Molecular tool for monitoring the safety of Aedes (Stegomyia) aegypti Rockefeller rearing in arthropod containment facilities

The interest in and use of Aedes (Stegomyia) aegypti (Linnaeus) (Diptera: Culicidae) insectary lines increased in most laboratories around the world since the recognition of the transmission of human and animal pathogens by this mosquito species, resulting in further scientific research on tropical diseases and vectors, and the development of chemical and biological products for mosquito populations control. In recent years, approaches to mosquito populations reduction have focused on new technologies that include the release of Wolbachia-infected lines, genetically modified vector and insects subjected to radiation in the Sterile Insect Technique. In order to evaluate some of these techniques, it is essential to count with wild A. aegypti populations and the reference strain, accurately identified, maintained under laboratory conditions. This work proposes a new tool to monitor possible exchanges between reference mosquito strain and wild native populations of A. aegypti in neighboring areas, or between different lines in the same insectary. We aligned and compared ND5 gene fragments of A. aegypti from diverse sources, finding a region with putative Single Nucleotide Polymorphisms between individuals of Rockefeller (Rock) strain and different wild A. aegypti populations. These polymorphic sites in the molecular marker, allowed us to discriminate Rock reference strain from the wild A. aegypti haplotypes found in the southeast of Argentina and bordering areas with Brazil, Uruguay and Paraguay, and it can be useful as a tool for regulatory entities of mosquito insectaries at different Arthropod Containment Levels.Fil: Battaglia, Marina Esther. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Díaz Nieto, Leonardo Martín. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Departamento de Biología; ArgentinaFil: Berón, Corina Marta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; Argentin

Culex quinquefasciatus larvae development arrested when fed on Neochloris aquatica

Culex quinquefasciatus is a cosmopolitan species widely distributed in the tropical and subtropical areas of the world. Due to its long history of close association with humans, the transmission of arboviruses and parasites have an important role in veterinary and public health. Adult females feed mainly on birds although they can also feed on humans and other mammals. On the other hand, larvae are able to feed on a great diversity of microorganisms, including microalgae, present in natural or artificial breeding sites with a high organic load. These two particularities, mentioned above, are some of the reasons why this mosquito is so successful in the environment. In this work, we report the identification of a microalga found during field sampling in artificial breeding sites, in a group of discarded tires with accumulated rainwater. Surprisingly, only one of them had a bright green culture without mosquito larvae while the other surrounding tires contained a large number of mosquito larvae. We isolated and identified this microorganism as Neochloris aquatica, and it was evaluated as a potential biological control agent against Cx. quinquefasciatus. The oviposition site preference in the presence of the alga by gravid females, and the effects on larval development were analyzed. Additionally, microalga effect on Cx. quinquefasciatus wild type, naturally infected with the endosymbiotic bacterium Wolbachia (w+) and Wolbachia free (w−) laboratory lines was explored. According to our results, even though it is chosen by gravid females to lay their eggs, the microalga had a negative effect on the development of larvae from both populations. Additionally, when the larvae were fed with a culture of alga supplemented with balanced fish food used as control diet, they were not able to reverse its effect, and were unable to complete development until adulthood. Here, N. aquatica is described as a biological agent, and as a potential source of bioactive compounds for the control of mosquito populations important in veterinary and human health.Fil: Gil, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Fassolari, Marisol. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Battaglia, Marina Esther. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Berón, Corina Marta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; Argentin

NIPK, a protein pseudokinase that interacts with the C subunit of the transcription factor NF-Y, is involved in rhizobial infection and nodule organogenesis

Heterotrimeric Nuclear Factor Y (NF-Y) transcription factors are key regulators of the symbiotic program that controls rhizobial infection and nodule organogenesis. Using a yeast two-hybrid screening, we identified a putative protein kinase of Phaseolus vulgaris that interacts with the C subunit of the NF-Y complex. Physical interaction between NF-YC1 Interacting Protein Kinase (NIPK) and NF-YC1 occurs in the cytoplasm and the plasma membrane. Only one of the three canonical amino acids predicted to be required for catalytic activity is conserved in NIPK and its putative homologs from lycophytes to angiosperms, indicating that NIPK is an evolutionary conserved pseudokinase. Post-transcriptional silencing on NIPK affected infection and nodule organogenesis, suggesting NIPK is a positive regulator of the NF-Y transcriptional complex. In addition, NIPK is required for activation of cell cycle genes and early symbiotic genes in response to rhizobia, including NF-YA1 and NF-YC1. However, strain preference in co-inoculation experiments was not affected by NIPK silencing, suggesting that some functions of the NF-Y complex are independent of NIPK. Our work adds a new component associated with the NF-Y transcriptional regulators in the context of nitrogen-fixing symbiosis.Fil: Clua, Joaquin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Rípodas, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Roda, Carla Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Battaglia, Marina Esther. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Zanetti, María Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Blanco, Flavio Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; Argentin

Perspectivas para la utilización de la biomasa de cianobacterias fijadoras de nitrógeno como fertilizante orgánico y acondicionador de suelos

Introducción y Objetivos:El incremento de la población mundial genera una demanda creciente de alimentos, y para cubrir esta demanda, la utilización de mayores cantidades de fertilizantes, especialmente nitrogenados, ha sido una de las estrategias más utilizadas para incrementar los rendimientos de las cosechas. No obstante, el manejo inapropiado implica consecuencias perjudiciales para el medio ambiente y la salud humana. Promover la fijación biológica del nitrógeno (FBN) puede significar un aporte reduciendo la dependencia de fertilizantes nitrogenados, sin embargo, este proceso sólo podría cubrir una parte de la demanda requerida en la agricultura intensiva. La obtención de biomasa a partir de microorganismos que realicen la FBN para su utilización como biofertilizantes, es una alternativa promisoria especialmente si se puede acoplar al reciclado y mejoramiento de desechos agroindustriales. En este estudio se propone producir un biofertilizante orgánico y acondicionador de suelos, utilizando la biomasa de una cianobacteria fijadora de nitrógeno, obtenida a partir del reciclado y mejorado de la composición nutricional de un desecho agroindustrial.Materiales y Métodos:La cianobacteria fijadora de nitrógeno Nostoc sp. M2 se cultivó a partir de la vinasa residual de la fermentación alcohólica de un sacarificado de biomasa algal. Las deficiencias en nitrógeno y fósforo en la vinasa pudieron ser suplementadas mediante la FBN y el agregado de harina de hueso respectivamente. La biomasa obtenida fue desecada y molida para su análisis como fertilizante de plantas de interés agronómico en suelos con diferentes contenidos de materia orgánica y diferentes regímenes hídricos. Además, se evaluó la persistencia de nutrientes y capacidad de retención de agua.Resultados:El cultivo de Nostoc a partir de la vinasa alcanzó rendimientos similares a los obtenidos en medios de cultivo de referencia, y permitió la liberación de una considerable cantidad de expolisacáridos en el medio (superiores al 20% de la biomasa celular). La biomasa pudo sustituir la urea como fertilizante en suelos con bajo contenido de nutrientes, sosteniendo el crecimiento de plantas de trigo, maíz y poroto, especialmente en condiciones de riego esporádico. Adicionalmente, se comprobó que la liberación de nitrógeno de la biomasa es más lenta que la urea, mejorando el aprovechamiento del mismo. La aplicación de la biomasa en suelos proporciona una mayor capacidad de retención de agua, previniendo el marchitamiento en plantas de trigo y permitiendo que puedan soportar periodos de estrés hídrico en sequía.Conclusiones:Este estudio apoya la conveniencia de la producción de biomasa como biofertilizante de plantas y acondicionador de suelos, mejorando las condiciones del mismo especialmente en suelos pobres en materia orgánica y/o expuestos a condiciones de desecación o regímenes de precipitaciones semiáridas. A su vez, propone un procedimiento para reciclar y revalorizar desechos agroindustriales acoplándolo a plataformas de producción de microalgas y cianobacterias.Fil: Do Nascimento, Mauro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Battaglia, Marina Esther. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Sánchez Rizza, Lara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Ambrosio, Rafael. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Arruebarrena Di Palma, Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Curatti, Leonardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaXIV Congreso Argentino de Microbiología General (SAMIGE) y XV Congreso Argentino de Microbiología (CAM)Ciudad Autónoma de Buenos AiresArgentinaSociedad Argentina de Microbiología GeneralAsociación Argentina de Microbiologí

The 2021 WHO catalogue of Mycobacterium tuberculosis complex mutations associated with drug resistance: a genotypic analysis.

Background: Molecular diagnostics are considered the most promising route to achievement of rapid, universal drug susceptibility testing for Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC). We aimed to generate a WHO-endorsed catalogue of mutations to serve as a global standard for interpreting molecular information for drug resistance prediction. Methods: In this systematic analysis, we used a candidate gene approach to identify mutations associated with resistance or consistent with susceptibility for 13 WHO-endorsed antituberculosis drugs. We collected existing worldwide MTBC whole-genome sequencing data and phenotypic data from academic groups and consortia, reference laboratories, public health organisations, and published literature. We categorised phenotypes as follows: methods and critical concentrations currently endorsed by WHO (category 1); critical concentrations previously endorsed by WHO for those methods (category 2); methods or critical concentrations not currently endorsed by WHO (category 3). For each mutation, we used a contingency table of binary phenotypes and presence or absence of the mutation to compute positive predictive value, and we used Fisher's exact tests to generate odds ratios and Benjamini-Hochberg corrected p values. Mutations were graded as associated with resistance if present in at least five isolates, if the odds ratio was more than 1 with a statistically significant corrected p value, and if the lower bound of the 95% CI on the positive predictive value for phenotypic resistance was greater than 25%. A series of expert rules were applied for final confidence grading of each mutation. Findings: We analysed 41 137 MTBC isolates with phenotypic and whole-genome sequencing data from 45 countries. 38 215 MTBC isolates passed quality control steps and were included in the final analysis. 15 667 associations were computed for 13 211 unique mutations linked to one or more drugs. 1149 (7·3%) of 15 667 mutations were classified as associated with phenotypic resistance and 107 (0·7%) were deemed consistent with susceptibility. For rifampicin, isoniazid, ethambutol, fluoroquinolones, and streptomycin, the mutations' pooled sensitivity was more than 80%. Specificity was over 95% for all drugs except ethionamide (91·4%), moxifloxacin (91·6%) and ethambutol (93·3%). Only two resistance mutations were identified for bedaquiline, delamanid, clofazimine, and linezolid as prevalence of phenotypic resistance was low for these drugs. Interpretation: We present the first WHO-endorsed catalogue of molecular targets for MTBC drug susceptibility testing, which is intended to provide a global standard for resistance interpretation. The existence of this catalogue should encourage the implementation of molecular diagnostics by national tuberculosis programmes. Funding: Unitaid, Wellcome Trust, UK Medical Research Council, and Bill and Melinda Gates Foundation

Developmental plasticity in Arabidopsis thaliana under combined cold and water deficit stresses during flowering stage

In nature, plants are exposed to multiple and simultaneous abiotic stresses that influence their growth, development, and reproduction. In the last years, the study of combined stresses has aroused the interest to know the physiological and molecular responses, because these new stress conditions are probed to be different from the sum of the individual stress. We are interested in the study of the acclimation of plants growing under the combination of cold and water deficit stresses prevalent in cold-arid or semi-arid climates worldwide. We hypothesized that the reproduction of the acclimated plants will be compromised and affected. Arabidopsis plants were submitted to long-term combined stress from the beginning to the reproductive stage, when floral bud was visible, until the silique development. Our results demonstrate severe morpho-anatomical changes after acclimation to combined stress. Inflorescence stem morphology was altered having a delayed bolting and a limited growth. Flowering and silique formation were delayed, and a higher size in the corolla and the petals was observed. Flower and silique number were severely diminished as a result of combined stress, unlike acclimated plants to individual cold stress. These traits were recovered after deacclimation to optimal conditions and plants achieved similar silique production as control plants. The long-term stress results suggest that there is not a single dominant stress, but there is an alternating dominance depending on the structure or the plant stage development evaluated.Fil: Fernández Nevyl, Solange. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Battaglia, Marina Esther. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; Argentin

Únicas en su clase: toxicidad de proteínas Cry de la cepa Bacillus wiedmannii biovar thuringiensis (FCC41) contra mosquitos

Los agentes patógenos transmitidos por mosquitos hematófagos producen diversas enfermedades tales como malaria, fiebre amarilla, dengue, chikungunya, Zika, diversas encefalitis y filariasis, que constituyen grandes problemas en salud pública. Entre los principales mosquitos vectores de tales agentes se encuentran representantes de los géneros Anopheles spp., Culex spp. y Aedes spp. Algunas bacterias entomopatógenas del género Bacillus son ampliamente estudiadas por sus propiedades como agentes microbianos para el control de estos vectores. Estas bacterias producen inclusiones parasporales compuestas principalmente por proteínas Cry que tienen actividad insecticida cuando son ingeridas por un insecto susceptible. En este contexto, el estudio de las toxinas Cry resulta interesante como una posible alternativa para el desarrollo de insecticidas biológicos. En trabajos previos llevados a cabo por ese grupo, se caracterizó una cepa nativa identificada como Bacillus wiedmannii (FCC41) cuyo genoma fue secuenciado, detectando genes codificantes de 6 proteínas Cry diferentes que fueron identificadas como Cry4-like1, Cry4-like 2, Cry52-like1, Cry52-like2, Cry24Ca y Cry41-like. El objetivo de este trabajo fue analizar la actividad insecticida de cada una de estas toxinas nativas contra larvas de Culex quinquefasciatus. La actividad tóxica de cada mutante se analizó mediante bioensayos de 48 horas contra larvas de segundo estadio de Cx. quinquefasciatus. Todas las mutantes, a excepción de la portadora de la proteína Cry41-like, exhibieron actividad insecticida siendo la proteína Cry24Ca la de mayor actividad mosquitocida a las 24 horas después de la aplicación de una suspensión de complejo espora-cristal. Las proteínas Cry de la cepa Bacillus wiedmannii biovar thuringiensis (FCC41) resultan entonces de interés por su toxicidad contra larvas de Cx. quinquefasciatus y se proyecta continuar con el estudio de cada una de ellas.Fil: Gil, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Lopez, Rocio de la Paz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Battaglia, Marina Esther. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Berón, Corina Marta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaXIV Encuentro Biólog@s En RedMar del PlataArgentinaAsociación Biólogos en Re

Translational enhancement conferred by the 3’ untranslated region of a transcript encoding a group 6 late embryogenesis abundant protein

To assure an efficient protein production under stress conditions, some transcripts are modulated at the translational level. To better understand the control of protein production under stress, we analysed the enhancing effect of the 3′ untranslated region (UTR) of the water deficit responsive gene PvLEA6 from Phaseolus vulgaris on the regulation of its expression. GUS activity and transcript loading on polysomes were analysed using Arabidopsis transgenic plants with constructs containing GUS open reading frame fused to wild type or mutated PvLEA6-3′UTR, driven by the PvLEA6 promoter, grown under optimal or stress conditions. The effect of the PvLEA6-3′UTR on gene transcription and transcript stability was discarded. We demonstrated that the PvLEA6-3′UTR allows preferential polysome loading of the GUS reporter transcript under water deficit. The effect of this region on protein synthesis was also supported by in vitro translation data. Particular conserved motifs in this region responsible for translation stimulation were identified. Specific interaction of the 3′UTR with cellular protein(s) was shown. Our data support a specific role of PvLEA6-3′UTR leading to efficient protein synthesis and hence a competent response under water deficit and suggest the participation of mRNA binding proteins in translational enhancement of the PvLEA6 mRNA.Fil: Battaglia, Marina Esther. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Martínez Silva, Ana Valeria. Universidad Nacional Autónoma de México; MéxicoFil: Olvera Carrillo, Yadira. Universidad Nacional Autónoma de México. Instituto de Biotecnología; MéxicoFil: Dinkova, Tzvetanka D.. Universidad Nacional Autónoma de México; MéxicoFil: Covarrubias, Alejandra A.. Universidad Nacional Autónoma de México. Instituto de Biotecnología; Méxic