A região promotora é uma sequência de DNA localizada anteriormente à uma região codificante e é responsável por iniciar o processo de transcrição. Deste modo, atua como um elemento regulador. O estudo da regulação da expressão gênica auxilia na compreensão da maquinária vital dos seres vivos, no conhecimento sobre a funcionalidade dos genes em diferentes espécies, na resposta celular frente às mudanças ambientais, entre outras questões. Embora os métodos computacionais para a predição de genes possuam uma boa acurácia o mesmo não é conseguido para os promotores. Esta dificuldade se deve ao tamanho reduzido do promotor e ao padrão pouco conservado, o que gera resultados com alto número de falsos positivos. Esta tese teve como objetivo a utilização de Redes Neurais Artificiais na predição, caracterização e reconhecimento de promotores de bactérias Gramnegativas. Diferente de outros trabalhos, a predição realizada não foi limitada apenas aos promotores dos genes constitutivos; foi realizada também para as demais classes de sequências promotoras. Além da abordagem clássica utilizando a composição de nucleotídeos foram empregados os valores de estabilidade da sequência. De modo a otimizar o aprendizado da Rede Neural e implementar uma ferramenta própria para a predição de promotores, foram extraídas regras de inferência (baseadas no conhecimento produzido durante o treinamento da rede) que foram ponderadas e implementadas em uma nova ferramenta, chamada BacPP. Até o presente, os resultados obtidos com o BacPP foram satisfatórios e comparáveis com a literatura. Os valores de exatidão obtidos com o BacPP para os fatores σ24, σ28, σ32, σ38, σ54 e σ70 de E. coli foram, 86,9%; 92,8%; 91,5%; 89,3%; 97,0%; 83,6%, respectivamente. Quando a ferramenta foi aplicada em promotores pertencentes a outras bactérias Gram-negativas, a exatidão geral foi de 76%. Considerando a importância da predição de promotores e a ausência de banco de dados com informações para outras bactérias, implementou-se o IntergenicDB, um banco de dados com diversas informações sobre as sequencias intergênicas e o valor de classificação destas para os diferentes fatores σ bacterianos, conforme os resultados obtidos com o BacPP. / The promoter region is located some few base pairs before a coding region. It is responsible for initiating gene expression process, thus, it can plays a regulatory role. The study about gene expression regulation can assist mainly in the comprehension of complex metabolic network presented by several organisms and cellular answer considering the environment changes. The computational methods to gene prediction have a good accuracy, but this is not achieved in promoter prediction. This difficulty occurs because of the length of the promoter and its degenerate pattern. Those features can explain results with a great number of false positives present in the literature. The present thesis has as its main goal the neural networks applied to Gram-negative promoter prediction, recognition and characterization. Beside the classical approach with the nucleotides of the sequence, the prediction was also made by using stability values. Aiming at developing a own tool for bacterial promoter prediction, the rules extraction was carried out and the results were weighted and implemented. This tool, named BacPP, presents results comparable with the related literature. Currently, the BacPP specific accuracy for σ24, σ28, σ32, σ38, σ54 and σ70 were 86,9%; 92,8%; 91,5%; 89,3%; 97,0%; 83,6%, respectively. Furthermore, when challenged with promoter sequences belonging to other enterobacteria BacPP maintained 76% accuracy overall. Currently, there is no databases dedicated for other Gram-negative promoter than E.coli. For this reason, IntergenicDB was modeled and implemented. This database was projected to collect several pieces of information about the sequences and the organisms to which they belong and, the classification results originated from BacPP for each sequence.

Introdução: A pressão de colonização (PC) representa a estimativa da probabilidade de transmissão cruzada de microrganismos entre pacientes dentro de uma unidade ou hospital. Pouco se sabe sobre a influência das bactérias Gram negativas na pressão de colonização comparativamente às Gram positivas. Ainda assim, alguns estudos realizados com pacientes que adquiriram Acinetobacter baumannii multirresistente (ACMR) em Centros de Terapia Intensiva (CTIs) demonstram a PC como fator de risco associado à aquisição desta bactéria. Além da PC e de outros fatores de risco tradicionais, como presença de comorbidades, procedimentos invasivos e antibioticoterapia prévia, a própria colonização por ACMR representa um fator de risco associado ao desenvolvimento de infecção. A identificação de pacientes portadores de ACMR pode servir tanto como marcador para o desenvolvimento de infecções clínicas subsequentes como para identificar potenciais transmissores desta bactéria a outros pacientes. No entanto, a implantação de estratégias de vigilância sistemática ainda apresenta limitações como a baixa sensibilidade dos métodos de rastreamento e a determinação do melhor sítio anatômico a ser pesquisado. Nosso estudo investigou o papel da PC e outros fatores preditores para aquisição de (ACMR) e também estimou a sensibilidade das culturas de rastreamento e a prevalência de ACMR entre pacientes adultos internados em Centros de Terapia Intensiva (CTI) com baixa endemicidade. Métodos: Estudo realizado com os pacientes internados no CTI adulto de hospital universitário terciário, no período de junho de 2009 a maio de 2012. Para estimar a sensibilidade dos rastreamentos e prevalência de ACMR foi realizado estudo transversal incluindo todos os pacientes adultos consecutivos, admitidos no CTI durante o período, submetidos pelo menos, a um rastreamento semanal para ACMR. As amostras foram coletadas através de swabs, de pelo menos três sítios anatômicos: orofaringe, pele e região perianal. No caso de pacientes em ventilação mecânica, o sítio orofaringe era substituído pela aspiração de secreção traqueal e se houvesse ferida operatória e/ou cateter, era coletado um swab de ferida operatória e um swab do sítio de inserção do cateter. Para estimar a sensibilidade foram selecionados os pacientes que, além de submetidos pelo menos a um rastreamento semanal, apresentaram uma cultura positiva para ACMR proveniente de amostra clínica recente, obtida até 10 dias antes ou até 7 dias depois da coleta dos swabs para rastreamento. Para investigar a PC e fatores preditores para aquisição de ACMR foi realizada coorte retrospectiva incluindo-se todos os pacientes adultos, maiores de 18 anos, consecutivamente admitidos no CTI durante o período, submetidos pelo menos a uma oportunidade de rastreamento semanal para pesquisa de ACMR durante o período da internação e sem diagnóstico prévio de colonização/infecção por ACMR no momento da admissão. Pacientes em que ACMR foi isolado nas primeiras 48 horas de internação ou com tempo de permanência no CTI igual ou inferior a 48 horas foram excluídos do estudo. Para este delineamento, considerada somente a primeira internação de cada paciente durante o período avaliado. A PC foi estimada em nível individual como a proporção mensal de pacientes-dia identificados como portadores de ACMR no CTI X 100 no mês em que ocorreu a aquisição de ACMR, óbito ou alta da unidade. Além da PC, fatores como a presença de comorbidades, idade, sexo, escore APACHE II, cirurgia, uso de cateter vascular central, sonda vesical de demora, ventilação mecânica, antibioticoterapia com carbapenêmicos e/ou quinolonas e tempo de permanência no CTI foram investigados como preditores durante a hospitalização mediante análise univariável e multivariável. Resultados: Durante o período do estudo, 2561 pacientes foram admitidos no CTI e 1706 (66,6%) foram rastreados para pesquisa de ACMR. Foram realizados 14.638 rastreamentos ao total, dos quais 192 foram positivos (1,3%), identificados em 118 pacientes. A prevalência de pacientes colonizados ou infectados por ACMR no CTI foi de 9,5% (163/1706 pacientes), considerando isolados obtidos de amostras de rastreamento e amostras clínicas. A prevalência de pacientes colonizados ou infectados estimada somente por amostras de rastreamento foi de 6,9% (118/1706 pacientes) e a prevalência de pacientes colonizados foi 3,7% (64/1706 pacientes). Os sítios que apresentaram maior sensibilidade foram: aspirado traqueal (41,5%), orofaringe (40%) e ferida operatória (37,5%). A menor sensibilidade constatada foi quanto ao sítio de inserção de cateter (14,5%). A sensibilidade total do método foi de 60%, considerando a abordagem de rastreamento de múltiplos sítios. Entre os 1706 pacientes rastreados para pesquisa de ACMR e incluídos no estudo transversal, 1375 perfizeram os critérios de elegibilidade para o estudo de coorte. Destes, 75 (5,4%) adquiriram ACMR durante a internação no CTI. A densidade de incidência de ACMR no CTI variou entre zero a 10,6 casos/1000 pacientes-dia e os valores mensais da PC entre zero a 26,8%. Manifestações do trato digestivo (RR = 2,13; IC 1,22 – 3,69), diagnóstico de trauma e complicações relacionadas ao mesmo (RR = 2,39; IC 1,01 – 5,66) e a pressão de colonização (RR = 1,08; IC 1,06 – 1,10) foram identificados como fatores de risco independentes para aquisição de ACMR na análise multivariada. Conclusões: Em nosso estudo, o método utilizado para realizar o rastreamento de portadores de ACMR no CTI apresentou baixa sensibilidade, o que deve certamente subestimar a real prevalência desta bactéria. A pressão de colonização por ACMR esteve associada a risco de aquisição da bactéria em pacientes adultos submetidos à terapia intensiva mesmo num contexto de baixos níveis endêmicos, mesmo considerando-se a presença de outros fatores de risco já tradicionalmente conhecidos. / Introduction: Colonization pressure (CP) can represent an estimation of the probability of cross-transmission of a particular organism within a defined hospital unit or hospital. Few studies have assessed the role of gram-negative bacteria risk of acquisition in CP in comparison to the gram-positive. Some of these studies that are performed on patients who acquired Acinetobacter baumannii multiresistant (MRAB) in intensive care units, have showed that CP is associated at risk to acquire this bacteria. Besides CP and others traditional risk factors like comorbidities, invasive procedures and therapy with antibiotic, colonization by MRAB can be a risk factor to develop an infection. Establishing infection control measures to limit the crosstransmission is recommended when a MRAB carriage is identified and thus reduces the risk of development of clinical infections. The implementation of a screening surveillance policy to MRAB has some limitations including the low sensitivity of the method and the best anatomic site to be screened. The aim of this study is to evaluate the role of CP and other risk factors in the acquisition of multiresitant Acinetobacter baumannii (MRAB), estimate the sensitivity of surveillance cultures and estimate the prevalence of MRAB in adult patients admitted at intensive care unit (ICU) with low endemic levels of the bacteria. Methods: This study was conducted in the ICU at a tertiary hospital from June 2009 to May 2012. A cross-sectional study conducted to estimate the sensitivity of surveillance cultures and the prevalence of MRAB. We included all consecutive adult patients admitted to ICU, who had at least 1weekly surveillance cultures performed during their ICU stay. The samples were collected by swabs at least 3 body sites: pharynx, skin and rectum. In case of mechanical ventilation tracheal aspiration was collected instead of pharynx site. If patient had a surgery wound and/or catheter, a swab of surgical wound and insertion catheter site would be collected. Bacterial cultures of clinical specimens were performed by medical criteria. Patients whom MRAB isolated from a clinical specimen in the preceding 10 days or 7 days after performing surveillance cultures were selected to estimate the sensitivity of surveillance cultures. A retrospective cohort study was conducted to evaluate the role of CP and others risk factors in the acquisition of MRAB. We included all consecutive adult patients admitted to ICU without previous diagnosis of MRAB colonization/infection, who had at least 1 weekly surveillance cultures performed during their stay at ICU. Patients who stayed in the ICU for less than 48 hours, as well as those in whom MRAB was detected within the first 48 hours in the unit, were excluded from the cohort. Only the first ICU admission per patient was included in the analysis. CP was estimated individually as a monthly proportion of the number of patient-days positive to MRAB in ICU X100 in the month of MRAB acquisition, death or discharge. Multivariate analysis to determine risk factors for the MRAB acquisition was performed including additional variables such as patients’ demographic data, comorbidities, APACHE II score, performance of surgery, duration of ICU admission, quinolones or carbapenems antibiotic exposure and the use of mechanical ventilation, arterial/central venous catheter and/or urinary catheter. Results: During the study period, 2,561 patients were admitted to ICU and 1706 (66,6%) were screened to MRAB. A total of 14,638 surveillance cultures were performed, 192 were positive (1.3%) of 118 patients. The true prevalence of MRAB colonized or infected patients in ICU was 9.5% (163/1706 patients), while the prevalence estimated by the surveillance cultures was 6.9% (118/1706 patients). The most sensitivity site was tracheal aspirate (41.5%), pharynx (40%) and surgery wound (37.5%). The less sensitivity was obtained by a swab at the catheter insertion site (14.5%). The overall sensitivity of multisite surveillance approach was 60%. Out of the 1706 patients screened to surveillance cultures and included in a crosssectional study, 1375 met inclusion criteria for the cohort study. Of which, 75 (5.45%) acquired MRAB during ICU stay. The incident rates of MRAB ranged from 0 to 10.6 cases/1000 patient-days. CP ranged from 0 to 26.8%. Trauma (RR = 2.39; IC 1.01 – 5.66), gastrointestinal diseases (RR = 2.13; IC 1.22 – 3.69) and the CP (RR = 1.08; IC 1.06 – 1.10) were identified as independent risk factors for acquisition of MRAD at multivariate analysis. Conclusion: In our study, surveillance cultures to screening MRAB carriages showed low sensitivity. Thus, the true prevalence of MRAB in ICU may be underestimated. The CP was associated to the risk of acquisition of MRAB by the patients admitted to ICU despite the low endemic levels and other risk traditional factors included in the multivariate analysis.

A leptospirose é uma zoonose causada por bactérias do gênero Leptospira. A patogênese da doença em humanos é observada principalmente no pulmão, fígado e rins. Neste trabalho, foi avaliado o papel da resposta imune inata na proteção contra a leptospirose usando camundongos como modelo experimental. Os animais foram infectados com L. interrogans e o desenvolvimento da doença foi acompanhado, observando-se a morte de animais C3H/HeJ, enquanto C3H/HePas apresentou icterícia e BALB/c não apresentou sintomas. O perfil de mRNA foi medido por qPCR nas amostras de rim, fígado e pulmão e as concentrações de proteinas TNF-<font face=\"Symbol\">&#945;, TGF-<font face=\"Symbol\">b, MCP-1, MIP-1<font face=\"Symbol\">&#945;, MIP-2 e IL-8 foram analisadas por ELISA em extratos dos tecidos e no soro. Os resultados demonstraram que L. interrogans estimula a expressão prematura de TNF-<font face=\"Symbol\">&#945;, TGF-<font face=\"Symbol\">b, MCP-1, MIP-1<font face=\"Symbol\">&#945;, MIP-2 e IL-8 na linhagem BALB/c resistente à infecção. A análise histológica indica que estes mediadores podem estar relacionados com o influxo de diferentes células do sistema imune desempenhando importantes funções na proteção contra leptospirose. / Leptospirosis is a worldwide zoonosis caused by Leptospira. The pathogenesis in humans is mainly observed in lungs, livers and kidneys. In this work the role of innate immune response in protection against leptospirosis is being studied using different mice models. The animals were infected intraperitoneally with virulent cells of L. interrogans serovar Copenhageni and the development of the disease was followed, being observed mortality of C3H/HeJ mice, whereas C3H/HePas presented jaundice and BALB/c mice remained asymptomatic. Samples of liver, kidney, lungs and sera were analyzed following the profiles of mRNA and protein of the cytokines TNF-<font face=\"Symbol\">&#945; and TGF-<font face=\"Symbol\">b and chemokine MCP-1, MIP-1<font face=\"Symbol\">&#945;, MIP-2 and CXCL1/IL-8. We showed that Leptospira infection stimulates early expression of cytokine TNF-<font face=\"Symbol\">&#945; and TGF-<font face=\"Symbol\">b and chemokine MCP-1, MIP-1<font face=\"Symbol\">&#945;, MIP-2 and IL-8 in the resistant mice strain BALB/c. Histological analysis indicates that the expression of those molecules can be related to the influx of distinct immune cells, which play a role in the naturally acquired protective immunity.

A leptospirose é uma zoonose causada por bactérias do gênero Leptospira. A patogênese da doença em humanos é observada principalmente no pulmão, fígado e rins. Neste trabalho, foi avaliado o papel da resposta imune inata na proteção contra a leptospirose usando camundongos como modelo experimental. Os animais foram infectados com L. interrogans e o desenvolvimento da doença foi acompanhado, observando-se a morte de animais C3H/HeJ, enquanto C3H/HePas apresentou icterícia e BALB/c não apresentou sintomas. O perfil de mRNA foi medido por qPCR nas amostras de rim, fígado e pulmão e as concentrações de proteinas TNF-<font face=\"Symbol\">&#945;, TGF-<font face=\"Symbol\">b, MCP-1, MIP-1<font face=\"Symbol\">&#945;, MIP-2 e IL-8 foram analisadas por ELISA em extratos dos tecidos e no soro. Os resultados demonstraram que L. interrogans estimula a expressão prematura de TNF-<font face=\"Symbol\">&#945;, TGF-<font face=\"Symbol\">b, MCP-1, MIP-1<font face=\"Symbol\">&#945;, MIP-2 e IL-8 na linhagem BALB/c resistente à infecção. A análise histológica indica que estes mediadores podem estar relacionados com o influxo de diferentes células do sistema imune desempenhando importantes funções na proteção contra leptospirose. / Leptospirosis is a worldwide zoonosis caused by Leptospira. The pathogenesis in humans is mainly observed in lungs, livers and kidneys. In this work the role of innate immune response in protection against leptospirosis is being studied using different mice models. The animals were infected intraperitoneally with virulent cells of L. interrogans serovar Copenhageni and the development of the disease was followed, being observed mortality of C3H/HeJ mice, whereas C3H/HePas presented jaundice and BALB/c mice remained asymptomatic. Samples of liver, kidney, lungs and sera were analyzed following the profiles of mRNA and protein of the cytokines TNF-<font face=\"Symbol\">&#945; and TGF-<font face=\"Symbol\">b and chemokine MCP-1, MIP-1<font face=\"Symbol\">&#945;, MIP-2 and CXCL1/IL-8. We showed that Leptospira infection stimulates early expression of cytokine TNF-<font face=\"Symbol\">&#945; and TGF-<font face=\"Symbol\">b and chemokine MCP-1, MIP-1<font face=\"Symbol\">&#945;, MIP-2 and IL-8 in the resistant mice strain BALB/c. Histological analysis indicates that the expression of those molecules can be related to the influx of distinct immune cells, which play a role in the naturally acquired protective immunity.

Orientador: Celso Luís Marino / Coorientador: Edson Luís Marino / Banca: Leonardo Novaes Rosse / Banca: Izabel Christina Gava de Souza / Resumo: O setor florestal brasileiro, em grande maioria advindos de plantios de eucalipto, é destaque no mercado de florestas plantadas, tornando-se um dos mais relevantes no cenário global, para produção de matéria-prima para diversas indústrias e consequentemente movimentando a economia do país. Assim, é crescente a necessidade de estudos que visem compreender fatores que afetam diretamente a produção da cultura. Dentre estes fatores, destacam-se os ligados diretamente as doenças bióticas, sendo causadas por diferentes patógenos fúngicos e bacterianos. Nos últimos anos observa-se o aumento gradativo de doenças de origem bacteriana, como as causadas por Ralstonia solanacearum, Xanthomonas sp. e Pseudomonas sp. e mais recente a seca de ponteiros causada por bacterioses. Sendo assim, o presente trabalho realizou a diferenciação entre essas, bem como, buscou o entendimento através da caracterização bioquímica, molecular, patogênica e epidemiológica da bacteriose causadora de seca de ponteiros em eucalipto, a fim de servir como base para tomadas de decisão em práticas de manejo para controle e erradicação. Através desse estudo, conclui-se que o sintoma de necrose apical seguida de seca dos ponteiros do eucalipto é causado pelo complexo de enterobactérias Erwinia psidii e Pantoea eucalypti e que esse causa danos e prejuízos consideráveis para mudas e árvores do gênero. / Abstract: The Brazilian forestry sector in its majority coming from plantations of Eucalyptus has been highlighted in a global scenario due to the large production of raw material to various industries and, thus, driving the economy. Thus, studies aimed at understanding factors that directly affect crop production are extremely relevant. Among these factors, those directly linked to biotic diseases are highlighted, being caused by different fungal and bacterial pathogens. In recent years, it is possible to observe the gradual increase of bacterial diseases, such as those caused by Ralstonia solanacearum, Xanthomonas sp. and Pseudomonas sp. and more recently the die back caused by a bacteriosis. Therefore, the present work seeks to differentiate bacterioses, as well as to understand through the biochemical, molecular and pathogenic characterization of the bacteriosis whith causes die back in eucalyptus, in order to serve as a basis for decision-making in management practices for control and eradication of this disease. Throughout this study, it was possible to conclude that the symptom of apical necrosis followed by the die back in eucalyptus is caused by the complex of enterobacteria Erwinia psidii and Pantoea eucalypti and it causes considerable damages and losses to seedlings and trees of this genus. / Mestre

Orientador: Marcos Rogério André / Banca: Ana Patrícia Yatsuda Natsui / Banca: Rosangela Zacarias Machado / Resumo: Embora espécies de Anaplasma spp. sejam agentes Rickettsiales altamente difundidos em ruminantes domésticos e selvagens, com ampla distribuição mundial, poucos estudos foram realizados até momento com o intuito de detectar e/ou investigar a diversidade de Anaplasma spp. circulantes em bovinos em Moçambique. No presente estudo, ensaios sorológicos e moleculares foram utilizados para investigar a ocorrência de Anaplasma spp. em 219 bovinos amostrados nos distritos de Boane, Magude, Matutuíne, Moamba e Namaacha em Maputo, Moçambique. No teste iELISA para detecção de anticorpos IgG anti- A. marginale, 86,3% (189/219) das amostras mostraram-se soropositivas. Em ensaios de qPCR para os genes msp1β de A. marginale e msp2 para A. phagocytophilum, 97,3% (213/219) e 2,74% (6/219) dos animais mostraram-se positivos, respectivamente. A combinação de dois protocolos diferentes de cPCR baseados no gene 16S rRNA evidenciou 100% de amostras positivas para Anaplasma spp. Sequências de 16S rRNA filogeneticamente relacionadas a A. platys, A phagocytophilum, 'Candidatus Anaplasma boleense', A. centrale, A. marginale e A. ovis foram detectadas neste estudo. Inferências filogenéticas baseadas nos genes msp4 e msp5 posicionaram as sequências obtidas no clado de A. marginale, com a evidência de circulação de 1 e 2 haplótipos diferentes para cada gene, respectivamente. Anaplasma sp. filogeneticamente associado a A. platys foi evidenciado nas análises filogenéticas baseadas nos genes 16S rRNA e groEL.... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Although species of Anaplasma spp. are widespread Rickettsiales agents in domestic and wild ruminants, showing a worldwide distribution, few studies have been conducted in order to detect and/or investigate the diversity of Anaplasma spp. circulating in cattle in Mozambique. In the present study, serological and molecular tests were used to investigate the occurrence of Anaplasma spp. in 219 bovine sampled in the districts of Boane, Magude, Matutuíne, Moamba and Namaacha in Maputo, Mozambique. In the iELISA test for detection of IgG antibodies to A. marginale, 86.3% (189/219) of the samples were positive. In quantitative Real-time PCR tests targeting the msp1β genes of A. marginale and msp2 for A. phagocytophilum, 97.3% (213/219) and 2.74% (6/219) of the animals were positive, respectively. The combination of two different protocols of conventional PCR targeting the 16S rRNA gene evidenced 100% of positive samples for Anaplasma spp. Sequences of 16S rRNA phylogenetically related to A. platys, A. phagocytophilum, 'Candidatus Anaplasma boleense', A. centrale, A. marginale and A. ovis were detected in this study. Phylogenetic analysis based on msp4 and msp5 genes positioned the obtained sequences in the clade of A. marginale, with the evidence of circulation of 1 and 2 different haplotypes for each gene, respectively. Anaplasma sp. phylogenetically related to A. platys was evidenced in the phylogenetic analyses based on the 16S rRNA and groEL genes. In conclusion,a high diversit... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Este trabalho utiliza a Análise de Fluxos Metabólicos para estudar o aumento da eficiência da linhagem Burkholderia sacchari (LFM101) na produção de PHB. Foram avaliadas as eficiências de conversão de açúcares em PHA de LFM101. Esta também foi cultivada em batelada alimentada em reator, apresentando o máximo teórico durante um estado pseudo-estacionário sob oferta de glicose. Estes dados, submetidos ao software Metatool, resultaram em mapa metabólico contendo os fluxos das reações centrais ede PHA ocorrido no experimento. Através do cultivo de LFM101 e C. necator sob oferta de glicose marcada com 13C, determinou-se que estas utilizam as mesmas vias para produção de PHA, não justificando a baixa eficiência de LFM101. Em um projeto paralelo, estudou-se a eficiência da produção de PHB utilizando melaço de cana, glicerol cru e acetato, em produtores de hidrogênio e PHA, onde verificou-se não apenas o aumento de PHA em mutantes nifh- de R. capsulatus mas a interação dos parâmetros luz e nitrogênio a partir das metodologias DOE e RSM. / This work applies Metabolic Flux Analysis to discuss the eficiency of Burkholderia sacchari (LFM101) in PHA production from sugars . Conversion yields of LFM101 and Cupriavidus necator from carbohydrates to PHA were assessed. LFM101 was also grown in reactor fed-batch cultivations, and presented the theoretical maximum in a pseudo-steady stage while grown on glucose. These data were submitted to Metatool and resulted in a metabolic network containing the experimental fluxes of central and PHA metabolism. Cultivation of LFM101 and C. necator under 13C- labeled glucose showed that both species use the same metabolic pathways for the biodegradable polymer synthesis. On a parallel project, the efficiency of biopolymer production from molasses, raw glycerol and acetate in strains producing hydrogen and PHA was tested. Results showed that there was not only an increase in PHA production by R. capsulatus nifH- mutants but also the interaction of light and nitrogen effects were studied by DOE and RSM.

Introdução: Bactérias intestinais influenciam a resposta imune e conhecendo-se as ações imunomoduladoras da vitamina D passou-se a investigar sua relação com a microbiota. O status adequado desta vitamina está associado a uma composição mais saudável da microbiota, enquanto sua deficiência pode acarretar disbiose intestinal, endotoxemia, inflamação e resistência à insulina. O conhecimento de interações do status de vitamina D com a microbiota pode melhorar a compreensão da gênese de doenças crônicas mediadas pela inflamação. Objetivo: Examinou-se a associação da ingestão e concentração de vitamina D com a composição da microbiota fecal, marcadores inflamatórios e perfil bioquímico de participantes do Nutritionists Health Study. Métodos: Nesta análise transversal, 150 adultos jovens foram estratificados em tercis de consumo e de concentração de 25(OH)D e comparados quanto ao perfil clínico e inflamatório. A associação de 25(OH)D com a microbiota (sequenciamento do 16S rRNA, região V4, Illumina® MiSeq) foi testada por regressão linear múltipla. Resultados: A ingestão de vitamina D se associou aos níveis séricos (p < 0,05). Não foram observadas diferenças significantes de variáveis clínicas e inflamatórias entre os tercis de ingestão, exceto tendência de aumento do LPS com a redução da 25(OH)D (p-trend < 0,05). Prevotella foi mais abundante (log2FC 1,67; p < 0,01), e Haemophilus and Veillonella menos abundantes (log2FC -2,92 e -1,46; p < 0,01, respectivamente) no subgrupo com maior ingestão de vitamina D (referência) comparado aos outros grupos (primeiro e segundo tercis). PCR (r = -0,170; p = 0,039), selectina-E (r = -0,220; p = 0,007) e abundância de Coprococcus (r = -0,215; p = 0,008) e de Bifdobacterium (r = -0,269; p = 0,001) foram inversamente correlacionados com 25(OH)D. Após ajustes por idade, sexo, estação do ano e IMC, a 25(OH)D manteve associação inversa com Coprococcus ( = -9,414; p = 0,045) e Bifdobacterium ( = -1,881; p = 0,051), mas a significância desapareceu com a adição de marcadores inflamatórios aos modelos. Conclusão: Associações de ingestão e concentração de vitamina D com abundância de certos gêneros da microbiota sugerem que sua ação imunomoduladora poderia influenciar a composição bacteriana. Abundância relativamente maior de gram-negativos (Haemophilus e Veillonella) pode ter sido facilitada pela baixa ingestão e/ou concentração da vitamina. Menor proporção de bactérias benéficas (Coprococcus e Bifidobacterium) poderia estimular a resposta imune e inflamação. Concluímos que a participação da vitamina D na manutenção da homeostase imune deve ocorrer em parte pelas interações com a microbiota intestinal, embora o delineamento transversal impeça assegurar relações tipo causa-efeito. / Introduction: Gut bacteria influence the immune response and due the immunomodulatory actions of vitamin D, it has been investigated its relationship with the microbiota. Adequate status of this vitamin is associated with adequate composition of the microbiota, while its deficiency can cause gut dysbiosis, endotoxemia, inflammation and insulin resistance. The knowledge of interactions of vitamin D status with the microbiota may improve the understanding of the genesis of inflammation-mediated chronic diseases. Objective: We examined the association of vitamin D intake and concentration with the composition of fecal microbiota, inflammatory markers and biochemical profile of participants from the Nutritionists\' Health Study. Methods: In this cross-sectional analysis, 150 healthy young adults were stratified into tertiles of intake and concentrations of vitamin D and their clinical and inflammatory profiles were compared. The association between 25(OH)D and fecal microbiota (16S rRNA sequencing, V4 region, Illumina® MiSeq) was tested by multiple linear regression.) Results: Vitamin D intake was associated with its concentration (p<0.05). There were no significant differences in clinical and inflammatory variables across tertiles of intake, except for a trend of LPS increases with reduction of 25(OH)D (p-trend <0.05). Prevotella was more abundant (log2FC 1.67; p <0.01), and Haemophilus and Veillonella less abundant (log2FC -2,92 e -1.46; p <0.01, respectively) in subset with the highest vitamin D intake (reference) than that observed in the other subset (first plus second tertiles). CRP (r=-0.170, p=0.039), E-selectin (r=-0.220, p=0.007) and abundances of Coprococcus (r=-0.215, p=0.008) and Bifdobacterium (r=-0.269, p=0.001) were inversely correlated with 25(OH)D. After adjusting for age, sex, season and BMI, the 25(OH)D maintained inversely associated with Coprococcus (=-9.414, p=0.045) and Bifdobacterium (=-1.881, p=0.051), but significance disappeared following the addition of inflammatory markers in the regression models. Conclusion: Association of vitamin D intake and concentration with abundance of certain genera of microbiota suggests that its immunomodulatory action could influence the bacterial composition. Relatively higher abundance of gram-negative (Haemophilus and Veillonella) may have been facilitated by the low intake and/or concentration of the vitamin. Lower proportion of beneficial bacteria (Coprococcus and Bifidobacterium) could stimulate the immune response and inflammation. We conclude that the role of vitamin D in maintaining immune homeostasis should occur in part by interactions with the gut microbiota, although the cross-sectional design does not allow ensuring cause-effect relationships.

Durante uma infecção, uma complexa seqüência de eventos é inkiada após a invasão do hospedeiro por microrganismos patogênicos. Escherichia coli enteroinvasora (EIEC), assim como Shigella, causa disenteria através da invasão da mucosa do cólon, levando à destruição tecidual e inflamação. Para que ocorra um processo infeccioso, porém, são necessários inóculos de 102 Shigella e 106 EIEC. Foram avaliados aspectos da resposta inflamatória desencadeada pela infecção por EIEC em modelo murino, comparativamente a Shigella. A infecção de macrófagos J774 por EIEC resultou em fagocitose bacteriana, comprometimento da viabilidade do macrófago e produção de citocinas. Macrófagos de camundongos C57BU6 infectados com EIEC produziram NO, que parece ser importante no controle da infecção. Foi observado que camundongos INOS nocaute apresentaram maior produção de citocinas pró-inflamatórias e maior letalidade após infecção do que os selvagens. EIEC induziu a migração de granulócitos e monócitos para o peritônio, e a secreção de citocinas por estas células. Houve proliferação de linfócitos em resposta aos antígenos solúveis de EIEC, mas não foi detectada produção de citocinas por estes linfócitos.Comparativamente a Shigella, EIEC escapou mais lentamente do macrófago, induziu menor produção de citocinas pró-inflamatórias e NO, e menor ativação dos linfócitos T. Estes dados sugerem o desafio com EIEC desencadeia uma resposta menos severa no hospedeiro do que Shigella, o que explicaria a forma mais branda de disenteria e resolução mais rápida do processo infeccioso causado por EIEC. / During an infection, a complex sequence of events in iniciated after invasion of the host by pathogenic microorganisms. Enteroinvasive Escherichia coli (EIEC) and Shigella cause dysentery by means of invading the colonic mucosa, leading to tissue destruction and inflammation. In arder for an infectious process to occur, inocula of 102 Shigella are necessary incontrast to e 106 EIEC. The infection of J774 macrophages by EIEC resulted in phagocytosis of the bacterium, a hindering of the viability of the macrophage and in the production of cytokines. Macrophages obtained from C57BU6 mice infected with EIEC produced NO, which seems to be important for the control if infection. We observed that in iNOS knockout mice, both the production of proinflammatory cytokines and lethality were higher than that observed in wild-type mice. EIEC induced the migration of granulocytes and monocytes to the peritoneum as well as the secretion of cytokines by these cells. We observed a proliferation of Iymphocytes in response to inoculation with soluble EIEC antigens, however, in this case, the production of cytokines was not detected. Compared to Shigella, EIEC was slower in escaping from the macrophage, and induced a shyer production of pro-inflammatory cytokines and NO, as well as promoted a smaller activation of T Iymphocytes. These data suggest that when challenged with EIEC, the host produces a less severe response than that elicited by Shigella, which might explain why the infectious process with EIEC produces a milder form of dysentery with a quicker resolution.

Orientador: Maria de Lourdes Ribeiro de Souza da Cunha / Banca: Elisabeth Loschagin Pizzolitto / Banca: Eduardo Bagagli / Resumo: Os estafilococos coagulase-negativa (ECN) estão entre os microrganismos mais envolvidos em infecções nosocomiais, principalmente em recém-nascidos (RN) prematuros e de baixo peso. Entre os fatores de risco para infecções por esses agentes, a produção de um polissacarídeo extracelular e a conseqüente formação do biofilme, permitindo aderência às superfícies plásticas e lisas de cateteres e outros dispositivos médicos desempenham um papel importante. Uma coleção de 100 amostras de ECN, sendo 50 isoladas de pontas de cateteres e 30 de hemoculturas obtidas de RN da Unidade Neonatal do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Botucatu, UNESP e 20 obtidas de fossas nasais de portadores saudáveis foi analisada quanto à produção de biofilme pelos métodos do tubo (TM), ágar vermelho congo (CRA) e através do método quantitativo de aderência a placa de poliestireno (TCP). Esses métodos foram comparados com a pesquisa dos genes icaA, icaD e icaC envolvidos na produção de biofilme em ECN. Das 100 amostras de ECN estudadas, 82% foram positivas pela técnica de PCR, 82% pelo método do tubo, 81% pelo método da placa de poliestireno e 76% pelo CRA. O método de aderência ao tubo (TM) foi o teste que mostrou resultados mais confiáveis, com uma sensibilidade e especificidade de 100% e boa concordância quando comparado a técnica de PCR. Com o objetivo de determinar o papel do biofilme como fator de risco na ocorrência de infecções em RN, 130 amostras de estafilococos coagulasenegativa (ECN) isoladas de recém-nascidos (RN) internados na Unidade Neonatal do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Botucatu foram identificadas e classificadas em significativas e contaminantes, baseado em dados clínicos e laboratoriais obtidos dos prontuários dos RN. Foram pesquisados fatores perinatais de risco para infecção, evolução clínica dos RN e antibiotico... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Coagulase-negative staphylococci (CNS) are most often associated with nosocomial infections, especially in premature and under weight newborns. The most important pathogenic factor of these microorganisms is the production of extracellular polysaccharide and the consequent formation of biofilm which facilitates their adherence to the surfaces of catheters and other medical devices. A total of 100 clinical isolates of coagulase-negative staphylococci (CNS) isolated from infected medical devices received from the Neonatal Unit, University Hospital, Botucatu Medical Schooll, including 50 isolated from catheter tips, 30 from blood cultures, and 20 collected from the nasal cavity of healthy subjects were investigated in order to evaluate the efficiency of three phenotypic methods of detection of biofilm formation, and also analyze the icaA, icaD and icaC genes, using the PCR method. The clinical isolates were screened by tissue culture plate (TCP), Tube method (TM), and Congo Red Agar (CRA) method. Of the 100 tested isolates, 82% were positive in the PCR method; in the TM, 82%; in the TCP assay, 81%; and 76% in CRA method. The method of adherence to the test tube was shown that more reliable results, with a sensitivity and specificity of 100% and good agreement when compared with the PCR technique. In order to determine the role of biofilm as a risk factor in the occurrence of infections in newborns 130 clinical isolates of CNS were identified and classified as significant and contaminant, based on clinical data obtained from the patients' reports. Perinatal risk factors for infection, clinical evolution and antibiotic therapy for the newborns were studied, as well as the detection of the genes responsible for the production of biofilm in CNS.Of the 130 clinical isolates of CNS, 66 (50.8%) were classified as clinically significant and 64 (49.2%) as contaminant... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre