Orientador: Reginaldo Bruno Gonçalves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-09T16:48:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Saito_Daniel_D.pdf: 1439291 bytes, checksum: 4ad66d2ec75a519cd0e5929b8cd42110 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A presente tese teve como objetivo a caracterização das comunidades bacterianas associadas às infecções endodônticas pelo emprego de técnicas moleculares independentes de cultivo. Ao todo, foram analisadas amostras intra-radiculares provenientes de 34 elementos dentários associados a infecções endodônticas. A análise de bibliotecas clonais de DNA ribossomal 16S (16S rDNA) permitiu a identificação de 2 a 14 filotipos bacterianos (espécies) por elemento dentário (média= 9,6), perfazendo um total de 46 filotipos distintos. Dentre estes, 9% foram considerados previamente desconhecidos e classificados taxonomicamente como novos membros da ordem Clostridiales. Espécies reconhecidamente endodônticas dos gêneros Bacteroides, Campylobacter, Eubacterium, Peptostreptococcus, Selenomonas, Treponema e Veillonella foram detectadas, assim como representantes de gêneros menos freqüentemente descritos, como Burkholderia, Filifactor e Megasphaera. O emprego da técnica quantitativa de PCR em Tempo Real, possibilitou a detecção de P. gingivalis, T. forsythia e a coexistência de ambas em 24%, 56% e 18% dos pacientes avaliados, respectivamente. Nenhuma correlação significativa foi evidenciada entre os níveis de ambas as espécies, individualmente ou em conjunto, e a presença de sintomatologia dolorosa. O uso de T-RFLP na avaliação da estrutura das comunidades bacterianas revelou um total de 123 (endonuclease HhaI) e 122 (endonuclease MspI) fragmentos de restrição terminais (T-RFs) distintos, com médias de 20,8 e 20,0 T-RFs por elemento dentário, respectivamente. Aproximadamente 50% dos fragmentos detectados apresentaram-se, no máximo, em 2 pacientes, indicando uma alta variabilidade na composição microbiana. As análises de clusterização e de estatística multivariada não revelaram diferenças significativas nas comunidades bacterianas entre os grupos de estudo assintomático, sensível ao toque e sintomático. De modo geral, os resultados obtidos reiteraram o conceito de que a microbiota associada às infecções endodônticas é essencialmente polimicrobiana, altamente variável entre indivíduos, e constituída predominantemente por bactérias anaeróbias Gram-positivas do filo Firmicutes. As espécies P. gingivalis e T. forsythia, embora relativamente prevalentes nas infecções endodônticas, não apresentaram correlação significativa com o desenvolvimento de sintomatologia dolorosa. Por fim, a ausência de agrupamentos de perfis bacterianos quanto aos parâmetros sintomatológicos sugere que a estrutura das comunidades bacterianas intra-radiculares não possui influência significativa no desenvolvimento da dor de origem endodôntica / Abstract: The objective of the present study was to characterize the bacterial communities associated with endodontic infections by use of culture-independent molecular techniques. Overall, 34 intraradicular samples from teeth harboring endodontic infections were evaluated. 16S ribosomal DNA (16S rDNA) clone library analysis allowed the identification of 2 to 14 bacterial phylotypes (species) per tooth (mean= 9.6), with a total of 46 distinct phylotypes. Among the latter, 4 (9%) were considered previously unreported and further taxonomically classified as members of the order Clostridiales. Well-known endodontic representatives of Campylobacter, Eubacterium, Peptostreptococcus, Selenomonas, Treponema e Veillonella were detected, as well as members of less frequently reported genera, such as Burkholderia, Filifactor and Megasphaera. The application of the Real Time PCR technique permitted the detection of P. gingivalis, T. forsythia and a coexistence of both in 24%, 56% e 18% of the subjects, respectively. No significant correlations were evidenced among the levels of P. gingivalis and T. forsythia, individually or conjointly, and spontaneous endodontic pain. The use of T-RFLP in the analysis of bacterial community structures revealed a total of 123 (HhaI endonuclease) and 122 (MspI endonuclease) distinct terminal restriction fragments (T-RFs), with 20.8 and 20.0 mean T-RFs per tooth, respectively. Approximately 50% of the detected fragments were exclusive to one or two patients, indicating a high inter-subject variability in the bacterial assemblages. Cluster and multivariate statistical analyses did not demonstrate significant differences in the bacterial community profiles among the asymptomatic, tender to percussion and symptomatic study groups. Taken together, the results of this study reiterate the concept that the microbiota associated with endodontic infections is essentially polymicrobial, highly variable among individuals, and predominantly composed of Gram-positive anaerobic bacteria from the phylum Firmicutes. The species P. gingivalis and T. forsythia, although relatively prevalent in root canal infections, did not present significant correlations with the development of symptomatic features. Lastly, the absence of clusters of bacterial profiles according to symptomatic parameters suggests that the intraradicular bacterial community structures, as a whole, do not bear significant influence on the development of pain of endodontic origin / Doutorado / Microbiologia e Imunologia / Doutor em Biologia Buco-Dental

O charque é um produto cárneo tipicamente brasileiro, salgado e seco ao sol, ainda produzido de maneira artesanal. Durante sua produção há uma etapa de fermentação, realizada pela microbiota naturalmente presente na matéria-prima, o que dificulta a padronização do produto, e pode influenciar negativamente em suas características sensoriais e qualidade microbiológica. O controle da etapa de fermentação do charque seria uma alternativa para minimizar este problema e, neste contexto, as bactérias láticas produtoras de bacteriocinas se enquadram de forma interessante. A microbiota autóctone de charque inclui principalmente bactérias láticas e micro-organismos halofílicos e halotolerantes, sendo assim, este produto apresenta potencial como fonte para o isolamento de novas bactérias láticas produtoras de bacteriocinas. Assim, este trabalho teve por objetivo isolar e identificar culturas de bactérias láticas produtoras de bacteriocinas naturalmente presentes no charque, caracterizar parcialmente as bacteriocinas produzidas por essas culturas, avaliar seu potencial de aplicação neste produto para a melhoria de sua qualidade microbiológica e avaliar seu efeito na ecologia microbiana do charque, nas diferentes etapas de sua fabricação. Através da técnica de tripla camada em ágar foi isolada uma cepa de Lactococcus lactis subsp. lactis apresentando o gene codificador para nisina Z e com capacidade de inibir, in vitro, micro-organismos medianamente e altamente halotolerantes isolados de charque, além de outros micro-organismos deteriorantes e patogênicos importantes em alimentos, como Lactobacillus spp., Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus. A bacteriocina produzida pela cepa isolada neste estudo também possui características interessantes para sua aplicação na bioconservação de alimentos, como resistencia ao calor, presença de agente químicos e altos teores de NaCl, além de não ser afetada pelo pH. A aplicação dessa cepa em charque modelo resultou na redução de até 2 ciclos log na população de micro-organismos halotolerantes, indicando apresentar um potencial de aplicação como agente de bioconservação do produto. Os ensaios de avaliação da ecologia microbiana, empregando DGGE, indicaram que a fermentação natural do charque ocorreu com a participação de bactérias láticas dos gêneros Lactobacillus, Streptococcus, Lactococcus e de micro-organismos halotolerantes do gênero Staphylococcus. Além disso, os estudos referentes à dinâmica populacional demonstraram que a adição da cepa bacteriocinogênica ao charque não influenciou, de forma qualitativa, as populações presentes no produto. / Charqui is a Brazilian traditional meat product, salted and sun-dried, still manufactured without control of the fermentation step, which is performed by the indigenous microbiota. This fact interferes on the standardization of the product and can negatively affect the sensorial properties and microbiological quality. The application of a known microbiota would be an alternative to minimize this problem and the bacteriocin-producing lactic acid bacteria can can fit in this purpose. The charqui indigenous microbiota mainly includes lactic acid bactéria and halophilic and halotolerant microorganisms, therefore, this product presents a potencial as a source for the isolation of new bacteriocin-producing lactic acid bacteria. The aim of the present work was to isolate and identify bacteriocin-producing lactic acid bacteria from charqui, characterize the bacteriocins produced by the isolated culture, evaluate its potential as biopreservative in charqui and its influence on the microbial populations during the manufacture of the product. A bacteriocinogenic Lactococcus lactis subsp. lactis strain was isolated from charqui through the triple-layer agar technique. This strain produces a nisin-like bacteriocin capable to inhibit in vitro medium and highly halotolerant bacteria isolated from charqui and other food-borne pathogenic and spoilage microorganisms. The application of this strain for charqui manufacturing caused a reduction of up to 2 log in the halotolerant bacteria population, evidencing its potential application for charqui biopreservation. Studies in the populational dynamics using DGGE indicated that the presence of the bacteriocinogenic strain did not affect the microbial populations in the product.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Os manguezais sÃo ecossistemas costeiros que ocorrem em regiÃes de clima tropical e subtropical, sujeitos a aÃÃo das marÃs. SÃo regiÃes de extrema importÃncia para a reproduÃÃo de espÃcies, atuam como aparadores da linha da costa e possuem espÃcies vegetais endÃmicas, conhecidas como mangue. Os manguezais geralmente sÃo Ãreas bastante populosas, estando sujeitos a diversos impactos antrÃpicos, como a descarga de esgotos nÃo-tratados, o desmatamento das espÃcies vegetais e assoreamento dos rios. Esses impactos afetam as populaÃÃes de animais, vegetais e de micro-organismos habitantes dessas Ãreas, acarretando uma perda de diversidade desses organismos. Os micro-organismos do solo dos manguezais representam uma considerÃvel parcela das atividades de ciclagem de nutrientes e decomposiÃÃo de detritos, tendo fundamental importÃncia para o equilÃbrio dos ecossistemas. Entretanto, estudos de diversidade e estrutura dessas comunidades de micro-organismos em solos de manguezais sÃo ainda escassos pela dificuldade de cultivo desses seres em laboratÃrio. Com o avanÃo da biologia molecular, suas tÃcnicas de estudo de diversidade utilizando o gene do rRNA 16S, houve a oportunidade de se estudar comunidades microbianas que nÃo seriam acessadas por mÃtodos de cultivos tradicionais. Deste modo, este estudo visa investigar a estrutura e a diversidade das comunidades microbianas do solo da rizosfera de Rhizophora mangle do manguezal do Rio Pacoti, localizado na regiÃo metropolitana de Fortaleza, atravÃs da tÃcnica de Eletroforese em Gel de Gradiente Desnaturante (DGGE), assim podendo obter perfis de diversidade e caracterizar as comunidades microbianas habitantes do manguezal, compararando os dados obtidos com as variÃveis ambientais e caracterÃsticas do solo. Os resultados mostraram que as comunidades microbianas de solos do manguezal sÃo semelhantes em nÃmero de UTOs, mas diferem em composiÃÃo. As variÃveis fÃsico-quÃmicas e as caracterÃsticas do solo sÃo responsÃveis pelas diferenÃas na composiÃÃo e estrutura das comunidades microbianas, apesar de que o efeito rizosfÃrico determina a ocorrÃncia de muitas UTOs em comum entre os diferentes pontos de coleta. As anÃlises de diversidade das comunidades mostraram que estas estÃo em equilÃbrio por nÃo haver dominÃncia de UTOs e por apresentarem similaridades entre os pontos e perÃodos analisados. Em conclusÃo, os solos da rizosfera de Rhizophora mangle do manguezal do Rio Pacoti abrigam comunidades microbianas diversas, em equilÃbrio, que diferem em estrutura e composiÃÃo / Mangroves are coastal ecosystems which occur in tropical and subtropical regions, subjected to tidal action. These ecosystems are very important for species reproduction and act as shoreline protectors. Mangroves are usually highly populated areas and are exposed to various human impacts, such as the discharge of untreated sewage, deforestation and river silting. These impacts affect populations of animals, plants and microorganisms that inhabit these areas, causing a loss of diversity. The mangrove soil microorganisms represent a considerable portion of the activities of nutrient cycling and decomposition of waste with a fundamental importance for the ecosystem balance. However, studies focusing on the diversity and structure of microorganism communities in mangroves soils are still limited by cultivation techniques. With the advance of the molecular biology techniques, using the gene encoding the 16S subunit of the ribosomal RNA, the study of microbial communities that would not be accessed by traditional methods of cultivation was enabled. Thus, this study aims to investigate the structure and diversity of soil microbial communities from the rhizosphere of Rhizophora mangle from the Pacoti River, located in the metropolitan region of Fortaleza, using Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE), obtaining diversity profiles and characterizing the mangrove microbial communities and to compare it to the data obtained from the environmental variables and soil characteristics. Results showed that the mangrove soils microbial communities are similar in number of OTUs, but differ in composition. The physical and chemical variables and soil characteristics are responsible for the differences in the microbial communities‟ composition and structure, although the rhizosphere effect determines the occurrence of various OTUs in common among the sampling sites. The communities‟ diversity analysis showed that they are in balance due to the fact that there is no dominance of OTUs and the communities present spatial and temporal similarities. In conclusion, the Rhizophora mangle rhizosphere soils of the Pacoti River mangrove harbor diverse and stable microbial communities that differ in structure and in composition

Os Espodossolos são os solos de maior ocorrência na planície costeira do litoral do Estado de São Paulo e são caracterizados pela presença de um horizonte espódico (Bh ou Bhm). Poucas são as informações relacionadas à gênese destes solos em regiões tropicais, assim como da composição química da matéria orgânica (MO) nos mesmos e da influência dos micro-organismos em sua formação. É possível que micro-organismos envolvidos na degradação seletiva da MO sejam importantes para a gênese de Espodossolos, como observado anteriormente em Espodossolos de Bertioga e Ilha Comprida. O primeiro estudo teve como objetivo avaliar a variação espacial da estrutura das comunidades e a abundância de bactérias e fungos em três perfis de Espodossolos sob drenagem intermediária, nos diferentes horizontes e nas manchas brancas através de PCR-DGGE e quantificação por qPCR dos genes rRNA 16S de bactérias e ITS de fungos. O segundo estudo teve como objetivo avaliar a variabilidade espacial das comunidades de bactérias nos horizontes e nas manchas brancas de Espodossolos sob três regimes de drenagem, e determinar se a diversidade genética e estrutura das comunidades de bactérias estão associadas à composição molecular da MO nessas regiões, através do sequenciamento massivo da região V4 do gene do rRNA 16S de bactéria e análise de compostos orgânicos por pirólise-GC/MS. As estruturas das comunidades bacterianas, determinada por PCR-DGGE, nos diferentes horizontes de cada perfil foram mais similares entre si do que nos mesmos horizontes em diferentes perfis de Espodossolos. A estrutura das comunidades fungos não apresentou diferenças significativas, independente da localidade do perfil e profundidade dos horizontes. A abundância de cópias do gene rRNA 16S e região ITS, determinada por qPCR, foi maior no horizonte A do que no horizonte Bh, para os três perfis de Espodossolos estudados. Apesar de não haver diferenças significativas na estrutura das comunidades, grupos específicos de bactérias e fungos podem estar envolvidos na degradação seletiva da matéria orgânica nos diferentes horizontes, bem como nas manchas brancas e suas adjacências. A estrutura das comunidades de bactérias, determinada por sequenciamento massivo do gene rRNA 16S, nos horizontes mais superficiais (A e AE) foi distinta daquela observada nos horizontes mais profundos (EB, BE e Bh). Porém, as comunidades bacterianas nas manchas brancas e suas regiões adjacentes foram mais similares entre si, do que em relação as comunidades bacterianas nos horizontes, em todos os perfis analisados, independente do regime de drenagem. Acidobacteria, Proteobacteria e Actinobacteria foram os filos mais abundantes nos solos estudados. Actinobacteria e Alphaproteobacteria mostraram associação positiva com moléculas orgânicas derivadas da pirólise da lignina, as quais foram mais abundantes nos horizontes superficiais (A e AE), enquanto Acidobacteria mostrou associação positiva com compostos mais recalcitrantes encontrados em horizontes mais profundos (Bh), sugerindo um papel específico e diferenciado de cada grupo bacteriano na degradação de compostos orgânicos específicos. Os resultados desses estudos sugerem que grupos bacterianos específicos podem estar envolvidos na gênese de Espodossolos através da degradação de compostos orgânicos específicos em diferentes horizontes. / Podzols are highly frequent soils in the coastal plains of the São Paulo State, and are characterized by the presence of a spodic horizon (Bh or Bhm). Studies on the pedogenetic processes in Podzols of tropical regions are scarce, as well as studies on the molecular characterization of their organic matter (OM) and on the microorganisms involved in their genesis. It is possible that microorganisms involved in the selective degradation of the soil OM are important for the genesis of Podzols, as previously observed in Podzols of Bertioga and Ilha Comprida. The aim of the first study was to evaluate the spatial variation of the community structure and abundance of bacterial and fungi in the different horizons, bleached mottles and their immediate vicinity of three Podzol profiles under intermediary drainage regime, using PCR-DGGE and qPCR of the bacterial rRNA 16S gene and fungal ITS region. The aim of the second study was to determine the spatial variability of the bacterial communities in the horizons and bleached mottles of Podzols under three drainage regimes, and whether the bacterial genetic diversity and community structure were associated to the molecular OM composition, using high-throughput sequencing of the V4 region of the bacterial 16S rRNA gene and analyses of organic compounds by pyrolysis GC/MS. The structure of bacterial communities, determined by PCRDGGE, in the different horizons of each soil profile were more similar to each other than in the same horizons of different soil profiles. The fungal community structures did not show significant differences, independent of the soil profile location and horizons depth. Abundance of copies of the bacterial 16S rRNA gene and fungal ITS region, determined by qPCR, was higher in the A horizon than in the Bh horizon, for the three Podzol profiles studied. Even though there were no significant differences in community structures, specific groups of bacteria and fungi may be involved in the selective degradation of organic matter in different horizons, bleached mottles and their immediate vicinity. The bacterial community structures, determined by highthroughput sequencing of the 16S rRNA gene, in the surface horizons (A and AE) were distinct of that in the deeper horizons (EB, BE and Bh). However, the bacterial community structures in the bleached mottles and their immediate vicinity were more similar to each other than to the community structures in the horizons, in all profiles studied, regardless of the drainage regime. Acidobacteria, Proteobacteria and Actinobacteria were the most abundant phyla in the soils studied. Actinobacteria and Alphaproteobacteria showed a positive relationship organic compounds derived from lignin degradation, which were more abundant in the surface horizons (A and AE), whereas Acidobacteria showed a positive relationship with more recalcitrant compounds detected in deeper horizons (Bh), suggesting a specific and distinct roles of each bacterial group in the degradation of specific organic compounds. The results of these studies suggest that specific bacterial groups may be involved in the genesis of Podzols by degrading specific organic compounds in different horizons.

A microbiota intestinal é um ecossistema complexo que geralmente vive em harmonia com seu hospedeiro. É essencial para o desenvolvimento e funcionamento adequado do sistema imunológico da mucosa durante o início da vida, um processo que atualmente é conhecido por ser importante para a imunidade de adultos. A microbiota intestinal compreende aproximadamente 1000 espécies, das quais 80% não são cultiváveis. Tendo em vista a importância de se conhecer a microbiota humana e a utilização da ferramenta da construção da biblioteca genômica RNAr 16S ser relativamente recente, esse estudo tem como objetivo analisar diferentes protocolos para avaliar o uso desta ferramenta para o estudo da microbiota intestinal humana. Para a realização dos ensaios experimentais, o DNA extraído de fezes de seis crianças, em diferentes faixas etárias, foi utilizado para a criação de um pool, o qual foi utilizado nos ensaios de PCR. As bibliotecas RNAr 16S foram construídas utilizando 2 pares de iniciadores bactéria-específicos 27F-1492R e 63F-1387R, variando o tempo de desnaturação inicial de cada reação de amplificação do gene RNAr 16S entre 5 e 10 minutos, e 1 par de iniciadores 341F-518R. Os clones foram selecionados aleatoriamente, parcialmente sequenciados e analisados com base em banco de dados do gene RNAr 16S. A diversidade da microbiota foi menor quando os iniciadores 63F-1387R foram utilizados, em comparação aos resultados dos iniciadores 27F-1492R, no entanto, apenas o par de iniciadores 63F-1387R identificou Bifidobacterium sp., gênero importante para o desenvolvimento da microbiota intestinal humana. Não houve diferenças significativas na diversidade quando o tempo de desnaturação inicial da reação de PCR foi estendido para 10 minutos. Com o uso do par de iniciadores 341F-518R mostrou uma diversidade satisfatória, uma maior riqueza, quando comparada com os outros pares de iniciadores e detectou a presença de Bifidobacterium sp. Os dados obtidos sugerem que mais de um par de iniciadores deve ser empregado para o estudo da microbiota fecal quando se utilizar a biblioteca de RNAr 16S como ferramenta. / The intestinal microbiota is a complex ecosystem that usually lives in harmony with its host. It is essential for the development and proper functioning of the mucosal immune system during beginning of the life, a process that is currently known to be important for overall immunity of adults. The intestinal microbiota comprises about 1000 species, 80% of which are not cultivable. Given the importance of understanding the human microbiota and that the use of the tool library construction genomic 16S rRNA is relatively recent, this study aims to analyze different protocols to evaluate the use of this tool to study of the human intestinal microbiota. To perform the experimental tests, the DNA extracted from feces of six children, in different age groups, was used for the creation of a pool, which was used in the PCR assays. The 16S rRNA libraries were constructed using 2 pairs of primers specific-bacterium 27F-1492R and 63F-1387R, varying the denaturation time of each initial amplification reaction between 5 and 10 minutes, and the pair of primers 341F - 518R.The clones were randomly selected, partially sequenced and analyzed based on database 16S rRNA gene. The diversity of the microbiota was lower when the primers 63F - 1387R were used when compared with the results of the primers 27F - 1492R. However, only the pair 63F - 1387R was able to identified Bifidobacterium spp., important genus for the development of the microbiota from human gut. No significant differences in diversity were observed when the time of initial denaturation of the PCR reaction was extended to 10 minutes. By using the pair of primers 341F - 518R a satisfactory diversity, with detection of Bifidobacterium spp., and greater richness were observed, compared with the other pairs of primer. The data suggests that more than one pair of primers should be used for the study of fecal microbiota when using the library of 16S rRNA as a tool.

Dans la nature, les relations symbiotiques sont très répandues, et d’une importance écologique fondamentale. Les animaux sont apparus, ont évolué et vivent maintenant constamment associés avec une multitude de micro-organismes. Parmi les différents types de symbioses existantes, celles liant le microbiote et son hôte occupent une place centrale et équilibrée, basée sur des relations commensales ou mutualistes entre les partenaires. Ce microbiote est de plus en plus étudié, notamment en raison du rôle crucial qu’il joue dans la santé animale ainsi que dans le développement de pathologies. Dans cette effort de recherche, Drosophila melanogaster représente un modèle de choix, grâce à la facilité de générer et maintenir des lignées de mouches axéniques, ainsi que de les réassocier avec une communauté microbienne définie.L’association de la drosophile avec l’un des ses commensaux naturels, Lactobacillus plantarum, a permis de révéler l’effet promoteur de croissance de cette bactérie. En cas de carence nutritionnelle, des larves associées avec L. plantarum se développent beaucoup plus rapidement que leurs semblables axéniques. L’ajustement du développement en fonction des conditions environnementales est cependant crucial pour la formation d’un individu à la santé optimale, et dans ce cas les individus grandissent plus vite alors que les conditions nutritionnelles sont pauvres. Nous avons donc cherché à déterminer si ce qui semble être un avantage au stade larvaire pouvait se révéler délétère pour les stades suivants et avoir un effet néfaste sur les mouches adultes. Nous avons montré que L. plantarum est bénéfique pour D. melanogaster tout au long du cycle de vie de la mouche et permet l’émergence précoce d’adultes matures et fertiles sans impact négatif sur leur santé et leurs performances. De plus, dans certaines conditions, cette souche commensale entraîne une augmentation de la durée de vie de mâles nutritionnellement carencés.Des études plus larges analysant l’interaction de la drosophile avec plusieurs espèces bactériennes peuvent informer sur la dynamique d’un microbiote de mouche. En effet, au sein de la niche environnementale, les bactéries sont échangées entre l’animal et son substrat nutritif, et ces transferts réciproques pourraient altérer la composition de la communauté. Nous avons étudié cette question en utilisant un microbiote naturel, et avons observé un haut degré de similitude entre les bactéries associées avec les mouches et la composition de la communauté bactérienne de la nourriture, illustrant le caractère stable de l’association du microbiote de la drosophile avec la population de mouches au sien de la niche.Ces résultats illustrent le pouvoir du modèle drosophile pour l’étude des interactions entre les animaux et leur microbiote, qui permet de déchiffrer la dynamique des communautés de bactéries commensales ainsi que leur impact sur la physiologie animale. / In nature, symbiotic relationships are widespread, and of paramount ecological importance. Animals have appeared, evolved, and are now living constantly associated with a variety of microorganisms. In the spectrum of different symbioses types, the microbiota occupies a central and balanced part by establishing commensalistic or mutualistic relationships with its host. Over the last years, the microbiota has been extensively studied given the crucial role it plays in animal health and disease. In this research effort, Drosophila melanogaster represents a fruitful model, thanks to the ease to generate and maintain axenic flies, and the simplicity of re-associating them with a defined microbial community.The association of Drosophila with one of its natural commensals, Lactobacillus plantarum, revealed a growth-promoting effect mediated by this bacterial species. In case of nutrient scarcity, larvae associated with L. plantarum develop twice faster than the germ-free ones. However, adjusting development to environmental cues is key to organismal fitness, and yet here animals are growing fast even though the nutritional conditions are poor. We thus questioned whether what seems like an advantage could in turn be deleterious at later stages, and adversely impact adult fitness. We showed that L. plantarum is a true beneficial partner for D. melanogaster throughout the fly life cycle. Indeed, it allows the precocious emergence of mature and fertile adults without fitness drawbacks, and in certain conditions, this commensal can even increase the lifespan of nutritionally challenged males.Broader studies assessing the interaction of Drosophila with several bacterial species can inform about the dynamics of a fly microbiota. Indeed, in the environmental niche bacteria are transferred between the fly and its nutritive substrate, and these reciprocal transfers could alter the composition of the community. We addressed this question using a wild-derived microbial community and observed a high degree of similarity between the bacteria associated with the flies and the composition of the community in the diet, illustrating the stable association of the Drosophila microbiota with the fly population in the niche.Altogether these results emphasize the power of the Drosophila model in the study of the relationships between animals and their microbiota, which allows deciphering the dynamics of commensal bacterial communities and their impact on animal physiology.

Demodex est un genre d’acariens dont deux espèces sont connues pour coloniser la peau de l’homme : Demodex folliculorum et Demodex brevis. Leur implication dans le développement de la rosacée reste controversée. Cette maladie est caractérisée par une inflammation chronique de la peau et est définie en quatre sous-type majeurs : la rosacée érythémato-télangiectasique (ETR), la rosacée papulopustuleuse (PPR), la rosacée phymateuse et la rosacée oculaire. Certains pensent que le rôle des acariens est principalement d’exacerber une inflammation déjà enclenchée. Toutefois, l’isolation par culture d’un Bacillus oleronius à partir du broyat d’un Demodex de patient atteint de rosacée papulopustuleuse ont remis sur le devant de la scène le rôle de l’acarien en tant que vecteur de bactéries pathogènes. Le but de notre étude était de décrire le microbiote associé au Demodex par clonage du gène de l’ARN ribosomal 16S afin d’identifier par la suite d’éventuelles différences en fonction du statut de l’hôte (ETR, PPR ou sain). Le microbiote décrit présentait une diversité jusqu’alors insoupçonnée. Une partie des espèces identifiées n’avaient jamais été rapportées chez l’homme, pouvant donc correspondre au microbiote spécifique de l’acarien. Il serait composé comme d’une majorité de Protéobactéries. De manière intéressante, les proportions des phyla majeurs étaient différentes en fonction du groupe étudié. De plus, il semblerait que certaines espèces soient spécifiques des Demodex collectés chez des patients atteints de rosacée. Par exemple, Bartonella quintana n’a été détectée qu’à partir de Demodex d’une patiente atteinte de rosacée érythémato-télangiectasique. / Demodex is a genus of mites comprising two species known to colonize human skin: Demodex folliculorum and Demodex brevis. Their role in the pathogenesis of rosacea remains controversial. Rosacea is defined by a chronic inflammation of the skin and four main subtypes are defined : erythematotelangiectasic rosacea (ETR), papulopustular rosacea (PPR), phymatous rosacea and ocular rosacea. Mites are thought to be only involved in the exacerbation of a pre-existing inflammation. The growth of Bacillus oleronius from a crushed Demodex mite collected on a PPR patient gave rise to a new hypothesis that the mite is actually the vector of pathogenic bacteria. Present study aimed at describing the microbiote associated with Demodex mites by a 16S rRNA clone library approach. This allowed us to compare the obtained bacterial communities according to the group of patients the mites were collected from (erythematotelangiectasic rosacea, papulopustular rosacea or healthy subjects). The microbiota described here revealed an unexpected diversity. Part of the identified species had never been reported on human beings and could thus represent the microbiota specific to Demodex. As in many arthropods, this microbiota was predominantly composed of Proteobacteria. Interestingly, the proportion of the main phyla Proteobacteria, Firmicutes and Actinobacteria differed according to the host status. Though, some species appeared to be specific to Demodex collected from patients with erythematotelangiectasic rosacea or papulopustular rosacea. Among them, we identified Bartonella quintana only from a mite collected on a patient with erythematotelangiectasic rosacea.

Orientador: Valéria Maia Merzel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T08:23:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GonzalesLimache_ElmerErasmo_M.pdf: 2196065 bytes, checksum: 46f92b130d253afebe31e1385f5a430b (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A água residuária da extração de petróleo é altamente salina e contém uma mistura complexa de hidrocarbonetos, muitos dos quais são altamente tóxicos. Com o aumento da preocupação em preservar o meio ambiente, as tecnologias baseadas em processos biológicos para o tratamento das águas de efluentes estão recebendo atenção especial por serem mais econômicas e versáteis. No entanto, tais processos são influenciados por fatores, tais como: pH, temperatura, salinidade e pressão. Condições extremas destes fatores podem matar ou inibir espécies que não estejam adaptadas. O presente trabalho teve como objetivos identificar e caracterizar 141 bactérias isoladas de águas de produção e lodos ativados do Terminal Marítimo Almirante Barroso (TEBAR-SP) utilizando técnicas de taxonomia molecular, e avaliar o potencial de biodegradação frente a distintos hidrocarbonetos do petróleo, sob condições de hipersalinidade. O DNA genômico extraído de todos os isolados foi utilizado em reação de PCR para amplificação do gene que codifica para o RNAr 16S. O sequenciamento e a análise filogenética do gene RNAr 16S revelaram que estes isolados pertenciam a 20 gêneros distintos, Idiomarina (48), Halomonas (32), Marinobacter (20), Modicisalibacter (3), Arhodomonas (2), Vibrio (1), Pseudoalteromonas (1), Shewanella (1), Alcanivorax (3), Nitratireductor (2), Marispirillum (2), Thioclava (1), Martelella (2), Pusillimonas (2), Brevibacterium (6), Dietzia (3), Rhodococcus (2), Bacillus (2), Staphylococcus (2) e Salegentibacter (4). O método de tipagem molecular RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) foi utilizado para diferenciar os isolados em nível infra-específico, permitindo identificar 49 perfis genéticos diferentes entre os 141 isolados. Os resultados obtidos no presente estudo demonstraram uma alta diversidade taxonômica da fração cultivada da comunidade de bactérias aeróbias presente em águas de produção e lodos ativados, assim como uma alta capacidade dos isolados para suportar concentrações elevadas de salinidade. A habilidade dos isolados para degradar hidrocarbonetos sob condições de hipersalinidade foi avaliada por cromatografia gasosa. Os resultados evidenciaram a preferência das bactérias pela biodegradação de hidrocarbonetos aromáticos / Abstract: The wastewater from oil extraction is highly saline and contains a complex mixture of hydrocarbons, many of which are highly toxic. With the increasing concern to preserve the environment, technologies based on biological processes for the treatment of wastewater are receiving special attention, since they are more economical and versatile, however, such processes are influenced by factors such as pH, temperature, salinity and pressure. Extreme conditions of these factors can kill or inhibit species not adapted to such environments. This study aimed to identify and characterize 141 bacteria isolated from production water and activated sludge derived from Ferry Terminal Almirante Barroso (TEBAR-SP) using molecular taxonomy techniques, and to evaluate the potential for biodegradation of distinct oil hydrocarbons under hypersaline conditions. Genomic DNA extracted from all isolates were used in PCR reactions for amplification of the gene coding for 16S rRNA. The sequencing and phylogenetic analysis of the 16S rRNA gene revealed that these isolates belonged to the following 20 different genera: Idiomarina (48), Halomonas (32), Marinobacter (20), Modicisalibacter (3), Arhodomonas (2), Vibrio (1), Pseudoalteromonas (1), Shewanella (1), Alcanivorax (3), Nitratireductor (2), Marispirillum (2), Thioclava (1), Martelella (2), Pusillimonas (2), Brevibacterium (6), Dietzia (3), Rhodococcus (2), Bacillus (2), Staphylococcus (2) and Salegentibacter (4). The molecular typing method RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) was used to differentiate isolates at the infra-specific level, allowing the identification of 49 different genetic profiles out of 141 isolates. The results obtained in this study demonstrated a high taxonomic diversity of the cultivated fraction of the aerobic bacterial community present in production waters and activated sludge, as well as a high capacity of the individual members to support high levels of salinity. The ability of the isolates to degrade hydrocarbons under hypersaline conditions was evaluated by gas chromatography. The results showed the preference of bacteria by biodegradation aromatic hydrocarbon compounds / Mestrado / Genetica de Microorganismos / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Flera olika arter av mjölksyrabakterier som ingår i släktena Lactobacillus och Bifidobacterium har hittats hos bin och i deras honung. Idag finns ingen effektiv metod för identifiering av bakterierna. Syftet med detta projekt är att utveckla en metod för snabb identifiering genom att hitta lämpliga primers till olika mjölksyrabakterier och därmed få fram en Polymeraskedjereaktion (PCR) metod. Ribosomal ribonukleinsyra (rRNA) generna eller 16S-23S rRNA intergenic spacer region (ISR) används ofta vid design av primers, som därefter används i PCR för att identifiera olika bakterier. Deoxiribonukleinsyra (DNA) visualiseras i agarosgelen med hjälp av SYBRgreen I som fluorescens på ultraviolett (UV)-ljusbord. I detta projekt har 16S rRNA och 16S-23S rRNA ISR amplifierats i enkel PCR och multiplex PCR och visualiserats i agarosgel i försök att identifiera mjölksyrabakterierna. 16S rRNA har visat sig ha mycket liten variation mellan bakterierna och ansågs därför inte lämplig att använda för identifiering av närbesläktade arter. 16S-23S rRNA ISR visade större variation, fram för allt mellan lactobacillerna och bifidobakterierna. Gruppering av bakterierna med hjälp av multiplex PCR gjordes med viss framgång, med undantag av några bakterier som inte hamnade i den förväntade gruppen. Dock behövs fler försök för att stödja dessa resultat. / Several different lactic acid bacterium (LAB) species from the genera Lactobacillus and Bifidobacterium was discovered in bees and in their honey. Today there is no rapid and reliable method to identify these LAB. Therefore a rapid polymerase chain reaction (PCR) method to identify the LAB is needed. The aim of this project is to find primers suitable for the different LAB. Ribosomal ribonucleic acid (rRNA) genes or 16S-23S rRNA intergenic spacer region (ISR) are often used to designing of primers followed by PCR assays, for identification of different bacteria. To visualize deoxyribonucleic acid (DNA) in agarose gels, SYBRgreen I was used as fluorescence and then viewed under ultraviolet (UV) light. In this project the 16S rRNA and 16S-23S rRNA ISR was used as a target in a PCR and a multiplex PCR amplification. The PCR product was analyzed in agarose gel in an attempt to identify the LAB. 16S rRNA sequence have to little variation and is not suitable to identify closely related species. 16S-23S rRNA ISR sequence exhibits greater variations, especially between Lactobacillus and Bifidobacterium. Differentiation of the bacteria into groups by multiplex PCR was done with good result, except for some of the bacteria that did not end up in the expected group. More studys is needed to support these results.

The intestinal microbiota is composed of up to 100 trillion microorganisms of which bacteria are overwhelming majority. The microbiota affects the development of the immune system, defence against pathogens, host nutrition, vitamin synthesis or fat storage and its composition is changing throughout life. Some studies point to an association between microbiota composition and the development of inflammatory bowel disease. One of the treatment options is anti-TNFα antibodies therapy, which uptake or antagonize the TNFα cytokine that otherwise mediates inflammation in the intestinal mucosa. The aim of the thesis was to examine how this treatment affects the composition of the intestinal bacteriome in paediatric patients with Crohn's disease, and to find specific bacterial taxa, whose abundance changes during the treatment. By inclusion of patients with juvenile idiopathic arthritis, also treated with anti-TNFα, the study aims to discern specific effects of therapeutically induced intestinal restitution (observable in patients with Crohn's disease) from general effects of anti-TNFα therapy. Stool samples from healthy children were used to determine "healthy" bacteriome. The composition of the bacteriome was studied by profiling the variable region of the V4 gene of 16S rDNA from patients stool samples...