Thesis (Ph. D.)--Washington State University, December 2008. / Title from PDF title page (viewed on July 6, 2009). "School of Molecular Biosciences." Includes bibliographical references.

Zugl.: Giessen, Universiẗat, Diss., 2008.

Zugl.: Giessen, Universiẗat, Diss., 2008.

Thesis (M.S.)--University of Missouri-Columbia, 2006. / "December 2006" The entire dissertation/thesis text is included in the research.pdf file; the official abstract appears in the short.pdf file (which also appears in the research.pdf); a non-technical general description, or public abstract, appears in the public.pdf file. Includes bibliographical references.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-07T19:51:19Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2564154 bytes, checksum: ee2fe00d1c7a56d422a883011419d135 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-07T19:51:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2564154 bytes, checksum: ee2fe00d1c7a56d422a883011419d135 (MD5) Previous issue date: 2002-09-09 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Foram isoladas células endoteliais de veia umbilical bovina (BUVECs) com a finalidade de determinar a expressão de moléculas de adesão como ICAM-1, VCAM, PECAM-1, E-selectina e trombospondina na fisiopatologia de B. bovis num estudo in vitro. Posteriormente esta expressão foi confirmada, num estudo in situ, em tecidos (cérebro, pulmão e rim) de animais que morreram após inoculação com amostra patogênica de Babesia bovis (BbovUFV1 7 a passagem). Eritrócitos dos animais infectados foram testados quanto à capacidade de aderir em BUVECs determinando a cinética de adesão. Os mesmos testes de adesão foram realizados em BUVECs estimuladas com plasma de animais infectados com B. bovis e sobrenadante de cultura de PBMC bovino estimulado com peptídeo sintético proveniente da RAP-1 de B. bovis contendo citocinas quantificadas (IFN-γ, TNF-α e IL-12). Houve aumento significativo na adesão de eritrócitos de animais inoculados em BUVECs estimuladas com plasma e sobrenadante de PBMC. Entretanto, adesão foi observada somente para eritrócitos não parasitados, sugerindo que antígenos livres de B. bovis no soro marcam eritrócitos não parasitados, ou ainda uma possível expressão de uma isoforma de VESA-1 não aderente. Aderência não foi observada nos testes com amostras dos animais negativos. As células estimuladas com plasma de animais infectados e com sobrenadante de PBMC mostraram imunomarcação positiva muito mais intensa de ICAM-1, VCAM, PECAM-1, E-selectina e trombospondina que as células que não receberam estímulo. Igualmente no estudo in situ foi observado aumento na expressão de ICAM- 1, VCAM, PECAM-1, E-selectina e trombospondina em tecidos como cérebro, pulmão e rim dos bovinos infectados com B. bovis em comparação ao grupo controle. Estes resultados sugerem que as interleucinas, liberadas na fase aguda da babesiose, estimulam a expressão das moléculas de adesão relacionadas à fisiopatologia da babesiose causada por B. bovis, fato demonstrado in vitro pela expressão das moléculas em BUVECs e a citoaderência de eritrócitos. Estes achados demonstram similaridades na fisiopatologia de B. bovis e do Plasmodium falciparum. / Endothelial cells from bovine umbilical vein (BUVECs) were isolated with the purpose of determining the expression of ICAM-1, VCAM, PECAM- 1, E-selectin and thrombospondin in the physiopathology of Babesiosis caused by B. bovis. Later, this expression was confirmed by in situ study, using tissue samples (brain, lung and kidney) of animals that died after inoculation with a pathogenic strain of B. bovis (BbovUFV1 7th passage). Erythrocytes of infected animals were tested in order to observer capacity of binding to BUVECs and its adhesion kinetics. The same adhesion tests were made on BUVECs stimulated with plasma of animals infected with B. bovis and culture supernatant of bovine PBMC, stimulated with the synthetic peptide RAP-1 of B. bovis containing quantified cytokines (IFN-γ, TNF-α and IL-12). There was a significant increase in the adhesion of erythrocytes of animals inoculated in BUVECs stimulated with plasma and supernatant of PBMC. However, adhesion was observed only on non-parasitised erythrocytes, suggesting that free antigens of B. bovis in the serum can prime erythrocytes non-parasitised, or still a possible expression of an isoform of VESA-1 non adherent. Adherence was not observed in the tests with samples of the negative animals. Cells stimulated with infected animals xiiiplasma and with supernatant of PBMC showed stronger expression of ICAM- 1, VCAM, PECAM-1, E-selectine and thrombospondin, them cells that didn't receive stimuli. In the same way, it was observed strong expression of ICAM- 1, VCAM, PECAM-1, E-selectine and thrombospondin in tissue samples of brain, lung and kidney in bovines infected with B. bovis, when comparing to the control group. These results suggest that Interleukins, liberated in the acute phase the Babesiosis, stimulate the expression of adhesion molecules related to the physiopathology of Babesiosis caused by B. bovis, as demonstrated by the expression of molecules in BUVECs and erythrocytes cytoadhesion. These date demonstrate physiopathologycal similarities between B. bovis and Plasmodium falciparum.

Made available in DSpace on 2014-12-05T18:41:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) carla_freitas_ioc_dout_2014.pdf: 2452947 bytes, checksum: a652971a9d288c473c5d3b704f051ada (MD5) Previous issue date: 2014-11-18 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Corpúsculos lipídicos (CLs) são organelas citoplasmáticas altamente associadas à resposta inflamatória. Eles estão presentes em diversos tipos celulares e podem aumentar em número e/ou tamanho frente à situações infecciosas. Também altamente envolvidos com os fenômenos inflamatórios estão os inflamassomos. Classicamente, esses complexos moleculares são formados por um tipo de receptor tipo Nod (NLR), uma proteína adaptadora (geralmente ASC) e a enzima caspase-1 ativada. A reunião destas proteínas e a ativação de caspase-1 levam à clivagem das pro-formas de IL-1\03B2 e de IL-18 em suas formas maduras prontas para liberação. Apesar do avanço no conhecimento da biologia destas duas estruturas, corpúsculos lipídicos e inflamassomos, nada foi descrito sobre uma possível interação entre elas. Utilizando um modelo de estudo em macrófagos derivados de medula óssea de camundongos C57Bl/6 e infecção com Mycobacterium bovis BCG buscamos pesquisar se existe essa interação e de que maneira isso ocorreria. Num primeiro momento, pesquisamos a influência de receptores tipo nod e proteínas relacionadas, na biogêsene de CLs, na liberação de IL-1\03B2 e de eicosanóides. Observamos que a infecção dos macrófagos com BCG é capaz de induzir liberação de IL-1\03B2 e ativação de caspase-1, caracterizando ativação de inflamassomos. Vimos que a ausência de Nod1, Nod2, Rip2, IL-1R1 e IL-18R não interfere na biogênese de CL, nem na liberação de IL-1\03B2 e de PGE2 e LTB4. A ausência de ASC, caspase-1 e o bloqueio de NLRP3 e P2X7 potencializam a formação de corpúsculos lipídicos induzida por BCG A ausência de ASC e caspase-1 não altera a liberação de eicosanóides e o bloqueio de NLRP3 reduz a liberação de IL-1\03B2 e de PGE2. Vimos que ATP é capaz de induzir a biogênese de corpúsculos lipídicos de maneira dependente de P2X7. Concluimos que a presença de proteínas envolvidas na via dos inflamassomos regula negativamente a biogênese de corpúsculo lipídicos. Corpúsculos lipídicos são conhecidos por compartimentalizar diversas proteínas envolvidas em importantes fenômenos celulares, dependendo do tipo celular e do estímulo. Sendo assim, no segundo bloco, avaliamos se os corpúsculos gerados pela infecção com BCG seriam capazes de armazenar NLRs e proteínas associadas. Também avaliamos se a inibição da formação de corpúsculos lipídicos teria impacto sobre a ativação de inflamassomos e liberação de mediadores inflamatórios. Observamos a presença de NLRP3, caspase-1, IL-1\03B2, Nod1, Nod2 e Rip2, mas não de ASC, nos corpúsculos lipídicos. Também vimos que a redução da formação de CL induzida por BCG leva à redução da liberação e da síntese de IL-1\03B2, mas não interfere na atividade de caspase-1. Diminui também a liberação de citocinas pro e anti-inflamatórias, além de PGE2. Baseado em nossos resultados, concluimos que existe sim uma relação entre CLs e inflamassomos, onde o segundo pode regular negativamente o primeiro e CLs podem servir de plataforma, pelo menos transitória, para a localização de proteínas da via dos NLRs. O avanço no entendimento das funções de inflamassomos e corpúsculos lipídicos pode colaborar para a geração de estratégias de combate às patologias associadas à estas duas estruturas / Pathogen - triggered dysregulation of host - cell lipid metabolism is emerging as a key feature in the pathogenesis of mycobacterial infection. Accumulating evidence suggests that modulation of host lipid metabolism through mycobacteria - induced lipid body (LB) formation is an important mechanism for mycobacterial survival and growth. However the mechanisms involved in lipid body biogenesis are still not completely understood. Mycobacterial - induced inflammasome activation of caspase - 1 and consequent secretion of IL - 1β and IL - 18 in macrophages has been demonstrated as a host - defense mechanism. In the present study we investigated the participation of inflammasomes in lipid body biogenesis and function during infection with Mycobacterium bovis BCG in macrophages. W e observed IL - 1 β release and caspase - 1 activation in bone marrow macrophage, featuring inflammasome activation induced by BCG. Nod1, Nod2, Rip2, IL - 1R1 and IL - 18R doesn't influence lipid bodies biogenesis, neither IL - 1 β nor PGE 2 and LTB 4 release induced by BCG . ASC and caspase - 1 absence and the block of NLRP3 and P2X 7 leads to increase lipid bodies number induced by BCG . The absence of caspase - 1 and ASC inhibited the release of IL - 1β induced by BCG , but does not alter the release of eicosanoids. Blocking NLRP3 reduces the release of both, IL - 1β and PGE 2 . Using an activator of inflam ma somes , ATP, we observed an indu ce d lipid body biogenesis in a P2X 7 - depende nt manner . Activation of inflam m asome s by L PS and ATP leads to increased release of eicosanoids, besides the formati on of LB s. W e conclude that the presence of proteins involved in the pathway of inflamassom e s negatively regulate s biogenesis of lipid bodies. Lipid bodies are known to compartmentalize many different proteins associated with cell signaling , depending on t he cell type and stimulus. Thus , in the second block , we assessed whether the LBs generated by infection with BCG would be able to contain NLR s and associated proteins. We also evaluated whether the inhibition of lipid body for mation would impact inflam m asome s activation and re lease of inflammatory mediators. We observed NLRP3, caspase - 1 , IL - 1β, Nod1, Nod2 and RIP2 , but not ASC are associated wi th lipid bodies. Also , we have that the reduction in the formation of LC induced by BCG leads to reduced synthesis and release of IL - 1β but did not interf ere in the activity of caspase - 1. It also reduces the release of cytokines , in addition to PGE 2 . Base d o n our results , we conclude that inflam m asome s activation could negatively regulate the lipid bodies biogenesis . Moreover, lipid bodies could be site of localization to NLRs and associated - protein , but they doesn't interfere in inflammasomes activation, although the IL - 1β release is reduced by lipid bobies numbers decreased. The knowledge of inflammasome and lipid bodies biology could be useful to generate new approaches to diseases associated with these structures

O carrapato Rhipicephalus microplus é um ectoparasito hematófago de grande importância para a pecuária por ser responsável por perdas massivas na produção animal, de forma que o seu controle é economicamente relevante. Este carrapato, além dos danos que causa por si só, é também um importante vetor para a transmissão de microorganismos patogênicos, entre eles o hemoprotozoário intraeritrocítico Babesia bovis. O presente trabalho descreve o desenvolvimento de uma linhagem de B. bovis capaz de expressar um antígeno protetor, uma glutationa S-transferase do carrapato Haemaphysalis longicornis (HlGST), e o teste desta linhagem como uma vacina de vetor vivo para o controle do carrapato R. microplus. B. bovis, em cultivo, da linhagem S74-T3B foram eletroporados em presença de plasmídeo contendo o promotor bidirecional de B. bovis Ef-1 aresponsável pela expressão independente de dois genes: o repórter fusionado ao agente para seleção (GFP-BSD) e HlGST fusionada à sequência codificadora do peptídeo sinal de MSA-1 (merozoite surface antigen-1). Após a eletroporação, foi feita a seleção com blasticidina para obtenção da linhagem nomeada HlGST. A linhagem HlGST é composta por parasitos contendo diferentes padrões de inserção dos genes exógenos, tanto dentro quanto fora do locus Ef-1. Uma linhagem clonal denominada HlGST-Cln expressando HlGST e GFP-BSD foi obtida a partir da linhagem HlGST. Dois ensaios, independentes, de imunização de bovinos com os parasitos clonais foram realizados, sendo usado como controle uma linhagem clonal previamente caracterizada denominada GFP-Cln. Todos os animais inoculados desenvolveram uma forma branda de babesiose, indicando que ambas as linhagens clonais são atenuadas, mas apenas os animais imunizados com a linhagem HlGST-Cln foram capazes de produzir anticorpos anti-HlGST. O segundo procedimento de imunização foi seguido por um desafio com larvas de R. microplus. O desenvolvimento dessas larvas no hospedeiro levou a fêmeas adultas de menor peso e fertilidade. Coletivamente, esses dados mostram a possibilidade de uso de linhagens transfectadas de B. bovis como vacinas de vetor vivo. / The tick Rhipicephalus microplus is a notorious blood-feeding ectoparasite of cattle, responsible for massive losses in animal production. It is the main vector of pathogenic microorganisms, including Babesia bovis, an intraerythrocytic apicomplexan protozoan parasite responsible for bovine babesiosis. This study describes the development and testing of a live B. bovis vaccine expressing the protective tick antigen glutathione S-transferase from Haemaphysalis longicornis (HlGST). The B. bovis S74- T3B parasites were electroporated with a plasmid containing the bidirectional Ef-1 promoter of B. bovis controlling expression of two independent genes, the selectable marker GFP-BSD, and HlGST fused to the MSA-1 (merozoite surface antigen-1) signal peptide from B. bovis. Electroporation followed by blasticidin selection resulted in the emergence of a mixed B. bovis transfected line (termed HlGST) in in vitro cultures, containing parasites with distinct patterns of insertion of both exogenous genes, either in or outside the Ef-1 a locus. A B. bovis clonal line termed HlGST-Cln expressing HlGST and GFP-BSD was then derived from the mixed parasite line HlGST. Two independent calf immunization trials were performed via intravenous inoculation of the HlGST-Cln and a control consisting of an irrelevant transfected clonal line of B. bovis designated GFP-Cln. The control GFP-Cln line contains a copy of the GFP-BSD gene inserted into the Ef-1 locus of B. bovis in an identical fashion as the HIGST-Cln parasites. All animals inoculated with the HlGST-Cln and GFP-Cln transfected parasites developed mild babesiosis indicating that both transfected cloned parasite lines are attenuated. All animals immunized with HlGST-Cln produced detectable anti-glutathione-S-transferase antibodies. After immunization with HlGST-Cln, calves were challenged with R. microplus larva. Development of these larva produce fully engorged female tick with reduced weight and fertility. Collectively, these data show that transfected B. bovis parasites can be used as vectors in live vectored vaccines.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:41:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317847.pdf: 108629463 bytes, checksum: 55e6d96e9fdf83641c9a74d98bb356b0 (MD5) Previous issue date: 2013 / A pesquisa racional de novos candidatos a antígenos vacinais ou imunodiagnóstico destinados ao controle da tuberculose bovina (bTB) requer o conhecimento básico da imunopatogênese da doença. No entanto, ainda há escassez de informações sobre os aspectos imunopatológicos da interação Mycobacterium bovis-hospedeiro durante a infecção natural de bovinos. Na análise de uma coorte de 349 bovinos positivos no teste tuberculínico (PPD), em 247 bovinos foi confirmada a infectação natural pelo M. bovis. Dos animais positivos para M. bovis, 92% (228/247) não apresentavam sinais sugestivos da doença, entretanto, apresentavam lesões de bTB graves e disseminadas. Além disso, a disseminação das lesões de bTB estava correlacionada positivamente com a gravidade da patologia da doença e carga bacteriana viável no tecido. Adicionalmente, o encapsulamento do granuloma foi correlacionado negativamente com o crescimento do M. bovis nos tecidos, bem como com a gravidade da patologia, sugerindo que o encapsulamento é um mecanismo dinâmico e pode ser eficaz para controlar a proliferação/disseminação micobacteriana intragranuloma durante a infecção natural. Além disso, a avaliação detalhada da resposta granulomatosa nos pulmões demonstrou que o número de células gigantes multinucleadas tipo Langhans correlaciona negativamente com a contagem micobacteriana. Em contraste, a população de neutrófilos na resposta granulomatosa tuberculosa foi associado com o aumento na proliferação do M. bovis intragranuloma. Os achados aqui apresentados sugerem que o encapsulamento e as células gigantes multinucleadas estão associados ao controle da infecção pelo M. bovis, enquanto que os neutrófilos podem servir como um biomarcador celular de proliferação bacteriana durante a infecção natural. Como prova de conceito de que a dinâmica celular incitada durante a infecção por M. bovis influencia o controle do crescimento micobacteriano, analisamos parâmetros imunopatológicos durante a co-infecção natural com o vírus da leucose enzoótica bovina (BLV), um patógeno que modula a resposta imune adaptativa. Bovinos coinfectados com M. bovis e BLV apresentaram maior carga micobacteriana intragranuloma e uma doença mais grave. Na análise histomorfológica das lesões granulomatosas, observamos uma diminuição significativa na população de linfócitos, seguido por um aumento no número de neutrófilos e menor deposição de tecido conjuntivo. Estes dados sugerem uma alteração no fluxo de células para o ambiente intragranuloma devido a defeitos linfocitários. Consistente com essa hipótese, observamos uma menor resposta de hipersensibilidade do tipo tardia (DTH) em animais com linfocitose persistente (LP-BLV+). Estas evidências indicam que a infecção pelo BLV está associada à perda da homeostase da resposta imune celular do hospedeiro e possivelmente ao aumento da suscetibilidade do hospedeiro a bTB. Em conjunto, nossos dados integram a resposta granulomatosa do hospedeiro com a carga infecciosa micobacteriana e revelam novos elementos para o entendimento da imunopatogênese da bTB que poderiam ser empregados na implementação de estratégias racionais de controle da tuberculose bovina.<br. / Abstract : Rational discovery of novel immunodiagnostic and vaccine candidateantigens to control bovine tuberculosis (bTB) requires knowledge ofdisease immunopathogenesis. However, there remains a paucity ofinformation on the Mycobacterium bovis-host immune interactionsduring the natural infection. Analysis of 247 naturally tuberculinic testpositive (PPD) M. bovis-infected cattle revealed that 92% of theseanimals were found to display no clinical signs, but presenteddisseminated bTB-lesions positively correlated with both pathologyseverity score and viable tissue bacterial loads. Additionally, granulomaencapsulation negatively correlated with M. bovis growth as well aspathology severity, suggesting that encapsulation is an effectivemechanism to control bacterial proliferation during natural infection.Moreover, multinucleated giant cell numbers were found to negativelycorrelate with bacterial counts in lung granulomas. In contrast,neutrophil numbers in the granuloma were associated with increased M.bovis proliferation. To better understand the role of the granulomatousresponse for the control of mycobacterial growth during infection by M.bovis, immunopathological parameters during co-infection with naturalbovine leukemia virus (BLV), a pathogen that modulates the adaptiveimmune response, were analyzed. Cattle co-infected with M. bovis andBLV had higher mycobacterial intragranuloma load and more severedisease. In the histomorphological analysis of granulomatous lesions,we observed a significant decrease in the lymphocyte populationfollowed by an increase in neutrophils and a reduction in connectivetissue deposition. These data suggest an alteration in the cell flow for theintragranuloma environment due to defective lymphocytes. Consistentwith this hypothesis, we observed a lower delayed-type hypersensitivity(DTH) response in animals with persistent lymphocytosis (LP-BLV+).This evidence indicate that BLV infection is associated with a loss ofhomeostasis of the host cellular immune response and possiblyincreased susceptibility of the host to bTB. Together, our data integratethe host granulomatous response with the mycobacterial infectious loadand reveal new elements for understanding the immunopathogenesis ofbTB which can be used in the implementation of rational strategies tocontrol bovine tuberculosis.

O carrapato Rhipicephalus microplus é um ectoparasito hematófago de grande importância para a pecuária por ser responsável por perdas massivas na produção animal, de forma que o seu controle é economicamente relevante. Este carrapato, além dos danos que causa por si só, é também um importante vetor para a transmissão de microorganismos patogênicos, entre eles o hemoprotozoário intraeritrocítico Babesia bovis. O presente trabalho descreve o desenvolvimento de uma linhagem de B. bovis capaz de expressar um antígeno protetor, uma glutationa S-transferase do carrapato Haemaphysalis longicornis (HlGST), e o teste desta linhagem como uma vacina de vetor vivo para o controle do carrapato R. microplus. B. bovis, em cultivo, da linhagem S74-T3B foram eletroporados em presença de plasmídeo contendo o promotor bidirecional de B. bovis Ef-1 aresponsável pela expressão independente de dois genes: o repórter fusionado ao agente para seleção (GFP-BSD) e HlGST fusionada à sequência codificadora do peptídeo sinal de MSA-1 (merozoite surface antigen-1). Após a eletroporação, foi feita a seleção com blasticidina para obtenção da linhagem nomeada HlGST. A linhagem HlGST é composta por parasitos contendo diferentes padrões de inserção dos genes exógenos, tanto dentro quanto fora do locus Ef-1. Uma linhagem clonal denominada HlGST-Cln expressando HlGST e GFP-BSD foi obtida a partir da linhagem HlGST. Dois ensaios, independentes, de imunização de bovinos com os parasitos clonais foram realizados, sendo usado como controle uma linhagem clonal previamente caracterizada denominada GFP-Cln. Todos os animais inoculados desenvolveram uma forma branda de babesiose, indicando que ambas as linhagens clonais são atenuadas, mas apenas os animais imunizados com a linhagem HlGST-Cln foram capazes de produzir anticorpos anti-HlGST. O segundo procedimento de imunização foi seguido por um desafio com larvas de R. microplus. O desenvolvimento dessas larvas no hospedeiro levou a fêmeas adultas de menor peso e fertilidade. Coletivamente, esses dados mostram a possibilidade de uso de linhagens transfectadas de B. bovis como vacinas de vetor vivo. / The tick Rhipicephalus microplus is a notorious blood-feeding ectoparasite of cattle, responsible for massive losses in animal production. It is the main vector of pathogenic microorganisms, including Babesia bovis, an intraerythrocytic apicomplexan protozoan parasite responsible for bovine babesiosis. This study describes the development and testing of a live B. bovis vaccine expressing the protective tick antigen glutathione S-transferase from Haemaphysalis longicornis (HlGST). The B. bovis S74- T3B parasites were electroporated with a plasmid containing the bidirectional Ef-1 promoter of B. bovis controlling expression of two independent genes, the selectable marker GFP-BSD, and HlGST fused to the MSA-1 (merozoite surface antigen-1) signal peptide from B. bovis. Electroporation followed by blasticidin selection resulted in the emergence of a mixed B. bovis transfected line (termed HlGST) in in vitro cultures, containing parasites with distinct patterns of insertion of both exogenous genes, either in or outside the Ef-1 a locus. A B. bovis clonal line termed HlGST-Cln expressing HlGST and GFP-BSD was then derived from the mixed parasite line HlGST. Two independent calf immunization trials were performed via intravenous inoculation of the HlGST-Cln and a control consisting of an irrelevant transfected clonal line of B. bovis designated GFP-Cln. The control GFP-Cln line contains a copy of the GFP-BSD gene inserted into the Ef-1 locus of B. bovis in an identical fashion as the HIGST-Cln parasites. All animals inoculated with the HlGST-Cln and GFP-Cln transfected parasites developed mild babesiosis indicating that both transfected cloned parasite lines are attenuated. All animals immunized with HlGST-Cln produced detectable anti-glutathione-S-transferase antibodies. After immunization with HlGST-Cln, calves were challenged with R. microplus larva. Development of these larva produce fully engorged female tick with reduced weight and fertility. Collectively, these data show that transfected B. bovis parasites can be used as vectors in live vectored vaccines.

Master of Science in Biomedical Sciences / Department of Diagnostic Medicine/Pathobiology / Jodi L. McGill / The causative agent of tuberculosis (TB) in cattle is Mycobacterium bovis (M. bovis). γδ T cells are a unique subset of nonconventional T cells that play major roles in both the innate and adaptive arms of the immune system. Bovine γδ T cells have the capacity for multiple immune functions during infection with M. bovis. However, the alternative functions of γδ T cells as well as the responses of γδ T cells in vivo at the site of infection remain unclear. To identify novel functions for γδ T cells in response to M. bovis infections, RNA sequencing and transcriptomics analysis was completed on peripheral blood γδ T cells isolated from virulent M. bovis-infected cattle. Differentially expressed genes were confirmed with real-time PCR. In an attempt to model in vivo cell-to-cell interactions at the site of infection, γδ T cells were also isolated from naïve and M. bovis-infected calves and co-cultured with autologous, BCG-infected, monocyte-derived macrophages. γδ T cell chemokine and cytokine expression was analyzed via ELISA and real-time PCR. The characteristic lesions of bovine tuberculosis are well-organized pulmonary granulomas. To determine the relevance of the RNA-sequencing and in vitro co-culture results to in vivo infection, tissue samples from granulomatous lesions in the lungs and mediastinal lymph nodes of virulent M. bovis-infected cattle were collected 3 months after infection. mRNA transcripts for γδ T cells expression of-- IFN-γ, IL-17, IL-10, IL-22, and CCL2 were microscopically evaluated within the granulomas using an in situ hybridization system, RNAScope (Advanced Cell Diagnostics Inc.). Co-culture experiments and transcriptomics analysis revealed increased expression of chemokines and various cytokines by γδ T cells responding to M. bovis infection. The novel in situ hybridization assay revealed that cytokine expression by γδ T cells varied within the lesions, with significant levels of CCL2 and IFN-γ, and low expression of IL-10, IL-22, and IL-17 in situ at this time-point after infection. Co-culture experiments also revealed that γδ T cells from virulent M. bovis-infected cattle have the capacity to directly impact the viability of M. bovis in vitro. Our results suggest that γδ T cells accumulate within the granulomas, and influence host immunity to M. bovis by secretion of cytokines and chemokines, and direct cytotoxicity, in response to infected macrophages.