Bacterial biofilms form on liquid/air and liquid/solid surfaces and consist of cells combined with an extracellular matrix such as exopolysaccharides, extracellular DNA, and glycoproteins. Bacteria have up to a 1000-fold increase of antibiotic resistance in biofilms compared to planktonic cells. Furthermore, biofilm cells show better tolerance to adverse environmental conditions such as nutrition limitations, temperature changes, pH changes, and non-optimal osmotic conditions. In Escherichia coli, the outer membrane protein OmpA increased biofilm formation on polystyrene, polypropylene, and polyvinyl chloride surfaces while it decreased biofilm formation on glass surfaces. This surface-dependent phenotype was because OmpA inhibits cellulose production by inducing the CpxRA two-component signal transduction pathway, and cellulose inhibits biofilm formation on plastic due to its hydrophilic nature. We discovered, and then engineered, BdcA (formerly YjgI), for biofilm dispersal. We found that in E. coli, BdcA increases motility and extracellular DNA production while it decreases exopolysaccharide production, cell length, and aggregation. We reasoned that the 3, 5-cyclic diguanylic acid (c-di-GMP) levels increase upon deleting bdcA, and showed that BdcA binds c-di-GMP in vitro. In addition, we used protein engineering to evolve BdcA for greater c-di-GMP binding and found that the single amino acid change E50Q causes nearly complete biofilm dispersal. We isolated Proteus mirabilis from the blowfly Lucilia sericata, which swarmed significantly. By motility screening and complementation with putative interkingdom signal molecules that have been shown to attract flies, we found lactic acid, phenol, NaOH, KOH, putrescine, and ammonia restore the swarming motility of seven different swarming deficient mutants. These mutants and putative signal molecules will be further tested for fly attraction and oviposition. Acetylation of lysine residues is conserved in all three kingdoms although its role in bacteria is not clear. We demonstrated that acetylation enables E. coli to withstand environmental stresses. Specifically, the bacteria became more resistant to heat and oxidative stress. Furthermore, we showed that the increase in oxidative stress resistance is due to the induction of catalase gene katG. Hence we demonstrate for the first time a specific physiological role for acetylation in prokaryotes.

Submitted by Alisson Mota (alisson.davidbeckam@gmail.com) on 2015-07-08T20:15:35Z No. of bitstreams: 1 Tese - Norma Suely de Lima Freitas.pdf: 8476174 bytes, checksum: b8e0fdb20a7b419aea33bc83321484fa (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-09T13:56:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Norma Suely de Lima Freitas.pdf: 8476174 bytes, checksum: b8e0fdb20a7b419aea33bc83321484fa (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-09T13:54:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Norma Suely de Lima Freitas.pdf: 8476174 bytes, checksum: b8e0fdb20a7b419aea33bc83321484fa (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-09T14:05:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Norma Suely de Lima Freitas.pdf: 8476174 bytes, checksum: b8e0fdb20a7b419aea33bc83321484fa (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-09T14:05:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Norma Suely de Lima Freitas.pdf: 8476174 bytes, checksum: b8e0fdb20a7b419aea33bc83321484fa (MD5) Previous issue date: 2012-08-28 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Despite the high prevalence and the risks associated with Chlamydia trachomatis in Brazil and other countries, little is known about the distribution of genotypes in Brazil and the biological variability of this important transmitting agent of sexually transmitted diseases (STDs). The absence of an inquiry routine for C. trachomatis and effective treatments can cause serious complications and consequences for individuals as pelvic inflammatory disease, infertility, ectopic pregnancy and neonatal infections. Currently, C. trachomatis presents 19 serotypes A-C associated with trachoma, D-K responsible for urogenital infections and L1, L2 and L3, agents responsible for lymphogranuloma venereum syndrome. The MOMP, which is recognized as the immunodominant antigen encoded by the ompA gene displays a large area of nucleotide variation of four variable domains (VDI to VDIV). Studies suggest that mutations occur frequently among genotypes and that these mutations may indicate differences between the immunogenic MOMP genotypes of C. trachomatis. The present work aims to identify the genotypes from samples positive by PCR for C. trachomatis in women diagnosed with infertility and with pregnant women in the city of Manaus, Amazonas - Brazil, in addition to sequence and analyze the ompA gene. The study population consisted of 96 infertile women and 53 pregnant women. Genotyping was performed by the technique of Polymerase Chain Reaction (PCR) from the ompA gene sequence and the following genotypes were identified in pregnant women: D [50.0%], E [25.0%] and F [12.5%] and I [12.5%]. In infertile women genotypes were identified: E [16.7%] F [16,7%] and K [66,7%]. The frequency of genotype K and D found in this study are considered high (66,7%) and (50,0%) and for phylogenetic analysis, we found that the genotypes analyzed shares the same ancestor. It is suggested that these variations in the sequences of genotypes identified arise from point mutations, or possibly by VD recombination in MOMP. The VDII region showed to be the most variable in the sequences analyzed. / Apesar da alta prevalência e dos riscos associados à Chlamydia trachomatis no Brasil e outros países do mundo, pouco se conhece sobre a distribuição dos genótipos no Brasil e a variabilidade biológica deste importante agente transmissor de doenças sexualmente transmissíveis (DST). A ausência de uma investigação rotineira para C. trachomatis e tratamentos efetivos pode originar sérias complicações e conseqüências para os indivíduos como doença inflamatória pélvica, infertilidade, gravidez ectópica e infecções neonatais. Atualmente, a C. trachomatis apresenta 19 sorotipos: A-C associados ao tracoma, D-K responsáveis por infecções urogenitais e L1, L2 e L3, agentes responsáveis pela síndrome do linfogranuloma venéreo. A MOMP, reconhecida como o antígeno imunodominante codificado pelo o gene ompA, exibe uma extensa área de variação nucleotídica sendo por sua vez, conferido por quatro domínios variáveis (VDI a VDIV). Estudos sugerem que as mutações ocorrem frequentemente entre os genótipos e que essas mutações podem indicar diferenças imunogênicas entre as MOMP de genótipos de C. trachomatis. O presente trabalho tem por objetivo identificar os genótipos a partir de amostras positivas por PCR para C. trachomatis de mulheres com diagnóstico de infertilidade e em gestantes na cidade de Manaus, Amazonas – Brasil, além de sequenciar e analisar o gene ompA. A população de estudo consistiu de 96 mulheres inférteis e 53 mulheres gestantes. A genotipagem foi feita pela a técnica de Reação em Cadeia de Polimerase (PCR) a partir da seqüência do gene ompA e os seguintes genótipos foram identificados em gestantes: D [50,0%]; E [25,0%]; F [12,5%] e I [12,5%]. Em mulheres inférteis os genótipos identificados foram: E [16,7%], F [16,7,%] e K [66,7%]. A freqüência de genótipo K e D encontrada neste estudo são consideradas elevadas (66,7%) e (50,0%) e quanto à análise filogenética, verificamos que os genótipos analisados compartilham do mesmo ancestral. Sugere-se que as variações encontradas nas sequências dos genótipos identificados surgem dos pontos de mutação ou possivelmente pela recombinação dos VD na MOMP. A região VDII foi que mais apresentou variações nas seqüências analisadas.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Lipopolissacarídeos (LPS) de L. interrogans, S. enterica e B. pertussis foram extraídos e as subfrações monofosforil lipídeo A (MPLA) preparadas por hidrólise. O LPS é responsável por forte resposta imunológica e endotóxica em mamíferos, enquanto o MPLA apresenta baixa endotoxicidade e boa capacidade imunomoduladora. Estudamos a atividade adjuvante de LPS e de MPLA em formulações com antígenos LigA ou OmpA contra leptospirose. Testes de imunização e desafio em hamsters confirmaram alta atividade imunoprotetora de LigA e capacidade adjuvante do MPLA de salmonela e de LPS de leptospiras, mas as formulações não foram capazes de bloquear a colonização renal na leptospirose. Os resultados sugerem diferenças na imunidade protetora sistêmica da imunidade protetora renal. / Lipopolysaccharides (LPS) of L. interrogans, S. enterica and B. pertussis were extracted and the subfraction monophosphoril lipid A (MPLA) prepared by hydrolysis. The LPS is responsible for immunological response and endotoxicity in mammallians, while MPLA has reduced endotoxic activity, but maintain the immunomodulatory capacity. We studied the adjuvant capacity of LPS and MPLA in formulations with LigA or OmpA antigens against leptospirosis. Tests of immunization and challenge in hamsters confirmed the high immune protection activity of LigA and adjuvant capacity of MPLA of salmonela and LPS of lepstopiras, however formulations did not block the renal colonization. The results suggest that there are differences in the systemic immune protection from the kidney immune protection.

Lipopolissacarídeos (LPS) de L. interrogans, S. enterica e B. pertussis foram extraídos e as subfrações monofosforil lipídeo A (MPLA) preparadas por hidrólise. O LPS é responsável por forte resposta imunológica e endotóxica em mamíferos, enquanto o MPLA apresenta baixa endotoxicidade e boa capacidade imunomoduladora. Estudamos a atividade adjuvante de LPS e de MPLA em formulações com antígenos LigA ou OmpA contra leptospirose. Testes de imunização e desafio em hamsters confirmaram alta atividade imunoprotetora de LigA e capacidade adjuvante do MPLA de salmonela e de LPS de leptospiras, mas as formulações não foram capazes de bloquear a colonização renal na leptospirose. Os resultados sugerem diferenças na imunidade protetora sistêmica da imunidade protetora renal. / Lipopolysaccharides (LPS) of L. interrogans, S. enterica and B. pertussis were extracted and the subfraction monophosphoril lipid A (MPLA) prepared by hydrolysis. The LPS is responsible for immunological response and endotoxicity in mammallians, while MPLA has reduced endotoxic activity, but maintain the immunomodulatory capacity. We studied the adjuvant capacity of LPS and MPLA in formulations with LigA or OmpA antigens against leptospirosis. Tests of immunization and challenge in hamsters confirmed the high immune protection activity of LigA and adjuvant capacity of MPLA of salmonela and LPS of lepstopiras, however formulations did not block the renal colonization. The results suggest that there are differences in the systemic immune protection from the kidney immune protection.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2015-12-01T10:18:13Z No. of bitstreams: 1 lilianesilvaduraes.pdf: 4940502 bytes, checksum: aad2827698668df37140c043979a25c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-01T10:18:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lilianesilvaduraes.pdf: 4940502 bytes, checksum: aad2827698668df37140c043979a25c4 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O município mineiro de Juiz de Fora se destaca no contexto epidemiológico por possuir indicadores de vulnerabilidade, como alto número de notificações do estado, com casos ocorrentes no perímetro urbano, que detém elevada densidade populacional, ocupação de áreas limítrofes com fragmento de mata, as quais margeiam áreas confirmadamente endêmicas, possibilitando o intercâmbio de artrópodes vetores com mamíferos hospedeiros. Tais áreas propiciam o desenvolvimento e a manutenção dos ciclos enzoótico e epidêmico para Febre Maculosa. Mediante ao exposto, o objetivo geral deste projeto foi investigar e mapear a relação natural entre espécies de Rickettsia sp. e seus potenciais vetores em cinco regiões de vulnerabilidade do município. Especificamente, objetivaram-se: a determinação da composição da fauna de ectoparasitos potencialmente vetores coletados sobre hospedeiros vertebrados, bem como livres no ambiente; análise do ciclo enzoótico através da detecção de rickettsias por meio de Reação em Cadeia da Polimerase (PCR); a caracterização dos agentes rickettsias por sequenciamento e análises filogenéticas e a avaliação dos aspectos epidemiológicos da rickettsias circulantes, dos vetores e seus hospedeiros vertebrados. Os ectoparasitos foram coletados no período de 2013-2014 em localidades que carecem de informações sobre a manutenção do ciclo de transmissão de rickettsias: Caetés, Igrejinha, Paula Lima, Torreões e Valadares. No total foram coletados e identificados 12.692 ectoparasitos, entre pulgas do gênero Ctenocephalides e carrapatos dos gêneros Amblyomma, Rhipicephalus e Dermacentor, com posterior processamento de 2.379 espécimes de maneira individual ou reunidos em lotes de acordo com localidade, sexo, estádio de desenvolvimento, constituindo 249 amostras. O DNA genômico destas amostras foi extraído e submetido à pesquisa de genes rickettsiais gltA (gênero Rickettsia) e ompA (Grupo da Febre Maculosa-GFM). Foram obtidas 29 amostras positivas, exceto para Caetés; sendo 16 para o gene gltA, com 11 amostras sequenciáveis, e 13 amostras para o gene ompA, com sete sequenciáveis; com destaque para Amblyomma cajennense sendo a espécie mais prevalente e com 4,29% de taxa de infecção mínima. Sequências com 99 e 100% de identidade com a espécie patogênica Rickettsia felis foram diagnosticadas em Ctenocephalides canis e Ctenocephalides felis. E de forma inédita o registro de Rickettsia bellii em Amblyomma dubitatum na Microrregião de Juiz de Fora, apresentando sequências com 97% de homologia. O presente trabalho revela uma maior distribuição geográfica de rickettsias do GFM, incluindo R. felis causadora da rickettsiose felis, na Microrregião de Juiz de Fora. / The city of Juiz de Fora, in the Brazilian state of Minas Gerais, stands out in the epidemiologic context for possessing vulnerability indicators, such as a high number of this state´s notifications, with cases occurring in the urban perimeter, which contains an elevated population density, and the occupation of limit areas with forests´ fragments, which have a frontier with confirmed endemic areas, making possible the interchange of arthropod vectors with mammal hosts. Such areas propitiate the development and the maintenance of the enzootic and the epidemic cycles for the Spotted Fever. By the above, the general objective of this project was to investigate and to map the natural relation between Rickettsia sp. Species and its potential vectors in five regions of vulnerability in the city. Specifically, here are the objectives: the determination of the fauna composition for ectoparasites potentially vectors, collected on vertebrate hosts, as well as loose in the environment; analysis of the enzootic cycle through the detection of rickettsias by Polymerase Chain Reaction (PCR); the rickettsias agents characterization through sequencing and phylogenetic analyses and the evaluation of the epidemiologic aspects of the circulating rickettsias, of the vectors and their vertebrate hosts. The ectoparasites were collected in the period of 2013-2014 in places that need information on the maintenance of rickettsias transmission cycle: Caetés, Igrejinha, Paula Lima, Torreões e Valadares. As a total, there were collected and identified 12,692 ectoparasites, among fleas from the gender Ctenocephalides and ticks from the genders Amblyomma, Rhipicephalus and Dermacentor, with a posterior processing of 2,379 specimens in an individual way or gathered in lots according to place, sex, development state, constituting 249 samples. The genomic DNA from these samples was extracted and submitted to research of rickettsiais gltA (gênero Rickettsia) e ompA (Grupo da Febre Maculosa-GFM) genes. There were obtained 29 positive samples, except for Caetés; from which 16 for the gltA gene, with 11 sequenced samples, and 13 samples for the ompA gene, with seven sequenced; especially Amblyomma cajennense as the most prevalent species and with 4.29% of minimal infection rate. Sequences with 99 and 100% of identity with the pathogenic species Rickettsia felis were diagnosed in Ctenocephalides canis and Ctenocephalides felis. And in a surprising way the register of Rickettsia bellii in Amblyomma dubitatum in Juiz de Fora´s Micro-region, presenting sequences with 97% of homology. This paper reveals a bigger geographic distribution of rickettsias from GFM, including R. felis that causes rickettsiosis felis, in Juiz de Fora´s Micro-region.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2015-12-03T09:53:31Z No. of bitstreams: 1 lilianesilvaduraes.pdf: 4940502 bytes, checksum: aad2827698668df37140c043979a25c4 (MD5) / Rejected by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br), reason: Título: somente primeira letra da primeira palavra em maiúsculo e nomes próprios também. Palavras-chave: primeira letra de cada palavra em maiúsculo. Acrescentar uma em cada linha (não precisa colocar ponto e nem vírgula no final) on 2015-12-03T11:59:21Z (GMT) / Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2015-12-03T12:48:28Z No. of bitstreams: 1 lilianesilvaduraes.pdf: 4940502 bytes, checksum: aad2827698668df37140c043979a25c4 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2015-12-03T13:57:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lilianesilvaduraes.pdf: 4940502 bytes, checksum: aad2827698668df37140c043979a25c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-03T13:57:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lilianesilvaduraes.pdf: 4940502 bytes, checksum: aad2827698668df37140c043979a25c4 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O município mineiro de Juiz de Fora se destaca no contexto epidemiológico por possuir indicadores de vulnerabilidade, como alto número de notificações do estado, com casos ocorrentes no perímetro urbano, que detém elevada densidade populacional, ocupação de áreas limítrofes com fragmento de mata, as quais margeiam áreas confirmadamente endêmicas, possibilitando o intercâmbio de artrópodes vetores com mamíferos hospedeiros. Tais áreas propiciam o desenvolvimento e a manutenção dos ciclos enzoótico e epidêmico para Febre Maculosa. Mediante ao exposto, o objetivo geral deste projeto foi investigar e mapear a relação natural entre espécies de Rickettsia sp. e seus potenciais vetores em cinco regiões de vulnerabilidade do município. Especificamente, objetivaram-se: a determinação da composição da fauna de ectoparasitos potencialmente vetores coletados sobre hospedeiros vertebrados, bem como livres no ambiente; análise do ciclo enzoótico através da detecção de rickettsias por meio de Reação em Cadeia da Polimerase (PCR); a caracterização dos agentes rickettsias por sequenciamento e análises filogenéticas e a avaliação dos aspectos epidemiológicos da rickettsias circulantes, dos vetores e seus hospedeiros vertebrados. Os ectoparasitos foram coletados no período de 2013-2014 em localidades que carecem de informações sobre a manutenção do ciclo de transmissão de rickettsias: Caetés, Igrejinha, Paula Lima, Torreões e Valadares. No total foram coletados e identificados 12.692 ectoparasitos, entre pulgas do gênero Ctenocephalides e carrapatos dos gêneros Amblyomma, Rhipicephalus e Dermacentor, com posterior processamento de 2.379 espécimes de maneira individual ou reunidos em lotes de acordo com localidade, sexo, estádio de desenvolvimento, constituindo 249 amostras. O DNA genômico destas amostras foi extraído e submetido à pesquisa de genes rickettsiais gltA (gênero Rickettsia) e ompA (Grupo da Febre Maculosa-GFM). Foram obtidas 29 amostras positivas, exceto para Caetés; sendo 16 para o gene gltA, com 11 amostras sequenciáveis, e 13 amostras para o gene ompA, com sete sequenciáveis; com destaque para Amblyomma cajennense sendo a espécie mais prevalente e com 4,29% de taxa de infecção mínima. Sequências com 99 e 100% de identidade com a espécie patogênica Rickettsia felis foram diagnosticadas em Ctenocephalides canis e Ctenocephalides felis. E de forma inédita o registro de Rickettsia bellii em Amblyomma dubitatum na Microrregião de Juiz de Fora, apresentando sequências com 97% de homologia. O presente trabalho revela uma maior distribuição geográfica de rickettsias do GFM, incluindo R. felis causadora da rickettsiose felis, na Microrregião de Juiz de Fora. / The city of Juiz de Fora, in the Brazilian state of Minas Gerais, stands out in the epidemiologic context for possessing vulnerability indicators, such as a high number of this state´s notifications, with cases occurring in the urban perimeter, which contains an elevated population density, and the occupation of limit areas with forests´ fragments, which have a frontier with confirmed endemic areas, making possible the interchange of arthropod vectors with mammal hosts. Such areas propitiate the development and the maintenance of the enzootic and the epidemic cycles for the Spotted Fever. By the above, the general objective of this project was to investigate and to map the natural relation between Rickettsia sp. Species and its potential vectors in five regions of vulnerability in the city. Specifically, here are the objectives: the determination of the fauna composition for ectoparasites potentially vectors, collected on vertebrate hosts, as well as loose in the environment; analysis of the enzootic cycle through the detection of rickettsias by Polymerase Chain Reaction (PCR); the rickettsias agents characterization through sequencing and phylogenetic analyses and the evaluation of the epidemiologic aspects of the circulating rickettsias, of the vectors and their vertebrate hosts. The ectoparasites were collected in the period of 2013-2014 in places that need information on the maintenance of rickettsias transmission cycle: Caetés, Igrejinha, Paula Lima, Torreões e Valadares. As a total, there were collected and identified 12,692 ectoparasites, among fleas from the gender Ctenocephalides and ticks from the genders Amblyomma, Rhipicephalus and Dermacentor, with a posterior processing of 2,379 specimens in an individual way or gathered in lots according to place, sex, development state, constituting 249 samples. The genomic DNA from these samples was extracted and submitted to research of rickettsiais gltA (gênero Rickettsia) e ompA (Grupo da Febre Maculosa-GFM) genes. There were obtained 29 positive samples, except for Caetés; from which 16 for the gltA gene, with 11 sequenced samples, and 13 samples for the ompA gene, with seven sequenced; especially Amblyomma cajennense as the most prevalent species and with 4.29% of minimal infection rate. Sequences with 99 and 100% of identity with the pathogenic species Rickettsia felis were diagnosed in Ctenocephalides canis and Ctenocephalides felis. And in a surprising way the register of Rickettsia bellii in Amblyomma dubitatum in Juiz de Fora´s Micro-region, presenting sequences with 97% of homology. This paper reveals a bigger geographic distribution of rickettsias from GFM, including R. felis that causes rickettsiosis felis, in Juiz de Fora´s Micro-region. Keywords:

A vast number of studies have been completed on the virulence determinants of Yersinia spp.; however, the focus of many of these studies has been on the virulence plasmid and the plasmid-encoded Type three secretion system. Nevertheless, many chromosomal genes whose products are directly involved in virulence have also been identified. Some of these critical virulence determinants are outer membrane proteins. Outer membrane proteins of Gram-negative bacteria often have important physiological roles; however, some have also been found to be important for pathogenesis. In this thesis, we investigated two Yersinia. pestis outer membrane proteins, Ail and OmpA, and their roles in virulence. We provide evidence that Y. pestis Ail is a highly expressed outer membrane protein that is absolutely essential for Y. pestis to resist the killing action of the complement system present in human blood and tissues, as well as the blood and tissues of other mammalian hosts. Furthermore, Ail was important for virulence in a Y. pestis-Canorhabditis elegans model of infection.The work in this thesis also provided the first evidence that another surface-exposed outer membrane protein, termed OmpA, is required for both Yersinia pseudotuberculosis and Y. pestis to survive and proliferate intracellularly in macrophages. Finally, we provide evidence that Y. pestis has a functional small RNA MicA that controls the expression of OmpA. This is the first demonstration of sRNA-mediated regulation of a Yersinia virulence factor. This work has paved the way for future studies on the role of outer membrane proteins in virulence, particularly the role of Ail and OmpA.

Techn. Universiẗat, Diss., 2005--Darmstadt.

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