PESQUISA VETERINÁRIA BRASILEIRA

Abstract in English:

ABSTRACT.- Silva M.I.V., Chitarra C.S., Oliveira Filho J.X., Morés N., Ito A.T.H., Rocha I.S.M., Nakazato L. & Dutra V. 2016. [Identification of differentially expressed transcripts by Pasteurella multocida iron-starved condition.] Identificação de transcritos diferencialmente expressos por Pasteurella multocida em condições de privação de ferro. Pesquisa Veterinária Brasileira 36(10):965-970. Laboratório de Microbiologia e Biologia Molecular Veterinária, Universidade Federal do Mato Grosso, Av. Fernando Corrêa da Costa 2367, Bairro Boa Esperança, Cuiabá, MT 78060-900, Brazil. E-mail: valdutra@ufmt.br Iron (Fe) is an essential element and the ability to acquire it in vivo has been described in several pathogens as virulence factors. Global analyses of transcripts during iron deprivation have been described by microarray studies, however recently RNA-seq analysis showed superior results. The high pathogenic swine strain of Pasteurella multocida (BRMSA 1113) was grown in two conditions with different concentrations of Fe (control and deprivation) in order to analyze the differentially expressed transcripts. The total RNA of the two conditions was extracted and sequenced by new generation Ion Torrent plataform. Data were analyzed in Ion Reporter™ Software and processed in Rockhopper software. Sequence analysis shows 1,341,615 readings with median length of 81pb, with 96% of alignment to the reference genome Pasteurella multocida strain 3489, and 98.8% accuracy. Reads mapping to genome of P. multocida in these two conditions detected 2,652 transcripts, which 177 (6.7%) were differentially expressed, with 93 in the control condition (Fe+) and 84 provided with iron deprivation condition (Fe-). In condition (Fe-), differential expressed transcript profile were associated to function of cellular transport (fbpABC, high-affinity Fe2+/Pb2+ permease and periplasmic protein probably involved in hight-affinity Fe2+), transcptional regulators and hypothetical proteins. The control condition (Fe+) shows differential expressed transcripts profile associated to RNA anti-sense (asRNA) energetic metabolism genes (fructose-1,6-bisphosphatase). The study showed that the Fe restriction increases the expression of genes involved in cellular transport, transcriptional regulators, hypothetical and unknown proteins, and also allowed the identification of High-affinity Fe2+/Pb2+ permease e Periplasmic protein probably involved in high-affinity Fe2+, that constitute a possible alternative route for Fe absorption.

• Pasteurella multocida pasteurellosis Fe deprivation RNA-seq pasteurelose xpressão gênica Fe

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Silva M.I.V., Chitarra C.S., Oliveira Filho J.X., Morés N., Ito A.T.H., Rocha I.S.M., Nakazato L. & Dutra V. 2016. [Identification of differentially expressed transcripts by Pasteurella multocida iron-starved condition.] Identificação de transcritos diferencialmente expressos por Pasteurella multocida em condições de privação de ferro. Pesquisa Veterinária Brasileira 36(10):965-970. Laboratório de Microbiologia e Biologia Molecular Veterinária, Universidade Federal do Mato Grosso, Av. Fernando Corrêa da Costa 2367, Bairro Boa Esperança, Cuiabá, MT 78060-900, Brazil. E-mail: valdutra@ufmt.br Ferro (Fe) é um elemento essencial e a capacidade de adquiri-lo in vivo têm sido descrita em diversos agentes patogênicos através de fatores de virulência. Análises de transcritos durante a privação de Fe tem sido descritos através da técnica de “microarray”, entretanto a técnica de RNA-seq recentemente tem demonstrado resultados superiores. Neste trabalho, o isolado de Pasteurella multocida (Pm 16759) altamente patogênico em suínos foi cultivado em duas condições com diferentes concentrações de Fe (controle e privação) com o objetivo de analisar transcritos diferencialmente expressos. O RNA total das duas condições foi extraído e sequenciado através da plataforma de nova geração Ion Torrent. Os dados foram analisados no Software Ion Reporter™ e processados no programa Rockhopper. Foram obtidas 1.341.615 leituras com tamanho médio de 81pb, com 96% de alinhamento com o genoma de Pasteurella multocida subsp. multocida 3480 e 98,8% de acurácia. No mapeamento das leituras das duas condições, observou-se 2,652 transcritos e destes, 177 (6,7%) foram diferencialmente expressos, sendo 93 na condição controle (Fe+) e 84 na condição de privação (Fe-). Na condição de privação de Fe, o perfil de transcritos foram associados a função de transporte celular (fbp ABC, permease de alta afinidade com Fe2+/Pb2+ e proteína periplasmática de alta afinidade com Fe2+), reguladores transcricionais e proteínas hipotéticas. O perfil na condição controle (Fe+) apresentou transcritos diferencialmente expressos associados ao RNAs anti-sense (asRNA) e genes do metabolismo energético (fructose-1,6-bisfosfatase). O estudo comprovou que a restrição de Fe aumenta a expressão de genes envolvidos no transporte celular, reguladores transcricionais, proteínas hipotéticas e desconhecidas e permitiu ainda a identificação de novos genes como a permease de alta afinidade com Fe2+/Pb2+ e proteina periplasmática de alta afinidade com Fe2+, que configuram uma possível via alternativa de absorção de Fe.

Abstract in English:

ABSTRACT.- Brandão L.N.S., Pitchenin L.C., Maruyama F.H., Chitarra C.S., Silva G.F.R., Klein C., Nakazato L. & Dutra V. 2014. [Standardization of unmodified gold nanoparticle (AuNPs) for detection of Actinobacillus pleuropneumoniae in swine lungs.] Padronização da técnica de nanopartícula de ouro não modificada (AuNPs) para detecção de Actinobacillus pleuropneumoniae em pulmões de suínos. Pesquisa Veterinária Brasileira 34(7):621-625. Laboratório de Microbiologia e Biologia Molecular, Universidade Federal do Mato Grosso, Av. Fernando Corrêa da Costa2367, Bairro Boa Esperança, Cuiabá, MT 78060-900, Brazil. E-mail: valdutra@ufmt.br Based on diagnostic tests for the detection of nucleic acids without amplification through the use of gold nanoparticles (AuNPs) have been described for various diseases. This study aimed to develop a technique of unmodified AuNPs to detect Actinobacillus pleuropneumoniae (App). We used 70 lung samples from pigs, 17 with and 53 without characteristic lesions of pneumonia, to detect App. The primer used was based on ApxIV gene. The AuNPs test had a sensitivity of 93.8% and specificity of 84.6% when compared with PCR detection. The results showed good agreement between AuNPs and PCR testing, and the technique can be used as an alternative to conventional tests, since it is quick and easy, and does not require implementation infrastructure and skilled labor.

• Pneumonia gold nanoparticle Actinobacillus pleuropneumoniae pneumonia suína nanopartícula de ouro

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Brandão L.N.S., Pitchenin L.C., Maruyama F.H., Chitarra C.S., Silva G.F.R., Klein C., Nakazato L. & Dutra V. 2014. [Standardization of unmodified gold nanoparticle (AuNPs) for detection of Actinobacillus pleuropneumoniae in swine lungs.] Padronização da técnica de nanopartícula de ouro não modificada (AuNPs) para detecção de Actinobacillus pleuropneumoniae em pulmões de suínos. Pesquisa Veterinária Brasileira 34(7):621-625. Laboratório de Microbiologia e Biologia Molecular, Universidade Federal do Mato Grosso, Av. Fernando Corrêa da Costa2367, Bairro Boa Esperança, Cuiabá, MT 78060-900, Brazil. E-mail: valdutra@ufmt.br Testes diagnósticos baseados na detecção de ácidos nucleicos sem amplificação prévia através da utilização de nanopartículas de ouro (AuNPs) têm sido descritos para várias enfermidades. Este trabalho teve como objetivo desenvolver uma técnica de AuNPs não modificada para detecção de Actinobacillus pleuropneumoniae (App). Utilizaram-se 70 amostras de pulmão de suínos, 17 sem lesão e 53 com lesões características de pneumonia, objetivando a detecção de App. O oligonucleotídeo utilizado foi baseado no gene ApxIV. O teste de AuNPs apresentou sensibilidade de 93,8% e especificidade de 84,6% quando comparado com a detecção pela PCR. Os resultados mostraram boa concordância entre os testes de AuNPs e a PCR, sendo que a técnica pode ser utilizada como alternativa aos testes convencionais, já que é de fácil e rápida execução e não exige infraestrutura e mão de obra especializada.