International Microbiology

Year’s comments for 2004

Matéria orgânica nos meterioritos

Some primitive meteorites are carbon-rich objects containing a variety of organic molecules that constitute a valuable record of organic chemical evolution in the universe prior to the appearance of microorganisms. Families of compounds include hydrocarbons, alcohols, aldehydes, ketones, carboxylic acids, amino acids, amines, amides, heterocycles, phosphonic acids, sulfonic acids, sugar-related compounds and poorly defined high-molecular weight macromolecules. A variety of environments are required in order to explain this organic inventory, including interstellar processes, gas-grain reactions operating in the solar nebula, and hydrothermal alteration of parent bodies. Most likely, substantial amounts of such organic materials were delivered to the Earth via a late accretion, thereby providing organic compounds important for the emergence of life itself, or that served as a feedstock for further chemical evolution. This review discusses the organic content of primitive meteorites and their relevance to the build up of biomolecules.

Algunos meteoritos primitivos son objetos ricos en carbono con una gran variedad de moléculas orgánicas, lo que hace de ellos un registro muy valioso de la evolución química orgánica en el universo antes de la aparición de los microorganismos. Las familias de compuestos comprenden, entre otros, hidrocarburos, alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, aminoácidos, aminas, amidas, heterociclos, ácidos fosfónicos, ácidos sulfónicos, compuestos relacionados con azúcares y macromoléculas poco definidas de alto peso molecular. Para explicar el origen de este material orgánico diverso, se requieren varios ambientes, tales como procesos interestelares, reacciones gas-sólido en la nebulosa solar y la alteración hidrotermal de los cuerpos asteroidales originales. Es muy probable que una gran cantidad de ese material orgánico llegara a la Tierra durante los últimos estadios de su formación y que su presencia resultara crucial para el origen de la vida o que sirviesen como material nutritivo para una evolución química posterior. Esta revisión se centra en el contenido orgánico de los meteoritos más primitivos y en su papel en la síntesis de biomoléculas.

Alguns meterioritos primitivos são objetos ricos em carbono com uma grande variedade de moléculas orgânicas, o que os fazem um registro muito valioso da evolução química orgânica no universo antes da aparição dos microrganismos. As famílias dos compostos incluem hidrocarbonados, álcoois, aldeídos, cetonas, ácidos carboxílicos, aminoácidos, aminas, amidas, heterociclos, ácidos fosfônicos, ácidos sulfônicos, compostos relacionados com açúcares e macromoléculas pouco definidas de alto peso molecular. Para explicar a origem deste material orgânico, se requer vários ambientes, tais como processos interestelares, reações gás-sólido na nebulosa solar e a alteração hidrotermal dos corpos asteroidais originais. É muito provável que uma grande quantidade deste material orgânico tenha chegado à Terra durante os últimos estágios de sua formação e que sua presença tenha sido crucial para a origem da vida ou como material nutritivo para uma evolução química posterior. Esta revisão é centrada no conteúdo orgânico dos meterioritos mais primitivos e em seu papel na síntese de biomoléculas.

Mecanismos de biocontrole de cepas de Trichoderma

The genus Trichoderma comprises a great number of fungal strains that act as biological control agents, the antagonistic properties of which are based on the activation of multiple mechanisms. Trichoderma strains exert biocontrol against fungal phytopathogens either indirectly, by competing for nutrients and space, modifying the environmental conditions, or promoting plant growth and plant defensive mechanisms and antibiosis, or directly, by mechanisms such as mycoparasitism. These indirect and direct mechanisms may act coordinately and their importance in the biocontrol process depends on the Trichoderma strain, the antagonized fungus, the crop plant, and the environmental conditions, including nutrient availability, pH, temperature, and iron concentration. Activation of each mechanism implies the production of specific compounds and metabolites, such as plant growth factors, hydrolytic enzymes, siderophores, antibiotics, and carbon and nitrogen permeases. These metabolites can be either overproduced or combined with appropriate biocontrol strains in order to obtain new formulations for use in more efficient control of plant diseases and postharvest applications.

El género Trichoderma está integrado por un gran número de cepas fúngicas que actúan como agentes de control biológico y cuyas propiedades antagónicas se basan en la activación de mecanismos muy diversos. Las cepas de Trichoderma pueden ejercer el biocontrol de hongos fitopatógenos indirectamente, compitiendo por el espacio y los nutrientes, modificando las condiciones ambientales, estimulando el crecimiento de las plantas y sus mecanismos de defensa o produciendo antibióticos. También pueden realizar ese biocontrol directamente, mediante micoparasitismo. Estos mecanismos pueden actuar de forma coordinada y su importancia en los procesos de biocontrol depende de la cepa de Trichoderma, del hongo al que antagoniza, del tipo de cultivo y de condiciones ambientales tales como la disponibilidad de nutrientes, el pH, la temperatura o la concentración de hierro. La activación de cada uno de los mecanismos implica la producción de metabolitos y compuestos específicos tales como factores de crecimiento de plantas, enzimas hidrolíticas, sideróforos, antibióticos y permeasas de carbono y nitrógeno. Estos metabolitos pueden sobreexpresarse o combinarse con cepas de biocontrol apropiadas, a fin de obtener nuevas formulaciones que puedan ser más eficaces en el control de enfermedades de plantas y en la protección de frutos post-cosecha.

O gênero Trichoderma é formado por um grande número de cepas fúngicas que atuam como agentes de controle biológico (BCAs) e cujas propriedades antagônicas se baseiam na ativação de mecanismos muito diversos. As cepas de Trichoderma podem exercer o biocontrole de fungos fitopatógenos indiretamente, competindo por espaço e nutrientes, modificando as condições ambientais, estimulando o crescimento das plantas e seus mecanismos de defesa ou produzindo antibióticos, ou diretamente mediante o micoparasitismo. Estes mecanismos podem, além do mais, atuar de forma coordenada e sua importância nos processos de biocontrole depende da cepa de Trichoderma, do fungo a que antagoniza, do tipo de cultivo e das condições ambientais tais como disponibilidade de nutrientes, pH, temperatura ou concentração de ferro. A ativação de cada um dos mecanismos implica na produção de metabólitos e compostos específicos tais como fatores de crescimentos de plantas, enzimas hidrolíticas, sideróforos, antibióticos e permeases de carbono e de nitrogênio. Estes metabólitos podem sobreexpressar-se ou combinar-se com cepas de biocontrole apropriadas, a fim de se obter novas formulações que possam ser mais eficientes no controle das enfermidades de plantas e na proteção de frutos pós-colheita.

Como as análises de sequencias dos genes estão modificando a taxonomia bacteriana?: O caso de Klebsiella

Bacterial names are continually being changed in order to more adequately describe natural groups (the units of microbial diversity) and their relationships. The problems in Klebsiella taxonomy are illustrative and common to other bacterial genera. Like other bacteria, Klebsiella spp. were isolated long ago, when methods to identify and classify bacteria were limited. However, recently developed molecular approaches have led to taxonomical revisions in several cases or to sound proposals of novel species.

Continuamente se cambian los nombres de las bacterias para describir más adecuadamente los grupos naturales (unidades de diversidad microbiana) y sus relaciones. Los problemas en la taxonomía de Klebsiella son ilustrativos y comunes a otros géneros bacterianos. Al igual que otras bacterias, las especies de Klebsiella fueron descritas hace mucho tiempo, cuando los métodos para identificar y clasificar bacterias eran limitados. Diferentes enfoques moleculares, desarrollados sólo recientemente, han conducido en muchos casos a revisiones taxonómicas o a propuestas sólidas de nuevas especies.

Continuadamente são mudados os nomes das bactérias para se descrever mais adequadamente os grupos naturais (unidades da diversidade microbiana) e suas reais relações. Os problemas na taxonomia de Klebsiella são ilustrativos e comuns a outros gêneros bacterianos. Semelhantemente a outras bactérias, há muito tempo se conhece Klebsiella spp., mesmo quando as possibilidades de se identificar e classificar bactérias eram limitadas. As metodologías moleculares para identificar e classificar bactérias desenvolvidas só recentemente têm conduzido, em muitos casos, a revisões taxonômicas ou a propostas firmes de novas espécies.

Genes de virulencia e tipos de intiminas de Escherichia coli produtoras de toxinas Shiga isolados de gado bovino e carne bovina na Argentina

A total of 153 Shiga-toxin-producing Escherichia coli (STEC) isolates from feces of cattle and beef products (hamburgers and ground beef) in Argentina were characterized in this study. PCR showed that 22 (14%) isolates carried stx1 genes, 113 (74%) possessed stx2 genes and 18 (12%) both stx1 and stx2. Intimin (eae), enterohemolysin (ehxA), and STEC autoagglutinating adhesin (saa) virulence genes were detected in 36 (24%), 70 (46%) and in 34 (22%) of the isolates, respectively. None of 34 saa-positive isolates carried the gene eae, and 31 were ehxA-positive. Fourteen (7 of serotype O26:H11 and 4 of serotype O5:H-) isolates had intimin b1, 16 isolates possessed intimin g1 (11 of serotype O145:H- and 5 of serotype O157:H7), 5 isolates had intimin type ε1 (4 of serotypes O103:H- and O103:H2), and one isolate O111:H- showed intimin type θ/g2. Although the 153 STEC isolates belonged to 63 different seropathotypes, only 12 accounted for 58% of isolates. Seropathotype ONT:H- stx2 (18 isolates) was the most common, followed by O171:H2 stx2 (12 isolates), etc. The majority (84%) of STEC isolates belonged to serotypes previously found in human STEC and 56% to serotypes associated with STEC isolated from patients with hemolytic uremic syndrome (HUS). Thus, this study confirms that cattle are a major reservoir of STEC pathogenic for humans. To our knowledge, this is the first study that described the presence of saa gene in STEC of serotypes O20:H19, O39:H49, O74:H28, O79:H19, O116:H21, O120:H19, O141:H7, O141:H8, O174:H21, and ONT:H21. The serotypes O120:H19 and O185:H7 were not previously reported in bovine STEC.

En este estudio hemos caracterizado un total de 153 Escherichia coli productores de toxinas Shiga (STEC) aisladas de las heces de ganado bovino y de carne picada y hamburguesas de vacuno en Argentina. Los ensayos de PCR mostraron que 22 (14%) aislamientos llevaban el gen stx1, 113 (74%) presentaban el gen stx2 y que 18 (12%) tenían ambos genes. Los genes de virulencia para la intimina (eae), la enterohemolisina (ehxA) y la adhesina autoaglutinante de STEC (saa) fueron detectados en 36 (24%), 70 (46%) y 34 (22%) de los aislamientos, respectivamente. Ninguno de los 34 aislamientos saa-positivos llevaba el gen eae, pero 31 eran ehxA-positivos. Catorce aislamientos (7 del serotipo O26:H11 y 4 del serotipo O5:H-) tenían la intimina b1, 16 poseían la intimina g1 (11 del serotipo O145:H- y 5 del serotipo O157:H7), 5 aislamientos eran positivos para la intimina tipo ε1 (4 de los serotipos O103:H- y O103:H2), y un aislamiento O111:H- mostró la intimina tipo θ/g2. Aunque los 153 aislamientos de STEC pertenecían a 63 seropatotipos, sólo 12 constituían el 58% de los aislamientos. El seropatotipo ONT:H- stx2 (18 aislamientos) fue el más común, seguido por el O171:H2 stx2 (12 aislamientos), etc. La mayoría de los aislamientos (84%) de STEC pertenecían a serotipos encontrados previamente en seres humanos y el 56% a serotipos asociados con STEC aislados de pacientes con el síndrome urémico hemolítico (HUS). Por tanto, este estudio confirma que el ganado bovino es un importante reservorio de STEC patógenos para humanos. Según nuestra información, este es el primer estudio que describe la presencia del gen saa en STEC de los serotipos O20:H19, O39:H49, O74:H28, O79:H19, O116:H21, O120:H19, O141:H7, O141:H8, O174:H21, y ONT:H21. Los serotipos O120:H19 y O185:H7 tampoco habían sido descritos previamente en STEC de origen bovino.

Neste estudo, um total de 153 Escherichia coli produtoras de toxinas Shiga (STEC) isoladas de fezes de gado bovino e de carne moida e hamburgues de carne bovina na Argentina foram caracterizados. Os ensaios de PCR mostraram que 22 (14%) dos isolados possuiam o gene stx1, 113 (74%) o gene stx2 e que 18 (12%) tinham ambos os genes. Os genes de virulência para a intimina (eae), a enterohemolisina (ehxA) e a adesina autoaglutinante de STEC (saa) foram detectados em 36 (24%), 70 (46%) e 34 (22%) dos isolados, respectivamente. Nenhum dos 34 isolados saa-positivos tinham o gene eae, no entanto 31 eram ehxA-positivos. Catorze isolados (7 do serótipo O 26:H11 e 4 do serótipo O5:H-) tinham a intimina b1, 16 possuiam a intimina g1 (11 do serótipo O145:H- e 5 do serótipo O157:H7), 5 isolados foram positivos para a intimina tipo ε1 (4 dos serótipos O103:H- e O103:H2), e um isolado O111:H- apresentou a intimina tipo θ/g2. Enquanto os 153 isolados de STEC pertenciam a 63 seropatótipos, somente 12 representaram 58% dos isolados. O seropatótipo ONT:H- stx2 (18 isolados) foi o mais comum, seguido pelo O171:H2 stx2 (12), etc. A maioria dos isolados (84%) de STEC pertenciam à serótipos encontrados previamente em seres humanos e cêrca de 56% à serótipos associados com STEC isolados de pacientes com a síndrome urémica hemolítica (HUS). Esses dados confirmam que o gado bovino é um importante reservatório de STEC patogênicos para humanos. Segundo nossa informação, este é o primeiro estudo que descreve a presença do gene saa em STEC dos serótipos O20:H19, O39:H49, O74:H28, O79:H19, O116:H21, O120:H19, O141:H7, O141:H8, O174:H21, e ONT:H21. Os serótipos O120:H19 e O185:H7 também não haviam sido descritos previamente em STEC de origem bovina.

Estudos comparativos sobre o efeito do fungicida Prochloraz-Mn sobre as paredes celulares do micélio vegetativo e dos corpos de frutificação de Agaricus bisporus

Fungicides to control mycopathogens of commercial Agaricus bisporus, a mushroom cultivated for human consumption, are a major field of study, since these chemicals are toxic to both the host and its fungal parasites. The fungicide Prochloraz-Mn, used at its LD50 for A. bisporus, partially inhibited protein biosynthesis in the vegetative mycelial cell walls of this mushroom and caused significant changes in cell-wall polysaccharide structure, as deduced by methylation analysis and gas liquid chromatography-mass spectrometry (GLC-MS). Furthermore, the aggregated mycelial walls showed distinct alterations in their overall chemical composition following the administration of Prochloraz-Mn at the LD50 and the LD50 ×1000. As expected, GLC-MS studies indicated that the latter dose caused more appreciable differences in polysaccharide structure. The decrease in mushroom crop yields obtained from industrial cultures treated with Prochloraz-Mn to control V. fungicola infection depended on the dose of the fungicide employed, whereas fruit-body morphology was only slightly affected at the highest Prochloraz-Mn concentration used.

Los fungicidas para el control de micopatógenos de Agaricus bisporus, un hongo de cultivo comercial para consumo humano, representan un importante tema de estudio debido a que son tóxicos tanto para el huésped como para sus parásitos fúngicos. El fungicida Prochloraz-Mn, empleado a su LD50 para A. bisporus, inhibe parcialmente la biosíntesis de proteínas en las pared celular del micelio vegetativo de este hongo y provoca cambios significativos en la estructura polisacárida de la pared celular, tal como se observa mediante el análisis de metilación y la cromatografía líquida de gases-espectrometría de masa (GLC-MS). Además, las paredes agregadas del micelio presentan diferentes alteraciones en la composición química global después de la administración de Prochloraz-Mn a la LD50 y LD50 ×1000. Como cabría esperar, los estudios de GLC-MS, indican que la última dosis causa más diferencias apreciables en la estructura polisacárida. La disminución en la producción del hongo en los cultivos industriales tratados con Prochloraz-Mn para controlar la infección por V. fungicola, dependía de la dosis de fungicida empleada, mientras que la morfología del cuerpo fructífero sólo resulta ligeramente afectada a la concentración de Prochloraz-Mn más elevada.

Os fungicidas usados no controle de micopatógenos de Agaricus bisporus, um fungo de cultivo comercial para consumo humano, representam um importante tema de estudo devido ao fato de que são tóxicos tanto para o hospedeiro como para os parasitas fúngicos. O fungicida Prochloraz-Mn, empregado na sua dose LD50 para A. bisporus, inibe parcialmente a biossíntese de proteínas da parede celular do micélio vegetativo deste fungo e provoca mudanças significativas na estrutura polissacarídica da parede celular, tal como se observa mediante a análise de metilação e de cromatografia líquida de gases-espectrometria de massa (GLC-MS). Por outro lado, as paredes agregadas do micélio apresentam diferentes alterações na composição química global depois da administração de Prochloraz-Mn nas doses LD50 e LD50 ×1000. Como esperado, os estudos de GLC-MS, indicaram que a última dose causa diferenças mais significativas na estrutura polissacarídica. A diminuição na produção do fungo nos cultivos industriais tratados com Prochloraz-MN para controle da infeção por V. fungicola, foi dependente da dose de fungicida empregada, enquanto que a morfologia do corpo de frutificação resulta ligeiramente afetada somente quando foi usada uma concentração mais elevada de Prochloraz-Mn.

In memory of David A.A. Mossel (1918-2004)

Infectious disease and environment: cholera as a paradigm for waterborne disease