L'enzyme étudiée est la glutamyl-ARNt synthetase (GluRS) de la bactérie Escherichia coli. Son activité consiste principalement à charger l'acide glutamique sur l'ARNtGlu. Cette GluRS se compose de 5 domaines structuraux, dont les deux derniers (#4 et 5) situés dans la partie C-terminale ont été acquis durant l'évolution et sont responsables de la reconnaissance de la boucle de l'anticodon de l'ARNtGlu. Le domaine 4 est lié au domaine 5 par une charnière mobile (4-5) permettant à ce dernier de s'incliner et de s'adapter à l'anticodon de l'ARNtGlu (Nureki et al., 1995). Cette GluRS bactérienne, qui joue un rôle essentiel dans la biosynthèse des protéines, est considérée comme une nouvelle cible de l'antibiothérapie grâce à l'existence d'analogues du glutamyl-AMP qui inhibent plus des GluRS bactériennes que la GluRS cytopiasmique des mammifères (Balg et al., 2007). La première partie de ce projet consiste à étudier le rôle de la charnière 4-5 sur l'activité de la GluRS en produisant par mutagenèse dirigée du gène gltX de E. coli des variants E366A, E455R et D333A, altérés dans les résidus qui pourraient influencer les orientations relatives des domaines 4 et 5. Les propriétés cinétiques de ces variants dans la réaction de formation du glutamyl-ARNt montrent qu'il n'y a pas d'effet majeur de ces substitutions sur les Km sauf pour D333A. La constante de spécificité de l'enzyme sauvage reste plus grande que celle des variants ce qui suggère que la flexibilité de la charnière n'est pas grandement affectée par la substitution d'un seul de ces résidus. Accidentellement, un variant double charnière (#dc) a été obtenu dont le Km pour l'ARNtGlu est 7,7 fois plus grand que celui de la GluRS sauvage, et dont la constante de spécificité est 15 fois plus faible. Ce résultat suggère que la longueur de la charnière a peut-être autant d'influence que la nature de ces résidus pour le bon fonctionnement de la GluRS. La deuxième étape du projet est de tester l'hypothèse selon laquelle la flexibilité de la charnière 4-5 de la GluRS est importante pour l'activité catalytique de cette enzyme. Des formes tronquées de ces variants ne contenant que les 2 derniers domaines 4 et 5 ont été surproduites et purifiées pour la mesure de la flexibilité de la charnière 4-5 par résonance magnétique nucléaire (RMN). Une analyse préliminaire de la GluRS tronquée sauvage par RMN a montré qu'elle est bien repliée. Notre étude structure-fonction de la charnière 4-5 facilitera le design rationnel de nouveaux inhibiteurs plus efficaces de la GluRS. Ceux-ci pourraient être des composés de départ (« lead compounds ») pour la conception d'un nouvel antibiotique.

Thesis (Ph. D.)--University of Missouri--Columbia, 2003. / "May 2003." Typescript. Vita. Includes bibliographical references (leaves 152-162).

The prevalence and antibiotic resistant profiles of shiga-toxin producing Escherichia coli 0157 strains isolated from faeces samples of cattle, pigs and human stool samples were determined. The strains were further characterised by molecular methods for the presence of shiga-toxin virulence genes and antibiotic resistant genes. Seventy-six Escherichia coli 0157 strains were isolated and the prevalence was higher among E. coli isolated from faeces from pigs (44.2% to 50%) than those from cattle faeces (5.4% to 20.0%) or human stool samples (7 .5%). On testing E. coli 0157 isolates for their resistance to 9 antimicrobial agents, multiple antibiotic resistance (MAR) was observed in all of the isolates arising from resistance to three or more antibiotics. Seventy (92.1 %) of the E. coli 0157 isolated from humans, cattle and pigs were resistant to tetracycline. 73 (96.1 %) were resistant to sulphamethoxazole, 63 (82.9%) were resistant to erythromycin. 40 (52.6%) were resistant to streptomycin and 26 (34.2%) were resistant to ampicillin. The highest frequency of resistance was observed among the human isolates (n=3 ), where 3 (I 00%) of the isolates were resistant to tetracycline, sulphamethoxazole, erythromycin and ampicillin. Furthermore, among the pig isolates (n=60), 58 (96. 7%) were resistant to tetracycline, 57 (95%) were resistant to sulphamethoxazole, 47 (78.3%) were resistant to erythromycin. 38 (63.3%) were resistant to streptomycin and 22 (36. 7%) were resistant to ampicillin. The MAR phenotypes S-Smx-T-E, Smx-T-Ap and Smx-T-E were the dorminant phenotypes among the E. coli 0157 isolated from the faeces samples of communal pigs in 30.4%, 21 .7% and 17.4% of these isolates, respectively. However, phenotypes Smx-T -E and S-Smx-T-E-Ne were identified at I6.2% and 10.8%, respectively within the isolates obtained from commercial pig faeces. The phenotype Smx-T-E was the only MAR phenotype identified among the E. coli 0157 isolated from the faecal samples of commercial cattle at Lichtenburg. Furthermore, MAR phenotypes Smx-T-E-C, K-S-Smx-T-E, S-Smx-T-E and Smx-T-E-Ap were obtained at 25%, respectively for the isolates obtained from communal cattle at Mogosane while Smx-T-E-Ap was the dorminant (66.7%) phenotype among the isolates of human origin. The phenotype Smx-T fom1ed the basis of all the MAR phenotypes obtained and this was similar to the percentage antibiotic resistance data. The distribution of the resistant determinants for tetracycline was determined by PCR analysis in resistant isolates. A tetB gene was detected in E. coli 0157 of pig origin. Based on the characterisation of 30 isolates for the presence of STEC virulence genes by PCR, 18 (60%) possessed the hlyA gene, 7 (23.7%) possessed the eae gene and 5 ( 16. 7%,) harboured both genes. The average MAR indices for pig, cattle and human E. coli 0157 isolates were 0.4n2, 0.3419 and 0.4814, respectively. Among the cattle isolates, the group MAR index was highest for the communal (Mogosane) population while the values for the commercial populations at Lichtenburg and Rustenburg were 0.33 and 0.22, respectively. £. coli 0157 isolated from pigs revealed MAR index results that were 0.508 and 0.415 for the commercial and communal populations respectively and 0.1851 for the E. coli control strains. Characterisation by cluster analysis to determine the commonness and resolve differences between the E. coli 0157 isolated from the Various sources revealed a close association between pig (Tlapeng and Mareetsane), cattle (Mogosane) and human isolates. Interestingly, E. coli 0157 isolated from pigs occurred at the highest frequency in all the clusters. which suggested their role in the dissemination of resistant determinants. / MSc. (Agric.) North-West University, Mafikeng Campus, 2006

Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2009. / Title from first page of PDF file. Includes vita. Includes bibliographical references (p. 111-127).

Thesis (M.S.) -- University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas, 2005. / Embargoed. Vita. Bibliography: 81-88.

A bactéria Escherichia coli é responsável por perdas econômicas significativas mundialmente, incluindo-se aquelas que ocorrem na produção avícola. O controle e a prevenção da colibacilose aviária são complexos, pois envolve a distinção de isolados que comumente habitam o trato gastrointestinal das aves daquelas consideradas patogênicas. Embora tenha sido assumido que a maioria dos isolados não possui potencial zoonótico, estudos recentes têm sugerido que isolados isoladas de humanos e de aves poderiam compartilhar o maquinário genético necessário para causar a doença no hospedeiro. Desta forma, os animais de produção poderiam atuar como reservatórios de estirpes potencialmente patogênicas para humanos. O objetivo deste trabalho foi realizar a caracterização molecular em grupos filogenéticos de E. coli isoladas de aves (APEC) e de humanos (UPEC) e propor um futuro acompanhamento da flutuação da patogenicidade dos isolados APEC em planteis avícolas. Foram selecionadas 450 isolados UPEC e 460 APEC para classificação em quatro grupos filogenéticos (A, B1, B2 e D) através de um protocolo de multiplex-PCR. Estes resultados foram comparados com a presença ou ausência de 38 genes associados à virulência e com o índice de patogenicidade in vivo estabelecido para cada isolado em estudo anterior. Em relação aos isolados APEC, 31,1% foram classificadas no grupo D, 25,2% no grupo B2, 24,1% no grupo B1 e 19,6% no grupo A. Entre os isolados UPEC, 53,6% das foram classificadas no grupo B2, 25,3% no grupo D, 15,1% no grupo A e apenas 6,0% no grupo B1. Os isolados virulentos geralmente classificam-se no grupo B2, porém algumas podem ser classificadas no grupo D. Enquanto que os isolados comensais em geral pertencem aos grupos A e B1. Observou-se associação entre determinados genes e os grupos filogenéticos, tanto para isolados APEC quanto UPEC. Observou-se diferença significativa entre os índices de patogenicidade conforme a fonte de isolamento, sendo que os isolados de lesões apresentaram os maiores índices. Também foi observada uma associação direta entre os índices de patogenicidade obtidos in vivo e os grupos filogenéticos. Os isolados do grupo B2 e D apresentaram maiores índices em relação aos isolados B1 e A. Uma vez que a distribuição dos isolados APEC nos grupos filogenéticos apresentou associação significativa com a patogenicidade, o multiplex-PCR torna-se uma importante ferramenta disponível para o screening da patogenicidade das amostras isoladas na cadeia avícola. / Escherichia coli is responsible for significant economic losses, including those occurring in poultry production. The control and prevention of avian colibacillosis are complex because it involves the distinction of pathogenic strains and those that are commonly found in the gastrointestinal tract flora of health birds. Although it has been assumed that most strains do not have zoonotic potential, recent studies have suggested that strains isolated from humans and poultry could share the genetic machinery needed to cause the disease in the host. Therefore, production animals could act as reservoirs of strains potentially pathogenic to humans. The aim of this study was to carry out the molecular characterization in phylogenetic groups of strains of E. coli isolated from poultry (APEC) and humans (UPEC), and to propose a future monitoring of the pathogenicity of APEC strains in poultry farms. A total of 450 UPEC and 460 APEC strains were selected for classification into four phylogenetic groups (A, B1, B2 and D) using a multiplex-PCR protocol. These results were compared with the presence or absence of 38 virulence-associated genes and the in vivo pathogenicity index established for each strain in a previous study. Regarding the APEC strains, 31.1% were classified in group D, 25.2% in group B2, 24.1% in group B1 and 19.6% in group A. Among the UPEC strains, 53.6% were classified in group B2, 25.3% in group D, 15.1% in group A and only 6.0% in group B1. Virulent strains are generally classified in group B2, but some may be classified in group D. While commensal isolates generally belong to groups A or B1. It was observed an association between certain genes and phylogenetic groups, both for APEC and UPEC strains. A significant difference was observed among pathogenicity indices according to the source of isolation, and the strains isolated from lesions presented the highest indices. A direct association between pathogenicity indices obtained in vivo and phylogenetic groups was also observed. Strains of groups B2 and D showed higher indices compared to strains from B1 and A. Since the distribution of APEC strains in phylogenetic groups showed a significant association with pathogenicity, multiplex-PCR becomes an important tool available for screening pathogenicity of the isolated samples in the poultry chain.

Submitted by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2016-10-19T12:25:32Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_BCM_AssmaaElKhal.pdf: 1644167 bytes, checksum: 7bb691d3e4aacbab44aea2489c898875 (MD5) / Approved for entry into archive by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2016-10-19T12:38:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_BCM_AssmaaElKhal.pdf: 1644167 bytes, checksum: 7bb691d3e4aacbab44aea2489c898875 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:38:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_BCM_AssmaaElKhal.pdf: 1644167 bytes, checksum: 7bb691d3e4aacbab44aea2489c898875 (MD5) / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil / O crescente surgimento de resistência bacteriana aos antibióticos convencionais é um grave problema que precisa ser enfrentado, seja pela descoberta de novas substâncias antimicrobianas, naturais ou sintéticas, ou através da pesquisa de terapias alternativas que sejam economicamente acessíveis. A terapia de fagos é uma dessas alternativas. Trata-se de uma forma de controle biológico, baseado em vírus específicos que infectam e destroem células bacterianas: os bacteriófagos. No entanto, esta é uma fonte terapêutica ainda pouco explorada. Esse trabalho utilizou o cultivo, isolamento e sequenciamento do genoma, além de técnicas de genômica de alto desempenho para isolar e caracterizar o genoma de bacteriófagos específicos para a linhagem enteroinvasiva de Escherichia coli ATCC 43893, visando o entendimento e a definição do ciclo de infecção desses vírus (líticos ou lisogênicos). A metodologia utilizada nessa pesquisa possibilitou o isolamento de 12 vírus. 8 diferentes linhagens virais tiveram seu material genético extraído e purificado, apresentando bom rendimento e quantidade reduzida de DNA bacteriano contaminante. O sequenciamento do genoma desses 8 vírus foi realizado usando a plataforma de nova geração MiSeq. Foi analisada a diversidade genética desses bacteriófagos e verificou-se que são vírus da ordem Caudovirales, sendo 2 da família Siphoviridae e 6 da família Myoviridae. Apenas um deles mostrou potencial de ter ciclo lisogênico, os outros sete vírus não continham nenhum gene que sugerisse isso. Entretanto, apesar dos bacteriófagos isolados não terem apresentado genes relacionados ao ciclo lisogênico, análises mais aprofundadas devem ser realizadas para comprovar que são realmente exclusivamente líticos, já que muitos não apresentam seu genoma completo e mais de 50% dos genes anotados não têm função definida. / serious problem that needs to be faced, either through the discovery of new antimicrobial substances, natural or synthetic, or by searching for alternative therapies that are affordable. The phage therapy is one of those alternatives. It is a form of biological control based on specific viruses that infect and kill bacterial cells: the bacteriophages. However, this therapeutic source is still poorly explored. This study used the cultivation, isolation and sequencing of the genome, as well as high-performance genomic techniques to isolate and characterize the genome of specific bacteriophages for enteroinvasive Escherichia coli ATCC 43893, for the understanding and the definition of the infection cycle (lytic or lysogenic) of these viruses. The methodology used in this study allowed the isolation of 12 viruses. 8 different viral strains had their genetic material extracted and purified, with good yield and reduced amount of contaminating bacterial DNA. The sequencing of the genome of these 8 viruses was conducted using the new generation MiSeq platform. The the genetical diversity of these bacteriophages was analyzed and it was found that the viruses belong to the Caudovirales order, which 2 belong to the Siphoviridae family and 6 to the Myoviridae family. Only one of them showed the potential to have lysogenic cycle, the other seven viruses contained no gene to suggest that. However, despite the isolated bacteriophages have not presented genes related to lysogenic cycle, further analysis should be conducted to demonstrate that they are really exclusively lytic, since many do not have their genome completed and more than 50% of the annotated genes have no defined function.

A bactéria Escherichia coli é responsável por perdas econômicas significativas mundialmente, incluindo-se aquelas que ocorrem na produção avícola. O controle e a prevenção da colibacilose aviária são complexos, pois envolve a distinção de isolados que comumente habitam o trato gastrointestinal das aves daquelas consideradas patogênicas. Embora tenha sido assumido que a maioria dos isolados não possui potencial zoonótico, estudos recentes têm sugerido que isolados isoladas de humanos e de aves poderiam compartilhar o maquinário genético necessário para causar a doença no hospedeiro. Desta forma, os animais de produção poderiam atuar como reservatórios de estirpes potencialmente patogênicas para humanos. O objetivo deste trabalho foi realizar a caracterização molecular em grupos filogenéticos de E. coli isoladas de aves (APEC) e de humanos (UPEC) e propor um futuro acompanhamento da flutuação da patogenicidade dos isolados APEC em planteis avícolas. Foram selecionadas 450 isolados UPEC e 460 APEC para classificação em quatro grupos filogenéticos (A, B1, B2 e D) através de um protocolo de multiplex-PCR. Estes resultados foram comparados com a presença ou ausência de 38 genes associados à virulência e com o índice de patogenicidade in vivo estabelecido para cada isolado em estudo anterior. Em relação aos isolados APEC, 31,1% foram classificadas no grupo D, 25,2% no grupo B2, 24,1% no grupo B1 e 19,6% no grupo A. Entre os isolados UPEC, 53,6% das foram classificadas no grupo B2, 25,3% no grupo D, 15,1% no grupo A e apenas 6,0% no grupo B1. Os isolados virulentos geralmente classificam-se no grupo B2, porém algumas podem ser classificadas no grupo D. Enquanto que os isolados comensais em geral pertencem aos grupos A e B1. Observou-se associação entre determinados genes e os grupos filogenéticos, tanto para isolados APEC quanto UPEC. Observou-se diferença significativa entre os índices de patogenicidade conforme a fonte de isolamento, sendo que os isolados de lesões apresentaram os maiores índices. Também foi observada uma associação direta entre os índices de patogenicidade obtidos in vivo e os grupos filogenéticos. Os isolados do grupo B2 e D apresentaram maiores índices em relação aos isolados B1 e A. Uma vez que a distribuição dos isolados APEC nos grupos filogenéticos apresentou associação significativa com a patogenicidade, o multiplex-PCR torna-se uma importante ferramenta disponível para o screening da patogenicidade das amostras isoladas na cadeia avícola. / Escherichia coli is responsible for significant economic losses, including those occurring in poultry production. The control and prevention of avian colibacillosis are complex because it involves the distinction of pathogenic strains and those that are commonly found in the gastrointestinal tract flora of health birds. Although it has been assumed that most strains do not have zoonotic potential, recent studies have suggested that strains isolated from humans and poultry could share the genetic machinery needed to cause the disease in the host. Therefore, production animals could act as reservoirs of strains potentially pathogenic to humans. The aim of this study was to carry out the molecular characterization in phylogenetic groups of strains of E. coli isolated from poultry (APEC) and humans (UPEC), and to propose a future monitoring of the pathogenicity of APEC strains in poultry farms. A total of 450 UPEC and 460 APEC strains were selected for classification into four phylogenetic groups (A, B1, B2 and D) using a multiplex-PCR protocol. These results were compared with the presence or absence of 38 virulence-associated genes and the in vivo pathogenicity index established for each strain in a previous study. Regarding the APEC strains, 31.1% were classified in group D, 25.2% in group B2, 24.1% in group B1 and 19.6% in group A. Among the UPEC strains, 53.6% were classified in group B2, 25.3% in group D, 15.1% in group A and only 6.0% in group B1. Virulent strains are generally classified in group B2, but some may be classified in group D. While commensal isolates generally belong to groups A or B1. It was observed an association between certain genes and phylogenetic groups, both for APEC and UPEC strains. A significant difference was observed among pathogenicity indices according to the source of isolation, and the strains isolated from lesions presented the highest indices. A direct association between pathogenicity indices obtained in vivo and phylogenetic groups was also observed. Strains of groups B2 and D showed higher indices compared to strains from B1 and A. Since the distribution of APEC strains in phylogenetic groups showed a significant association with pathogenicity, multiplex-PCR becomes an important tool available for screening pathogenicity of the isolated samples in the poultry chain.

A bactéria Escherichia coli é responsável por perdas econômicas significativas mundialmente, incluindo-se aquelas que ocorrem na produção avícola. O controle e a prevenção da colibacilose aviária são complexos, pois envolve a distinção de isolados que comumente habitam o trato gastrointestinal das aves daquelas consideradas patogênicas. Embora tenha sido assumido que a maioria dos isolados não possui potencial zoonótico, estudos recentes têm sugerido que isolados isoladas de humanos e de aves poderiam compartilhar o maquinário genético necessário para causar a doença no hospedeiro. Desta forma, os animais de produção poderiam atuar como reservatórios de estirpes potencialmente patogênicas para humanos. O objetivo deste trabalho foi realizar a caracterização molecular em grupos filogenéticos de E. coli isoladas de aves (APEC) e de humanos (UPEC) e propor um futuro acompanhamento da flutuação da patogenicidade dos isolados APEC em planteis avícolas. Foram selecionadas 450 isolados UPEC e 460 APEC para classificação em quatro grupos filogenéticos (A, B1, B2 e D) através de um protocolo de multiplex-PCR. Estes resultados foram comparados com a presença ou ausência de 38 genes associados à virulência e com o índice de patogenicidade in vivo estabelecido para cada isolado em estudo anterior. Em relação aos isolados APEC, 31,1% foram classificadas no grupo D, 25,2% no grupo B2, 24,1% no grupo B1 e 19,6% no grupo A. Entre os isolados UPEC, 53,6% das foram classificadas no grupo B2, 25,3% no grupo D, 15,1% no grupo A e apenas 6,0% no grupo B1. Os isolados virulentos geralmente classificam-se no grupo B2, porém algumas podem ser classificadas no grupo D. Enquanto que os isolados comensais em geral pertencem aos grupos A e B1. Observou-se associação entre determinados genes e os grupos filogenéticos, tanto para isolados APEC quanto UPEC. Observou-se diferença significativa entre os índices de patogenicidade conforme a fonte de isolamento, sendo que os isolados de lesões apresentaram os maiores índices. Também foi observada uma associação direta entre os índices de patogenicidade obtidos in vivo e os grupos filogenéticos. Os isolados do grupo B2 e D apresentaram maiores índices em relação aos isolados B1 e A. Uma vez que a distribuição dos isolados APEC nos grupos filogenéticos apresentou associação significativa com a patogenicidade, o multiplex-PCR torna-se uma importante ferramenta disponível para o screening da patogenicidade das amostras isoladas na cadeia avícola. / Escherichia coli is responsible for significant economic losses, including those occurring in poultry production. The control and prevention of avian colibacillosis are complex because it involves the distinction of pathogenic strains and those that are commonly found in the gastrointestinal tract flora of health birds. Although it has been assumed that most strains do not have zoonotic potential, recent studies have suggested that strains isolated from humans and poultry could share the genetic machinery needed to cause the disease in the host. Therefore, production animals could act as reservoirs of strains potentially pathogenic to humans. The aim of this study was to carry out the molecular characterization in phylogenetic groups of strains of E. coli isolated from poultry (APEC) and humans (UPEC), and to propose a future monitoring of the pathogenicity of APEC strains in poultry farms. A total of 450 UPEC and 460 APEC strains were selected for classification into four phylogenetic groups (A, B1, B2 and D) using a multiplex-PCR protocol. These results were compared with the presence or absence of 38 virulence-associated genes and the in vivo pathogenicity index established for each strain in a previous study. Regarding the APEC strains, 31.1% were classified in group D, 25.2% in group B2, 24.1% in group B1 and 19.6% in group A. Among the UPEC strains, 53.6% were classified in group B2, 25.3% in group D, 15.1% in group A and only 6.0% in group B1. Virulent strains are generally classified in group B2, but some may be classified in group D. While commensal isolates generally belong to groups A or B1. It was observed an association between certain genes and phylogenetic groups, both for APEC and UPEC strains. A significant difference was observed among pathogenicity indices according to the source of isolation, and the strains isolated from lesions presented the highest indices. A direct association between pathogenicity indices obtained in vivo and phylogenetic groups was also observed. Strains of groups B2 and D showed higher indices compared to strains from B1 and A. Since the distribution of APEC strains in phylogenetic groups showed a significant association with pathogenicity, multiplex-PCR becomes an important tool available for screening pathogenicity of the isolated samples in the poultry chain.

Call number: LD2668 .T4 1961 B36