Orientador: Alessandra Alves de Souza / Texto em português e inglês / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T17:07:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Niza_Barbara_M.pdf: 2368175 bytes, checksum: 2c97ffad74e7a3e1c33ae99c78818b99 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A citricultura brasileira é um importante setor para a economia do país, contribuindo com superávits comerciais e geração de empregos, entretanto, o setor passa por uma grave crise econômica em decorrência do alto custo de produção e do baixo valor pago pela caixa de laranja no Brasil. O principal motivo do alto custo de produção é a alta incidência de pragas e doenças que atingem essa cultura. Dentre as doenças, a Clorose Variegada do Citros (CVC) causada pela bactéria Xylella fastidiosa e transmitida a seus hospedeiros por cigarrinhas vetoras, é a que até hoje causou mais danos à citricultura brasileira. O mecanismo de patogenicidade da X. fastidiosa permanece não conclusivo porém a hipótese mais aceita está relacionada à facilidade da bactéria em colonizar o hospedeiro, ou seja, em se movimentar e multiplicar dentro dos vasos do xilema da planta infectada, seguido da formação do biofilme. O conhecimento da doença bem como das interações planta-patógeno e vetor-patógeno estão muito avançados para a doença de Pierce (PD), doença causada pela X. fastidiosa em videiras nos Estados Unidos. Esse avanço no conhecimento para PD ocorreu principalmente devido à obtenção de estirpes geneticamente modificadas da bactéria, permitindo a execução de estudos funcionais e de colonização. A implementação da aquisição de X. fastidiosa em sistema de dieta artificial para estudos com o vetor também foi de grande contribuição para esse avanço, uma vez que esse sistema elimina a utilização de plantas fonte para aquisição da bactéria. Em citros, sabe-se que existem fontes de resistência natural à CVC como tangerinas, tangors, limas e limões, entretanto, todas as variedades de laranja doce plantadas no Brasil são suscetíveis a essa doença. Sabe-se também que há uma resposta genética diferente entre um genótipo resistente e o suscetível quando inoculados com X. fastidiosa, porém, não se conhece como se dá a colonização in planta, e se existe uma correlação entre a resposta genética da planta e o comportamento da bactéria. Buscando melhorar o entendimento dos fatores envolvidos no patossistema CVC este trabalho teve como objetivo a obtenção de uma estirpe patogênica de X. fastidiosa de citros transformada com a proteína verde fluorescente (GFP) afim de avaliar sua colonização in planta em genótipos parentais e híbridos de citros, resistentes e suscetíveis, além da implementação da aquisição de X. fastidiosa por cigarrinhas vetores por meio do sistema de dieta artificial. A obtenção do transformante de X. fastidiosa expressando GFP permitiu o acompanhamento da colonização da bactéria nos vasos do xilema de plantas suscetíveis e resistentes e a avaliação mostrou uma colonização diferenciada entre caule e pecíolo. Também foi verificado um padrão diferencial de colonização dos caules de genótipos suscetíveis em relação aos resistentes, no qual a bactéria parece não capaz de se mover em genótipos resistentes, permanecendo aprisionada no xilema primário dessas plantas, sugerindo um possível mecanismo de resistência. A implementação da aquisição de células bacterianas em sistema de dieta artificial foi estabelecida com sucesso para vetor e estirpe de X. fastidiosa em citros, abrindo perspectivas para vários estudos na área de interação vetor-patógeno e transmissão da CVC / Abstract: The citrus agribusiness is an important segment for the country economy, contributing to employment and trade surpluses, however, it is passing through an economic crisis on behalf of the high cost of production and the low price paid by the orange box in Brazil. The main reason for the high cost of production is the high incidence of pests and diseases affecting this crop. Among the diseases, the Citrus Variegated Chlorosis (CVC) is caused by the bacterium Xylella fastidiosa and transmitted to its hosts by sharpshooters, and it is the disease that more damage have been causing to the citrus agribusiness in Brazil. The X. fastidiosa pathogenicity mechanism still not clear but the currently accept hypothesis is related to its facility to colonize the host, in other words, on move and multiply within the xylem vessels of an infected host, followed by the biofilm formation. The knowledge about the disease and the interactions between plant-pathogen and vector-pathogen are advanced for the Pierce disease, which is caused by X. fastidiosa on grapes in the United States. This occurs mainly on behalf of bacterial mutant¿s obtainment, allowing functional and colonization studies, besides the artificial diet system establishment for insect vectors studies, once this system eliminates the use of source plant acquisition, a limiting factor for X. fastidiosa acquisition since its colonization in host plants is random. In citrus, is known that natural resistant sources against CVC exists like tangerine, tangors, limes and lemons, while all the sweet orange varieties grown in Brazil are susceptible. Also, was verified a different genetic response between a resistant and a susceptible genotype when inoculated with X. fastidiosa, although, the colonization process in planta still unkown as well as if there is a correlation between the plant genetic response and the bacterial behavior. In order to better understand the factors involved in the CVC pathosystem, this work had the goal of obtain a pathogenic X. fastidiosa strain from citrus transformed with the green fluorescent protein (GFP) to evaluate its colonization in planta on parent and hybrid citrus genotypes, resistant and susceptible, besides de X. fastidiosa artificial acquisition by the insect vector using the artificial diet system. Was obtained a X. fastidiosa strain transformed with the GFP which allowed the bacterial colonization monitoring within the xylem vessels of resistant and susceptible plants and this evaluation showed a differential colonization of stems and petioles. Was also verified a different stem colonization pattern between resistant and susceptible genotypes on which the bacteria seems to be not able to move in resistant ones, staying contained into the primary xylem of these plants, suggesting a possible mechanism of resistance. The bacterial cells acquisition on artificial diet system was successfully established using a citrus insect vector and bacterial strain, opening perspectives for various studies on vector-pathogen interaction and transmission of CVC / Mestrado / Genetica de Microorganismos / Mestra em Genética e Biologia Molecular

O objetivo desse trabalho foi construir o fago recombinante D29::gfp e testar a sua utilização como um agente revelador da viabilidade bacilar na determinação da concentração inibitória mínima (GIM) aos principais fármacos administrados no tratamento da tuberculose. O fago recombinante contém o promotor hsp70 e o gene da proteína verde fluorescente (gfp) e foi construído através da restrição pela Spe I em uma região intergênica próxima a extremidade coesiva direita no genoma do fago D29. O promotor hsp70 e gfp clonados no pYL GFP foram amplificados pela PCR utilizando iniciadores com sítios para Spe I. O DNA do fago D29 digerido pela Spe I foi ligado com o fragmento hsp 70- gfp empregando a T 4 DNA ligase e os produtos da reação de ligação foram transformados de acordo com o protocolo de encapsulamento. A infecção do M.smegmatis com esse fago recombinante induziu a expressão da proteína verde fluorescente (GFP). Para avaliar o uso do fago recombinante em teste de sensibilidade aos fármacos anti-tuberculose, 100 isolados clínicos foram testados quanto ao perfil de sensibilidade a isoniazida (H), rifampicina (R), estreptomicina (S) e etambutol (E), utilizando o método das proporções em Lowenstein-Jensen (L-J), técnica em microplaca com a resazurina (REMA) e técnica em microplaca com D29::gfp. Os resultados do REMA demonstraram que 30 isolados clínicos foram sensíveis à H e 58 (66 %) isolados clínicos foram resistentes, dentre os quais a CIM foi 1 µg/mL ou maior para 41 (71 %). A CIM da R para 49 (56%) dos isolados clínicos resistentes foi de 0,5 µg/mL para 17 (35%). A CIM da S para 33 (37%) dos isolados clínicos resistentes foi de 2 µg/mL para 13 (40%) e CIM do E para 34 (39%) dos isolados clínicos resistentes foi de 16 µg/mL ou maior para 19 (56%). A caracterização molecular pela PCR IS6110 identificou 88 isolados clínicos como M.tuberculosis e pelo PRA hsp65, sete isolados clínicos foram M.kansasii, quatro foram M.abscessus e um M.szulgai. Após empregar o fago recombinante como um agente indicador da viabilidade bacilar para testar a atividade dos fármacos anti-tuberculose conclui-se que a expressão da proteína verde fluorescente foi inespecífica e não reprodutiva, não justificando o seu uso para determinar a CIM para os principais fármacos administrados no tratamento da tuberculose. / The objective of this work was to construct the recombinant phage D29::gfp and to use this phage as an indicator agent of cell viability in a minimal inhibitory concentration (MIC) assay for the mains drugs used for tuberculosis treatment. The recombinant phage contains the mycobacteria-specific hsp70 promoter controlling the green fluorescent protein gene (gfp) and was constructed by Spe I restriction in the intergenic region next to the right cohesive termini of the D29 phage genome. An hsp 70 promoter and gfp previously cloned in p YL GFP was amplified by PCR using primers with Spe I sites. The Spe I-restricted D29 phage DNA was ligated with the hsp 70-gfp fragment using T4 DNA ligase and ligated product was transformed using the packing protocol. Infection of M.smegmatis with this recombinant phage indicated the expression of green f1uorescent protein (GFP). To use the recombinant phage for assaying the activity of anti-TB drugs, 100 clinical isolates was tested for susceptibility to isoniazid (H), rifampicin (R), streptomycin (S), and ethambutol (E) using both the proportion method on Lowenstein-Jensen (L-J) medium, resazurin microtiter assay plate (REMA), as well as a microplate assay using D29::gfp. The REMA plate method showed that 30 clinical isolates were susceptible to H and 58 (66%) clinical isolates were resistant, where the MICs were 1 µg/mL or higher for 41 (71%). The R MICs for 49 (56%) resistant clinical isolates were 0,5 µg/mL for 17 (35%). The S MICs for 33 (37%) resistant clinical isolates were 2 µg/mL for 13 (40%) and E MICs for 34 (39%) resistant clinical isolates were 16 µg/mL or higher for 19 (56%). Molecular characterization by PCR IS6110 showed that 88 clinical isolates were M.tuberculosis and by PRA hsp65 were seven clinical isolates were M.kansasii and four was M.abscessus, and one M.zulgai. After using the recombinant phage as an indicator agent of cell viability for assaying the activitity of anti-TB drugs we can conclude that the expression of green fluorescent protein was non-specific and not reproducible, rendering it not useful for the determination of the MIC of the principal drugs used for the treatment of tb.

Células transformadas de E.coli DH5-&#945; expressando a proteína verde fluorescente (GFPuv, pico de excitação e emissão de 394nm e 509nm) foram submetidas a extração pelo método de partição de três fases (TPP) e o extrato obtido purificado por cromatografia de interação hidrofóbica (HIC). O objetivo principal deste trabalho foi estudar a termoestabilidade da GFPuv extraída, para avaliar a sua possível utilização como indicador biológico econômico, de resposta rápida e precisa para processos térmicos de esterilização utilizando o calor úmido. A estabilidade térmica da proteína foi estudada em diferentes soluções-tampão (acetato, fosfato e tris-HCI 10mM) no intervalo de valor de pH de 5,O a 9,0 e, em temperaturas entre 75&#176; e 95&#176;C. Os parâmetros de resistência térmica determinados foram: o tempo de redução decimal (Valor D - min), valor z (&#176;C), coeficiente Q10 e valor de energia de ativação (kcal/mol). A termoestabilidade da GFPuv, expressa em valor D, mostrou correlação linear para valores de pH &#8805; 5,50, em tampão acetato. Em tampão fosfato, para valores de pH &#8805; 7,50 a estabilidade térmica da proteína foi independente do valor de pH da solução. Em tampão tris-HCI, o valor D mostrou-se inconstante ao aumento do valor de pH da solução. No intervalo de temperatura estudada, em tampão acetato a GFPuv apresentou melhor termoestabilidade (Ea de 19,27 kcal/mol) do que em tampão fosfato (Ea de 26,18 kcal/mol ao valor de pH 6,S) e em tampão tris-HCI (Ea 28,19 kcallmol ao valor de pH 7,0). Em tampão acetato e tris-HCI ao valor de pH 7,0, a termoestabilidade da proteína mostrou-se equivalente. Entretanto, em tampão fosfato aos valores de pH 7,5 e 8,0 e em tampão tris-HCI aos valores de pH 8,0 e 8,5 a GFPuv apresentou menor estabilidade térmica A GFPuv apresenta potencialidade para ser utilizada como indicador biológico em processos térmicos que utilizam calor úmido às temperaturas inferiores a 100°C. / Transformed cells of Escheríchía coli DH5-&#945; expressing recombinant green fluorescent protein (GFPuv, excitation and emission peaks at 394nm and 509nm), were subjected to the three-phase partitioning (TPP) method and the release extracts were eluted through methyl HIC column with a buffer solution (10 mM Tris-HCI, 10mM EDTA, pH=8.0). The purpose of this work was to study the thermal stability of the TPP-extracted recombinant protein, GFPuv, to determine its utility as a quick, accurate and economical biological indicator for moist heat-treatments. The thermal stability of the extracted GFPuv was studied in different buffer solutions (acetate, phosphate and tris-HCI 10mM) in the range of pH between 5.0 and 9.0 and at temperature between 75-95°C. The thermal resistance parameters determinated were: decimal reduction times (D-values, min), z-value (&#1776C), Q<sub<10 coefficient and Activation Energy (Ea, Kcal/mol). The thermal stability of GFPuv, expressed in D-values, showed linear correlation for pH &#8805; 5.50 in acetate buffer. In phosphate buffer, for pH &#8805; 7.50 the thermal stability was independent of pH value. In tris-HCI buffer the D-value was shown variable with the increase of pH value. In the studied temperature range, the acetate buffer at pH 6.0 presented better thermal stability for GFPuv (Ea 19.27kcal/mol) than phosphate (Ea 26.18 kcal/mol at pH 6.5) and tris-HCI buffer (Ea 28.19 kcal/mol at pH 7.0). In acetate and tris-HCI buffers at pH 7.0, GFPuv showed equivalent thermal stability. However, GFPuv showed lower thermal stability in phosphate buffer at pH 7.5 and 8.0 and in tris-HCI buffer at pH 8.0 and 8.5. The TPP-extracted GFPuv has great potential to be applied as a biological indicator in moist heat processes at temperatures below 100°C.

Fosfolipases D (FLD) do veneno das aranhas do gênero Loxosceles são capazes de causar entre outros efeitos, uma forte agregação plaquetária cujo mecanismo ainda não foi elucidado. Portanto, para estudar o papel das FLDs nesta atividade, uma FLD recombinante de L. gaucho (LgRec1) foi fusionada com a proteína fluorescente verde (EGFP) e utilizada como uma sonda para detectar a interação de LgRec1 com plaquetas. Essa quimera, denominada EGFP-LgRec1, manteve as principais características da LgRec1. A microscopia confocal das plaquetas mostrou que LgRec1 não requer componentes plasmáticos para se ligar às plaquetas, embora estes sejam necessários para que a LgRec1 induza agregação. Além disso, foi observado que a ação da LgRec1 leva à exposição de fosfatidilserina. Contudo, esta exposição não está relacionada à morte celular. Portanto, este trabalho mostrou que uma FLD de Loxosceles se liga a plaquetas, promovendo a exposição de fosfatidilserina, possibilitando a ligação de fatores de coagulação e resultando na agregação plaquetária. / Phospholipases D (PLD) from spider venom of the genus Loxosceles are capable of causing, among other effects, a strong aggregation of platelets and its mechanism has not yet been elucidated. Therefore, to study the role of PLDs in this activity, a recombinant L. gaucho PLD (LgRec1) was fused with a green fluorescent protein (EGFP) and used as a probe to detect the interaction of LgRec1 with platelets. This chimera, named EGFP-LgRec1, remained the main activities of LgRec1. Platelet confocal microscopy has shown that LgRec1 does not require plasma components to bind to platelets, although these are required for LgRec1 to induce aggregation. In addition, it has been observed that the action of LgRec1 leads to exposures of phosphatidylserine. However, this exposure is not related to cell death. Therefore, this work showed that a Loxosceles PLD binds to platelets, promoting an exposure of phosphatidylserine, that may act as a scaffold for coagulation factors, resulting in platelet aggregation.

Células transformadas de E.coli DH5-&#945; expressando a proteína verde fluorescente (GFPuv, pico de excitação e emissão de 394nm e 509nm) foram submetidas a extração pelo método de partição de três fases (TPP) e o extrato obtido purificado por cromatografia de interação hidrofóbica (HIC). O objetivo principal deste trabalho foi estudar a termoestabilidade da GFPuv extraída, para avaliar a sua possível utilização como indicador biológico econômico, de resposta rápida e precisa para processos térmicos de esterilização utilizando o calor úmido. A estabilidade térmica da proteína foi estudada em diferentes soluções-tampão (acetato, fosfato e tris-HCI 10mM) no intervalo de valor de pH de 5,O a 9,0 e, em temperaturas entre 75&#176; e 95&#176;C. Os parâmetros de resistência térmica determinados foram: o tempo de redução decimal (Valor D - min), valor z (&#176;C), coeficiente Q10 e valor de energia de ativação (kcal/mol). A termoestabilidade da GFPuv, expressa em valor D, mostrou correlação linear para valores de pH &#8805; 5,50, em tampão acetato. Em tampão fosfato, para valores de pH &#8805; 7,50 a estabilidade térmica da proteína foi independente do valor de pH da solução. Em tampão tris-HCI, o valor D mostrou-se inconstante ao aumento do valor de pH da solução. No intervalo de temperatura estudada, em tampão acetato a GFPuv apresentou melhor termoestabilidade (Ea de 19,27 kcal/mol) do que em tampão fosfato (Ea de 26,18 kcal/mol ao valor de pH 6,S) e em tampão tris-HCI (Ea 28,19 kcallmol ao valor de pH 7,0). Em tampão acetato e tris-HCI ao valor de pH 7,0, a termoestabilidade da proteína mostrou-se equivalente. Entretanto, em tampão fosfato aos valores de pH 7,5 e 8,0 e em tampão tris-HCI aos valores de pH 8,0 e 8,5 a GFPuv apresentou menor estabilidade térmica A GFPuv apresenta potencialidade para ser utilizada como indicador biológico em processos térmicos que utilizam calor úmido às temperaturas inferiores a 100°C. / Transformed cells of Escheríchía coli DH5-&#945; expressing recombinant green fluorescent protein (GFPuv, excitation and emission peaks at 394nm and 509nm), were subjected to the three-phase partitioning (TPP) method and the release extracts were eluted through methyl HIC column with a buffer solution (10 mM Tris-HCI, 10mM EDTA, pH=8.0). The purpose of this work was to study the thermal stability of the TPP-extracted recombinant protein, GFPuv, to determine its utility as a quick, accurate and economical biological indicator for moist heat-treatments. The thermal stability of the extracted GFPuv was studied in different buffer solutions (acetate, phosphate and tris-HCI 10mM) in the range of pH between 5.0 and 9.0 and at temperature between 75-95°C. The thermal resistance parameters determinated were: decimal reduction times (D-values, min), z-value (&#1776C), Q<sub<10 coefficient and Activation Energy (Ea, Kcal/mol). The thermal stability of GFPuv, expressed in D-values, showed linear correlation for pH &#8805; 5.50 in acetate buffer. In phosphate buffer, for pH &#8805; 7.50 the thermal stability was independent of pH value. In tris-HCI buffer the D-value was shown variable with the increase of pH value. In the studied temperature range, the acetate buffer at pH 6.0 presented better thermal stability for GFPuv (Ea 19.27kcal/mol) than phosphate (Ea 26.18 kcal/mol at pH 6.5) and tris-HCI buffer (Ea 28.19 kcal/mol at pH 7.0). In acetate and tris-HCI buffers at pH 7.0, GFPuv showed equivalent thermal stability. However, GFPuv showed lower thermal stability in phosphate buffer at pH 7.5 and 8.0 and in tris-HCI buffer at pH 8.0 and 8.5. The TPP-extracted GFPuv has great potential to be applied as a biological indicator in moist heat processes at temperatures below 100°C.

Fosfolipases D (FLD) do veneno das aranhas do gênero Loxosceles são capazes de causar entre outros efeitos, uma forte agregação plaquetária cujo mecanismo ainda não foi elucidado. Portanto, para estudar o papel das FLDs nesta atividade, uma FLD recombinante de L. gaucho (LgRec1) foi fusionada com a proteína fluorescente verde (EGFP) e utilizada como uma sonda para detectar a interação de LgRec1 com plaquetas. Essa quimera, denominada EGFP-LgRec1, manteve as principais características da LgRec1. A microscopia confocal das plaquetas mostrou que LgRec1 não requer componentes plasmáticos para se ligar às plaquetas, embora estes sejam necessários para que a LgRec1 induza agregação. Além disso, foi observado que a ação da LgRec1 leva à exposição de fosfatidilserina. Contudo, esta exposição não está relacionada à morte celular. Portanto, este trabalho mostrou que uma FLD de Loxosceles se liga a plaquetas, promovendo a exposição de fosfatidilserina, possibilitando a ligação de fatores de coagulação e resultando na agregação plaquetária. / Phospholipases D (PLD) from spider venom of the genus Loxosceles are capable of causing, among other effects, a strong aggregation of platelets and its mechanism has not yet been elucidated. Therefore, to study the role of PLDs in this activity, a recombinant L. gaucho PLD (LgRec1) was fused with a green fluorescent protein (EGFP) and used as a probe to detect the interaction of LgRec1 with platelets. This chimera, named EGFP-LgRec1, remained the main activities of LgRec1. Platelet confocal microscopy has shown that LgRec1 does not require plasma components to bind to platelets, although these are required for LgRec1 to induce aggregation. In addition, it has been observed that the action of LgRec1 leads to exposures of phosphatidylserine. However, this exposure is not related to cell death. Therefore, this work showed that a Loxosceles PLD binds to platelets, promoting an exposure of phosphatidylserine, that may act as a scaffold for coagulation factors, resulting in platelet aggregation.

O objetivo desse trabalho foi construir o fago recombinante D29::gfp e testar a sua utilização como um agente revelador da viabilidade bacilar na determinação da concentração inibitória mínima (GIM) aos principais fármacos administrados no tratamento da tuberculose. O fago recombinante contém o promotor hsp70 e o gene da proteína verde fluorescente (gfp) e foi construído através da restrição pela Spe I em uma região intergênica próxima a extremidade coesiva direita no genoma do fago D29. O promotor hsp70 e gfp clonados no pYL GFP foram amplificados pela PCR utilizando iniciadores com sítios para Spe I. O DNA do fago D29 digerido pela Spe I foi ligado com o fragmento hsp 70- gfp empregando a T 4 DNA ligase e os produtos da reação de ligação foram transformados de acordo com o protocolo de encapsulamento. A infecção do M.smegmatis com esse fago recombinante induziu a expressão da proteína verde fluorescente (GFP). Para avaliar o uso do fago recombinante em teste de sensibilidade aos fármacos anti-tuberculose, 100 isolados clínicos foram testados quanto ao perfil de sensibilidade a isoniazida (H), rifampicina (R), estreptomicina (S) e etambutol (E), utilizando o método das proporções em Lowenstein-Jensen (L-J), técnica em microplaca com a resazurina (REMA) e técnica em microplaca com D29::gfp. Os resultados do REMA demonstraram que 30 isolados clínicos foram sensíveis à H e 58 (66 %) isolados clínicos foram resistentes, dentre os quais a CIM foi 1 &#181;g/mL ou maior para 41 (71 %). A CIM da R para 49 (56%) dos isolados clínicos resistentes foi de 0,5 &#181;g/mL para 17 (35%). A CIM da S para 33 (37%) dos isolados clínicos resistentes foi de 2 &#181;g/mL para 13 (40%) e CIM do E para 34 (39%) dos isolados clínicos resistentes foi de 16 &#181;g/mL ou maior para 19 (56%). A caracterização molecular pela PCR IS6110 identificou 88 isolados clínicos como M.tuberculosis e pelo PRA hsp65, sete isolados clínicos foram M.kansasii, quatro foram M.abscessus e um M.szulgai. Após empregar o fago recombinante como um agente indicador da viabilidade bacilar para testar a atividade dos fármacos anti-tuberculose conclui-se que a expressão da proteína verde fluorescente foi inespecífica e não reprodutiva, não justificando o seu uso para determinar a CIM para os principais fármacos administrados no tratamento da tuberculose. / The objective of this work was to construct the recombinant phage D29::gfp and to use this phage as an indicator agent of cell viability in a minimal inhibitory concentration (MIC) assay for the mains drugs used for tuberculosis treatment. The recombinant phage contains the mycobacteria-specific hsp70 promoter controlling the green fluorescent protein gene (gfp) and was constructed by Spe I restriction in the intergenic region next to the right cohesive termini of the D29 phage genome. An hsp 70 promoter and gfp previously cloned in p YL GFP was amplified by PCR using primers with Spe I sites. The Spe I-restricted D29 phage DNA was ligated with the hsp 70-gfp fragment using T4 DNA ligase and ligated product was transformed using the packing protocol. Infection of M.smegmatis with this recombinant phage indicated the expression of green f1uorescent protein (GFP). To use the recombinant phage for assaying the activity of anti-TB drugs, 100 clinical isolates was tested for susceptibility to isoniazid (H), rifampicin (R), streptomycin (S), and ethambutol (E) using both the proportion method on Lowenstein-Jensen (L-J) medium, resazurin microtiter assay plate (REMA), as well as a microplate assay using D29::gfp. The REMA plate method showed that 30 clinical isolates were susceptible to H and 58 (66%) clinical isolates were resistant, where the MICs were 1 &#181;g/mL or higher for 41 (71%). The R MICs for 49 (56%) resistant clinical isolates were 0,5 &#181;g/mL for 17 (35%). The S MICs for 33 (37%) resistant clinical isolates were 2 &#181;g/mL for 13 (40%) and E MICs for 34 (39%) resistant clinical isolates were 16 &#181;g/mL or higher for 19 (56%). Molecular characterization by PCR IS6110 showed that 88 clinical isolates were M.tuberculosis and by PRA hsp65 were seven clinical isolates were M.kansasii and four was M.abscessus, and one M.zulgai. After using the recombinant phage as an indicator agent of cell viability for assaying the activitity of anti-TB drugs we can conclude that the expression of green fluorescent protein was non-specific and not reproducible, rendering it not useful for the determination of the MIC of the principal drugs used for the treatment of tb.

Células eucariotas usadas como plataforma de expressão de proteínas recombinantes são geralmente cultivadas com soro fetal bovino (SFB), porém, abordagens biotecnológicas atuais sobre cultura de células devem evitar o uso deste suplemento, devido a problemas de custo, variações entre os lotes e risco de contaminação. Assim, nosso objetivo foi expressar as proteínas recombinantes: GFP (proteína verde fluorescente), NS3 (proteína não estrutural 3 do vírus da hepatite C) e RVGP (glicoproteína do vírus da raiva) em células BHK-21 adaptadas em meios livres de soro fetal bovino (SFM) usando o sistema de expressão baseado no Semliki Forest Virus (SFV). Os resultados do presente trabalho mostraram que células adaptadas em SFM cresceram de forma eficiente, produziram mais partículas virais recombinantes de SFV do que células suplementadas com soro, sendo que estas partículas virais podem ser usadas diretamente para imunização, pois garantiram uma amplificação e expressão eficiente das diferentes proteínas dentro da célula hospedeira. / Eukaryotic cells are cultured with serum, however current biotechnological approaches of cell culture need to avoid using of this supplement, due to the high costs, lot-to-lot variation and risk of contamination. Thus, our aim was to express the recombinant protein: GFP (green fluorescent protein); NS3 (Hepatitis C virus non-structural protein 3) and RVGP (rabies virus glycoprotein) in BHK-21 cells cultured in serum free culture based on Semliki Forest Virus system. The results of this work showed that cells cultured in serum-free media (SFM) were grown efficiently, they were produce more recombinant viral particles when compared with cells supplemented with SFB. These viral particles can be used directly for immunization, since generated amplification and expression efficient of different proteins within the host cell.

A Proteína Verde Fluorescente recombinante, GFPuv, é um sistema marcador atrativo pois, sua presença pode ser visualizada através da intensidade de fluorescência emitida, sem o uso de substratos ou meios complexos. Sendo uma molécula estável à presença de substâncias orgânicas, temperaturas acima de 70&#176;C e ampla faixa de pH, é um potencial Indicador Biológico (IH) para diversas aplicações. A estabilidade térmica da GFPuv, foi avaliada pela medida da perda de intensidade de fluorescência, expressa em valores D (min), tempo de exposição necessário para redução de 90% da intensidade de fluorescência inicial da GFPuv. GFPuv (3,5-9,0 &#181;g/mL), expressa por E. coli e isolada por extração de Partição em Três Fases (TPP) e purificação por Cromatografia de Interação Hidrofóbica (IDC), foi diluída nas soluções parenterais preparadas em tampão (10 mM cada: Tris-EDTA, pH 8; Fosfato, pH 6 e 7, e Acetato, pH 5) e em água para injeção, WFI; pH = 6,70&#177;0,40), e expostas a temperaturas de 25&#176;C e ao intervalo entre 80&#176;C e 100&#176;C. A 95&#176;C, os valores D para a GFPuv em soluções de 1,5% a 50% de glicose variaram de: (i) 1,63 (&#177;0,23) min em acetato pH 5; (ii) 2,64 &#177; 0,26 min em WFI; (iii) 2,50 &#177; 0,18 min em fosfato pH 6; (iv) 3,24 &#177; 0,28 min em fosfato pH 7 e, (v) 2,89 &#177; 0,44 min em Tris-EDTA pH 8. Cloreto de sódio associado aos tampões proporcionou influência positiva na estabilidade da GFPuv, sendo que em soluções de Tris-EDTA, a adição de 15-20% de NaCl dobrou a estabilidade térmica da GFPuv (valores D de 65,79 min e 18,12 min a 80 &#176;C e 85&#176;C) em relação à solução sem cloreto de sódio. Nos processos de esterilização por óxido de etileno (45&#176;C-60&#176;C), a GFPuv pode ser utilizada como IB para monitorar a distribuição de gás dentro da câmara, pois, apresentou variação na concentração remanescente de até 80%, após processamento, estabelecendo áreas distintas dentro da câmara. No tratamento em autoclave, a GFPuv em solução apresentou resistência térmica em solução de fosfato pH 7,0 (valor F = 2,53 min (&#177; 0,12)). Quando expressa por esporos de Bacillus subtilis, a intensidade de fluorescência emitida por esporos sobreviventes se manteve. A estabilidade térmica da GFPuv atestou sua potencialidade como indicador biológico fluorescente da garantia da eficácia de tratamento de soluções e materiais expostos ao calor. / The recombinant Green Fluorescent Protein, GFPuv is an attractive system marker due to its ability to emit fluorescence when exposed to ultraviolet light, without use of substrates or complex environment. Being a stable molecule even in the presence of organic substances, temperatures above 70&#176;C and wide range of pH, it is a potential Biological Indicator, BI, for many applications, including thermal processes. GFPuv thermal stability was evaluated by the loss of fluorescence intensity expressed in decimal reduction time (D-value, min), the exposure time required to reduce 90% of the GFPuv initial fluorescence intensity. GFPuv (3.5-9.0 &#181;g/mL), expressed by E. coli and isolated by Three Phases Partitioning, TPP extraction with Hidrophobic Interaction Chromatography, HIC, was diluted in buffered solutions (each 10 mM: Tris-EDTA, pH 8; phosphate, pH 6 and 7, and acetate, pH 5) and in water for injection, WFI; pH = 6.70 (&#177; 0.40), and exposed to temperatures of 25&#176;C and between 80&#176;C and 95&#176;C. At 95&#176;C, the D-value for GFPuv in 1.5%-50% glucose, ranged from: (i) 1.63 &#177; 0.23 min in acetate pH 5; (ii) 2.64 &#177; 0.26 min in WFI; (iii) 2.50 &#177; 0.18 min in phosphate, pH 6; (iv) 3.24 &#177; 0.28 min in phosphate, pH 7, (v) 2.89 &#177; 0.44 min in Tris-EDTA, pH 8. Sodium cloride provided a positive influence over GFPuv stability. In Tris-EDTA solutions, the addition of 15% and 20% of NaCl doubled the thermal stability of GFPuv (D = 65.79 min and D = 18.12 min at 80&#176;C, and 85&#176;C, respectively, in relation to the solutions without NaCl. For ethylene oxide sterilization processes (45&#176;C-60&#176;C), GFPuv can be used as biological indicator to monitor gas distribution into the chamber. After processing, the protein concentration varied by 80%, showing distinct areas into the chamber. In autoclave, GFPuv in solution showed thermal resistance in phosphate pH 7.0 solution (F-value = 2.53 (&#177; 0.12) min. When expressed by Bacillus subtilis spores, the fluorescence intensity was kept constant after thermal processing. The thermal stability of GFPuv provides the basis for its potential utility as a fluorescent biological indicator to assess the efficacy of the treatment of liquids and materials exposed to steam.

A Proteína Verde Fluorescente recombinante, GFPuv, é um sistema marcador atrativo pois, sua presença pode ser visualizada através da intensidade de fluorescência emitida, sem o uso de substratos ou meios complexos. Sendo uma molécula estável à presença de substâncias orgânicas, temperaturas acima de 70&#176;C e ampla faixa de pH, é um potencial Indicador Biológico (IH) para diversas aplicações. A estabilidade térmica da GFPuv, foi avaliada pela medida da perda de intensidade de fluorescência, expressa em valores D (min), tempo de exposição necessário para redução de 90% da intensidade de fluorescência inicial da GFPuv. GFPuv (3,5-9,0 &#181;g/mL), expressa por E. coli e isolada por extração de Partição em Três Fases (TPP) e purificação por Cromatografia de Interação Hidrofóbica (IDC), foi diluída nas soluções parenterais preparadas em tampão (10 mM cada: Tris-EDTA, pH 8; Fosfato, pH 6 e 7, e Acetato, pH 5) e em água para injeção, WFI; pH = 6,70&#177;0,40), e expostas a temperaturas de 25&#176;C e ao intervalo entre 80&#176;C e 100&#176;C. A 95&#176;C, os valores D para a GFPuv em soluções de 1,5% a 50% de glicose variaram de: (i) 1,63 (&#177;0,23) min em acetato pH 5; (ii) 2,64 &#177; 0,26 min em WFI; (iii) 2,50 &#177; 0,18 min em fosfato pH 6; (iv) 3,24 &#177; 0,28 min em fosfato pH 7 e, (v) 2,89 &#177; 0,44 min em Tris-EDTA pH 8. Cloreto de sódio associado aos tampões proporcionou influência positiva na estabilidade da GFPuv, sendo que em soluções de Tris-EDTA, a adição de 15-20% de NaCl dobrou a estabilidade térmica da GFPuv (valores D de 65,79 min e 18,12 min a 80 &#176;C e 85&#176;C) em relação à solução sem cloreto de sódio. Nos processos de esterilização por óxido de etileno (45&#176;C-60&#176;C), a GFPuv pode ser utilizada como IB para monitorar a distribuição de gás dentro da câmara, pois, apresentou variação na concentração remanescente de até 80%, após processamento, estabelecendo áreas distintas dentro da câmara. No tratamento em autoclave, a GFPuv em solução apresentou resistência térmica em solução de fosfato pH 7,0 (valor F = 2,53 min (&#177; 0,12)). Quando expressa por esporos de Bacillus subtilis, a intensidade de fluorescência emitida por esporos sobreviventes se manteve. A estabilidade térmica da GFPuv atestou sua potencialidade como indicador biológico fluorescente da garantia da eficácia de tratamento de soluções e materiais expostos ao calor. / The recombinant Green Fluorescent Protein, GFPuv is an attractive system marker due to its ability to emit fluorescence when exposed to ultraviolet light, without use of substrates or complex environment. Being a stable molecule even in the presence of organic substances, temperatures above 70&#176;C and wide range of pH, it is a potential Biological Indicator, BI, for many applications, including thermal processes. GFPuv thermal stability was evaluated by the loss of fluorescence intensity expressed in decimal reduction time (D-value, min), the exposure time required to reduce 90% of the GFPuv initial fluorescence intensity. GFPuv (3.5-9.0 &#181;g/mL), expressed by E. coli and isolated by Three Phases Partitioning, TPP extraction with Hidrophobic Interaction Chromatography, HIC, was diluted in buffered solutions (each 10 mM: Tris-EDTA, pH 8; phosphate, pH 6 and 7, and acetate, pH 5) and in water for injection, WFI; pH = 6.70 (&#177; 0.40), and exposed to temperatures of 25&#176;C and between 80&#176;C and 95&#176;C. At 95&#176;C, the D-value for GFPuv in 1.5%-50% glucose, ranged from: (i) 1.63 &#177; 0.23 min in acetate pH 5; (ii) 2.64 &#177; 0.26 min in WFI; (iii) 2.50 &#177; 0.18 min in phosphate, pH 6; (iv) 3.24 &#177; 0.28 min in phosphate, pH 7, (v) 2.89 &#177; 0.44 min in Tris-EDTA, pH 8. Sodium cloride provided a positive influence over GFPuv stability. In Tris-EDTA solutions, the addition of 15% and 20% of NaCl doubled the thermal stability of GFPuv (D = 65.79 min and D = 18.12 min at 80&#176;C, and 85&#176;C, respectively, in relation to the solutions without NaCl. For ethylene oxide sterilization processes (45&#176;C-60&#176;C), GFPuv can be used as biological indicator to monitor gas distribution into the chamber. After processing, the protein concentration varied by 80%, showing distinct areas into the chamber. In autoclave, GFPuv in solution showed thermal resistance in phosphate pH 7.0 solution (F-value = 2.53 (&#177; 0.12) min. When expressed by Bacillus subtilis spores, the fluorescence intensity was kept constant after thermal processing. The thermal stability of GFPuv provides the basis for its potential utility as a fluorescent biological indicator to assess the efficacy of the treatment of liquids and materials exposed to steam.