A bactéria Mycoplasma hyopneumoniae é um patógeno suíno economicamente significante, que se adere às células do epitélio respiratório causando a pneumonia enzoótica suína (PES). A adesão celular e outros processos importantes para infecção dependem de proteínas de membrana, cuja maioria é transportada pela via de exportação Sec-dependente. A sinal-peptidase tipo I (SPase I) é uma protease de membrana que atua na liberação de proteínas translocadas através da via Sec-dependente. Neste contexto, a SPase I possui participação crítica na exportação de proteínas que podem atuar nas relações patógeno-hospedeiro. Este estudo tem como objetivo a caracterização funcional e imunológica da SPase I de M. hyopneumoniae (MhSPase I), a fim de demonstrar sua funcionalidade in vivo e in vitro, sua associação à complexos proteicos de membrana e também seu papel na indução de uma resposta imune. A atividade funcional da MhSPase I recombinante (rMhSPase I) in vivo foi demonstrada através de ensaios de complementação em uma linhagem de Escherichia coli SPase I mutante condicional (E. coli IT89). A rMhSPase foi capaz de complementar parcialmente a atividade da SPase I da linhagem mutante de E. coli, permitindo a sobrevivência bacteriana em condições não permissivas. Entre as proteínas preditas in silico como secretadas por M. hyopneumoniae, dois possíveis substratos da MhSPase I foram selecionados e expressos em E. coli, a fim de realizar ensaios de clivagem de peptídeo-sinal in vitro. A associação da MhSPase I à complexos proteicos de membrana foi analisada através de ensaios de interação entre a proteína recombinante purificada e extratos proteicos de M. hyopneumoniae enriquecidos com proteínas de membrana. As respostas imune inata e adaptativa induzidas pela rMhSPase em camundongos também foram avaliadas, sendo ambas caracterizadas como anti-inflamatórias. Estes resultados sugerem um potencial imunomodulador da MhSPase I, o qual pode ser importante para a proteção de M. hyopneumoniae durante o processo inflamatório induzido pela PES no trato respiratório suíno. / Mycoplasma hyopneumoniae is an economically significant swine pathogen that colonizes the respiratory epithelial cells causing the porcine enzootic pneumonia (PEP). Cell adhesion and other processes important for infection depend on membrane proteins, most of which are transported by the Sec-dependent pathway. Type I signal peptidase (SPase I) is a membrane protease which acts in the release of translocated proteins through Sec-dependent pathway. In this context, SPase I is critical for protein export, which may act on pathogen-host relations. The aim of this study is the functional and immunological characterization of the M. hyopneumoniae SPase I (MhSPase I), in order to demonstrate its in vivo and in vitro functionality, its participation into membrane protein complexes and also its role in immune responses induction. The in vivo functional activity of recombinant MhSPase I (rMhSPase I) was demonstrated through complementation assays with an Escherichia coli conditional SPase I mutant (E. coli IT89). The rMhSPase I was able to partially complement SPase I activity of E. coli IT89 in non-permissive conditions, allowing the bacterial to survive. Among the proteins in silico predict as secreted by M. hyopneumoniae, two possible substrates of MhSPase I were selected and expressed in E. coli, in order to perform the in vitro signal peptide cleavage assays. The association of MhSPase I with membrane protein complexes was analyzed through interaction assays between the rMhSPase I and protein extracts of M. hyopneumoniae enriched with membrane proteins. The innate and adaptive immune responses induced in mice by rMhSPase I were also assessed, being both characterized as anti-inflammatories. These results suggest an immunomodulatory potential of MhSPase I, which may protect M. hyopneumoniae from host inflammatory process induced by PEP.

A bactéria Mycoplasma hyopneumoniae é um patógeno suíno economicamente significante, que se adere às células do epitélio respiratório causando a pneumonia enzoótica suína (PES). A adesão celular e outros processos importantes para infecção dependem de proteínas de membrana, cuja maioria é transportada pela via de exportação Sec-dependente. A sinal-peptidase tipo I (SPase I) é uma protease de membrana que atua na liberação de proteínas translocadas através da via Sec-dependente. Neste contexto, a SPase I possui participação crítica na exportação de proteínas que podem atuar nas relações patógeno-hospedeiro. Este estudo tem como objetivo a caracterização funcional e imunológica da SPase I de M. hyopneumoniae (MhSPase I), a fim de demonstrar sua funcionalidade in vivo e in vitro, sua associação à complexos proteicos de membrana e também seu papel na indução de uma resposta imune. A atividade funcional da MhSPase I recombinante (rMhSPase I) in vivo foi demonstrada através de ensaios de complementação em uma linhagem de Escherichia coli SPase I mutante condicional (E. coli IT89). A rMhSPase foi capaz de complementar parcialmente a atividade da SPase I da linhagem mutante de E. coli, permitindo a sobrevivência bacteriana em condições não permissivas. Entre as proteínas preditas in silico como secretadas por M. hyopneumoniae, dois possíveis substratos da MhSPase I foram selecionados e expressos em E. coli, a fim de realizar ensaios de clivagem de peptídeo-sinal in vitro. A associação da MhSPase I à complexos proteicos de membrana foi analisada através de ensaios de interação entre a proteína recombinante purificada e extratos proteicos de M. hyopneumoniae enriquecidos com proteínas de membrana. As respostas imune inata e adaptativa induzidas pela rMhSPase em camundongos também foram avaliadas, sendo ambas caracterizadas como anti-inflamatórias. Estes resultados sugerem um potencial imunomodulador da MhSPase I, o qual pode ser importante para a proteção de M. hyopneumoniae durante o processo inflamatório induzido pela PES no trato respiratório suíno. / Mycoplasma hyopneumoniae is an economically significant swine pathogen that colonizes the respiratory epithelial cells causing the porcine enzootic pneumonia (PEP). Cell adhesion and other processes important for infection depend on membrane proteins, most of which are transported by the Sec-dependent pathway. Type I signal peptidase (SPase I) is a membrane protease which acts in the release of translocated proteins through Sec-dependent pathway. In this context, SPase I is critical for protein export, which may act on pathogen-host relations. The aim of this study is the functional and immunological characterization of the M. hyopneumoniae SPase I (MhSPase I), in order to demonstrate its in vivo and in vitro functionality, its participation into membrane protein complexes and also its role in immune responses induction. The in vivo functional activity of recombinant MhSPase I (rMhSPase I) was demonstrated through complementation assays with an Escherichia coli conditional SPase I mutant (E. coli IT89). The rMhSPase I was able to partially complement SPase I activity of E. coli IT89 in non-permissive conditions, allowing the bacterial to survive. Among the proteins in silico predict as secreted by M. hyopneumoniae, two possible substrates of MhSPase I were selected and expressed in E. coli, in order to perform the in vitro signal peptide cleavage assays. The association of MhSPase I with membrane protein complexes was analyzed through interaction assays between the rMhSPase I and protein extracts of M. hyopneumoniae enriched with membrane proteins. The innate and adaptive immune responses induced in mice by rMhSPase I were also assessed, being both characterized as anti-inflammatories. These results suggest an immunomodulatory potential of MhSPase I, which may protect M. hyopneumoniae from host inflammatory process induced by PEP.

As doenças respiratórias são responsáveis, na suinocultura, por grandes perdas econômicas e entre os agentes destacam-se os micoplasmas. Foram coletadas 126 amostras de muco nasal/tonsilar, e fragmentos de 78 pulmões, 2 de traquéia e 2 de tonsila. No isolamento foi utilizado o meio FRIIS modificado, na identificação, a Multiplex-PCR e na tipificação, a PFGE e sequenciamento do gene 16S rRNA. Foram obtidos 59 isolados identificados como M. hyopneumoniae (1,70%), M. flocculare (3,40%) e M. hyorhinis (94,90%). A PFGE dos isolados de M. hyorhinis, resultou em 10 e 9 perfis com a enzima AvaI e XhoI, respectivamente. O sequenciamento do gene 16S rRNA dos isolados M. hyorhinis apresentaram baixo polimorfismo quando comparados entre si e com a cepa de referência. A sequência do gene 16S rRNA do isolado de M. hyopneumoniae, quando comparada a seqüência da cepa J e os isolados 7448 e 232, resultaram em polimorfismo. O M. hyopneumoniae continua sendo o mais difícil de isolar. Os dendrogramas obtidos da PFGE resultaram em grande heterogeneidade entre os isolados de M. hyorhinis. O seqüenciamento do gene 16S rRNA permitiu o estudo de variabilidade interespecífica e intraespecífica dos isolados de micoplasmas. / Economic losses in swine production are common due the respiratory diseases in these animals. M. hyopneumoniae and M. hyorhinis are the most frequent microbial agents. The aim of this study was recover this isolates in FRIIS medium, indentify them by Multiplex PCR and detect their genotypic variations by PFGE and sequencing the 16s rRNA gene. One hundred twenty six swabs from tonsil and nasal mucus of swine with respiratory disturbances were analyzed. It was included 78 lungs, two trachea and two tonsils. It was obtained 59 isolates; 1.70% of M. hyopneumoniae, 3.40% of M. flocculare and 94.90% of M. hyorhinis. The PFGE of M. hyorhinis, allowed obtain 10 profiles with enzyme AvaI and nine profiles with XhoI. A low polymorphism of gene 16sRNS was detected in M. hyorhinis isolates when compared with the type strain at the GenBank. The M. hyopneumoniae isolates resulted in polymorphisms when comparated with strain J, 7448 and 232. M. hyopneumoniae is still the most difficult to isolate. M. hyorhinis isolates of different herds showed a large heterogenicity with enzymes AvaI e XhoI. The sequencing of gene 16S rRNA allowed analyse the interespecífic and intraespecífic variations of mycoplasmas isolated.

As doenças respiratórias são responsáveis, na suinocultura, por grandes perdas econômicas e entre os agentes destacam-se os micoplasmas. Foram coletadas 126 amostras de muco nasal/tonsilar, e fragmentos de 78 pulmões, 2 de traquéia e 2 de tonsila. No isolamento foi utilizado o meio FRIIS modificado, na identificação, a Multiplex-PCR e na tipificação, a PFGE e sequenciamento do gene 16S rRNA. Foram obtidos 59 isolados identificados como M. hyopneumoniae (1,70%), M. flocculare (3,40%) e M. hyorhinis (94,90%). A PFGE dos isolados de M. hyorhinis, resultou em 10 e 9 perfis com a enzima AvaI e XhoI, respectivamente. O sequenciamento do gene 16S rRNA dos isolados M. hyorhinis apresentaram baixo polimorfismo quando comparados entre si e com a cepa de referência. A sequência do gene 16S rRNA do isolado de M. hyopneumoniae, quando comparada a seqüência da cepa J e os isolados 7448 e 232, resultaram em polimorfismo. O M. hyopneumoniae continua sendo o mais difícil de isolar. Os dendrogramas obtidos da PFGE resultaram em grande heterogeneidade entre os isolados de M. hyorhinis. O seqüenciamento do gene 16S rRNA permitiu o estudo de variabilidade interespecífica e intraespecífica dos isolados de micoplasmas. / Economic losses in swine production are common due the respiratory diseases in these animals. M. hyopneumoniae and M. hyorhinis are the most frequent microbial agents. The aim of this study was recover this isolates in FRIIS medium, indentify them by Multiplex PCR and detect their genotypic variations by PFGE and sequencing the 16s rRNA gene. One hundred twenty six swabs from tonsil and nasal mucus of swine with respiratory disturbances were analyzed. It was included 78 lungs, two trachea and two tonsils. It was obtained 59 isolates; 1.70% of M. hyopneumoniae, 3.40% of M. flocculare and 94.90% of M. hyorhinis. The PFGE of M. hyorhinis, allowed obtain 10 profiles with enzyme AvaI and nine profiles with XhoI. A low polymorphism of gene 16sRNS was detected in M. hyorhinis isolates when compared with the type strain at the GenBank. The M. hyopneumoniae isolates resulted in polymorphisms when comparated with strain J, 7448 and 232. M. hyopneumoniae is still the most difficult to isolate. M. hyorhinis isolates of different herds showed a large heterogenicity with enzymes AvaI e XhoI. The sequencing of gene 16S rRNA allowed analyse the interespecífic and intraespecífic variations of mycoplasmas isolated.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:46:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 618598 bytes, checksum: 78e08690fd4db366e1e37fe332d558bc (MD5) Previous issue date: 2009-02-27 / The porcine circovirus, caused by the porcine circuvirus type 2 (PCV 2), and the porcine enzootic pneumonia, caused by the Mycoplasma hyopneumoniae, are infectious contagious diseases of great importance for worldwide swine production, both causes pneumonias with different presentation patterns. They have cosmopolite distribution and are among the major causes in economic losses. This work was made aiming the evaluation of the co-infection between porcine circovirus 2 (PCV2) and Mycoplasma hyopneumoniae using real time polymerase chain reaction (qPCR), immunohistochemistry and histopathological analyses. 120 lungs fragments, 45 being from fragments with macroscopic lesions (CLM) and 75 being from fragments without macroscopic lesions (SLM) were analyzed by histopathology procedures. Among these, 32 samples were randomly selected (being 16 without macroscopic lesions and 16 with macroscopic lesions) for the immunohistochemistry analyses (for Mycoplasma hyopneumoniae detection) and qPCR (for PCV 2 detection). No significant difference was observed between the groups (SLM and CLM) on the tests, indicating that the absence of macroscopic lesions doesn t reject the possible presence of agents neither the presence of microscopic lesions. The histopatological technique showed itself as an important tool for diagnosis approach. Although the lesion are not patognomonic for the agents in the analyses, they are quite suggestive about the viral and bacterium scene, and these findings, together with the presence of clinical signs and agent detection (more frequently made by qPCR and immunohistochemistry), confirm the diagnosis of each agent isolated or co-infection. Although the samples analyzed by RT-PCR had shown higher number of negative results and low viral quantity, many authors related that lungs are among the organs with the lowest viral quantities of PCV2, being, for that reason, the liver linfonodes, the main target of the PCV2, more indicated for viral quantification. It was verified a positive correlation between the immunohistochemistry analysis and the histopathology analysis using the Pearson statistical test, which confirms the presence of the agent in the histopathology observations. Forward studies using linfonodes samples (target of the PCV2) and samples collected from different lung anatomic regions must be realized for evaluation of a co-infection for more accurate results. / A circovirose suína, causada pelo circovirus suíno tipo 2 (PCV2), e a pneumonia enzoótica suína, causada pelo Mycoplasma hyopneumoniae, são doenças infecto-contagiosas de grande importância na suinocultura mundial, ambas causam pneumonias com diferentes formas de apresentação. Têm distribuição cosmopolita e estão entre as principais causas de perdas econômicas. O presente trabalho foi realizado com o objeto de avaliar a coinfecção entre Circovírus suíno 2 e o Mycoplasma hyopneumoniae, por meio da reação da polimerase em cadeia em tempo real (qPCR), técnica de imunoistoquímica e exames histopatológicos. Cento e vinte fragmentos de pulmões, sendo 45 com lesões macroscópicas (CLM) e 75 sem lesões macroscópicas (SLM) foram analisados pela histopatologia. Destes, foram selecionadas aleatoriamente 32 amostras (sendo 16 sem lesões macroscópicas e 16 com lesões macroscópicas) para a realização dos testes de imunoistoquímica (para a detecção do Mycoplasma hyopneumoniae) e qPCR (para detecção do PCV2). Não foi observada diferença significativa entre os grupos (SLM e CLM) em nenhum dos testes, o que indica que a ausência de lesões macroscópicas não descarta a possibilidade da presença dos agentes nem de lesões microscópicas. A técnica de histopatologia representou uma importante ferramenta para se aproximar ao diagnóstico. Embora as lesões não sejam patognomônicas para os agentes avaliados, elas são bastante sugestivas dos quadros viral e bacteriano, e esses achados, aliados a presença de sinais clínicos e detecção do agente (que são mais frequentemente realizados por qPCR e imunoistoquímica), confirmam o diagnóstico de cada agente isoladamente ou da coinfecção. Apesar das amostras analisadas pelo qPCR terem apresentado grande número de resultados negativos e baixa carga viral, diversos autores relatam que o pulmão é um dos órgãos com menor carga viral de PCV2, sendo desta forma os órgãos linfóides, principais alvos do PCV2, mais indicados para a quantificação viral. Foi verificada uma correlação positiva do teste de imunoistoquímica com o teste histopatológico de acordo com o teste estatístico de Pearson, o que confirma a presença do agente nas lesões observadas na histopatologia. Estudos futuros utilizando a coleta de linfonodos (órgão alvo do PCV2) e amostras coletadas de diferentes regiões anatômicas pulmonares devem ser realizados para avaliar a co-infecção de uma forma mais acurada.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_silvana_marchioro.pdf: 699240 bytes, checksum: 32b6c311c57b68941cfdd0ee832643a1 (MD5) Previous issue date: 2008-11-27 / Mycoplasma hyopneumoniae is the etiological agent of swine enzootic pneumonia (EP), one the most common respiratory diseases of pigs worldwide. The disease is characterized by retarded growth rate in animals of mid-finishing to slaughter age, causing significant economic losses to swine production. Vaccination is the most cost-effective strategy for the control of this disease. However, the vaccines against the disease available on the market have a high production cost and only offer partial protection, not preventing the establishment from infection and the presence of pigs carriers. This issue highlights the need for the use of new strategies aiming at circumventing this problem. The recombinant DNA technology is an important tool for the development of vaccines. The publication of the sequence of three genomes of M. hyopneumoniae, two pathogenic strains (232 and 7448) and a non-pathogenic (J) is helping the researches, and accelerating the process of identification of new antigenic proteins. From the sequence data and proteomic analysis, it was possible to identify coding sequences (CDS) of transmembrane proteins. These antigens were cloned and expressed using E. coli as an expression system. A total of seven recombinant proteins were purified and evaluated regarding immunogenicity in mice and antigenicity with sera from animals with EP. All the antigens evaluated were able to induce a significant immune response in mice. The evaluation of antigenicity properties revealed the proteins reacted with sera from pigs infected with M. hyopneumoniae. The recombinant proteins evaluated in this study may be of value to use in the development of vaccines and tests for immunodiagnosis of swine enzootic pneumonia. / Mycoplasma hyopneumoniae é o agente etiológico da pneumonia enzoótica suína (PES), uma das doenças respiratórias de suíno mais comum em todo o mundo. Ela é caracterizada por retardo no desenvolvimento em animais na fase de crescimento e terminação, causando perdas econômicas consideráveis na indústria suinícola. A vacinação parece ser a forma mais efetiva de controlar a PES, entretanto, as vacinas contra a doença disponíveis no mercado apresentam um elevado custo de produção e conferem uma proteção parcial, não impedindo o estabelecimento da infecção e nem a presença de suínos portadores. Desta forma, surge à necessidade da utilização de novas estratégias visando contornar este problema. A tecnologia do DNA recombinante constitui uma ferramenta importante para o desenvolvimento de vacinas. As publicações das seqüências de três genomas de M. hyopneumoniae, duas cepas patogênicas (232 e 7448) e uma não patogênica (J) estão contribuindo com pesquisas e, acelerando o processo de identificação de novas proteínas imunogênicas. A partir dos dados gerados e da análise proteômica complementar, foi possível a identificação de seqüências codificadoras (CDS) de proteínas transmembrana. Estas seqüências foram clonadas e expressas em E. coli. Um total de sete proteínas recombinantes foram purificadas e avaliadas quanto à imunogenicidade em camundongos e à antigenicidade frente a soros de suínos com PES. Todas as proteínas avaliadas foram capazes de induzir uma resposta imune significativa em camundongos. O estudo das propriedades antigênicas revelou que estas são reconhecidas pelo soro de suínos infectados com M. hyopneumoniae. As proteínas recombinantes avaliadas neste estudo poderão ser de valia para utilização como vacinas de subunidade e em testes de imunodiagnóstico da PES.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_gabriel_klafke.pdf: 1619582 bytes, checksum: dcdfb7127ef88b680dc43b41887f2c86 (MD5) Previous issue date: 2010-03-18 / During the past decades, the development of genetically modified plants became a consolidated reality. Taking advantage of the genetic engineering process, it is possible to obtain modified plants to use as bioreactors in the production of tissue or organs expressing antigens which can be easily used as vaccines. The plant-based expression systems as tomato and lettuce, which attend as models for that process, present innumerous advantages such as conservation of eukaryotic machinery, which promote pos-translational modifications, possibility of large-scale production and development of safer and economically more attractive vaccines. Taking use of that strategy, the Swine mycoplasm hyopneumoniae (SMP) disease can be one important and possible target to either be eradicated or controlled. The SMP, caused by fastidious bacterium Mycoplasma hyopneumoniae, is one of the most important respiratory disease in swine breeding, due to its very high prevalence coupled with associated losses all over the whorld, and has in the recombinant DNA technology a viable alternative in the development of more effective and safe vaccines The objective of my work was to genetically manipulate tobacco plants in order to use them as bioreactor in the production of an antigen against PMS. Tobacco leaves and internodes were cultured in different concentrations of BAP and AIA hormones. The best regeneration results for both explants were seen with 1,5mg.L-1 BAP and 0,1mg.L-1 AIA. The selection test with the kanamycin antibiotic appeared to be highly effective, showing a total inhibition of regeneration with 30 mg.L-1 and 100 mg.L-1 for leaves and internodes respectively. The recombinant colonies of A. tumefaciens, containing ltb-r, were co-cultivated with the internodes and leaves from plants germinated in vitro. The next step, the explants were transferred to the selection medium in order to induce the selection of the putatively transformed cells. The genomic DNA from regenerated and putatively transformed plants were extracted and amplified by PCR, where it was detected the presence of a band referent to ltb r1. The analyses of the integration and the transcription of ltb-r1 were carried out by Southern blot and RT-PCR, respectively. In both techniques, it was possible to confirm the presence of one band which corresponds to the expected size of ltb-r1, supporting the integration and expression of the gene. However, with the tests used here, it was not possible to detect with accuracy the recombinant protein / Nas últimas décadas, o desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas tornou-se uma realidade consolidada. Nesse sentido, utilizando-se da engenharia genética, é possível obter plantas servindo como biorreatores na produção de tecidos ou orgãos expressando antígenos que podem ser facilmente utilizados como vacina. Os sistemas de expressão em plantas como tomate, alface, tabaco que servem como modelos desse processo, apresentam várias vantagens, entre elas, a conservação da maquinaria eucariótica que promove as modificações póstraducionais das proteínas e ainda a possibilidade de produção em larga escala. Dentro desta estratégia de produção de proteínas, pode-se citar a pneumonia micoplásmica suína (PMS), causada pelo agente Mycoplasma hyopneumoniae, uma das principais doenças de suínos que provoca elevadas perdas econômicas em todo mundo, e tem, na tecnologia do DNA recombinante, uma alternativa de desenvolvimento de vacinas mais efetivas. O objetivo do trabalho foi transformar plantas de tabaco para sua utilização como biorreator na produção de um antígeno vacinal contra a PMS. Folhas e entrenós foram cultivados em diferentes concentrações de BAP e AIA. As melhores taxas de regeneração foram encontradas utilizando 1,5 mg.L-1 de BAP e 0,1 mg.L-1 de AIA para segmentos de folhas e entrenós. O teste de seleção utilizando canamicina mostrou-se altamente eficiente, obtendo-se a supressão da regeneração com 30 mg.L-1 e 100 mg.L-1 para segmentos de folhas e entrenós, respectivamente. Colônias recombinantes de A. tumefaciens contendo ltb-r1 foram co-cultivadas com entrenós e segmentos foliares de plantas germinadas in vitro. Após esta etapa, os explantes foram transferidos para meios de seleção, visando selecionar células possivelmente transformadas. O DNA genômico das plantas regeneradas e putativamente transformadas foi extraído e amplificado por PCR, na qual foi possível visualizar uma banda referente ao ltb-r1. A detecção da integração e transcrição do gene foi realizada por Southern blot e RTPCR, respectivamente. Em ambas as técnicas, foi possível verificar a presença de uma banda do tamanho esperado para ltb-r1, demonstrando assim, a integração e expressão do gene. Entretanto, não foi possível detectar com precisão, através dos testes utilizados, a proteína recombinante.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_vanessa_galli.pdf: 1411317 bytes, checksum: f2cb4b3ef71fd9550e04ca13f65ab510 (MD5) Previous issue date: 2011-02-28 / Mycoplasma hyopneumoniae is the causative agent of Porcine Enzootic Pneumonia (PEP), one of the most common respiratory diseases in swine industry worldwide. Commercially available vaccines are inactivated whole-cell preparations (bacterin), which provide only partial protection and do not prevent microorganism colonization. In this context, it is necessary to search new alternatives prophylaxis. Potential antigens are being tested in different vaccination strategies; however none was more efficient than commercial bacterins for PEP control. This work aimed the production and evaluation of antigenicity and immunogenicity of M. hyopneumoniae antigens delivered as naked DNA and/or recombinant subunit vaccines, aiming the development of a vaccine against PEP. Recombinant subunit vaccines were obtained by the expression of eleven M. hyopneumoniae recombinant proteins in E. coli and purification by affinity chromatography, whereas the DNA vaccines were obtained by cloning four M. hyopneumoniae genes in pcDNA3 vector. Recombinant proteins antigenicity was verified against convalescent pig serum. The humoral and cellular immune response elicited by these vaccines was evaluated in mice immunized intramuscularly. All recombinant proteins evaluated were recognized by convalescent pig serum, in ELISA and/or Western blot assay, especially MHP0418, indicating that they are expressed during disease. These recombinant proteins, as well as P37, P42, P46 and P95 showed immunogenic capacity, eliciting both Th1 and Th2 immune response. The P37, P42, P46 and P95, and the DNA vaccine pcDNa3/P46 were also able to elicit INFγ expression, the cytokine associated with cellular immune response, and decrease TNFα and IL1 expression, both associated with pig lesions, during M. hyopneumoniae infeccion, suggesting their potencial as candidate vaccines. The immunization strategy using proteins combinated potencialized the immune response, and the MHP0443 and MHP0372 proteins were the main responsable for the Mix1 and Mix2 immunogenicity, respectivally. Moreover, MHP0107, MHP0418 and MHP0372 elicited antibodies that react against proteins from M. hyopneumoniae strains 7448, 4722 and J, and did not show cross reaction with M. hyohinis and M. flocculare. Thus, these proteins could be used in imunodiagnosis assay. / Mycoplasma hyopneumoniae é o agente etiológico da Pneumonia Enzoótica Suína (PES), uma das doenças respiratórias de maior incidência na criação de suínos no mundo. As vacinas disponíveis comercialmente consistem de células inteiras inativadas (bacterina), as quais proporcionam apenas uma proteção parcial e não previnem a colonização pelo microrganismo. Neste contexto, faz-se necessária a busca de novas alternativas para a profilaxia da PES. Alguns antígenos vêm sendo testados em diferentes sistemas de vacinação, porém nenhum deles foi mais eficiente que as bacterinas comerciais no controle da PES. Este trabalho teve como objetivo a produção e avaliação da antigenicidade e imunogenicidade de antígenos de M. hyopneumoniae administrados como vacinas de DNA e/ou subunidade recombinante, visando o desenvolvimento de uma vacina contra a PES. As vacinas de subunidade recombinante foram obtidas através da expressão de onze proteínas recombinantes de M. hyopneumoniae em E. coli e purificação por cromatografia de afinidade, enquanto que as vacinas de DNA foram obtidas pela clonagem de quatro genes de M. hyopneumoniae no vetor pcDNA3. A antigenicidade das proteínas recombinantes foi verificada confrontando-as com soro de suínos convalescentes. A imunidade humoral e celular destas vacinas foi avaliada em camundongos imunizados intramuscularmente. Todas as proteínas recombinantes avaliadas foram reconhecidas pelo soro de animais convalescentes, em ensaios de ELISA e/ou Western blot, em especial a proteína MHP0418, indicando serem expressas durante o processo infeccioso. Estas proteínas recombinantes, bem como P37, P42, P46 e P95 apresentaram capacidade imunogênica, induzindo ambas as respostas imune Th1 e Th2. As proteínas P37, P42, P46 e P95, e a vacina de DNA pcDNa3/P46 também foram capazes de induzir a expressão de INFγ, citocina associada a resposta imune celular e reduzir a expressão de TNFα e IL1, relacionadas com as lesões em suínos, durante infecção por M. hyopneumoniae, sugerindo o potencial destas como candidatas vacinais. A estratégia de imunização utilizando proteínas combinadas potencializou a resposta imune, sendo que as proteínas MHP0443 e MHP0372 foram as principais responsáveis pela imunogenicidade induzida pelos Mix1 e Mix2, respectivamente. Além disso, MHP0107, MHP0418 e MHP0372 induziram anticorpos que reagiram especifiamente contra proteínas das cepas 7448, 4722 e J de M. hyopneumoniae, não apresentando reação cruzada com M. hyohinis e M. flocculare, podendo, portanto, serem utilizadas em ensaios de imunodiagnóstico.

Micoplasmas estão difundidos pela natureza e são caracterizados por um genoma relativamente pequeno, baixo conteúdo GC e ausência de parede celular e de algumas rotas biossintéticas. Mycoplasma hyopneumoniae é o agente etiológico da pneumonia enzoótica suína, capaz de colonizar o trato respiratório e seu crescimento in vitro, comparado com o de outros micoplasmas, é mais lento. Mycoplasma hyorhinis também é encontrado no trato respiratório de suínos. Devido à falta de algumas vias biossintéticas, micoplasmas são incapazes de sintetizar alguns nutrientes e componentes essenciais, sendo forçados a obtê-los do ambiente. Assim, um dos maiores empecilhos enfrentados na pesquisa e diagnóstico de micoplasma tem sido a dificuldade do cultivo in vitro. Portanto, o desenvolvimento de um meio de composição definida que sustente o crescimento celular serviria como uma ferramenta controladamente manipulável, permitindo a definição de suas vias metabólicas assim como análises genéticas. O objetivo do presente estudo foi analisar a viabilidade, taxa de crescimento e regulação gênica de M. hyopneumoniae e M. hyorhinis em diferentes meios de cultivo, assim como em diferentes condições de cultura. Neste trabalho, foi utilizado o meio Friis (1975) como meio complexo, e quatro meios definidos: (i) meio descrito para Mycoplasma pneumoniae por Yus et al. (2009); (ii) meio Yus sem adição de peptona; (iii) meio comercial CMRL e (iv) meio CMRL+ (complementado com lipídeos, aminoácidos e vitaminas). A viabilidade celular foi avaliada em todos os meios definidos e a taxa de crescimento de ambas as espécies nos cinco meios foi avaliada por citometria de fluxo. Os resultados demonstraram que a composição do meio influencia no crescimento da bactéria, uma vez que há diferença entre a concentração celular em cada meio testado. Entretanto, ambas as espécies apresentaram concentração celular semelhante em cada meio. Os resultados demonstram que, dentre os meios definidos testados, o meio CMRL+, desenvolvido no presente estudo, é o meio mais adequado, podendo ser considerado um meio de manutenção para estes microrganismos. Para a avaliação da regulação gênica através de qPCR, M. hyopneumoniae foi cultivado em meio Friis e CMRL+ sendo posteriormente submetido a condições de estresse (choque térmico e estresse oxidativo). Os resultados obtidos sugerem que M. hyopneumoniae altera seus níveis transcricionais mais rapidamente quando cultivado em meio CMRL+, provavelmente devido ao estresse duplo causado pela privação nutricional e estresse oxidativo ou choque térmico. Na condição de choque térmico, o tipo de regulação predominante diferiu entre os dois meios, enquanto que, quando submetido a estresse oxidativo, os genes apresentaram um padrão de regulação semelhante entre Friis e CMRL+. O meio de cultivo definido CMRL+ forneceu uma taxa de crescimento semelhante à do meio complexo Friis, e demonstrou presença de regulação gênica em M. hyopneumoniae em resposta à sua composição e às condições de estresse testadas. Portanto, este meio pode ser usado como uma ferramenta para o avanço da pesquisa com Mycoplasma. / Mycoplasmas are widespread in nature, and are characterized by a relative small genome, low GC content, absence of cell wall and lack of some biosynthetic pathways. Mycoplasma hyopneumoniae is the infective agent of enzootic pneumonia in swine, able to colonize the respiratory tract. Its growth is slower than other porcine mycoplasmas. Mycoplasma hyorhinis f y y . Ty y, ’ f mycoplasma that grows in culture, and its presence can frequently prevent the isolation of other Mycoplasma spp. Due to the lack of some biosynthetic pathways, mycoplasmas are incapable of synthesize some nutrients and essential compounds, being forced to obtain from the environment. Therefore, the major impediment to Mycoplasma research and laboratory diagnosis has been the difficulty of in vitro cultivation. Thus, the development of a defined medium that support mycoplasma growth would provide a tool that can be controllably manipulated to enable the definition of mycoplasmal metabolic pathways as well as genetic analysis. The aim of this work was to analyze viability, growth rate and gene regulation of M. hyopneumoniae and M. hyorhinis in different culture media, and cultivation conditions. In this work, we used Friss broth (1975) as a complex medium, and four different defined media: (i) a medium described for M. pneumoniae by Yus et al. (2009), (ii) defined Yus medium without peptone, (iii) commercial medium CMRL and (iv) CMRL+ medium (supplemented with lipids, amino acids and vitamins). All the defined media were tested towards cell viability and the growth rate of both species in the five media was assessed, through flow cytometry assay comparing between them. The results from flow cytometry assay showed that the composition of the media influences the bacterial growth, once cell concentration in each of the tested media was different. However, both species presented similar cell concentration in each media. The results demonstrate that, amongst the defined media tested, CMRL+ broth, developed in this study, b , g ’ y b . To gene regulation assessment, M. hyopneumoniae was cultivated in Friis and CMRL+ and underwent two stress conditions (heat shock and oxidative stress). Results suggest that M. hyopneumoniae alters the transcriptional levels of some genes more promptly when cultivated in CMRL+ broth, probably due to the dual stress caused by the combination of nutrients deprivation in CMRL+ broth plus heat shock or oxidative stress. In the heat shock condition, the prevailing kind of regulation differed between the two media, while when submitted to oxidative stress, genes presented similar pattern of regulation between Friis and CMRL+. CMRL+ medium provided a growth rate resembling the complex broth and M. hyopneumoniae showed to have gene expression regulation in response to its composition and to the culture conditions tested. Thus, it can be used as a tool that can be controllably manipulated enabling the definition of mycoplasmal nutritional requirements and metabolic pathways as well as genetic analysis, such as gene regulation.

The oxidative damage to DNA, protein and lipid, may be accumulated and play a role in the process of human cell aging. Oxidative stress may be due to the aerobic respiration and ozone-induced radiation which result in reactive oxygen species known as free radicals. Therefore, the antioxidant and free radical scanvenger which may reduce the oxidative damage, are of great interest, both in academic research and in the business world. The present study aims to evaluate the antioxidative potential of a very unique vegetable-fruit extract (Tsan-Ron-Bau-Yuan). The extract consists of over forty domestic vegetables and fruits, without using chemical fertilizers and pesticides during their entire growth period, is produced through a sophisticated freeze-dry technology. The anti-hydroxyl radical antioxidative potential were evaluated using the following four methods: (1) the plasmid DNA (2) the protein (3) the cell line and (4) the red blood cell . The results clearly demonstrat that the aqueous fraction of this extract can remarkably reduce the oxidative damage as evidenced by the DNA and protein model. In addition, the susceptibility of human red cells to oxidative stress can also be alleviated to some extents based on the RBC deformability studies. The efficacy of protection of the oxidative damage mediated by .OH generated by the Fenton¡¦s reaction was in the order of : aquaeous extract >100% ethanol extract > ethanol/ethylacetatee extract > 50% ethanol extract. Conversely, no significant protection to the action of hydrogen peroxide was observed in the cell line. Lysozyme which is ubiquitous among various natural products has negligible contribution as an antioxidant as revealed in the RBC deformability tests. Swine enzootic pneumoniae ¡]SEP¡^, is a disease caused by Mycoplasma hyopneumoniae infection, and usually lead to considerable economic loss. Though extensive research during the past years, the molecular mechanism about the infective pathway of M. hyopneumoniae was still elusive. The membrane proteins of this microorganism were considered as critical adhesion molecules and therefore are potential candidates for vaccine development. Through immunoscreening, we had isolated five recombinant phage clones expressing 10 kDa, 32 kDa, 36 kDa, 42 kDa and 60 kDa antigen proteins from the lEMBL3 library of Mycoplasma hyopneumoniae. The clone carrying the P42 gene was subcloned and further characterized as a heat shock protein gene. In the present study, the heat-shock protein gene encoding a 42 kDa/ 65 kDa protein¡]P42/P65¡^was cloned into the mammalian expression vector pcDNA3 and obtained plasmid pcDNA42. The immune response induced by pcDNA42 was evaluated in mice. The IgG titer was obviously elevated during the first eight weeks with the IgG1 titer slightly higher than IgG2a. However, the IgM titer was not changed signifcantly. Studies on the macrophage activity and T cell cytotoxity were still undergoning.