 6 anos, já mantém um sistema de produção equilibrado. No controle biológico, a bactéria Bacillus subtilis proporcionou uma redução de 50% de Fusarium solani, agente da podridão radicular do feijoeiro, um aumento de emergência de 20% em relação ao controle químico.

Microrganismos endofíticos: potencial de uso como agentes de biocontrole da ferrugem do cafeeiro.

O reino vegetal é colonizado por uma diversidade de microrganismos endofíticos, principalmente bactérias e fungos, os quais estabelecem relações não patogênicas com seus hospedeiros. Quando benéficas tais associações podem estimular o crescimento das plantas, aumentar a resistência a doenças e as condições adversas do ambiente, como estresse hídrico. Relatos dessas características inerentes aos endófitas despertaram o interesse da comunidade científica, que passou a estudar meios de inserir isolados previamente selecionados no sistema de produção agrícola. Assim, nas últimas décadas intensificaram-se os trabalhos buscando microrganismos endofíticos com capacidade de promover o crescimento de culturas agronômicas e de atuar como agentes de biocontrole de fitopatógenos, estudando os possíveis mecanismos envolvidos nessas interações com as plantas, e formas de preservação e de aplicação dos isolados no campo. No presente trabalho 217 bactérias e 17 fungos endofíticos de cafeeiro foram testados em discos de folhas e os de melhor desempenho, em mudas de cafeeiro "Mundo Novo", para o controle de Hemileia vastatrix. As bactérias endofíticas 3F e 119G destacaram-se proporcionando redução da severidade da ferrugem em torno de 85%. Estudando os possíveis mecanismos de controle envolvidos, encontrou-se aumento da atividade de peroxidase em mudas de cafeeiro tratadas com as endófitas em questão. As mesmas bactérias inibiram também a germinação de urediniosporos em testes in vitro. Alguns isolados, porém, aumentaram a suscetibilidade do hospedeiro ao ataque do patógeno.

Clorose variegada dos citros ameaça a citricultura do Recôncavo Sul.

A clorose variegada dos citros (CVC), causada por Xylella fastidiosa, bactéria limitada ao xilema e transmitida por cigarrinhas, foi detectada pela primeira vez na Bahia em 1997. Desde então vem se disseminando lentamente, mas com relatos de grandes danos nas áreas-foco. O Estado da Bahia, segundo maior produtor de citros do Brasil com cerca de 50.000 ha, possui duas principais regiões citrícolas, o Litoral Norte e o Recôncavo Baiano. Até o momento, a CVC ou amarelinho só tinha sido constatada no Litoral Norte, mas a partir de outubro de 2009 um novo foco foi detectado no município de Governador Mangabeira, Recôncavo Sul do Estado da Bahia.

Huanglongbing (ex-greening): um alerta aos citricultores da Bahia.

A produção de citros no Brasil é uma das principais atividades do agronegócio nacional, apresentando significativa importância econômica e social devido aos números vultosos de produção. A Bahia destaca-se como o segundo produtor nacional de laranja. Para manter esse desempenho, cuidados devem ser empregados a fim de garantir a sanidade dos pomares do estado. Dentre as doenças que afetam os citros, o huanglongbing (HLB), comumente chamado de ?greening? é altamente devastador e amplamente distribuído no mundo. Essa doença tornou-se importante no cenário brasileiro desde 2004, quando ocorreram os primeiros registros no estado de São Paulo. O HLB é causado pela bactéria Candidatus Liberibacter, que no Brasil está associada às formas Ca. L. asiaticum e Ca. L. americans. A disseminação do HLB pode ocorrer por enxertia de material contaminado ou pelo inseto vetor da bactéria, o psilídeo Diaphorina citri Kuwayama (Hemyptera: Psyllidae). Além dos citros, o D. citri também utiliza como hospedeiro a espécie Murraya paniculata, popularmente conhecida como murta.

Caracterização molecular de microrganismos isolados do ecossistema agrícola do cerrado. I. Bactérias endofíticas do milho.

2003

Qualidade na extração plasmidial de Bacillus thuringiensis com diferentes meios de cultura.

2009

Inoculação com Azospirillum brasilense: inovação em rendimento a baixo custo.

O que são bactérias promotoras do crescimento de plantas?; Bactérias do gênero Azospirillum promovem o crescimento de plantas?; O que é a fixação biológica do nitrogênio? Azospirillum também pode realizar esse processo?; Que outros benefícios às plantas são atribuídos ao Azospirillum?; Há muitos ensaios de inoculação com Azospirillum conduzidos no mundo?; Pode existir especificidade de Azospirillum com as plantas hospedeiras? E no Brasil, há muitos estudos básicos e aplicados com Azospirillum?; Qual foi a pesquisa que resultou no primeiro inoculante contendo Azospirillum comercializado no Brasil?; Nessa pesquisa pioneira, quais foram os resultados encontrados com o trigo?; E qual foi o efeito da inoculação do milho com Azospirillum?; Quais foram as repercussões desses ensaios com trigo e milho?; E no caso de inoculantes líquidos, quais foram os resultados obtidos em trigo e milho?; Os benefícios pela inoculação com Azospirillum no Brasil são atribuídos à fixação biológica do nitrogênio?; Rendimentos elevados de milho podem ser obtidos via inoculação com Azospirillum?; A partir dos resultados de todos esses ensaios, qual pode ser a recomendação para as culturas do trigo e do milho?; Existem mais resultados obtidos com diferentes doses de fertilizante nitrogenado em trigo e milho?; Quais cuidados devem ser tomados com a compra do inoculante contendo Azospirillum?; Como deve ser feita a inoculação das sementes com Azospirillum?

A murcha-bacteriana (Ralstonia solanacearum) em pimenta longa (Piper hispidinervium).

A murcha-bacteriana é a principal doença vascular de plantas em todo o mundo. É causada pela bactéria Ralstonia solanacearum e ocorre em todas as regiões do Brasil, principalmente nas regiões Norte, Nordeste e Centro-Oeste em que predominam temperaturas e umidades elevadas