International Microbiology

A era da microbiologia: uma Fênix de ouro

The discoveries over the last decade have demonstrated that microbiology is a central scientific discipline with practical applications in agriculture, medicine, bioremediation, biotechnology, engineering, and other fields. It is clear that the roles of microbes in nature are so diverse that the process of mining this genetic variation for new applications will continue long into the future. Moreover, the rapid rate of microbial evolution ensures that there will be no permanent solution to agricultural, medical, or environmental problems caused by microbes. These problems will demand a continual stream of creative new approaches that evolve along with the microbes. Thus, the excitement of this field will continue long into the future. However, these opportunities and imperatives demand a deep understanding of basic microbial physiology, genetics, and ecology. Major challenges that lay ahead are to impart the broad training needed to entice and enable the next generation of microbiologists, and to educate the public and government representatives about the continued and critical importance of this field for health and the economy.

Los descubrimientos de la última década han demostrado que la microbiología no es sólo una disciplina científica con aplicaciones prácticas en agricultura, medicina, biorremediación, biotecnología, ingeniería y otros campos. Está claro que el papel de los microbios en la naturaleza es tan diverso que la explotación de esta variación genética para nuevas aplicaciones va a continuar en el futuro. Además, la rápida evolución microbiana asegura que no habrá soluciones permanentes para los problemas de la agricultura, la medicina o el medio causados por los microbios. Estos problemas tendrán que ser abordados con nuevos enfoques que evolucionen a la vez que los microorganismos. Con ello, la fascinación de esta disciplina se mantendrá en el futuro. Pero estas oportunidades e imperativos exigen un profundo conocimiento de la fisiología, la genética y la ecología nicrobianas básicas. Los principales retos son proporcionar una formación amplia a fin de atraer y capacitar a la siguiente generación de microbiólogos, y educar a la población y a los gobernantes para entender la importancia crucial de esta disciplina en la salud y en la economía.

Os descobrimentos da última década demonstraram que a microbiologia não é só uma disciplina científica com aplicações práticas em agricultura, medicina, biorremedio, biotecnologia, engenharia e outros campos. Está claro que as funções dos micróbios na natureza são tão diversas, que a exploração desta variação genética para novas aplicações vai continuar no futuro. No entanto, a rápida evolução microbiana determina que não haverá soluções permanentes para os problemas da agricultura, a medicina ou o meio causados pelos micróbios. Estes problemas terão que ser abordados com novos enfoques que evolucionem ao mesmo tempo que os micróbios. Com isso, a fascinação desta disciplina se manterá no futuro. Mas estas oportunidades e imperativos exigem um profundo entendimento da fisiologia, a genética e a ecologia microbianas básicas. Os principais desafios são proporcionar uma formação ampla com o fim de atrair e capacitar à seguinte geração de microbiologistas, e educar ao público e aos governantes para entender a importância crucial desta disciplina na saúde e na economia.

Complexos génicos (“clusters”) de antibióticos b-lactámicos e controle de sua expressão: por que se originaram, e de onde procedem?

While beta-lactam compounds were discovered in filamentous fungi, actinomycetes and gram-negative bacteria are also known to produce different types of beta-lactams. All beta-lactam compounds contain a four-membered beta-lactam ring. The structure of their second ring allows these compounds to be classified into penicillins, cephalosporins, clavams, carbapenens or monobactams. Most beta-lactams inhibits bacterial cell wall biosynthesis but others behave as beta-lactamase inhibitors (e.g., clavulanic acid) and even as antifungal agents (e.g., some clavams). Due to the nature of the second ring in beta-lactam molecules, the precursors and biosynthetic pathways of clavams, carbapenems and monobactams differ from those of penicillins and cephalosporins. These last two groups, including cephamycins and cephabacins, are formed from three precursor amino acids that are linked into the alpha-aminoadipyl-L-cysteinyl-D-valine tripeptide. The first two steps of their biosynthetic pathways are common. The intermediates of these pathways, the characteristics of the enzymes involved, the lack of introns in the genes and bioinformatic analysis suggest that all of them should have evolved from an ancestral gene cluster of bacterial origin, which was surely transferred horizontally in the soil from producer to non-producer microorganisms. The receptor strains acquired fragments of the original bacterial cluster and occasionally inserted new genes into the clusters, which once modified, acquired new functions and gave rise to the final compounds that we know. When the order of genes in the Streptomyces genome is analyzed, the antibiotic gene clusters are highlighted as gene islands in the genome. Nonetheless, the assemblage of the ancestral beta-lactam gene cluster remains a matter of speculation.

Las β-lactamas fueron descubiertas en hongos filamentosos, pero se sabe que los actinomicetos y algunas bacterias gram negativas tambiιn producen diferentes tipos de β-lactamas. Todas las b-lactamas contienen un anillo de cuatro miembros. La estructura del segundo anillo permite clasificarlas en penicilinas, cefalosporinas, clavamas, carbapenemas o monobactamas. La mayorνa de estos compuestos inhiben la síntesis de la pared celular bacteriana, pero algunos se comportan como inhibidores de β-lactamasas (por ejemplo, el αcido clavulαnico), o incluso como agentes antifϊngicos (algunas clavamas). Debido a la naturaleza del segundo anillo en la molécula de las β-lactamas, los precursores y las vías biosintéticas de clavamas, carbapenemas y monobactamas son diferentes de los de penicilinas y cefalosporinas. Las moléculas de estos dos grupos, incluyendo cefamicinas y cefabacinas, están formadas por tres aminoácidos precursores que se unen para formar el tripéptido α-aminoadipil-L-cisteinil-D-valina. Las primeras dos etapas de la biosíntesis de las cefamicinas y las cefabacinas son comunes. Los intermediarios de estas vías, las características de las enzimas que intervienen en ellas, la falta de intrones en los genes y el análisis bioinformático sugieren que se originaron a partir de un complejo génico (“cluster”) ancestral de origen bacteriano, que fue transferido horizontalmente en el suelo desde los microorganismos productores a los no productores. Las cepas receptoras adquirieron fragmentos del complejo génico bacteriano original y ocasionalmente insertaron en él nuevos genes; dichos genes, una vez modificados, adquirieron funciones nuevas y dieron lugar a los nuevos compuestos finales que conocemos. Cuando se analiza el orden de los genes en el genoma de Streptomyces, los complejos génicos de la síntesis de antibióticos destacan como islas en el genoma. Sin embargo, la forma en que se ensambló el complejo génico ancestral para β-lactamas sigue siendo motivo de conjeturas.

As beta-lactamas foram descobertas em fungos filamentosos, mas sabe-se que os actinomicetos e algumas bactérias gram-negativas também produzem diferentes tipos de beta-lactamas. Todas as beta-lactamas possuem um anel de quatro membros. A estrutura do segundo anel permite classificar estes compostos em penicilinas, cefalosporinas, clavamas, carbapenemas ou monobactamas. A maioria das beta-lactamas inibem a síntese da parede celular bacteriana, mas algumas se comportam como inibidoras de beta-lactamases (por exemplo, o ácido clavulânico) ou inclusive como agentes fungicidas (algumas clavamas). Devido à natureza do segundo anel da molécula das beta-lactamas, os precursores e as vias biosintéticas de clavamas, carbapenemas e monobactamas são diferentes das de penicilinas e cefalosporinas. As moléculas nestes dois grupos, incluindo cefamicinas e cefabacinas, são formadas por três aminoácidos precursores que se unem para formar o tripéptido alfa-aminoadipil-L-cisteinil-D-valina. As primeiras duas fases da biossíntese dos cefamicinas e cefabacinas são comuns. Os intermediários destas vias, as características das enzimas que intervêm nelas, a falta de íntrons nos genes e a análise bioinformática sugerem que todas elas se originaron a partir de um complexo génico (“cluster”) ancestral de origem bacteriano, que foi transferido horizontalmente no solo dos microorganismos produtores aos não produtores. As cepas receptoras adquiriram fragmentos do complexo génico bacteriano original e ocasionalmente inseriram nele novos genes, os quais, uma vez modificados, adquiriram funções novas e deram lugar aos novos compostos finais que conhecemos. Quando se analisa a ordem dos genes nos genomas de Streptomyces, os complexos génicos para sínteses de antibióticos destacam-se como ilhas no genoma. No entanto, a forma em que se encaixou o primeiro complexo génico ancestral para beta-lactamas continua sendo motivo de conjeturas.

Para a identificação das caracteríticas comuns do desenvolvimento de biofilmes bacterianos

Microorganisms can live and proliferate as individual cells swimming freely in the environment, or they can grow as highly organized, multicellular communities encased in a self-produced polymeric matrix in close association with surfaces and interfaces. This microbial lifestyle is referred to as biofilms. The intense search over the last few years for factors involved in biofilm development has revealed that distantly related bacterial species recurrently make use of the same elements to produce biofilms. These common elements include a group of proteins containing GGDEF/EAL domains, surface proteins homologous to Bap of Staphylococcus aureus, and some types of exopolysaccharides, such as cellulose and the poly-beta-1,6-N-acetylglucosamine. This review summarizes current knowledge about these three common elements and their role in biofilm development.

Los microorganismos pueden vivir y proliferar como células individuales que nadan libremente en el medio o crecer en comunidades multicelulares muy bien organizadas dentro de una matriz que ellas mismas han sintetizado y asociadas a superficies o interfases. Esta forma de vida microbiana recibe el nombre de biopelículas. La búsqueda intensa de los factores que intervienen en el desarrollo de la biopelícula llevada a cabo estos últimos años ha revelado que especies bacterianas filogenéticamente alejadas recurren a los mismos elementos para producir la biopelícula. Entre los elementos comunes identificados hay proteínas que contienen los dominios GGDEF/EAL, proteínas de superficie que muestran homología con la proteína Bap de Staphylococcus aureus, y algunos exopolisacaridos, como la celulosa y la poli-beta-1,6-N-acetilglucosamina. Esta revisión resume los conocimientos actuales sobre estos tres elementos y su función en la formación de la biopelícula.

Os microorganismos podem viver e proliferar como células individuais que nadam livremente no meio ou crescer em comunidades multicelulares muito bem organizadas embebidas em uma matriz sintetizada pelos próprios microorganismos e associadas a superfícies ou interfaces. Esta forma de vida microbiana recebe o nome de biofilmes. A busqueda intensa de fatores implicados no desenvolvimento do biofilme durante os últimos anos revelou que espécies bacterianas filogeneticamente afastadas recorrem aos mesmos elementos para produzir o biofilme. Os elementos comuns identificados incluem proteínas que contêm os domínios GGDEF/EAL, proteínas de superfície que apresentam homología com a proteína Bap de Staphylococcus aureus e exopolissacarídeos como celulose e poli-beta-1,6-N-acetilglucosamina. Esta revisão resume os conhecimentos atuais em relação a estes três elementos e sua função na formação do biofilme.

Quantificação por microscopia inmunoelectrónica dos polipéptideos Fcp2, Fcp4 e Fcp6 que se unem à fucoxantina clorofila a/c de Cyclotella cryptica cultivada em condições de baixa e alta intensidade de luz

The diatom Cyclotella cryptica was grown under low- and high-intensity white light of 50 and 500 µmol photons m-2 s-1, respectively. Western immunoblotting showed that the diatom adapted its light-harvesting apparatus, giving rise to different amounts of distinct fucoxanthin chlorophyll a/c binding polypeptides (Fcp). The amount of Fcp2 was approximately two-fold higher under low-light than under high-light conditions, whereas the amount of Fcp6 increased four- to five-fold under high-light conditions. For Fcp4, no significant differences were detected in response to either light regime. Cells of Cyclotella grown under high- and low-light intensity were subjected to immunoelectron microscopy. Quantification of the gold label, expressed as gold particles per µm², confirmed the results obtained by Western immunoblotting. Exposure to low light resulted in the detection of approximately six times more Fcp2-bound gold particles per µm² in thylakoid membranes, whereas in cells grown under high light the number of Fcp6-bound gold particles increased ten-fold. For Fcp4, similar amounts of gold particles per µm² were counted under the two light regimes. These immunocytochemical results confirmed molecular data derived from phylogenetic analyses of the sequences of genes encoding fucoxanthin chlorophyll a/c binding polypeptides (fcp genes) and from measurements of steady-state fcp mRNA concentrations. The results show that Fcp2 and Fcp6 accumulate under low- and high-light intensity, respectively, whereas Fcp4 seems to be constitutively synthesized.

La diatomea Cyclotella cryptica se cultivó a intensidades de luz blanca baja y alta (50 y 500 fotones m-2 s-1 µmol, respectivamente). La inmunotransferencia mostró que la diatomea adaptó su aparato captador de luz, produciendo cantidades diferentes de polipéptidos de unión a la fucoxantina clorofila a/c (Fcp). A intensidad baja de luz, la cantidad de Fcp2 era aproximadamente el doble que a intensidad elevada, mientras que a intensidad elevada la cantidad de Fcp6 era de cuatro a cinco veces la cantidad producida a baja intensidad. No se detectaron diferencias significativas para Fcp4 como respuesta a ninguno de los dos tipos de luz. Las células de Cyclotella cultivadas a intensidades alta y baja de luz se observaron por microscopia immunoelectrónica. La cuantificación del marcado de oro, expresada como partículas de oro por µm² confirmó los resultados obtenidos por inmunotransferencia. Tras la exposición a luz de baja intensidad se detectaron aproximadamente seis veces más partículas oro unidas a Fcp2 por µm² en las membranas de los tilacoides, mientras que en las células cultivadas a intensidad elevada, el número de partícula de oro unidas a Fcp6 aumentó diez veces. Para Fcp4, se contaron cantidades similares de partículas oro por µm² en los dos regímenes de luz. Estos resultados immunocitoquímicos confirmaron los datos moleculares derivados de los análisis filogenéticos de las secuencias de los genes que codifican los polipéptidos de unión de la fucoxantina clorofila a/c (genes fcp) y de la medida de las concentraciones de mRNA fcp en el estado estacionario. Los resultados demuestran que Fcp2 y Fcp6 se acumulan, respectivamente, a intensidades de luz alta y baja, mientras que Fcp4 parece sintetizado de manera constitutiva.

A diatomácea Cyclotella cryptica foi cultivada sob intensidade baixa e alta de luz blanca (50 e 500 fótons m-2 s-1 µmol, respectivamente). A inmunotransferência mostrou que a diatomácea adaptou seu aparelho captador de luz, produzindo quantidades diferentes de polipéptidos de união à fucoxantina clorofila a/c (Fcp). Sob intensidade baixa de luz, a quantidade de Fcp2 foi aproximadamente o dobro em relação à intensidade elevada, enquanto sob intensidade elevada, a quantidade de Fcp6 foi de quatro a cinco vezes maior do que a quantidade produzida sob baixa intensidade de luz. Não foi detectada diferença significativa para Fcp4 como resposta a nenhum dos dois tipos de luz. As células de Cyclotella cultivadas sob intensidades alta e baixa de luz foram observadas por microscopia immunoelectrônica. A quantificação do marcado de ouro, expresso como partículas de ouro por µm² confirmou os resultados obtidos por inmunotransferência. Após exposição à luz de baixa intensidade foram detectadas aproximadamente seis vezes maispartículas ouro unidas a Fcp2 por µm² nas membranas dos tilacoides, enquanto nas células cultivadas sob intensidade elevada o número de partícula de ouro unidas a Fcp6 aumentou em dez vezes. Para Fcp4, foram contadas quantidades similares de partículas ouro por µm² nos dois regimes de luz. Estes resultados immunocitoquímicos confirmaram os dados moleculares derivados das análises filogenéticas das seqüências dos genes que codificam os polipéptidos de união da fucoxantina clorofila a/c (genes fcp) e da medida das concentrações de mRNA fcp no estado estacionário. Os resultados demonstram que Fcp2 e Fcp6 se acumulam, respectivamente, sob intensidades de luz alta e baixa , enquanto Fcp4 parece ser sintetizado de maneira constitutiva.

Variações nos níveis de ATP em bactérias heterotrofas durante a aderência a superfícies hidrofìlicas e hidrofóbicas

A survey of the extracellular ATP levels of 86 heterotrophic bacteria showed that gram-negative bacteria of the genera Sulfitobacter, Staleya, and Marinobacter secreted elevated amounts of extracellular ATP, ranging from 6.0 to 9.8 pM ATP/colony forming unit (cfu), and that gram-positive bacteria of the genera Kocuria and Planococcus secreted up to 4.1 pM ATP/cfu. Variations in the levels of extracellular and intracellular ATP-dependent luminescence were monitored in living cells of Sulfitobacter mediterraneus ATCC 700856T and Planococcus maritimus F 90 during 48 h of attachment on hydrophobic (poly[tert-butyl methacrylate], PtBMA) and hydrophilic (mica) surfaces. The bacteria responded to different polymeric surfaces by producing either intracellular or extracellular ATP. The level of intracellular ATP in S. mediterraneus ATCC 700856T attached to either surface was as high as 50-55 pM ATP/cfu, while in P. maritimus F 90 it was 120 and 250 pM ATP/cfu on PtBMA and mica, respectively. S. mediterraneus ATCC 700856T generated about 20 and 50 pM of extracellular ATP/cfu on PtBMA and mica, respectively, while the amount generated by P. maritimus F 90 was about the same for both surfaces, 6 pM ATP/cfu. The levels of extracellular ATP generated by S. mediterraneus during attachment on PtBMA and mica were two to five times higher than those detected during the initial screening. High-resolution atomic force microscopy imaging revealed a potentially interesting correlation between the porous cell-surface of certain alpha- and gamma-proteobacteria and their ability to secrete high amounts of ATP.

Un estudio de los niveles del ATP extracelular de 86 bacterias heterotrofas mostró que las bacterias gram-negativas de los géneros Sulfitobacter, Staleya y Marinobacter secretaron grandes cantidades de ATP extracelular 6,0 a 9,8 pM ATP/unidad formadora de colonia (cfu) y las bacterias gram-positivas de los géneros Kocuria y Planococcus secretaban cantidades de hasta 4,1 pM ATP/cfu. Las variaciones de los niveles extracelulares e intracelulares de luminiscencia dependiente de ATP fueron controlados en células vivas de Sulfitobacter mediterraneus ATCC 700856T y Planococcus maritimus F 90 durante 48 h de adherencia a superficies hidrofóbicas (poli[tert-butil metacrilato], PtBMA) e hidrofílicas (mica). Las bacterias respondieron a las diferentes superficies produciendo ATP intracelular o extracelular. El nivel de ATP intracelular en S. mediterraneus ATCC 700856T llegó hasta 50-55 pM ATP/cfu en ambas superficies, mientras que para P. maritimus F 90 fue de 120 pM ATP/cfu en PtBMA y de 250 pM ATP/cfu en mica. El ATP extracelular generado por las células de S. mediterraneus ATCC 700856T se situó entre 20 pM ATP/cfu en PtBMA y 50 pM ATP/cfu en mica, mientras que para P. maritimus F 90 era casi igual en ambas superficies, 6 pM ATP/cfu. Los niveles detectados de ATP extracelular generados por S. mediterraneus durante la adherencia a PtBMA y a mica fueron de 2 a 5 veces los detectados en el cribado inicial. Las imágenes obtenidas mediante microscopia de fuerza atómica de alta resolución pusieron de manifiesto una correlación de posible interés entre la superficie celular porosa de ciertas alfa- y gamma-proteobacterias y la capacidad de secretar grandes cantidades de ATP.

O exame dos níveis do ATP extracelular de 86 bactérias heterotróficas mostrou que as bactérias gram-negativas dos gêneros Sulfitobacter, Staleya e Marinobacter secretaram quantidades elevadas de ATP extracelular dentre 6,0 a 9,8 pM ATP/unidade formadora de colônia (cfu), e que as bactérias gram-positivas dos gêneros Kocuria e Planococcus secretaram quantidades de até 4,1 pM ATP/cfu. As variações dos níveis extracelular e intracelular de luminescência ATP-dependente foram controlados em células vivas de Sulfitobacter mediterraneus ATCC 700856T, e Planococcus maritimus F 90 durante 48 h de aderência a superfícies hidrofóbicas (poli[tert-butil metacrilato], PtBMA) e hidrofílicas (mica). As bactérias responderam às diferentes superfícies produzindo ATP intra ou extracelular. O nível de ATP intracelular em S. mediterraneus ATCC 700856T chegou a 50-55 pm ATP/cfu nas duas superfícies, enquanto em P. maritimus F 90 foi 120 e 250 pM ATP/cfu em PtBMA e mica, respectivamente. O ATP extracelular gerado pelas células de S. mediterraneus ATCC 700856T situou-se entre 20 e 50 pM ATP/cfu em PtBMA e mica, respectivamente, enquanto o P. maritimus F 90 foi quase igual que nas duas superfícies, isto é, 6 pM ATP/cfu. Os níveis de ATP extracelular gerados por S. mediterraneus durante a aderência a PtBMA e a mica foram de 2 a 5 vezes mais elevados do que os detectados durante a sondagem inicial. A projeção de imagem atômica de alta resolução revelou uma correlação potencialmente interessante entre a superfície celular porosa de certas alfa- e gama-proteobactérias e a sua capacidade para secretar quantidades elevadas de ATP.

**O consumo de duas novas cepas probióticas, Lactobacillus gasseri CECT 5714 e Lactobacillus coryniformis CECT 5711, estimula o sistema imunitário de indivíduos sãos**

Orally ingested probiotic bacteria are able to modulate the immune system. However, differences exist in the immunomodulatory effects of different probiotic strains. Moreover, different regulatory effects, which depend on the health status of the consumer, have been identified. This work describes a randomized, double-blind, placebo-controlled human clinical trial to investigate the immune effects on healthy people of a fermented product containing two new probiotic strains, Lactobacillus gasseri CECT 5714 and Lactobacillus coryniformis CECT 5711, which was compared with another fermented product, a standard yogurt. Consumption of either the new product or yogurt increased the proportion of phagocytic cells, including monocytes and neutrophils, as well as their phagocytic activity. However, combination of the product containing the strains L. gasseri CECT 5714 and L. coryniformis CECT 5711 also induced an increase in the proportion of natural killer (NK) cells and in IgA concentrations. The effects were higher after two weeks of treatment than after 4 weeks, which suggests regulation of the immune system. In addition, the new product enhanced immunity in the participants to a greater extent than did the control standard yogurt.

La ingestión oral de bacterias probióticas puede modular el sistema inmunitario. Sin embargo, existen diferencias en los efectos inmunomoduladores de diferentes cepas probióticas. Además, se han identificado distintos efectos reguladores, que dependen del estado de salud del consumidor. Este trabajo describe un ensayo clínico aleatorizado, con ocultación doble (double blind) y con control de placebo llevado a cabo en humanos para estudiar los efectos inmunitarios del consumo de un producto fermentado que contiene dos nuevas cepas probióticas, Lactobacillus gasseri CECT 5714 y Lactobacillus coryniformis CECT 5711, comparados con los efectos producidos por otro producto fermentado, un yogurt clásico. El consumo del nuevo producto o del yogurt clásico aumentó la proporción de células fagocitarias, como monocitos y neutrófilos, así como su actividad fagocitaria. Sin embargo, la combinación del producto que contenía las cepas L. gasseri CECT 5714 y L. coryniformis CECT 5711 indujo además un aumento en la proporción de linfocitos citolíticos natuales (células NK) y en las concentraciones de IgA. Estos efectos fueron más acusados después de dos semanas de tratamiento que después de 4 semanas, lo que sugiere una regulación del sistema inmunitario. Además, el nuevo producto reforzó la inmunidad en las personas que participaron en el ensayo más que el yogur clásico usado como control.

A ingestão oral de bactérias probióticas pode modular o sistema imunitário. No entanto, existem diferenças nos efeitos imunomoduladores de diferentes cepas probióticas. Além disto, foram detectados diferentes efeitos reguladores dependentes do estado de saúde do consumidor. Este trabalho descreve um ensaio clínico aleatorizado, com ocultação dupla (double blind) e com controle de placebo levado a cabo em humanos para estudar os efeitos imunitários do consumo de um produto fermentado que contém duas novas cepas probióticas, Lactobacillus gasseri CECT 5714 e Lactobacillus coryniformis CECT 5711, comparados com os efeitos produzidos por outro produto fermentado, um iogurte clássico. O consumo tanto do novo produto como do iogurte clássico aumentou a proporção de células fagocitárias, como monócitos e neutrófilos, assim como sua atividade fagocitária. No entanto, a combinação do produto que continha as cepas L. gasseri CECT 5714 e L. coryniformis CECT 5711 induziu também um aumento na proporção de linfócitos citolíticos natuales (células NK) e nas concentrações de IgA. Estes efeitos foram mais aguçados após duas semanas de tratamento do que após 4 semanas, o que sugere uma regulação do sistema imunitário. Além disto, o novo produto reforçou de forma mais acentuada a imunidade das pessoas que participaram do ensaio do que o iogurte clássico usado como controle.

**Sorotipos, genes de virulência e patrões de PFGE de Escherichia coli enteropatogênica isoladas de porcos com diarréia em Cuba**

Thirty-six enteropathogenic Escherichia coli strains isolated from Cuban pigs with diarrhea were serotyped and screened by PCR for the presence of virulence genes. The 36 isolates belonged to 11 O serogroups and 14 O:H serotypes, with 53% of the isolates belonging to only two serotypes: O141:H- (13 isolates) and O157:H19 (6 isolates). Genes coding for STb, STa, VT2e, and LT toxins were identified in 69, 61, 53, and 6% of the isolates, respectively. The most prevalent fimbrial adhesin was F18, detected in 22 (61%) isolates. The gene encoding F6 (P987) colonization factor was identified in three (8%) isolates. None of the 36 isolates assayed contained genes encoding F4 (K88), F5 (K99), or F41. The seropathotype O141:H-:STa/STb/VT2e/F18 (13 isolates) was the most frequently detected, followed by O157:H19:VT2e/F18 (5 isolates). A genetic diversity study, carried out by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) of 24 representative isolates, revealed 21 distinct restriction patterns clustered in 18 groups (I-XVIII). Isolates of the same serotype were placed together in a dendrogram, but isolates of serotype O157:H19 showed a high degree of polymorphism. The results of this study demonstrate the presence in Cuba of different clusters among one of the most prevalent serotypes isolated from pigs with diarrhea. Further experiments are needed to determine whether some of these clusters have appeared recently; if so, their evolution, as well as their possible association with pathogenicity in farms should be studied.

En este estudio, 36 cepas enteropatógenas de Escherichia coli aisladas de cerdos con diarrea en Cuba fueron serotipadas y sometidas a un cribado mediante PCR para detectar la presencia de genes de virulencia. Los 36 aislamientos pertenecían a 11 serogrupos O y 14 serotipos O:H. No obstante, el 53% de los aislamientos presentaron solamente dos serotipos: O141:H- (13 aislamientos) y O157:H19 (6 aislamientos). Los genes que codifican las toxinas STb, STa, VT2e y LT fueron identificados, respectivamente, en 69%, 61%, 53%, y 6% de los aislamientos. La adhesina fimbrial predominante fue la F18, que se detectó en 22 (61%) de los aislamientos. El gen que codifica el factor de colonización F6 (P987) fue identificado en tres (8%) aislamientos. Ninguno de los 36 aislamientos ensayados presentaba los genes que codifican las adhesinas F4 (K88), F5 (K99) y F41. El seropatotipo O141:H-:STa/STb/VT2e/F18 fue el detectado con más frecuencia (13 aislamientos), seguido del O157:H19:VT2e/F18 (5 aislamientos). El estudio de la diversidad genética, que se llevó a cabo mediante electroforesis en gel en campo pulsado (PFGE) en 24 aislamientos representativos, reveló 21 patrones de restricción diferentes repartidos en 18 grupos (I-XVIII). Los aislamientos del mismo serotipo se agruparon en un dendograma, pero los aislamientos del serotipo O157:H19 mostraron un alto grado de polimorfismo. Los resultados de este estudio indican que en Cuba existen diferentes complejos génicos (clusters) en uno de los serotipos predominantes aislados de cerdos afectados de diarrea. Son necesarios más estudios para saber si algunos de estos complejos han aparecido recientemente y, en ese caso, para poder analizar su evolución y determinar la posible relación con su poder patógeno en las granjas.

Neste estudo, 36 cepas enteropatógenas de Escherichia coli isoladas de porcos com diarréia em Cuba foram sorotipadas e submetidas a uma sondagem por PCR para detectar a presença de genes de virulência. Os 36 isolamentos pertenciam a 11 sorogrupos Ou e 14 sorotipos Ou:H. Não obstante, 53% dos isolamentos presentaram somente dois serotipos: Ou141:H- (13 isolamentos) e Ou157:H19 (6 isolamentos). Os genes que codificam as toxinas STb, STA, VT2e e LT foram identificados, respectivamente, em 69%, 61%, 53%, e 6% dos isolados. A adesina fimbrial predominante foi o F18, que se detectou em 22 (61%) dos isolados. O gene que codifica o fator de colonização F6 (P987) foi identificado em três (8%) isolados. Nenhum dos 36 isolamentos testados apresentou os genes que codificam as adhesinas F4 (K88), F5 (K99) e F41. O soropatotipo O141:H-:STA/STb/VT2e/F18 foi o detectado com mais freqüência (13 isolamentos), seguido do O157:H19:VT2e/F18 (5 isolamentos). O estudo da diversidade genética, que foi realizado mediante electroforese em gel de campo pulsado (PFGE) em 24 isolados representativos, revelou 21 patrões de restrição diferentes repartidos em 18 grupos (I-XVIII). Os isolamentos do mesmo sorotipo foram agrupados juntos em um dendograma, mas os isolamentos do sorotipo O157:H19 mostrou um alto grau de polimorfismo. Os resultados deste estudo indicam que em Cuba existem diferentes complexos genéticos (clusters) em um dos sorotipos predominantes isolados de porcos afetados por diarréia. São necessários mais estudos a fim de se comprovar se destes complexos apareceram recentemente e, nesse caso, poder analisar sua evolução e determinar a possível relação com seu poder patógeno nas fazendas.

Mudanças rítmicas induzidas pela luz na termotolerância na fase estacionária de Candida utilis

In synchronized light-dark cycles, stationary-phase cultures of the budding yeast Candida utilis were able to survive heat treatment at 50ºC with an apparent circadian-like rhythm related to the onset of light. However, in continuous darkness this pattern did not run freely and was markedly dampened. We discuss these findings in terms of the potential circadian control of heat tolerance, which has been described in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe. Our results suggest that the resistance pattern observed in C. utilis is most likely an adaptive response to the light-induced generation of reactive oxygen species rather than the occurrence of a truly endogenous circadian rhythm.

La supervivencia de cultivos de Candida utilis en la fase estacionaria tras ser sometidos a temperaturas de 50ºC en ciclos sincronizados de luz/oscuridad presentó un aparente ritmo circadiano relacionado con el inicio de la fase iluminada. Sin embargo, en condiciones de oscuridad continua este patrón no se observaba tan claramente y mostraba una marcada ambigüedad. Estas observaciones se discuten en términos de un posible control circadiano de la tolerancia a altas temperaturas, que ha sido descrito para la levadura Schizosaccharomyces pombe. Nuestros resultados indican que el patrón de resistencia observado en C. utilis es muy probablemente una respuesta adaptativa a la generación de especies reactivas de oxígeno inducida por luz y que no existe un verdadero ritmo circadiano endógeno.

A sobrevivência de cultivos de Candida utilis na fase estacionária depois de ser submetidos a temperaturas de 50ºC em ciclos sincronizados de luz/escuridão apresentou um aparente ritmo circadiano relacionado com o início da fase iluminada. No entanto, em condições de escuridão contínua este patrão não foi observado tão claramente e mostrou uma marcada ambigüidade. Estas observações são discutidas com relação a um possível controle circadiano da tolerância a altas temperaturas, que foi descrito para a levedura Schizosaccharomyces pombe. Nossos resultados indicam que o patrão de resistência observado em C. utilis é muito provavelmente uma resposta adaptativa à geração de espécies reativas de oxigênio induzida por luz e que não existe um verdadeiro ritmo circadiano endógeno.

**Diversidade genética e recombinação em populações de Fusarium pseudograminearum do oeste do Canadá**

Genetic diversity within populations of Fusarium pseudograminearum isolated from wheat grains from the Canadian provinces of Alberta and Saskatchewan was investigated. Three restriction enzymes (EcoRI, HaeIII, and PstI) were used to carry out restriction analysis of the nuclear ribosomal DNA (nrDNA) intergenic spacer region (IGS region) and eight primers were used to generate inter-simple sequence-repeat (ISSR) molecular markers. Our study indicated substantially high genetic diversity within these two populations, but low genetic differentiation and frequent gene flow among populations. The IGS data showed no genetic distinction between the two Alberta populations and only minor genetic differentiation between the Saskatchewan and Alberta populations. Analysis of molecular variance indicated that most genetic variability resulted from differences among isolates within populations. Multilocus linkage disequilibrium analysis suggested a panmictic population genetic structure and the occurrence of significant recombination in F. pseudograminearum. Regular gene flow and random mating between isolates from different populations could result in novel genotypes with both improved pathological and biological traits.

Se investigó la diversidad genética en poblaciones de Fusarium pseudograminearum aisladas de semillas de trigo de las provincias canadienses de Alberta y Saskatchewan. Se usaron tres enzimas de restricción (EcoRI, HaeIII, and PstI) para analizar los marcadores moleculares de las regiones espaciadoras intergénicas (IGS) del DNA ribosómico del núcleo (nrDNA) y de los fragmentos generados entre repeticiones de secuencias sencillas (fragmentos ISSR). Nuestro estudió reveló una gran diversidad genética en ambas poblaciones, pero poca diferenciación genética y un flujo genético frecuente entre las poblaciones. Los datos relativos a las IGS no mostraron diferencias genéticas entre las dos poblaciones de Alberta estudiadas y sólo una ligera diferenciación entre las poblaciones de Alberta y de Saskatchewan. El análisis de la varianza molecular indicó que la variabilidad genética respondía en su mayor parte a diferencias entre aislamientos dentro de las poblaciones. El análisis del desequilibrio en el ligamiento genético sugería una estructura genética de la población de tipo panmíctico y la existencia de una recombinación significativa en F. pseudograminearum. Un flujo genético regular y el apareamiento al azar de aislamientos de poblaciones distintas podría producir nuevos genotipos con características biológicas mejores o patológicas.

Foi averiguada a diversidade genética em populações de Fusarium pseudograminearum isoladas de sementes de trigo das províncias candenses de Alberta e Saskatchewan. Foram utilizadas três enzimas de restrição (EcoRI, HaeIII, and PstI) para analisar os marcadores moleculares das regiões espaçadoras intergênicas (IGS) do DNA ribossômico nuclear (nrDNA) e dos fragmentos gerados entre repetições de seqüências simples (fragmentos ISSR). Nosso estudou revelou uma grande diversidade genética em ambas populações, mas pouca diferenciação genética e um fluxo genético freqüente entre as populações. Os dados relativos às IGS no mostraram diferenças genéticas entre as duas populações de Alberta estudadas e apenas uma leve diferenciação entre as populações de Alberta e de Saskatchewan. A análise da variânza molecular indicou que a variabilidade genética correspondia em sua maioria a diferenças entre isolados de uma mesma população. A análise do desequilíbrio de ligação gênica sugeriu uma estrutura genética da população de tipo panmítico e a existência de uma recombinação significativa em F. pseudograminearum. Um fluxo gênico regular e o apareamiento ao acaso de isolamentos de populações diferentes poderia produzir novos genotipos com características biológicas melhores ou patológicas.

**Grassi versus Ross: who solved the riddle of malaria?**