Submitted by Programa de Pós-graduação em Biotecnologia (mebiotec.ufba@gmail.com) on 2017-04-06T12:43:35Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Autorizada_Ana_Camila.pdf: 3305710 bytes, checksum: 21e3e0da4c2c81626cdb13b679acca0b (MD5) / Approved for entry into archive by Delba Rosa (delba@ufba.br) on 2017-06-29T14:38:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Autorizada_Ana_Camila.pdf: 3305710 bytes, checksum: 21e3e0da4c2c81626cdb13b679acca0b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T14:38:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Autorizada_Ana_Camila.pdf: 3305710 bytes, checksum: 21e3e0da4c2c81626cdb13b679acca0b (MD5) / FAPESB / A Caatinga é a única região natural exclusivamente brasileira, sendo, no entanto, a área menos conhecida dentre os demais biomas. Pouco se sabe sobre a diversidade microbiana da Caatinga e menos ainda sobre o potencial biotecnológico desta região, no que diz respeito, por exemplo, à bioprospecção enzimática. Um dos principais grupos de enzimas de interesse biotecnológico são as hidrolases, que catalisam a hidrólise de ligações covalentes da matéria orgânica e por isso podem ser aplicadas na conversão da biomassa vegetal, para a produção de biocombustíveis. Apesar das hidrolases representarem as principais enzimas com aplicações biotecnológicas para esse fim, outros grupos de enzimas envolvidas no metabolismo de carboidratos (CAZymes) também detém um papel importante neste processo. O presente trabalho se propõe a utilizar a abordagem metagenômica para analisar amostras de água do rio Paraguaçu e amostras de solo de uma localidade da Chapada Diamantina, quanto à presença de enzimas potencialmente aplicáveis na bioconversão de biomassa vegetal. O DNA metagenômico extraído das amostras foi sequenciado pelo método shotgun e foram realizadas duas estratégias de anotação: a anotação pela tecnologia de subsistemas e a anotação baseada em regiões conservadas das sequências de CAZymes. Observou-se que o solo e a água apresentaram diferenças nos seus perfis taxonômicos e na distribuição dos subsistemas e das famílias de CAZymes que predominaram em cada ambiente. O subsistema de carboidratos foi o mais abundante no solo e o segundo com maior contribuição na água. Os subsistemas clustering-based e de aminoácidos e derivados também estiveram dentre os mais representativos nos dois ambientes. Em relação às classes de CAZymes, as glicosil hidrolases foram dominantes no solo (~44%) enquanto que as glicosil transferases foram mais frequentes na água (~50%). Em relação aos principais táxons associados às CAZymes, a classe Planctomycetia apresentou contribuição de 29% nas amostras de solo e Alphaproteobacteria contribuiu com 27% nas amostras de água. O mesmo não aconteceu ao analisar a estrutura da comunidade microbiana total, na qual Actinobacteria foi a classe dominante no solo e Betaproteobacteria na água. Os resultados encontrados indicam o potencial biotecnológico da Caatinga. Determinados grupos de enzimas identificados no solo e na água podem desempenhar atividades na degradação de substratos de interesse industrial, como o amido, o xilano, a lignina e outros compostos lignocelulósicos, tornando este bioma uma interessante fonte para bioprospecção. / The Caatinga biome is the only natural area exclusively Brazilian, however, it is the area with the lowest number of scientific studies among other Brazilian biomes. The available knowledge about microbial diversity of Caatinga is very limited and even less is known about the biotechnological potential of this region, with regards, for example, to the enzyme bioprospecting. One of the major enzyme groups of interest for biotechnological purposes are hydrolases, which catalyze the hydrolysis of covalent bonds existent in organic matter and, therefore, can be applied in the conversion of plant biomass to be used in biofuels production. Despite the fact that hydrolases are the main enzyme group with biotechnological application for this purpose, other groups of enzymes involved in carbohydrate metabolism (CAZymes) also have an important role in this process. The present study aims to use the metagenomic approach in order to analyze freshwater samples from Paraguaçu river and soil samples from one location of Chapada Diamantina, seeking to detect the presence of potentially applicable enzymes in bioconversion of plant biomass. The metagenomic DNA extracted from samples was sequenced through the shotgun sequencing method and two annotation strategies were performed: the annotation through subsystems technology and the annotation based on conserved domains of CAZyme sequences. It was observed that the soil and freshwater presented differences on their taxonomic profiles and in relation to the subsystems and CAZymes families prevailing in each environment. The Carbohydrates subsystem was the most abundant in soil and had great contribution in freshwater samples. Other subsystems such as Amino acids and Derivatives also had greater contribution in both sites. Regarding CAZymes classes, glycoside hydrolases were dominant in soil (~44%) and glycosiltransferases in freshwater (~50%). In relation to the main taxons associated with CAZymes, the Planctomycetia class had 29% contribution in soil samples and Alphaproteobacteria contributed with 27% in freshwater samples. Nevertheless, the same scenario was not observed when the structure of microbial community was analysed as a whole, in which Actinobacteria was the ruling class in soil and Betaproteobacteria in freshwater. This results indicate the biotechnological potential of Caatinga, since certain groups of enzymes found both in soil and freshwater samples may have activities in degrading substrates of industrial interest such as starch, xylan, lignin and other lignocellulosic compounds.

Bactérias resistentes aos antimicrobianos representam um risco, não apenas para a saúde animal, como também para a saúde pública. As bactérias comensais, como Escherichia coli, são consideradas um bom indicador do padrão de resistência de uma população microbiana, uma vez que, por residirem no intestino, estão submetidas à constante pressão de seleção resultante da administração de antimicrobianos, podendo sobreviver ao processo de abate de suínos e chegar aos consumidores. Neste sentido, os objetivos deste estudo foram: i. avaliar a frequência de resistência antimicrobiana fenotípica e a presença de grupos clonais em E. coli isoladas de fezes e carcaças suínas; ii. determinar o perfil fenotípico e genotípico de resistência aos antimicrobianos em isolados multirresistentes de E. coli provenientes de carcaças de suínos e identificar grupos clonais presentes em carcaças suínas; iii. comparar o perfil fenotípico de resistência antimicrobiana em isolados de E. coli de fezes de suínos submetidos a diferentes protocolos de administração de antimicrobianos via ração; iv. descrever o perfil da microbiota intestinal de suínos submetidos a diferentes protocolos de uso de antimicrobianos via ração. Para isto, três etapas distintas foram realizadas. Na etapa 1, dois ciclos de amostragem foram conduzidos em três matadouros-frigoríficos (A, B, C) de suínos, sendo coletado fezes depositadas no piso da pocilga de espera e suabes de superfície de carcaças na etapa de pré-resfriamento. Escherichia coli foi isolada dessas duas origens e avaliada quanto à resistência aos antimicrobianos. Além disso, 92 isolados de ambas as origens apresentando perfil de multirresistência foram submetidos à análise por Pulsed-field gel eletrophoresis (PFGE). Para a etapa 2, os isolados multirresistentes provenientes de carcaças foram submetidos a novos testes de sensibilidade antimicrobiana e de acordo com o perfil fenotípico foram pesquisados quanto aos genes de resistências e submetidos à técnica de PFGE. Em relação a etapa 3, quatro grupos de suínos que utilizavam protocolos distintos de uso de antimicrobianos via ração foram acompanhados em todas as fases zootécnicas e avaliados quanto a frequência de resistência antimicrobiana de E. coli e perfil bacteriano da microbiota intestinal através do sequenciamento de duas regiões do gene 16S rRNA. Entre os 674 isolados de E. coli da etapa 1 apenas 7,4% foram susceptíveis a todos os antimicrobianos testados. As maiores frequências de resistência foram identificadas frente à tetraciclina (85,9%), ampicilina (73,0%), sulfonamida (70,0%), florfenicol (65,0%) e ácido nalidíxico (58,9%). Do total de isolados de E. coli, 79,5% (536/674) foram classificados como multirresistentes. A análise de macro restrição (PFGE), conduzida em isolados apresentando perfis de multirresistência mais prevalentes, demonstrou que isolados de fezes e carcaças eram na maioria dos casos relacionados (similaridade ≥70%) nos três matadouros-frigoríficos. Dos isolados multirresistentes provenientes das carcaças, dez novos antimicrobianos foram testados; em relação a esses, as maiores frequências de resistências foram à cloranfenicol (86,4%), estreptomicina (65,8%) e trimetoprima (57%). Cada matadouro-frigorífico apresentou um perfil distinto de multirresistência predominante. Nos isolados submetidos à pesquisa de genes de resistência, foram detectados por ordem de frequência: strA (83,3%); aac(3)IVa (70%); tetB (70%); sul2 (60%); floR (56,6%); tetA (50%); aph(3)Ia (43,3%); sul3 (26,6%) e blaTEM (10%); três grupos de isolados relacionados (similaridade ≥ 70%) foram encontrados na análise por PFGE. Em relação à etapa 3, os grupos com diferentes protocolos de uso antimicrobianos via ração não apresentaram alteração significativa no perfil de microbiota intestinal e contagem de E. coli; entretanto, os perfis fenotípicos de resistência antimicrobiana foram distintos entre os grupos. O grupo que recebia protocolo com uso alternado de antimicrobianos de seis classes distintas apresentou maior frequência de resistência e multirresistência. De acordo com os resultados encontrados protocolos de uso continuado de antimicrobianos na criação de suínos gera uma pressão seletiva, resultando em cepas multirresistentes que podem sofrer propagação no ambiente e na cadeia de produção de alimentos. Considerando os perfis de resistência encontrados em E. coli originada de carcaças suínas e fezes, em todas as etapas deste trabalho, observou-se que essas cepas são selecionadas na granja pelo uso de antimicrobianos, chegaram ao pré-abate, disseminaram-se na linha de abate e contaminar a carcaça. O uso prudente de antimicrobianos é amplamente citado em toda a literatura científica veterinária e, conforme nossos resultados demonstraram, deve ser incluído entre as metas da suinocultura brasileira. / Bacteria resistant to antimicrobials present a hazard not only for animal health but public health too. Commensal bacteria, such as Escherichia coli, are considered a good indicator of microbial population resistance, because they live in gut and are subjected to constant pressure resulting selection of the administration of antibiotics, may survive in slaughtering process and get consumers. In this sense, the aims of this study were: i. to evaluate the frequency of antimicrobial phenotype resistance and presence of clonal groups for E. coli isolated from feces and pig carcasses; ii. to determine phenotypic profile and antimicrobial genotypic resistance in multiresistant E. coli isolated from pig carcasses and identify clonal groups present in pig carcasses; iii. to compare phenotypic profile of antimicrobial resistance in E. coli from swine feces submitted to different antimicrobial in-feed protocols; iv. to describe gut microbiota profile in pigs submitted to different antimicrobial in-feed protocols. For this, three steps were performed. In step 1, two sampling cycles were conducted in three slaughterhouses (A, B, C) of pigs being collected feces deposited in pen floor and pre-chill carcasses. Escherichia coli was isolated from these two sources and evaluated for antimicrobial resistance. In addition, 92 isolates with multidrug resistance profile were analyzed by pulsed-field gel eletrophoresis (PFGE). In step 2, isolated from carcasses and multiresistant underwent new antimicrobial susceptibility testing and in accordance with the phenotypic profile were screened for the resistance gene and PFGE. In step 3, four groups of pigs used different antimicrobial in-feed protocols were followed in all phases and evaluated frequency of antimicrobial resistance and gut bacterial profile by sequencing two regions of 16S rRNA. Among the 674 E. coli isolates from step 1 just 7.4% were susceptible to all antibiotics. The highest frequencies of resistance were: tetracycline (85.9%), ampicillin (73.0%), sulfonamide (70.0%), florfenicol (65.0%) and nalidixic acid (58.9%). Of total E. coli isolates, 79.5% (536/674) were multidrug. Macrorestriction analysis (PFGE), conducted in isolates with profiles more prevalent multidrug resistance showed that isolated from feces and carcasses were in most cases related (≥70% similarity) in the three slaughterhouses. The multiresistant isolates from carcasses, ten new antibiotics were tested, with greatest frequency in add antimicrobial resistance were: chloramphenicol (86.4%), streptomycin (65.8%) and trimethoprim (57%). Each slaughterhouse showed a distinct profile of resistance and number of resistance markers. Isolates submitted to research genes were detected in order of frequency: strA (83.3%); aac(3)IV (70%); tetB (70%); sul2 (60%); floR (56.6%); tetA (50%); aph(3)Ia (43.3%); sul3 (26.6%) and blaTEM (10%); and three related groups (similarity ≥ 70%) were formed in PFGE. For step 3, groups with different antimicrobial in-feed had no significant change in gut microbiota profile and E. coli counts; however the phenotypic profiles of antimicrobial resistance were different between the groups. The group receiving protocol with alternate use of antimicrobials six different classes showed higher frequency of resistance and multidrug resistance. According to the results, different protocols of antimicrobial in pig farming creates a selective pressure, resulting in multi-drug resistant strains that may contribute to spread environment and in food production chain. Considering the resistance profiles found in E. coli originated from swine carcasses and feces, in all stages of this work, it was observed that these strains were selected for in farm by use of antimicrobials, reached the pre-slaughter, spread in the slaughterhouse and carcasses. The concept of prudent use of antimicrobials is widely quoted in all the veterinary scientific literature and, as our results showed, it should be included among the goals of the Brazilian pig farming.

Submitted by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2016-04-08T17:15:28Z No. of bitstreams: 1 Tese_BCM_LuisEduardoMartínezVillegas.pdf: 5786792 bytes, checksum: 41da46eaa9b4630d4ce0ce9181831739 (MD5) / Approved for entry into archive by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2016-04-08T17:21:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_BCM_LuisEduardoMartínezVillegas.pdf: 5786792 bytes, checksum: 41da46eaa9b4630d4ce0ce9181831739 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-08T17:21:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_BCM_LuisEduardoMartínezVillegas.pdf: 5786792 bytes, checksum: 41da46eaa9b4630d4ce0ce9181831739 (MD5) Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil / A malária humana é uma doença provocada por parasitas do gênero Plasmodium, os quais na natureza requerem de um mosquito anofelíno para completar o seu ciclo de vida e serem transmitidos a um hospedeiro humano. Nas Américas, o Brasil tem a maior incidência de malária, sendo responsável por 41% dos casos. Com o aparecimento do sequenciamento de nova geração e das ferramentas bioinformática relacionados, grandes avanços foram alcançados em relação à montagem de genomas e transcriptomas de anofelinos, assim como na exploração de estratégias de paratransgenesis para interromper a transmissão da malária. No entanto, os vetores neotropicais da malária encontram-se longe dos vetores da África e Ásia no que refere a estes conhecimentos. Este estudo é parte de um esforço contínuo para montar o genoma do Anopheles aquasalis, um vetor neotropical da malária humana, que atualmente posiciona-se como um excelente modelo de transmissão da malária no Brasil. Em paralelo ao sequenciamento do genoma, e para maximizar os dados gerados, optamos por focar em duas tarefas pontuais e viáveis: explorar a diversidade e composição do consórcio bacteriano associado ao anofelino; assim como montar e caracterizar o genoma mitocondrial desta espécie. O sequenciamento metagenômico shotgun ̈e o programa MG-RAST foram utilizados para fazer um ̈screening ̈ das bactérias associadas à pupas de A .aquasalis criadas em laboratório. O consórcio bacteriano predito é composto por 74 gêneros contendo bactérias marinhas e bioluminescentes. No nível taxonômico de família bacteriana, identificamos 14 OTUs compartilhadas entre anofelinos americanos e africanos. Além disso, foram comparadas cinco comunidades bacterianas associadas a duas espécies de anofelinos: A. aquasalis e Anopheles gambiae. Foi identificada uma associação significativa (NPMANOVA p <0,05) entre a composição da comunidade bacteriana e o ambiente aquático laboratório ou condições semi-naturais) nas quais cada hospedeiro anofelino foi criado. Atualmente, o entendimento da filogenia do gênero Anopheles é limitado e as informações sobre o tempo de divergência de dentro da linhagem de mosquitos é escassa. Apresentamos a sequencia de 15,393 pb correspondente ao genoma mitocondrial de A. aquasalis. Quando comparado com outros mitogenomas anofelinos relevantes, observou-se alta similaridade na composição dos genomas assim como características estruturais conservadas. Através de análises Bayesianas, reconstruímos as relações filogenéticas e estimamos a data de divergência entre 22 anofelinos e outras espécies de dípteros. Descobrimos que o mais recente ancestral entre as subfamílias Nyssorhynchus e Anopheles + Cellia existiu ~ 83 milhões anos atrás (MYA). Estimou-se que A. aquasalis divergiu do complexo do Anopheles albitarisis faz ~ 28 MYA, e faz ~ 38 MYA do Anopheles darlingi. A distribuição estreita e o peculiar nicho ecológico do A. aquasalis, além de considerar a sua adaptação a ambientes larvários com água salobra fizeram nos perguntar se a sua história evolutiva deixou uma marca na arquitetura do seu genoma, assim como sobre a estrutura da comunidade bacteria na associada a este anofelino. / Human malaria is a malady caused by Plasmodium parasites, which in nature, require an anopheline mosquito to complete their life cycle and be transmitted to a human host. In the Americas, Brazil has the largest incidence of malaria, accounting for 41% of the cases. With the advent of Next Generati on Sequencing and related bioinformatics’ tools, great leaps forward were attained regarding the assembly of anopheline genomes, transcriptomes; in addition to the exploration of paratransgenesis as means to interrupt malaria transmission. Nonetheless, Neotropical malaria vectors still lag behind those from Africa and Asia on such matters. This study is part of an ongoing effort to assemble the genome of Anopheles aquasalis , a Neotropical human malaria vector currently positioned as a key malaria transmission model in Brazil. In parallel to the genome sequencing study, and to maximize the NGS sequencing data generated, we opted to focus in two punctual a nd feasible tasks: exploring the diversity and composition of this anopheline’s associated b acterial consortium; plus, assemblying and characterizing, the mitochondrial genome of this species. Shotgun metagenomic sequencing and the MG-R AST suite were used to survey the bacteria associated to laboratory reared A. aquasalis pupae. The predicted bacterial consortium is composed of 74 genera and contai ns marine and biolumines cent bacteria. At the bacterial family rank, we identified 14 OTUs shared between African and American anophelines. In addition, we compared five Anopheles associated bacterial communities from two species: A. aquasalis and Anopheles gambiae . We found a significant association (NPMANOVA p < 0.05) between the bacteria l community composition and the aquatic environment (laboratory or semi-natural conditions) in which each Anopheles host was reared. The current understanding of the Anopheles phylogeny is limited and information regarding the time of deep lineage divergences w ithin mosquitoes is scarce. Here we also present the assembled 15,393 bp mitochondrial genome of A. aquasalis . When compared with other relevant anopheline mitogenomes, high com position similarity and conserved features were observed. Through Bayesian analyses, we reconstructed the phylogenetic relationships and estimated the date of divergence between 22 anopheline and other dipteran species. We found that the most r ecent ancestor between Nyssorhynchus and Anopheles + Cellia subfamilies was extant ~83 million y ears ago. It was estimated that A. aquasalis diverged from the Anopheles albitarisis complex ~28 MYA and ~38 MYA from Anopheles darlingi . The narrow distribution and peculiar niche of A. aquasalis , plus considering its adaptation to brackish-water larval environments makes us wonder if its evolutionary history left a mark upon its genome architecture, and also on the bacterial community structure associated to it.

Submitted by Angelo Silva (asilva@icict.fiocruz.br) on 2016-07-20T13:39:17Z No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 71861.pdf: 5007629 bytes, checksum: 55da00139dd89620d62ea58fe070c552 (MD5) / Approved for entry into archive by Anderson Silva (avargas@icict.fiocruz.br) on 2016-07-28T16:45:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 71861.pdf: 5007629 bytes, checksum: 55da00139dd89620d62ea58fe070c552 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-28T16:45:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 71861.pdf: 5007629 bytes, checksum: 55da00139dd89620d62ea58fe070c552 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2016 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / O vírus dengue infecta um número estimado de 50-100 milhões de pessoas 100 milhões de pessoas anualmente em todo o mundo e no Brasil, dengue foi relatada pela primeira vez em 1981, desde então, a infecção tornou-se hiper-endêmica. As práticas atuais de diagnóstico não detectam o vírus em cerca de 50% dos casos suspeitos. Metagenômica é uma estratégia que pode ser aplicada na identificação de qualquer organismo em uma amostra, uma vez que recupera sequências de ácidos nucléicos que são analisadas contra bases de dados. Neste estudo, o nosso objetivo foi aplicar abordagens de metagenômica para analisar casos fatais de pacientes que apresentaram sintomas similares a dengue, mas com teste negativo para este vírus e também amostras de pacientes com suspeita febre amarela. e também amostras de pacientes com suspeita febre amarela. e também amostras de pacientes com suspeita de febre amarela. DNA e RNA genômico foram extraídos, amplificados com iniciadores randômicos e processados no sequenciador Illumina HiSeq2500. Em seguida, aplicamos um pipeline de bioinformática para filtragem de sequências de baixa qualidade e remoção de sequências humanas. Vários programas foram utilizados para classificar as reads metagenômicas: Kraken, GOTTCHA, SURPI, Metaphlan2, Taxoner e Blastn. As análises in silico identificaram patógenos que foram posteriormente confirmados por ensaios in vitro aplicando reagentes específicos Deste modo, identificamos vírus e bactérias em 13% das amostras. Quatro desses vírus, com potencial de patogenicidade estavam em amostras distintas: Parvovírus B19, vírus da Hepatite A, vírus da Hepatite G e vírus Torque-teno. Todos eles, com exceção do vírus da Hepatite A estavam nos casos fatais. As bactérias identificadas foram N. meningitidis do serogrupo C em duas amostras e S. pneumoniae em duas outras amostras. Esses são patógenos que causam surtos e epidemias no Brasil e têm alta taxa de mortalidade. Particularmente, N. meningiditis sorogrupo C é o determinante de surtos atuais de N. meningiditis no Brasil. Além disso, dois genomas completos foram recuperados, o do Parvovírus B19 de um dos casos fatais (5,6 kb) e o do vírus Chikungunya (12 kb) que estava presente na amostra utilizada como controle positivo para as análises de metagenômica. Aqui, podemos demonstrar a aplicabilidade da metagenômica tanto na identificação quanto recuperação de genomas completos de patógenos a partir de amostras clínicas humanas / Dengue virus infects an estimated 50-100 million people annually worldwide and in Brazil, dengue was first reported in 1981, since then the infection became hyper-endemic. The current diagnostic practices cannot detect the virus around 50% of suspected cases. Metagenomic is a strategy that can be applied to recover any organism in a sample. In this study, our aim was to apply metagenomics approaches to analyse fatal cases of patients presenting dengue-like symptoms, but testing negative for this virus and samples of patients with suspect yellow fever. Genomic DNA and RNA were extracted, amplified with random primers and sequenced in the Illumina HiSeq2500 sequencer. We then followed a bioinformatics filtering pipeline to remove both low-quality sequences and human sequences. Several tools were used to classify the metagenome reads: Kraken, GOTTCHA, SURPI, Metaphlan2, Taxoner and Blastn. The in silico analysis identified pathogens that were further confirmed by in vitro assays applying specific reagents. In this way, we were able to detect viruses and bacteria in 13% of the samples Four viruses, with pathogenicity potential were identified in distinct samples: Parvovirus B19, Hepatitis A virus, Hepatitis G virus and Torque-teno virus. All of them, except Hepatitis A virus were present in fatal cases. The Parvovirus B19 is in fact a pathogen that has been eventually associated to fatal cases. The bacteria identified were N. meningitides serogroup C in two samples and S. pneumoniae in two other samples. Those are pathogens that cause outbreaks and epidemics in Brazil and have high mortality rate. Particularly, N. meningiditis outbreaks in Brazil. Moreover, two complete genomes were recovered, the B19V from one of the fatal cases (5.6 kb) and the Chikungunya virus (12 kb) that was in the sample used as a positive control to the metagenomics approach. Here, we demonstrated th applicability of metagenomics in both the identification and recovery of complete genomes of pathogens from human clinical samples

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-08-08Bitstream added on 2014-06-13T19:35:23Z : No. of bitstreams: 1 rodrigues_gr_me_jabo.pdf: 533286 bytes, checksum: dff723ba2dc7ffcab8ade10e5ed0fee4 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os microrganismos apresentam uma imensa diversidade genética e desempenham funções únicas e cruciais na manutenção de ecossistemas, uma dessas funções é a produção de enzimas extracelulares que ajudam na mineralização da matéria orgânica, liberação de carbono e nutrientes na forma de serem assimilados. Devido a esses importantes fatores é que cada vez mais aumenta a busca por enzimas que possam ser utilizadas nos diversos setores industriais com maior aproveitamento e baixo custo. A celulase pertence a essa classe de enzimas, ela é formada por um complexo multienzimático capaz de hidrolisar celulose através da quebra da ligação ~,1-4. A partir disso foi realizada uma busca de gene r~lacionado com a hidrolise da celulose em biblioteca metagenômica de DNA extraído de solo de arboreto de eucalipto. Foram realizado testes bioquímicos e moleculares, partindo de um par de oligonucleotídeo iniciadores degenerado que foi construído para identificar gene da glucanase que está ligado na hidrolise da celulose. Com o teste bioquímico foi possível selecionar clones que estão relacionados com hidrolise da celulose, a confirmação dos clones positivos foi feita através de reações de PCR. Após a escolha do clone foi feita uma sub-biblioteca, os clones da sub-biblioteca foram sequenciados e através do sequenciamento foi possível encontrar gene relacionado à hidrólise da celulose. / The microorganisms show a abundant genetic diversity and perform unique and crucial ecosystems maintence, one of this function is the produce of extracellular enzymes that mineralize organic matte and release carbon and nutrients in forms that can be assimilated. Due this important factors its increasing the search of enzymes who can be use on the manufacturing with better utilization and low cust. The cellulase belongs to this class of enzymes and its formed by a complex multienzimatic who its able to hydrolisar a cellulose trough the broke of the linked (3- 1-4. The cellulose, o homopolissacarideo wich we see in big amount on the biosphere. So, was made a screening to genes related with cellulase in metagenômic library of aboreto of eucalyptus cloning larg fragmenets in vector cosmídeo, with size who was between 30 and 45kb. There was made tests biochemists and molecular starting of a couple degenerate primes wich vvas made to identify the gene of glucanase that its connected in hydrolise da cellulose.With this tests we could detect the dones related with hydrolose of cellulose.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-28Bitstream added on 2014-06-13T20:47:49Z : No. of bitstreams: 1 schuch_v_me_jabo.pdf: 3089029 bytes, checksum: 0835ef08e49e97cfdf7ad571bdfc3671 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Metabólitos secundários são compostos bioativos, com grande importância para a indústria farmacêutica e agropecuária, produzidos por certos grupos de microrganismos e plantas. Os policetídeos, que são sintetizados por complexos enzimáticos denominados policetídeos sintases (PKSs), desatacam-se entre os metabólitos secundários conhecidos e compõe a estrutura química básica de vários antibióticos. Todos os genes envolvidos na biossíntese de um policetídeo se encontram agrupados fisicamente no cromossomo, e contém genes que são altamente conservados, comumente chamados d~ pks mínima. Os métodos tradicionais para pesquisa de novas drogas, que envolvem o cultivo de microrganismos isolados do solo, não são mais tão promissores, devido à alta taxa de redescoberta de antibióticos já conhecidos, que chega a 99,9%, e à pequena parcela de microrganismos do solo que são cultiváveis pelas técnicas padrões de cultivo, cerca de 1 %. A Metagenômica é uma abordagem promissora que permite acessar o genoma desses organismos incultiváveis, pois consiste na extração de DNA diretamente do ambiente e construção de uma biblioteca com este genoma misto. Neste trabalho descrevemos a construção de uma biblioteca feita com DNA de alto peso molecular isolado diretamente de solo coletado sob arboreto de eucaliptos no Estado de São Paulo, Brasil. A biblioteca possui 9.320 clones e foi construída em vetor cosmídeo, com insertos de tamanho variando entre 30 e 45kb... / Secondary metabolites are bioactive compounds with great importance in the pharmaceutical and agriculture industries, procuced by a few groups of microrganisms and plants. The polyketides that are synthetized by enzimatic complexes, denominated polyketides synthases, outstand among the secondary known metabolites, which are part of the main structure of many antibiotics. Ali genes involved in the biosynthesis of antibiotics are found as clusters in the chromossome. The traditional methods for the research of new drugs that are made from microrganisms cultures isolated from the soil are not so promissing, due to the high rate of rediscorevy of already known species, reaching 99.9%. The other small piece of microrganisms are culturable by standards culture methods, reaching 1 % maximum. Metagenomics is a promissing approach that allows the access to genom of these organisms that are not culturable, as it is carried out by DNA extraction directly from the environment and construction of a mixed genomic library. In this work, we describe the construction of a library made from high molecular weight DNA isolated directly form the soi! undemeath a pinus forest in the State of São Paulo, Brazil. The library shows 9.320 dones and it was constructed in a cosmideo vector, with insert size ranging from 30 to 45 kb. Digestion with difterent restriction enzymes of cosmidial DNA randomly chosen allowed to visualize evident difterences in the restriction fragments among the clones, as does the possibility to determine the average insert size. The initial evaluation of the presence of genes involved in the biosynthesis of antibiotics synthesized by the enzymatic system PKS of kind I, was accomplished by the PCR amplification of clones from the library using specific primers. We studied 4.320 clones and the results suggest a great variety of these genes. The PCR products obtained were sequenced for the determination of identity of the amplified gene.

Made available in DSpace on 2015-04-01T12:09:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4073387 bytes, checksum: 8309cf98c379c11892e9d5cd2fae29dd (MD5) Previous issue date: 2011-12-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Soil samples of native pasture (site A) and of soil cultivated with grass Paspalum conjugatum, Bergius (site B) collected from Caatinga vegetation in the semi-arid region in Paraíba state (07°23‟27 S 36°31‟58 W) were utilized for constructing four metagenomic libraries, aiming the evaluation of microbial diversity through amplification of gene 16S rRNA of domains Bacteria and Archaea. The metagenomic DNAs were extracted by utilizing FastDNA® SPIN Kit for Soil (BIO 101), which were amplified by PCR, by using universal primers 27F / 1525R (Bacteria) and 20F / 958R (Archaea). The purified fragments were linked to vector pGEM Teasy and transformed by thermal shock in chemically competent Escherichia coli DH10B. Transformants were cultivated in LB/Ampicillin medium (100 μM/ml), IPTG (800 μg/mL) and XGal (80 μg/mL) at 37ºC/18-20 h. A selection of 250 clones of each library was performed, sequenced and after discarding the low quality sequences and chimerics, 64 and 68 sequences were obtained (Bacteria) and 89 and 141 sequences (Archaea) from soils of sites A and B, respectively, which were compared to public bank of data RDB and NCBI (similarity >95%). In site A the phylum Acidobacteria (48.4%) was the most abundant, followed by phyla Bacteroidetes (10.9%), Proteobacteria (10.9%), and Firmicutes (6.3%). In site B Proteobacteria (45.6%) was the most abundant, followed by Firmicutes (10.3%), Acidobacteria (8.8%), Bacterioidetes (7.3%); and also Cyanobacteria (1.5%) and Planctomycetes (1.5%) which were not found in site A. Among the sequences obtained, 23.4% (site A) and 25.0% (site B) were not classified (similarity <95%). In the domain Archaea the phyla found were Euryarchaeota (3.4 and 45.4%) and Crenarchaeota (2.2 and 3.5%), in sites A and B, respectively; it should be observed that 94.4% and 51.1% of the sequences were not classified (similarity <95%), between sites A and B, respectively. Larger diversity (Shannon‟s índex), richness (Chao 1), and distribution (equity index) of communities were observed at species level, in the phyla Bacteria and Archaea, in both sites. The metagenomic libraries 16S rRNA of Bacteria and Archaea, when compared by using the LIBSHUFF program, differed significantly (p<0.0001). The results of the present study showed the occurrence of a great diversity of bacteria and archaea in that semi-arid environment, with peculiar features of elevated temperature and hydric limitations, emphasizing the possibility of investigations on search of new genes and/or microbial isolates with biotechnological potential. / Amostras do solo da pastagem nativa (sítio A) e sob cultivo do capim marrequinho (Paspalum conjugatum, Bergius) (sítio B), coletadas na região semi-árida do bioma Caatinga, Paraíba, (07°23‟27 S 36°31‟58 O), foram utilizadas para construção de quatro bibliotecas de clones metagenômicos, para avaliação da diversidade microbiana pela amplificação do gene 16S rRNA dos domínios Bacteria e Archaea. Os DNA metagenômicos foram extraídos utilizando FastDNA® SPIN Kit for Soil (BIO 101), os quais foram amplificados por PCR utilizando primers universais, 27F / 1525R (Bacteria) e 20F / 958R (Archaea). Os fragmentos purificados foram ligados ao vetor pGEM Teasy e transformados por choque térmico em Escherichia coli DH10B quimicamente competente. Os transformantes foram cultivados em meio Agar LB/Ampicilina (100 μ/mL), IPTG (800 μg/μL) e XGal (80 μg/μL), a 37ºC/18-20 h. Foram selecionados 250 clones de cada biblioteca os quais foram sequenciados e após descarte das sequências de baixa qualidade e quiméricas, foram obtidas 64 e 68, 89 e 141 sequências para Bacteria e Archaea, nos solos dos sítios A e B, respectivamente, as quais foram comparadas em banco de dados públicos RDB e NCBI (≥95% de similaridade). No sítio A o filo Acidobacteria (48,4%) foi o mais abundante, seguido dos filos Bacteroidetes (10,9%), Proteobacteria (10,9%), e Firmicutes (6,3%). No sítio B Proteobacteria (45,6%) foi o de maior destaque, seguido de Firmicutes (10,3%), Acidobacteria (8,8%), Bacterioidetes (7,3%); e ainda Cyanobacteria (1,5%) e Planctomycetes (1,5%), que não foram encontrados no sítio A. Entre as sequências geradas, 23,4% (sítio A) e 25,0% (sítio B) não foram classificadas (similaridade <95%). No domínio Archaea foram encontrados os filos Euryarchaeota (3,4 e 45,4%) e Crenarchaeota (2,2 e 3,5%), nos sítios A e B, respectivamente; destacando-se que 94,4% e 51,1% das sequências não foram classificadas (similaridade <95%), entre os sítios A e B, respectivamente. Uma maior diversidade (índice de Shannon), riqueza (índice Chao 1) e distribuição (índice de equidade) das comunidades foram observadas no nível de espécies, tanto para Bacteria como para Archaea, nos dois sítios. As bibliotecas de clones metagenômicos 16S rRNA de Bacteria e Archaea, quando comparadas, utilizando-se o programa LIBSHUFF, diferiram significativamente (p<0,0001). Os resultados desse estudo mostraram a ocorrência de uma grande diversidade de bactérias e arqueas, nesse tipo de ambiente pouco estudado e com características peculiares de temperatura elevada e limitações hídricas, com possibilidade de busca de novos genes e/ou isolados microbianos, com potencial biotecnológico.

Made available in DSpace on 2015-04-01T14:16:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1357815 bytes, checksum: a8f6776ded44373a63e29cc1331535eb (MD5) Previous issue date: 2013-04-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Reproductive disorders in bovines can be caused by various pathogens, which might already be present in the reproductive tract. The microbial community of the reproductive apparatus, when known, can provide information about the health of the host. The metagenomics has been used to characterize and obtain genetics information about microbial communities in various environments and can relate certain diseases with changes in community composition. In this study, samples were collected from the secretion of mucosa of vaginal surface of 05 healthy cows and 05 cows that showed symptoms of reproductive disorders. Metagenomics DNA samples were extracted of secretion samples and amplified with primers for the V5-V6 regions of the 16S rRNA and sequenced on the platform "Ion Torrent Personal Genome Machine - PGM". The data were processed to remove low quality sequences and chimeras, with the Mothur program, then the data were released in the Ribosomal Database Project for classification of OTU's. Local blastn was performed and this results was loaded in MEGAN program, for viewing profiles and taxonomic microbial attributes. The control profile showed a total of 15 taxa, being the taxa Bacteroides, Enterobacteriaceae and Victivallis, with the highest representation of OTU's; the positive profile showed 68 taxa, and Bacteroides, Enterobacteriaceae, Histophilus, Victivallis, Alistipes and Coriobacteriaceae, the taxa with more OTU's representation. The genus Histophilus have pathogenics species in reproductive tract of cattle. There was a change in the community composition, well as in microbial attributes of profiles there may be a relationship between the pathogen and of other representatives taxa, in production of metabolites to disease progression. / Distúrbios reprodutivos em bovinos podem ser causados por diversos patógenos, que poderiam já estar presentes no trato reprodutivos. A comunidade microbiana dos aparelhos reprodutivos, quando conhecida, pode fornecer informações a respeito da saúde do hospedeiro. A metagenômica tem sido utilizada para caracterizar e obter informações genéticas a respeito de comunidades microbianas de diversos ambientes, podendo relacionar determinadas doenças com alterações na composição das comunidades. Nesse trabalho, foram coletadas amostras de secreção de mucosa da superfície vaginal de 05 vacas sadias e 05 vacas que apresentaram sintomas de distúrbios reprodutivos. Amostras de DNA metagenômico foram extraídas das amostras de secreção e amplificadas com primers para as regiões V5-V6 do gene 16S rRNA e sequenciadas na plataforma Ion Torrent Personal Genome Machine PGM . Os dados foram tratados para retirada de sequencias de baixa qualidade e quimeras, com o programa Mothur; em seguida, os dados foram lançados no Ribosomal Database Project para classificação das OTU´s. Blastn local foi efetuado e seus resultados foram carregados no programa MEGAN, para visualização de perfis taxonômicos e atributos microbianos. O perfil controle apresentou um total de 15 taxa, sendo os taxa Bacteroides, Enterobacteriaceae e Victivallis, os de maior representação de OTU´s; o perfil com distúrbios apresentou 68 taxa, sendo Bacteroides, Enterobacteriaceae, Histophilus, Victivallis, Alistipes, e Coriobacteriaceae, os taxa com maior representação de OTU´s. O gênero Histophilus possui espécies patogênicas em trato reprodutivo de bovinos. Observou-se uma alteração na composição das comunidades estudadas, bem como nos atributos microbianos dos perfis podendo haver uma relação entre patógenos e representantes de outros taxa, na produção de metabólitos para progressão da doença.

Orientador Meire Cristina Nogueira de Andrade / Banca: Eduardo Bagagli / Banca: Adriana Zanin Kronka / Banca: Edson Luiz Furtado / Banca: Geysiany Maria de Queiroz-Fernandes / Resumo: Entre os cogumelos cultivados comercialmente, destacam-se o Agaricus bisporus e Pleurotus ostreatus (cogumelo ostra). A preparação do substrato de cultivo é a etapa mais crítica da produção, determinante para a produtividade e custos de produção. O método de preparo do substrato mais utilizado pela indústria de cogumelos é a compostagem curta, seguida de pasteurização e condicionamento. Como ponto chave da compostagem, a comunidade microbiana tem papel fundamental no processo, conferindo seletividade final do substrato de cultivo e, consequentemente, a produtividade. Desta forma, avaliou-se, o manejo da compostagem (tempo de compostagem e temperatura de pasteurização) e o efeito sob a comunidade microbiana, composição final do substrato e produtividade de cogumelos. Para isto, foram realizados três experimentos. Nos experimentos 1 e 2, avaliou-se a influência do tempo de compostagem (fases I e II), a comunidade microbiana (bactérias e fungos), variáveis físico-químicas, produtividade, número de cachos e precocidade do cogumelo P. ostreatus. Os resultados obtidos mostraram que o manejo da compostagem influenciou a comunidade microbiana e, consequentemente, a seletividade final do substrato de cultivo, com reflexos na produtividade e número de cachos. A comunidade microbiana apresentou menor diversidade na compostagem com menor duração e, menor perda de carbono, nitrogênio e açúcares solúveis, resultando em substrato mais seletivo ao cogumelo P. ostreatus, demostrando melhores resultados de produtividade. No experimento 3, avaliaram-se, a comunidade microbiana e indicadores químicos do composto final, em diferentes situações de pasteurização durante a preparação do substrato para o cultivo do cogumelo A. bisporus. Para isto, foram simuladas em biorreatores três diferentes situações de pasteurização (57°C por 6 horas, 60°C por 2 horas e 68°C por 2 horas). ... / Abstract: Among many commercial mushrooms cultivated, Agaricus bisporus and Pleurotus ostreatus (oyster mushroom) are the most important for mushroom industry. The cultivation substrate preparation is the most critical step in mushroom production, determining productivity and production costs. The substrate preparation method most used by mushroom industry is short composting, followed by pasteurization and conditioning. As key point of composting, microbial community plays an important role during the process, determining final substrate selectivity and mushroom yield. Thus, aimed evaluate the influence of composting management (composting time and pasteurization temperature) in microbial community, final substrate composition and mushroom yield. For this, were conducted three experiments. In experiments 1 and 2 were evaluated the influence of composting time (phases I and II), microbial community (bacteria and fungi), physicochemical variables and P. ostreatus yield. The results showed that composting management (time of phases I and II) influenced the microbial community, substrate selectivity and consequently mushroom yield and number of cluster. The microbial community showed less diversity in composting with shorter duration, as well as the losses of carbon, nitrogen and soluble sugars, showing higher selectivity of substrate for P. ostreatus, as observed in yield results. In experiment 3, were evaluated the microbial community (bacteria and fungi) and some physiochemical variables in different pasteurization conditions during substrate preparation for A. bisporus cultivation. Were simulated in bioreactors three different pasteurization conditions (57°C for 6 hours, 60°C for 2 hours and 68°C for 2 hours). The sequencing of microbial community revealed the predominance of phyla Proteobacteria and Firmicutes during phase I and II composting, respectively. The most abundant bacterial genera were ... / Doutor

Bactérias resistentes aos antimicrobianos representam um risco, não apenas para a saúde animal, como também para a saúde pública. As bactérias comensais, como Escherichia coli, são consideradas um bom indicador do padrão de resistência de uma população microbiana, uma vez que, por residirem no intestino, estão submetidas à constante pressão de seleção resultante da administração de antimicrobianos, podendo sobreviver ao processo de abate de suínos e chegar aos consumidores. Neste sentido, os objetivos deste estudo foram: i. avaliar a frequência de resistência antimicrobiana fenotípica e a presença de grupos clonais em E. coli isoladas de fezes e carcaças suínas; ii. determinar o perfil fenotípico e genotípico de resistência aos antimicrobianos em isolados multirresistentes de E. coli provenientes de carcaças de suínos e identificar grupos clonais presentes em carcaças suínas; iii. comparar o perfil fenotípico de resistência antimicrobiana em isolados de E. coli de fezes de suínos submetidos a diferentes protocolos de administração de antimicrobianos via ração; iv. descrever o perfil da microbiota intestinal de suínos submetidos a diferentes protocolos de uso de antimicrobianos via ração. Para isto, três etapas distintas foram realizadas. Na etapa 1, dois ciclos de amostragem foram conduzidos em três matadouros-frigoríficos (A, B, C) de suínos, sendo coletado fezes depositadas no piso da pocilga de espera e suabes de superfície de carcaças na etapa de pré-resfriamento. Escherichia coli foi isolada dessas duas origens e avaliada quanto à resistência aos antimicrobianos. Além disso, 92 isolados de ambas as origens apresentando perfil de multirresistência foram submetidos à análise por Pulsed-field gel eletrophoresis (PFGE). Para a etapa 2, os isolados multirresistentes provenientes de carcaças foram submetidos a novos testes de sensibilidade antimicrobiana e de acordo com o perfil fenotípico foram pesquisados quanto aos genes de resistências e submetidos à técnica de PFGE. Em relação a etapa 3, quatro grupos de suínos que utilizavam protocolos distintos de uso de antimicrobianos via ração foram acompanhados em todas as fases zootécnicas e avaliados quanto a frequência de resistência antimicrobiana de E. coli e perfil bacteriano da microbiota intestinal através do sequenciamento de duas regiões do gene 16S rRNA. Entre os 674 isolados de E. coli da etapa 1 apenas 7,4% foram susceptíveis a todos os antimicrobianos testados. As maiores frequências de resistência foram identificadas frente à tetraciclina (85,9%), ampicilina (73,0%), sulfonamida (70,0%), florfenicol (65,0%) e ácido nalidíxico (58,9%). Do total de isolados de E. coli, 79,5% (536/674) foram classificados como multirresistentes. A análise de macro restrição (PFGE), conduzida em isolados apresentando perfis de multirresistência mais prevalentes, demonstrou que isolados de fezes e carcaças eram na maioria dos casos relacionados (similaridade ≥70%) nos três matadouros-frigoríficos. Dos isolados multirresistentes provenientes das carcaças, dez novos antimicrobianos foram testados; em relação a esses, as maiores frequências de resistências foram à cloranfenicol (86,4%), estreptomicina (65,8%) e trimetoprima (57%). Cada matadouro-frigorífico apresentou um perfil distinto de multirresistência predominante. Nos isolados submetidos à pesquisa de genes de resistência, foram detectados por ordem de frequência: strA (83,3%); aac(3)IVa (70%); tetB (70%); sul2 (60%); floR (56,6%); tetA (50%); aph(3)Ia (43,3%); sul3 (26,6%) e blaTEM (10%); três grupos de isolados relacionados (similaridade ≥ 70%) foram encontrados na análise por PFGE. Em relação à etapa 3, os grupos com diferentes protocolos de uso antimicrobianos via ração não apresentaram alteração significativa no perfil de microbiota intestinal e contagem de E. coli; entretanto, os perfis fenotípicos de resistência antimicrobiana foram distintos entre os grupos. O grupo que recebia protocolo com uso alternado de antimicrobianos de seis classes distintas apresentou maior frequência de resistência e multirresistência. De acordo com os resultados encontrados protocolos de uso continuado de antimicrobianos na criação de suínos gera uma pressão seletiva, resultando em cepas multirresistentes que podem sofrer propagação no ambiente e na cadeia de produção de alimentos. Considerando os perfis de resistência encontrados em E. coli originada de carcaças suínas e fezes, em todas as etapas deste trabalho, observou-se que essas cepas são selecionadas na granja pelo uso de antimicrobianos, chegaram ao pré-abate, disseminaram-se na linha de abate e contaminar a carcaça. O uso prudente de antimicrobianos é amplamente citado em toda a literatura científica veterinária e, conforme nossos resultados demonstraram, deve ser incluído entre as metas da suinocultura brasileira. / Bacteria resistant to antimicrobials present a hazard not only for animal health but public health too. Commensal bacteria, such as Escherichia coli, are considered a good indicator of microbial population resistance, because they live in gut and are subjected to constant pressure resulting selection of the administration of antibiotics, may survive in slaughtering process and get consumers. In this sense, the aims of this study were: i. to evaluate the frequency of antimicrobial phenotype resistance and presence of clonal groups for E. coli isolated from feces and pig carcasses; ii. to determine phenotypic profile and antimicrobial genotypic resistance in multiresistant E. coli isolated from pig carcasses and identify clonal groups present in pig carcasses; iii. to compare phenotypic profile of antimicrobial resistance in E. coli from swine feces submitted to different antimicrobial in-feed protocols; iv. to describe gut microbiota profile in pigs submitted to different antimicrobial in-feed protocols. For this, three steps were performed. In step 1, two sampling cycles were conducted in three slaughterhouses (A, B, C) of pigs being collected feces deposited in pen floor and pre-chill carcasses. Escherichia coli was isolated from these two sources and evaluated for antimicrobial resistance. In addition, 92 isolates with multidrug resistance profile were analyzed by pulsed-field gel eletrophoresis (PFGE). In step 2, isolated from carcasses and multiresistant underwent new antimicrobial susceptibility testing and in accordance with the phenotypic profile were screened for the resistance gene and PFGE. In step 3, four groups of pigs used different antimicrobial in-feed protocols were followed in all phases and evaluated frequency of antimicrobial resistance and gut bacterial profile by sequencing two regions of 16S rRNA. Among the 674 E. coli isolates from step 1 just 7.4% were susceptible to all antibiotics. The highest frequencies of resistance were: tetracycline (85.9%), ampicillin (73.0%), sulfonamide (70.0%), florfenicol (65.0%) and nalidixic acid (58.9%). Of total E. coli isolates, 79.5% (536/674) were multidrug. Macrorestriction analysis (PFGE), conducted in isolates with profiles more prevalent multidrug resistance showed that isolated from feces and carcasses were in most cases related (≥70% similarity) in the three slaughterhouses. The multiresistant isolates from carcasses, ten new antibiotics were tested, with greatest frequency in add antimicrobial resistance were: chloramphenicol (86.4%), streptomycin (65.8%) and trimethoprim (57%). Each slaughterhouse showed a distinct profile of resistance and number of resistance markers. Isolates submitted to research genes were detected in order of frequency: strA (83.3%); aac(3)IV (70%); tetB (70%); sul2 (60%); floR (56.6%); tetA (50%); aph(3)Ia (43.3%); sul3 (26.6%) and blaTEM (10%); and three related groups (similarity ≥ 70%) were formed in PFGE. For step 3, groups with different antimicrobial in-feed had no significant change in gut microbiota profile and E. coli counts; however the phenotypic profiles of antimicrobial resistance were different between the groups. The group receiving protocol with alternate use of antimicrobials six different classes showed higher frequency of resistance and multidrug resistance. According to the results, different protocols of antimicrobial in pig farming creates a selective pressure, resulting in multi-drug resistant strains that may contribute to spread environment and in food production chain. Considering the resistance profiles found in E. coli originated from swine carcasses and feces, in all stages of this work, it was observed that these strains were selected for in farm by use of antimicrobials, reached the pre-slaughter, spread in the slaughterhouse and carcasses. The concept of prudent use of antimicrobials is widely quoted in all the veterinary scientific literature and, as our results showed, it should be included among the goals of the Brazilian pig farming.