O herpesvírus bovino tipo 1 (BoHV-1) é um dos principais agentes causadores de prejuízos econômicos em criações de bovinos. A vacinação tem sido amplamente utilizada para minimizar as perdas causadas por infecções pelo BoHV-1. Dentre as vacinas disponíveis, as vacinas desenvolvidas a partir de amostras virais recombinantes apresentam a vantagem de permitirem a diferenciação entre animais infectados e imunizados. Anteriormente, foi desenvolvida uma vacina recombinante diferencial com uma amostra de BoHV-1 brasileira baseada na deleção do gene que codifica a glicoproteína E (gE). No primeiro capítulo do presente trabalho, a segurança e imunogenicidade desta vacina recombinante inativada foi avaliada. Os experimentos de imunização, desafio e reativação da vacina diferencial em animais experimentalmente inoculados demonstraram que a vacina recombinante foi segura e eficiente ao minimizar ou mesmo prevenir os efeitos da infecção pelo BoHV-1. No segundo capítulo, a segurança da vacina gE- foi avaliada, através da imunização intramuscular (IM) de 22 vacas (14 BoHV-1 soronegativas e 8 soropositivas) prenhes. Foi observada soroconverão, mas não abortos e nem anormalidades fetais nos animais imunizados. Na segunda parte do mesmo estudo foi analizada a capacidade do vírus recombinante difundir-se em um rebanho bovino. Quatro terneiros foram inoculados pela rota intranasal (IN) com a amostra recombinante gE- e, posteriormente, adicionados a outros 16 animais com mesma idade e semelhante condição corporal durante 180 dias. Todos os animais foram monitorados diariamente em busca de sintomatologia clínica. Foi observada soroconversão apenas nos animais imunizados. Estes resultados indicam que, nas condições deste estudo, a amostra recombinante não causou nenhum dano nas vacas prenhes ou em seus terneiros e não foi capaz de difundir-se horizontalmente no rebanho. No terceiro capítulo foi avaliada a patogenicidade de uma amostra recombinante de BoHV-1 com deleção no gene Us9, utilizando coelhos como modelo experimental. Coelhos com quatro semanas de idade foram divididos em quatro grupos (A, B, C, D). Dois grupos (A e B) foram infectados via intranasal (IN) e dois (C e D) infectados via intraocular (IO). Em cada via de infecção, um grupo foi infectado com o vírus recombinante e o outro com o vírus selvagem (wt). Após a infecção IO, todos os animais, de ambos os grupos, desenvolveram intensa conjuntivite entre os dias 3 a 10 pós-inoculação (pi). Vírus infeccioso foi consistentemente isolado a partir dos suabes oculares entre os dias 1 a 10 pi chegando a um título máximo de 103,05 TCID50/mL. Nos grupos infectados pela via IN com BoHV-1 wt, 4/4 coelhos apresentaram sintomatologia característica da doença, tais como: pirexia, apatia, anorexia, tosse, secreção nasal severa (entre os dias 2 e 8 pi). Animais inoculados com o recombinante apresentaram apatia, anorexia e descarga nasal (entre os dias 3 e 7 pi). Vírus infeccioso foi isolado em diversos tecidos tanto nos animais inoculados com o vírus wt como recombinante. Ambos os vírus foram capazes de replicar nas mucosas. Análises histológicas dos tecidos dos animais demonstraram lesões em ambos os grupos. Este estudo apresentou que a proteína Us9 não tem um papel significante na patogenicidade in vivo. / Bovine herpesvirus type 1 (BoHV-1) is an the major cause of losses in cattle. Vaccination has been widely applied to minimize losses induced by BoHV-1 infections. Vacines developed from recombinant strains have the advantage of allow the differentiation between immunized and infected animals. Previously, a recombinant differential BoHV-1 vaccine based on a glycoprotein E deleted (gE) virus was developed. In the first chapter of the present work, the safety and immunogenicity of such recombinant, as a inactivate vaccine, was evaluated. The experiments showed that the DIVA vaccinne was safe and efficient in order to minimize or even prevent the clinical signs of the infection by BoHV- 1. In the second chapter of the present study, the safety of the gE- vaccine during pregnancy was evaluated by the intramuscular inoculation into 22 pregnant dams (14 BoHV-1 seronegative; 8 seropositive). Seroconversion was detected but no abortions, stillbirths or fetal abnormalities were seen after vaccination. In the second part of the same study, the potential of the gE- vaccine virus to spread among beef cattle under field conditions was examined. Four heifers were inoculated intranasally (IN) with the gE- vaccine and mixed with other 16 animals at the same age and body conditions, for 180 days. All animals were daily monitored for clinical signs.. Seroconversion was observed only in vaccinated heifers. These results indicate that, under the conditions of the present study, the gE vaccine virus did not cause any noticeable harmful effect on pregnant dams and on its offspring and did not spread horizontally among cattle. In the third chapter the pathogenicity of a US9 negative recombinant strain BoHV-1 using rabbits as an experimental model was avaluated. Rabbits four weeks old were divided in four groups (A, B, C, D) within four rabbits per group. Two groups were infected IN route and two via intraocular (IO). In each route, one group was infected by recombinant virus and the other infected by wild type (wt) virus. After IO infection, all rabbits developed intense conjunctivitis between days 3 to 10 pos infection (pi). Infective virus was consistently isolated from ocular swabs on days 1 to 10, reaching a maximum of 103.05 TCID50/mL. Animals infected in the IN rote with BoHV-1 wt, 4/4 rabbits showed characteristic signs of disease, which included pyrexia, apathy, anorexia, cough, severe nasal secretion between days 2 to 8. Rabbits inoculated with recombinant virus showed apathy, anorexia, nasal secretion (between days 3 and 7pi). Infectious virus was isolated in differents tissues as much as animals inoculated with wt and recombinant virus. Both virus were capable of replication in the mucosa nasal and ocular of the inoculated rabbits. Histopatological lesions were evident in both groups. In the present study showed which the US9 protein have not significantly in the pathogenicity in vivo.

O fungo Moniliophthora perniciosa é o agente causal da vassoura de bruxa no cacaueiro (Theobroma cacao L.). Três biótipos distintos (biótipos -C, -L e -S) são reconhecidos de acordo com a especificidade quanto ao hospedeiro. O presente estudo teve como objetivo a análise da diversidade genética com o uso de marcadores microssatélites de 134 isolados dos biótipos -C, -L e -S de M. perniciosa coletados principalmente na Amazônia Brasileira e áreas de cultivo. A diversidade genética foi associada com virulência e/ou agressividade dos isolados a acessos diferenciais (suscetíveis ou resistentes) de T. cacao. Os biótipos -S e -L apresentaram uma diversidade gênica e genotípica superior em comparação com o biótipo-C. A população do biótipo-C com maior diversidade genotípica foi a do Acre, seguida pelo Oeste do Amazonas, ambas correspondendo a áreas em que se encontra cacaueiro nativo no Brasil. A população com menor diversidade genotípica foi a da Bahia, que corresponde a uma área onde a presença de M. perniciosa foi registrada mais recentemente, no final da década de 1980. Dos 134 isolados, 83 correspondem a genótipos multilocos únicos, sendo encontrados apenas dois indivíduos com genótipos idênticos para o biótipo-S, e nenhum para o biótipo-L. No biótipo-C foram identificados 61 genótipos multilocos em 111 isolados coletados em áreas de ocorrência natural e cultivo de cacau. Os dados de similaridade genética corroboram que o biótipo-C e também o -S que são homotálicos evoluíram de um biótipo heterotálico, possivelmente o biótipo-L. As populações do biótipo-C do estado do Pará e Leste do Amazonas compartilham ancestrais comuns em Ji-Paraná (RO) e Assis Brasil (AC), enquanto que a região sob a influência do rio Amazonas possui outra ascendência, que seria em Atalaia do Norte (Alto Solimões). Os genótipos multilocos da Bahia exibiram origens análogas as da população do Baixo Amazonas, com ascendência em Ji-Paraná (RO) e Alenquer (PA). Na avaliação de agressividade de M. perniciosa, a concentração do inóculo se mostrou determinante para a manifestação dos sintomas, com o aumento de plântulas com sintomas à medida que aumenta a concentração de basidiósporos. Dentre as progênies avaliadas, \'PA 195 x CAB 214\' apresentou menor proporção de plântulas com sintomas. Na inoculação com isolados de M. perniciosa oriundos do Acre e Amazonas, a proporção de plântulas com sintomas foi superior quando inoculadas com o isolado de Tabatinga (AM). O genótipo de cacaueiro que apresentou uma reação diferenciada foi o \'CAB 214\', para o qual nenhuma plântula apresentou sintomas quando inoculada com o isolado de Marechal Thaumaturgo (AC). Com o uso de microssatélites os genótipos multilocos de Tabatinga (AM) e Marechal Thaumaturgo (AC) foram identificados em grupos distintos. Na análise de treze genes de patogenicidade induzidos pela limitada disponibilidade de N, o gene 88KD foi o que demonstrou o maior número de transcritos acumulados. Os isolados que apresentaram uma mesma tendência em seus genes mais expressos foram Tabatinga (AM) e Óbidos (PA) que apesar de possuírem origens geográficas distintas, foram identificados no mesmo grupo na análise com microssatélites / The fungus Moniliophthora perniciosa is the causal agent of witches\'broom in cacao (Theobroma cacao L.). Three different biotypes (C-; S-; and L-biotypes) are recognized according to host specificity. The present study aimed to analyze the genetic diversity using microsatellite markers for 134 isolates of the C-, L- and S- biotypes of M. perniciosa collected mainly in the Brazilian Amazon and areas of cultivation. Genetic diversity was associated with virulence and/or aggressiveness of isolates in differential accesses (susceptible or resistant) of T. cacao. The L- and S- biotypes showed a higher genetic and genotype diversity compared with C-biotype. Of the 134 isolates, 83 corresponded to unique multilocus genotypes, and found only two individuals with identical genotypes for the S-biotype, and none for the L-biotype. In the C-biotype were identified 61 multilocus genotypes in 111 isolates collected in areas of natural occurrence and cultivation of cocoa. The genetic similarity data corroborate that the C- and S- biotypes that are apparently homothallic evolved from a heterothallic biotype, possibly L-biotype. The populations of C-biotype of the state of Para and Amazonas East share common ancestors, in Ji-Paraná (RO) and Assis Brazil (AC), while the region under the influence of the Amazon River has another descent that would be in the Atalaia do Norte (Upper Solimões). The multilocus genotypes from Bahia showed a similar origin of the population of the Lower Amazon, with ancestry in Ji-Paraná (RO) and Alenquer (PA). In the evaluation of aggressiveness of M. perniciosa, the inoculum concentration proved to be decisive for the manifestation of symptoms, with the increase of seedlings with symptoms as increases the concentration of basidiospores. Among the progenies, \'PA 195 x CAB 214\' showed a lower proportion of seedlings with symptoms. In inoculation with M. perniciosa from Acre and Amazonas, the proportion of seedlings with symptoms was higher when inoculated with the isolate from Tabatinga (AM). The genotype of cocoa that had a differentiated reaction was the \'CAB 214\', for which no plants showed symptoms when inoculated with the isolate Marechal Thaumaturgo (AC). With the use of microsatellite, the multilocus genotypes of Tabatinga (AM) and Marechal Thaumaturgo (AC) were identified in different groups. In the analysis of thirteen genes of pathogenicity induced by the limited availability of N, 88KD gene showed the highest number of transcripts. The isolates that showed a similar trend in their more expressed genes were Tabatinga (AM) and Óbidos (PA) that despite having different geographical origins were identified in the same group in the analysis with microsatellite

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-07-15Bitstream added on 2014-06-13T19:14:44Z : No. of bitstreams: 1 simi_ld_me_jabo.pdf: 975668 bytes, checksum: a1a658ff0ef48ae2b0a2439f7cbf0bb3 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A broca da cana Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) (Lepidoptera: Crambidae) é responsável por grandes prejuízos na cultura da cana-deaçúcar. O controle tem como alvo principal somente a fase de lagarta. No entanto, a eficiência pode ser maior atingindo fases do ciclo da praga mais expostas aos agentes de controle. O objetivo deste estudo foi avaliar a patogenicidade de Metarhizium anisopliae (Metsch.) Sorok. Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. e Isaria farinosa (Holmsk.) Fr. para ovos, lagartas, pupas e adultos de D. saccharalis e avaliar, através da análise de parâmetros biológicos, os efeitos no ciclo de vida da praga. Ovos postos no período de 24 horas, lagartas com 15 dias de desenvolvimento, pupas recém formadas e adultos com 24 horas de vida foram inoculados com os fungos nas concentrações de 108, 107 e 106 conídios mL-1. A viabilidade dos ovos foi afetada significativamente no tratamento com 108 con. mL-1 de M. anisopliae, mas as lagartas sobreviventes não foram afetadas em nenhum outro parâmetro avaliado. M. anisopliae e B. bassiana causaram mortalidade de lagartas principalmente nas concentrações de 108 e 107 con. mL-1, enquanto a viabilidade pupal e o peso de pupas fêmeas formadas a partir de lagartas tratadas foram reduzidos apenas pelos tratamentos com 108 e 107 con. mL-1 de M. anisopliae, respectivamente. I. farinosa não se mostrou patogênico para as fases de ovo e lagarta de D. saccharalis. O tratamento com 108 con. mL-1 de M. anisopliae e B. bassiana produziu 52,0 e 42,0% de mortalidade de pupas, respectivamente, afetando também a viabilidade de pupas e a longevidade de adultos emergidos. A fecundidade destes adultos foi severamente afetada por I. farinosa na concentração 108 con. mL-1 e pelos outros fungos em todas as concentrações avaliadas. Verificou-se grande mortalidade de adultos tratados com todas as concentrações de M. anisopliae... / The sugarcane borer Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) (Lepidoptera: Crambidae) is responsible for high losses in sugarcane. The larval stage is the main target of control. However, the efficiency can be higher by reaching different and more exposed stages with more exposure to the control agents. The aim of this study was to evaluate the pathogenicity of Metarhizium anisopliae (Metsch.) Sorok. Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. and Isaria farinosa (Holmsk.) Fr. to eggs, larvae, pupae and adults of D. saccharalis and to evaluate the effects on pest lifecycle. Eggs with 24 hours, larvae with 15 days of development, newly formed pupae and adults with 24 hours of life were inoculated with fungi at concentrations of 108, 107 and 106 conidia mL-1. The eggs viability was significantly affected in the treatment with 108 con. mL-1 of M. anisopliae, but the survival larvae were not affected in any of the analyzed parameters. M. anisopliae and B. bassiana caused larval mortality mainly at concentrations of 108 and 107 con. mL-1, while pupae viability and female pupal weight formed from treated larvae were reduced only by treatments with 108 and 107 con. mL-1 of M. anisopliae, respectively. I. farinosa wasn´t pathogenic to eggs and larvae of D. saccharalis. The treatment with 108 con. mL-1 of M. anisopliae and B. bassiana produced 52.0 and 42.0% pupae mortality respectively, also affecting the pupal viability and the longevity of adults. The fecundity of these adults was severely affected by I. farinosa in the concentration of 108 con. mL-1 and by other fungi in all evaluated concentrations. High mortality of treated adults with all concentrations of M. anisopliae and with 107 con. mL-1 was observed. The longevity and fecundity were not affected by the fungi, and the eggs viability laid by treated females was significantly reduced by treatment with 106 and 108 con. mL-1 of B. bassiana... (Complete abstract click electronic access below)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Seeds of Brassica napus L. var. oleifera Metzg. (canola) may transport pathogenic organisms that have the ability to affect seed quality and cause diseases at different stages of crop development. The objective of this study was to evaluate and identify the species of Alternaria spp. associated with seeds canola during the process of manufacture and storage and to evaluate the potential for transmission and pathogenicity. Experiments were conducted at the Plant Protection Department and Laboratory of Phytopathology, both in the Federal University of Santa Maria, Santa Maria - RS. Hybrid seeds from Hyola 401, Hyola 61 and Hyola 60 were used. Field experiments utilized a randomized blocks design, while lab experiments were based on completely randomized design. Plants were evaluated after the onset of seed maturation, at harvest and during storage. During this period, assessments of physical, physiological and sanitary quality of seeds were performed. Through the transmission test was checked for the occurrence of Alternaria spp. causing symptoms of "damping- off" the seedlings. Six isolates of the pathogen were obtained, which were inoculated on seeds to check the pathogenicity. The morphological identification was made by visual observation of Alternaria and genetic identification using sequenced genomic region of Elongation Factor - 1α. The results showed that the physiological maturation of canola seed occurs 58 days after full bloom. Ripening increased the levels of contamination of Alternaria spp. seeds and decreased during storage. The species A. brassicicola, A. japonica and A. Alternaria, that affected the physiological quality of seeds and canola, were pathogenic causing necrosis on his lap and seedling damping-off. / Sementes de Brassica napus L. var. oleifera Metzg. (canola) podem ser via de transporte de organismos fitopatogênicos que tem capacidade de afetar a qualidade fisiológica da semente e causar doenças em diferentes estádios de desenvolvimento da cultura. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi avaliar e identificar as espécies de Alternaria spp. associadas às sementes de canola durante o processo de produção e armazenamento e avaliar o seu potencial de transmissão e patogenicidade. Para tanto, os experimentos foram conduzidos na área experimental do Departamento de Defesa Fitossanitária e no Laboratório de Fitopatologia, ambos da Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria - RS. Foram utilizadas sementes dos híbridos Hyola 401, Hyola 61 e Hyola 60. Para os experimentos realizados a campo, o delineamento foi blocos ao acaso e para aqueles realizados no laboratório foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado. Foram realizadas observações durante o desenvolvimento das plantas, após o início da maturação das sementes, na colheita e durante o armazenamento, as quais envolveram avaliações da qualidade física, fisiológica e sanitária das sementes. Através do teste de transmissão, foi verificada a ocorrência de Alternaria spp. causando sintomas de damping-off nas plântulas. Foram obtidos seis isolados do patógeno, sendo os mesmos inoculados nas sementes para comprovar a sua patogenicidade. Procedeu-se a caracterização morfológica pelo Manual de identificação de Alternaria e, para a identificação molecular, foi adotado o seqüenciamento da região genômica do Fator de Elongação-1α. Os resultados obtidos permitem concluir que o ponto de maturidade fisiológica das sementes de canola ocorre aos 58 dias após a plena floração. Com o decorrer da maturação das sementes, ocorreu aumento dos índices de contaminação por Alternaria spp. nas sementes, os quais decresceram durante o armazenamento. As espécies A. brassicicola, A. japonica e A. alternata afetaram a qualidade fisiológica das sementes e foram patogênicas à canola, causando necrose no colo e tombamento de plântulas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Cultivation of Walnut-pecan (Carya illinoinensis [Wangenh.] K. Koch) has intensified in recent years in the state of Rio Grande do Sul. However, the research related to plant pathology has not developed to the same degree, so producing pecan nuts have faced many unknown diseases in the state. The main objective of this study was: a) identify and characterize causal agents of new diseases on Walnut-pecan in Rio Grande do Sul, and as specific objectives: b) to collect and to identify pathogens in different locations in Rio Grande do Sul, c) evaluate the pathogenicity of isolates collected in plantations of Walnut-pecan from different locations in Rio Grande do Sul, d) perform the isolates morphological characterization collected from diseased plants of Walnut-pecan, and e) to identify the isolates species. For this purpose, samples were taken in seven cities in the state for isolating potentially pathogenic fungi which were also collected and analyzed soil samples to characterize the area and georeferencing. Pathogens, Fusarium spp. and Pestalotiopsis spp. which were not yet reported were tested for their pathogenicity. The first genus was tested by inoculation on substrate, and the second by leaf inoculation with spore suspension. The pathogenic isolates were characterized by mycelial growth, sporulation, conidial dimensions, colony pigmentation and formation of specific structures to each genus. The same isolates were also identified by molecular sequencing of the ITS and TEF-1α genes for Fusarium spp. and ITS and β-tubulin genes for Pestalotiopsis spp. Twelve pathogenic isolates of Fusarium spp. and eleven of Pestalotiopsis spp. were identified. The variables used on morphological characterization were able to differentiate the isolates, especially the width of conidia for Fusarium spp. and diameter of the colonies for Pestalotiopsis spp. The sequencing of the ITS regions and TEF-1α to Fusarium spp. confirmed the separation of isolates through morphological characteristics and identified five species: F. chlamydosporum, F. oxysporum, F. equiseti, Giberella fujikuroi species complex and F. graminearum species complex and for Pestalotiopsis spp. sequencing of the ITS regions and β-tubulin could identify some species, such as P. clavisora and P. cocculi, and other isolates remained without precise identification of the species, since the phylogeny of the genus is still poorly known. / O cultivo da nogueira-pecan (Carya illinoinensis [Wangenh.] K. Koch) tem se intensificado nos últimos anos no estado do Rio Grande do Sul. Entretanto, as pesquisas relacionadas aos problemas fitossanitários da espécie não se desenvolveram na mesma intensidade, de modo que muitos produtores do estado têm enfrentado enfermidades desconhecidas. Diante disto, o objetivo geral do presente trabalho foi identificar e caracterizar os agentes causais de novas doenças que atacam a nogueira-pecan no Rio Grande do Sul. Como objetivos específicos estabeleceram-se: a) coletar e identificar agentes patogênicos em diferentes localidades no Rio Grande do Sul; b) avaliar a patogenicidade de isolados coletados em plantios de nogueira-pecan de diferentes localidades no Rio Grande do Sul; c) caracterizar morfofisiologicamente os isolados coletados de plantas doentes de nogueira-pecan; e d) identificar, em nível de espécie, os isolados provenientes de plantas doentes de nogueira-pecan. Para tanto, foram realizadas coletas em sete municípios do estado, para isolamento de fungos potencialmente patogênicos. Também foram coletadas e analisadas amostras de solo para caracterização da área e georreferenciamento dos pontos. Os patógenos, ainda não relatados, Fusarium spp. e Pestalotiopsis spp., foram testados quanto a sua patogenicidade. O primeiro foi testado com inoculação em substrato, e o segundo com inoculação foliar por suspensão de esporos. Os isolados patogênicos foram caracterizados morfofisiologicamente através das variáveis crescimento micelial, esporulação, dimensões de conídios, pigmentação das colônias e formação de estruturas específicas de cada gênero. Os mesmos isolados também foram identificados molecularmente através de sequenciamento dos genes ITS e TEF-1α, para Fusarium spp., e ITS e β-tubulina, para Pestalotiopsis spp. Foram identificados doze isolados patogênicos de Fusarium spp. e onze de Pestalotiopsis spp. As variáveis utilizadas na caracterização morfofisiológica foram suficientes na diferenciação dos isolados, especialmente a largura dos conídios, para Fusarium spp. e o diâmetro das colônias, para Pestalotiopsis spp. O sequenciamento das regiões ITS e TEF-1α, para Fusarium spp., confirmou a separação dos isolados por meio das características morfofisiológicas e identificou cinco espécies, sendo elas F. chlamydosporum, F. oxysporum, F. equiseti, Giberella fujikuroi species complex e F. graminearum species complex. Para Pestalotiopsis spp., o sequenciamento das regiões ITS e β-tubulina permitiu que se identificassem algumas espécies, como é o caso de P. clavisora e P. cocculi. Outros isolados permaneceram sem identificação precisa da espécie, já que a filogenia do gênero ainda é pouco conhecida.

A bactéria Escherichia coli é responsável por perdas econômicas significativas mundialmente, incluindo-se aquelas que ocorrem na produção avícola. O controle e a prevenção da colibacilose aviária são complexos, pois envolve a distinção de isolados que comumente habitam o trato gastrointestinal das aves daquelas consideradas patogênicas. Embora tenha sido assumido que a maioria dos isolados não possui potencial zoonótico, estudos recentes têm sugerido que isolados isoladas de humanos e de aves poderiam compartilhar o maquinário genético necessário para causar a doença no hospedeiro. Desta forma, os animais de produção poderiam atuar como reservatórios de estirpes potencialmente patogênicas para humanos. O objetivo deste trabalho foi realizar a caracterização molecular em grupos filogenéticos de E. coli isoladas de aves (APEC) e de humanos (UPEC) e propor um futuro acompanhamento da flutuação da patogenicidade dos isolados APEC em planteis avícolas. Foram selecionadas 450 isolados UPEC e 460 APEC para classificação em quatro grupos filogenéticos (A, B1, B2 e D) através de um protocolo de multiplex-PCR. Estes resultados foram comparados com a presença ou ausência de 38 genes associados à virulência e com o índice de patogenicidade in vivo estabelecido para cada isolado em estudo anterior. Em relação aos isolados APEC, 31,1% foram classificadas no grupo D, 25,2% no grupo B2, 24,1% no grupo B1 e 19,6% no grupo A. Entre os isolados UPEC, 53,6% das foram classificadas no grupo B2, 25,3% no grupo D, 15,1% no grupo A e apenas 6,0% no grupo B1. Os isolados virulentos geralmente classificam-se no grupo B2, porém algumas podem ser classificadas no grupo D. Enquanto que os isolados comensais em geral pertencem aos grupos A e B1. Observou-se associação entre determinados genes e os grupos filogenéticos, tanto para isolados APEC quanto UPEC. Observou-se diferença significativa entre os índices de patogenicidade conforme a fonte de isolamento, sendo que os isolados de lesões apresentaram os maiores índices. Também foi observada uma associação direta entre os índices de patogenicidade obtidos in vivo e os grupos filogenéticos. Os isolados do grupo B2 e D apresentaram maiores índices em relação aos isolados B1 e A. Uma vez que a distribuição dos isolados APEC nos grupos filogenéticos apresentou associação significativa com a patogenicidade, o multiplex-PCR torna-se uma importante ferramenta disponível para o screening da patogenicidade das amostras isoladas na cadeia avícola. / Escherichia coli is responsible for significant economic losses, including those occurring in poultry production. The control and prevention of avian colibacillosis are complex because it involves the distinction of pathogenic strains and those that are commonly found in the gastrointestinal tract flora of health birds. Although it has been assumed that most strains do not have zoonotic potential, recent studies have suggested that strains isolated from humans and poultry could share the genetic machinery needed to cause the disease in the host. Therefore, production animals could act as reservoirs of strains potentially pathogenic to humans. The aim of this study was to carry out the molecular characterization in phylogenetic groups of strains of E. coli isolated from poultry (APEC) and humans (UPEC), and to propose a future monitoring of the pathogenicity of APEC strains in poultry farms. A total of 450 UPEC and 460 APEC strains were selected for classification into four phylogenetic groups (A, B1, B2 and D) using a multiplex-PCR protocol. These results were compared with the presence or absence of 38 virulence-associated genes and the in vivo pathogenicity index established for each strain in a previous study. Regarding the APEC strains, 31.1% were classified in group D, 25.2% in group B2, 24.1% in group B1 and 19.6% in group A. Among the UPEC strains, 53.6% were classified in group B2, 25.3% in group D, 15.1% in group A and only 6.0% in group B1. Virulent strains are generally classified in group B2, but some may be classified in group D. While commensal isolates generally belong to groups A or B1. It was observed an association between certain genes and phylogenetic groups, both for APEC and UPEC strains. A significant difference was observed among pathogenicity indices according to the source of isolation, and the strains isolated from lesions presented the highest indices. A direct association between pathogenicity indices obtained in vivo and phylogenetic groups was also observed. Strains of groups B2 and D showed higher indices compared to strains from B1 and A. Since the distribution of APEC strains in phylogenetic groups showed a significant association with pathogenicity, multiplex-PCR becomes an important tool available for screening pathogenicity of the isolated samples in the poultry chain.

E. coli Patogênicas Aviárias (APEC) são uma das causas de doenças extra-intestinais em aves, as quais trazem grande prejuízo econômico para o setor avícola mundial. Os avanços nas pesquisas vêm aumentando o entendimento dos mecanismos de patogenicidade das APEC, demonstrando a grande importância da interação dos diversos fatores de virulência na determinação da sua patogenicidade. Redes Neurais Artificiais (RNAs) têm mostrado ser uma poderosa ferramenta para uma vasta gama de aplicações. Neste trabalho, o foco na aplicação da RNA é na predição (0 a 10) da patogenicidade de amostras APEC. Em 489 isolados APEC foram analisados a presença de 38 genes associados a virulência, o Índice de Patogenicidade (IP) in vivo e a motilidade das amostras. Duas RNAs foram construídas utilizando o software Neuroshell Classifier 2.1 (Ward Systems Group, Inc., Frederick, MD, USA) em duas fases distintas: treinamento e validação. Utilizou-se como camada de entrada, informações sobre a presença ou ausência dos 38 genes de virulência e a motilidade de cada uma das amostras, com uma camada de saída formada pelo IP in vivo previamente determinado. As RNAs construídas apresentaram uma classificação correta acima de 90%, sendo que a rede 1 apresentou uma classificação de 91,62 e a rede 2 de 99,03%. A rede 2 obteve uma especificidade superior a 99,64% em todas as categorias e uma sensibilidade superior a 92,86%. Isso demonstra que o método aqui proposto, revelou ser uma ótima ferramenta de suporte às decisões de médico veterinário, descartando no futuro a inoculação de animais. / Avian Pathogenic Escherichia coli (APEC) are one of the causes of extraintestinal diseases in birds, and cause considerable economic losses to the poultry industry worldwide. Advances in research have increased understanding of pathogenic mechanisms of APEC, and have demonstrated the importance of the interaction of several virulence factors in determining their pathogenicity. Artificial Neural Networks (ANN) have shown to be a powerful tool for a wide range of applications. In this paper, the focus on neural network applications in the prediction (index of 0-10) of the pathogenicity of isolates APEC. In 489 APEC isolates were analyzed: 38 virulenceassociated genes, the Pathogenicity Index (PI) in vivo and motility of the strains. Two ANNs were constructed using the software Neuroshell Classifier 2.1 (Ward Systems Group, Inc., Frederick, MD, USA) in two distinct phases: training and validation. We used as input layer, information about the presence or absence of the 38 virulenceassociated genes and the motility of each of the samples, with an output layer formed by a previously-determined PI in vivo. The ANNs showed a correct classification of the PI above of 90%, being that the network 1 had a rating of 91.62% and the network 2 of 99.03%. The network 2 obtained a specificity of over 99.64% and sensitivity greater than 92.86% in all categories. This demonstrates that the method proposed here has proven to be a great decision support tool for the veterinarian, thereby dispensing the inoculation of animals in the future.

Le genre Aeromonas regroupe des bactéries ubiquitaires vivant essentiellement dans les environnements hydriques. Ces pathogènes opportunistes de l’homme et de nombreux animaux possèdent un large répertoire de facteurs associés à la virulence. Bien que des pathotypes aient été proposés et que certaines espèces semblent plus fréquemment isolées en clinique humaine et vétérinaire, leur pouvoir pathogène demeure mal compris, notamment en raison du faible nombre d’études fonctionnelles et du manque d’investigations tenant compte de la diversité génétique et de la complexité des comportements biologiques du genre Aeromonas.Nous avons émis l’hypothèse que chez un pathogène opportuniste d’origine environnementale aussi polyvalent et ubiquitaire qu’Aeromonas, la structuration en complexes d’espèces avec une remarquable diversité génétique/génomique des populations, le polymorphisme des facteurs de virulence et les interactions au sein de communautés « pathogènes » puissent être des facteurs d’adaptation au comportement pathogène. Afin de vérifier cette hypothèse, nous avons étudié i) la diversification au sein d’un complexe d’espèces, « A. media », utilisé comme modèle au moyen d’une étude de population intégrant la génétique et la phylogénie multilocus, les mécanismes d’évolution, la génomique comparative mais également les données phénotypiques, de modes de vie et d’habitats et, ii) la patho-génomique de facteurs de virulence reconnus (aérolysine, entérotoxines thermostable et thermolabile, exotoxine A, protéase à sérine, composants et effecteurs du système de sécrétion de type III, et flagelline latérale) pour une population représentative de la diversité des espèces actuellement connue dans le genre (30 espèces) et iii) le comportement pathogène in vivo (modèle Caenorhabditis elegans) et in vitro (cytotoxicité et cytoadhésion, production de biofilm, motilité) et la signalisation intercellulaire (quorum-sensing de type I) à l’échelle de populations impliquées dans les aéromonoses mixtes (5% des aéromonoses humaines) définies par l’isolement d’au moins 2 clones distincts d’Aeromonas.Le phénomène de spéciation décrit avec l’exemple du complexe A. media, agrégeant 3 espèces génomiques, démontre qu’Aeromonas possède une structure de population en complexes d’espèces dont la diversité génétique et génomique ainsi que les modes d’évolution (mutations et recombinaisons) révèlent divers potentiels adaptatifs et patho-adaptatifs associés à l’émergence de lignées. Au sein du complexe A. media, l’espèce A. rivipollensis semble plus adaptée à un mode de vie associé à des hôtes et possède des gènes spécifiques de résistance à des stress environnementaux. Aeromonas possède de nombreux facteurs de virulence présentant diverses histoires évolutives. Certains montrent une phylogénie dépendante de l’évolution du core-génome, suggérant l’implication de ces gènes dans des processus de spéciation en relation avec l’adaptation à diverses niches. L’étude des performances de PCRs de virulence a révélé des insuffisances majeures dans la sensibilité des méthodes évaluées principalement liées au polymorphisme génétique des facteurs de virulence. Nous avons également montré que des populations mixtes d’Aeromonas isolées d’échantillons cliniques pouvaient modifier le déroulement de l’infection en modèles in vivo et in vitro probablement par mécanisme de coopération ou de compétition avec mise en jeu de signaux de communication cellule-cellule.L’importante complexité d’Aeromonas retrouvée à travers la structure de population, le polymorphisme des facteurs de virulence et les comportements de multicellularité sont autant de facteurs potentiels d’adaptation au comportement infectieux qui permettent d’expliquer au moins en partie les difficultés rencontrées dans l’élucidation de pouvoir pathogène de ces bactéries. / Aeromonas groups ubiquitous bacteria mainly living in aquatic environments. These opportunistic pathogens for human and numerous animals have a large repertoire of virulence-associated factors. Although pathotypes were proposed and despite some species are more frequently isolated in human and animal infections, their pathogenicity is still poorly understood, mostly because very few comprehensive functional studies are available and because investigations taking into account the genetic diversity and the biological complexity within the genus are lacking.We assumed that for an opportunistic bacterial pathogen of environmental origin as versatile and ubiquitous as Aeromonas, the population structure in complex of species, the outstanding genetic/genomic diversity, the polymorphism of virulence factors and the interactions within pathogenic populations can act as factors driving the adaptation to a pathogenic behaviour. To test this hypothesis, we studied i) the diversification within “A. media”, a complex of species used as a model by a population study that included multilocus genetics, phylogenetics, evolutionary features, comparative genomics, as well as phenotypics, lifestyle and habitat ii) the patho-genomics of well-known virulence factors in aeromonads (aerolysin, thermolabile and thermostable enterotoxins, exotoxin A, serine protease, components and effectors of type III secretion system, and lateral flagellin) in a population that is representative of the known taxonomic diversity in the genus (30 species) and iii) the pathogenic behaviour using an in vivo model (Caenorhabditis elegans), an in vitro model (cytotoxicity, cytoadhesion, biofilm production, motility), and intercellular signals production (type I quorum-sensing) for populations involved in mixed aeromonosis, i.e. 5% of human aeromonosis defined by the isolation of at least 2 distinct clones.The phenomenon of speciation described in the complex “A. media” that aggregates 3 genomic species demonstrates that Aeromonas harbours a population structured in complexes of closely related species whose genetic and genomic diversity, as well as evolution mode (mutations and recombinations) reveal a wide adaptative and patho-adaptative potential linked to lineage emergence. Among the complex “A. media”, the species A. rivipollensis seems to be more adapted to a host-associated lifestyle and harbours specific genes for the resistance to environmental stress. Aeromonas has a wide range of virulence-associated genes, which presented diverse evolutive history. Some of them display a phylogeny linked to the core-genome evolution. These results suggest that these genes are involved in speciation processes probably related to niches adaptation. The evaluation of performances of virulence PCRs revealed major lacks of sensitivity of tested methods mainly due to the genetic polymorphism of the virulence factors. By using in vivo models and in vitro models, we also showed that Aeromonas mixed populations recovered from clinical samples could change the course of infection, likely through a cooperative or competitive mechanism that involves cell-to-cell signalling.The high complexity of Aeromonas results from its population structure, virulence factors polymorphism and multicellular behaviours. They are all putative adaptation factors to a pathogenic behaviour that may explain at least partially the difficulties encountered to elucidate pathogenicity of these bacteria.

O herpesvírus bovino tipo 1 (BoHV-1) é um dos principais agentes causadores de prejuízos econômicos em criações de bovinos. A vacinação tem sido amplamente utilizada para minimizar as perdas causadas por infecções pelo BoHV-1. Dentre as vacinas disponíveis, as vacinas desenvolvidas a partir de amostras virais recombinantes apresentam a vantagem de permitirem a diferenciação entre animais infectados e imunizados. Anteriormente, foi desenvolvida uma vacina recombinante diferencial com uma amostra de BoHV-1 brasileira baseada na deleção do gene que codifica a glicoproteína E (gE). No primeiro capítulo do presente trabalho, a segurança e imunogenicidade desta vacina recombinante inativada foi avaliada. Os experimentos de imunização, desafio e reativação da vacina diferencial em animais experimentalmente inoculados demonstraram que a vacina recombinante foi segura e eficiente ao minimizar ou mesmo prevenir os efeitos da infecção pelo BoHV-1. No segundo capítulo, a segurança da vacina gE- foi avaliada, através da imunização intramuscular (IM) de 22 vacas (14 BoHV-1 soronegativas e 8 soropositivas) prenhes. Foi observada soroconverão, mas não abortos e nem anormalidades fetais nos animais imunizados. Na segunda parte do mesmo estudo foi analizada a capacidade do vírus recombinante difundir-se em um rebanho bovino. Quatro terneiros foram inoculados pela rota intranasal (IN) com a amostra recombinante gE- e, posteriormente, adicionados a outros 16 animais com mesma idade e semelhante condição corporal durante 180 dias. Todos os animais foram monitorados diariamente em busca de sintomatologia clínica. Foi observada soroconversão apenas nos animais imunizados. Estes resultados indicam que, nas condições deste estudo, a amostra recombinante não causou nenhum dano nas vacas prenhes ou em seus terneiros e não foi capaz de difundir-se horizontalmente no rebanho. No terceiro capítulo foi avaliada a patogenicidade de uma amostra recombinante de BoHV-1 com deleção no gene Us9, utilizando coelhos como modelo experimental. Coelhos com quatro semanas de idade foram divididos em quatro grupos (A, B, C, D). Dois grupos (A e B) foram infectados via intranasal (IN) e dois (C e D) infectados via intraocular (IO). Em cada via de infecção, um grupo foi infectado com o vírus recombinante e o outro com o vírus selvagem (wt). Após a infecção IO, todos os animais, de ambos os grupos, desenvolveram intensa conjuntivite entre os dias 3 a 10 pós-inoculação (pi). Vírus infeccioso foi consistentemente isolado a partir dos suabes oculares entre os dias 1 a 10 pi chegando a um título máximo de 103,05 TCID50/mL. Nos grupos infectados pela via IN com BoHV-1 wt, 4/4 coelhos apresentaram sintomatologia característica da doença, tais como: pirexia, apatia, anorexia, tosse, secreção nasal severa (entre os dias 2 e 8 pi). Animais inoculados com o recombinante apresentaram apatia, anorexia e descarga nasal (entre os dias 3 e 7 pi). Vírus infeccioso foi isolado em diversos tecidos tanto nos animais inoculados com o vírus wt como recombinante. Ambos os vírus foram capazes de replicar nas mucosas. Análises histológicas dos tecidos dos animais demonstraram lesões em ambos os grupos. Este estudo apresentou que a proteína Us9 não tem um papel significante na patogenicidade in vivo. / Bovine herpesvirus type 1 (BoHV-1) is an the major cause of losses in cattle. Vaccination has been widely applied to minimize losses induced by BoHV-1 infections. Vacines developed from recombinant strains have the advantage of allow the differentiation between immunized and infected animals. Previously, a recombinant differential BoHV-1 vaccine based on a glycoprotein E deleted (gE) virus was developed. In the first chapter of the present work, the safety and immunogenicity of such recombinant, as a inactivate vaccine, was evaluated. The experiments showed that the DIVA vaccinne was safe and efficient in order to minimize or even prevent the clinical signs of the infection by BoHV- 1. In the second chapter of the present study, the safety of the gE- vaccine during pregnancy was evaluated by the intramuscular inoculation into 22 pregnant dams (14 BoHV-1 seronegative; 8 seropositive). Seroconversion was detected but no abortions, stillbirths or fetal abnormalities were seen after vaccination. In the second part of the same study, the potential of the gE- vaccine virus to spread among beef cattle under field conditions was examined. Four heifers were inoculated intranasally (IN) with the gE- vaccine and mixed with other 16 animals at the same age and body conditions, for 180 days. All animals were daily monitored for clinical signs.. Seroconversion was observed only in vaccinated heifers. These results indicate that, under the conditions of the present study, the gE vaccine virus did not cause any noticeable harmful effect on pregnant dams and on its offspring and did not spread horizontally among cattle. In the third chapter the pathogenicity of a US9 negative recombinant strain BoHV-1 using rabbits as an experimental model was avaluated. Rabbits four weeks old were divided in four groups (A, B, C, D) within four rabbits per group. Two groups were infected IN route and two via intraocular (IO). In each route, one group was infected by recombinant virus and the other infected by wild type (wt) virus. After IO infection, all rabbits developed intense conjunctivitis between days 3 to 10 pos infection (pi). Infective virus was consistently isolated from ocular swabs on days 1 to 10, reaching a maximum of 103.05 TCID50/mL. Animals infected in the IN rote with BoHV-1 wt, 4/4 rabbits showed characteristic signs of disease, which included pyrexia, apathy, anorexia, cough, severe nasal secretion between days 2 to 8. Rabbits inoculated with recombinant virus showed apathy, anorexia, nasal secretion (between days 3 and 7pi). Infectious virus was isolated in differents tissues as much as animals inoculated with wt and recombinant virus. Both virus were capable of replication in the mucosa nasal and ocular of the inoculated rabbits. Histopatological lesions were evident in both groups. In the present study showed which the US9 protein have not significantly in the pathogenicity in vivo.

E. coli Patogênicas Aviárias (APEC) são uma das causas de doenças extra-intestinais em aves, as quais trazem grande prejuízo econômico para o setor avícola mundial. Os avanços nas pesquisas vêm aumentando o entendimento dos mecanismos de patogenicidade das APEC, demonstrando a grande importância da interação dos diversos fatores de virulência na determinação da sua patogenicidade. Redes Neurais Artificiais (RNAs) têm mostrado ser uma poderosa ferramenta para uma vasta gama de aplicações. Neste trabalho, o foco na aplicação da RNA é na predição (0 a 10) da patogenicidade de amostras APEC. Em 489 isolados APEC foram analisados a presença de 38 genes associados a virulência, o Índice de Patogenicidade (IP) in vivo e a motilidade das amostras. Duas RNAs foram construídas utilizando o software Neuroshell Classifier 2.1 (Ward Systems Group, Inc., Frederick, MD, USA) em duas fases distintas: treinamento e validação. Utilizou-se como camada de entrada, informações sobre a presença ou ausência dos 38 genes de virulência e a motilidade de cada uma das amostras, com uma camada de saída formada pelo IP in vivo previamente determinado. As RNAs construídas apresentaram uma classificação correta acima de 90%, sendo que a rede 1 apresentou uma classificação de 91,62 e a rede 2 de 99,03%. A rede 2 obteve uma especificidade superior a 99,64% em todas as categorias e uma sensibilidade superior a 92,86%. Isso demonstra que o método aqui proposto, revelou ser uma ótima ferramenta de suporte às decisões de médico veterinário, descartando no futuro a inoculação de animais. / Avian Pathogenic Escherichia coli (APEC) are one of the causes of extraintestinal diseases in birds, and cause considerable economic losses to the poultry industry worldwide. Advances in research have increased understanding of pathogenic mechanisms of APEC, and have demonstrated the importance of the interaction of several virulence factors in determining their pathogenicity. Artificial Neural Networks (ANN) have shown to be a powerful tool for a wide range of applications. In this paper, the focus on neural network applications in the prediction (index of 0-10) of the pathogenicity of isolates APEC. In 489 APEC isolates were analyzed: 38 virulenceassociated genes, the Pathogenicity Index (PI) in vivo and motility of the strains. Two ANNs were constructed using the software Neuroshell Classifier 2.1 (Ward Systems Group, Inc., Frederick, MD, USA) in two distinct phases: training and validation. We used as input layer, information about the presence or absence of the 38 virulenceassociated genes and the motility of each of the samples, with an output layer formed by a previously-determined PI in vivo. The ANNs showed a correct classification of the PI above of 90%, being that the network 1 had a rating of 91.62% and the network 2 of 99.03%. The network 2 obtained a specificity of over 99.64% and sensitivity greater than 92.86% in all categories. This demonstrates that the method proposed here has proven to be a great decision support tool for the veterinarian, thereby dispensing the inoculation of animals in the future.