Análisis genómico de plásmidos de Acidithiobacillus ferrivorans PQ510 y Acidithiobacillus ferrooxidans PQ506 aislados de una zona minera de Cerro de Pasco - Perú

Las bacterias del género Acidithiobacillus son quimiolitotróficas que crecen en ambientes ácidos, especialmente en drenajes ácidos de minas con metales pesados. Aceleran la disolución oxidativa de minerales azufrados facilitando la recuperación de metales de importancia comercial mediante la biolixiviación. Son útiles en la biorremediación de ambientes contaminados con metales tóxicos, como por ejemplo el arsénico, por su capacidad para oxidar y reducir metales. Varias de estas características y otras necesarias para adaptarse a ambientes extremos están codificadas en plásmidos que están relativamente poco estudiados. El objetivo fue caracterizar comparativamente los genomas de los plásmidos de las cepas Acidithiobacillus ferrivorans PQ510 y Acidithiobacillus ferrooxidans PQ506 aisladas de aguas ácidas de zonas mineras de Cerro de Pasco, Perú. Los plásmidos fueron purificados y enviados para su secuenciamiento. Se hizo el ensamblaje, la anotación y el análisis comparativo de las secuencias plasmídicas de ambas cepas. En A. ferrivorans PQ510 se encontraron tres plásmidos, uno de 28369 pb (denominado pAfPQ510-1), otro de 16745 pb (denominado pAfPQ510- 2), y el tercero de 12365 pb (denominado pAfPQ510-3), los cuales presentan genes implicados en proteger a la célula del estrés oxidativo, en la supervivencia en ambientes extremos y en la replicación, mantenimiento y movilización del plásmido. En A. ferrooxidans PQ506 se encontró un plásmido de 14204 pb, denominado pAfPQ506-1, que porta genes de resistencia a arsénico conformando el operón arsADCRB y genes codificantes de otras proteínas, como disulfuro óxidorreductasa dependiente de FAD, proteína hipotética con dominio CBS, proteínas de replicación, de movilización y proteínas hipotéticas. Estos genes probablemente contribuyen a la resistencia al arsénico y a la replicación, mantenimiento y movilización del plásmido. Los genes del operón arsADCRB pueden haber sido adquiridos por transferencia genética horizontal en el ambiente extremo en el que habitan estas especies. El hallazgo de este operón en pAfPQ506-1 es el primer reporte de genes de resistencia a arsénico en plásmidos de A. ferrooxidans. El análisis comparativo del operón arsADCRB con diversos plásmidos y cromosomas de bacterias (publicados en bases de datos GenBank y servidor RAST), reveló que tenían una identidad elevada con genes ars de cepas de Acidithiobacillus caldus, Acidithiobacillus ferrivorans y Acidithiobacillus ferrooxidans. La generación de conocimientos a nivel molecular de estos plásmidos es importante para desarrollar métodos de biorremediación de ambientes contaminados con metales pesados y mejorar los procesos de biolixiviación, mediante próximas investigaciones

In Memoriam Doctora Juana María Coha Gonzáles (1926-2017)

Dr. Juana María Coha was a professor at the Universidad Nacional Mayor de San Marcos, recognized for her inner energy and intense personality, which could be perceived in her courses and in particular in conversations with her students. With a great desire to promote research and solve problems in the country, it became the guide of many promotions of microbiologists. Juana María Coha Gonzáles, was born on June 24, 1926 in the city of Huacho and died on July 22, 2017. These lines are written by her students and disciples that we continue what she forged in her lines of research.La Dra. Juana María Coha fue profesora de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, reconocida por su energía interna y personalidad intensa, la misma que podía percibirse en sus cursos y en particular en las conversaciones con sus alumnos. Con un gran afán de promover la investigación y resolver problemas del país, se convirtió en la guía de muchas promociones de microbiólogos. Juana María Coha Gonzáles, nació el 24 de junio de 1926 en la ciudad de Huacho y falleció el 22 de julio de 2017. Estas líneas son escritas por sus alumnos y discípulos que continuamos lo que ella forjó en sus líneas de investigación

Whole-Genome Sequencing of Two Bartonella bacilliformis Strains

Bartonella bacilliformis is the causative agent of Carrion's disease, a highly endemic human bartonellosis in Peru. We performed a whole-genome assembly of two B. bacilliformis strains isolated from the blood of infected patients in the acute phase of Carrion's disease from the Cusco and Piura regions in Peru

Prioritisation of potential drug targets against bartonella bacilliformis by an integrative in-silico approach

BACKGROUND Carrion’s disease (CD) is a neglected biphasic illness caused by Bartonella bacilliformis, a Gram-negative bacteria found in the Andean valleys. The spread of resistant strains underlines the need for novel antimicrobials against B. bacilliformis and related bacterial pathogens. OBJECTIVE The main aim of this study was to integrate genomic-scale data to shortlist a set of proteins that could serve as attractive targets for new antimicrobial discovery to combat B. bacilliformis. METHODS We performed a multidimensional genomic scale analysis of potential and relevant targets which includes structural druggability, metabolic analysis and essentiality criteria to select proteins with attractive features for drug discovery. FINDINGS We shortlisted seventeen relevant proteins to develop new drugs against the causative agent of Carrion’s disease. Particularly, the protein products of fabI, folA, aroA, trmFO, uppP and murE genes, meet an important number of desirable features that make them attractive targets for new drug development. This data compendium is freely available as a web server (http://target.sbg.qb.fcen.uba.ar/). MAIN CONCLUSION This work represents an effort to reduce the costs in the first phases of B. bacilliformis drug discovery.Fil: Farfán López, Mariella. Universidad Nacional Mayor de San Marcos; PerúFil: Espinoza Culupú, Abraham. Universidad Nacional Mayor de San Marcos; PerúFil: García De la guarda, Ruth. Universidad Nacional Mayor de San Marcos; PerúFil: Serral, Federico. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Calculo. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Calculo; ArgentinaFil: Sosa, Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Palomino, Maria Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Fernández Do Porto, Darío Augusto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Calculo. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Calculo; Argentin

Caracterización molecular de la región determinante de resistencia a quinolonas (QRDR) de la topoisomerasa IV de Bartonella bacilliformis en aislados clínicos

Bartonella bacilliformis is the etiologic agent of Carrion's disease, which if endemic to Peru. Studies on antimicrobial resistance genes from clinical isolates of this pathogen are scarce, and the molecular characteristics of these genes and their region resistance-associated are currently unknown. In this work we made the molecular characterization of the quinolone-resistance, and establish the region (QRDR) for the topoisomerase IV, which is encoded by the parC and parE genes, as well as develop an antimicrobial susceptibility test for B. bacilliformis. 65 Blood samples from La Libertad, Cusco, Ancash and Piura were processed on Blood Agar plates and incubated at 30 °C, 5% CO2. The antimicrobial susceptibility was determined, then the genomic DNA extracted, aforementioned genes amplified, their sequence determined and it analyzed using bioinformatics tools. Six positive cultures were obtained. The isolates were susceptible to Ciprofloxacin (except one strain from Quillabamba – Cusco, which showed decreased susceptibility) and were resistant to Nalidixic Acid. From the sequence analysis of B. bacilliformis ParC and ParE there have been shown amino acid differences compared to the respective protein sequences from E. coli K12 MG1655, which is likely to confer resistance to Nalidixic Acid but not to Ciprofloxacin. It was determined that B. bacilliformis ParC and ParE proteins QRDRs are comprised between amino acids 67 to 118 and 473 to 530, respectively. The antibiogram and the minimal inhibitory concentration are best assessed using the #1 McFarland standards after a 6-day incubation period.Bartonella bacilliformis es el agente etiológico de la Enfermedad de Carrión, endémica del Perú. Pocas investigaciones han sido realizadas acerca de los genes asociados a la resistencia antimicrobiana en aislados clínicos de este patógeno. Estos genes no están caracterizados molecularmente, ni se conoce la región asociada a dicha resistencia. Por ello, el objetivo del este trabajo fue caracterizar molecularmente la región determinante de la resistencia a las quinolonas (QRDR) en la topoisomerasa IV, que está codificada por los genes parC y parE, así como también desarrollar una prueba de susceptibilidad antimicrobiana para B. bacilliformis. Las muestras sanguíneas de 65 pacientes procedentes de La Libertad, Cusco, Ancash y Piura, se sembraron en placas de agar sangre e incubaron a 30 °C con 5% CO2. Luego se procedió a: (1) determinar la susceptibilidad antimicrobiana y (2) extraer el DNA genómico, amplificar los genes mencionados, secuenciarlos y analizarlos mediante herramientas bioinformáticas. Se obtuvieron 6 cultivos positivos. Los aislados fueron sensibles a la ciprofloxacina (excepto uno procedente de Quillabamba-Cusco, que presentó susceptibilidad disminuida) y resistentes al ácido nalidíxico. Del análisis de las secuencias aminoacídicas de ParC y ParE de B. bacilliformis se concluye que presentan diferencias aminoacídicas en comparación con las secuencias de las proteínas respectivas de E. coli K12 MG1655, que probablemente confieran resistencia al ácido nalidíxico pero no a la ciprofloxacina. Se determinó que las QRDR de las proteínas ParC y ParE de B. bacilliformis están comprendidas entre los aminoácidos 67 al 118 y 473 al 530, respectivamente. El antibiograma y la concentración mínima inhibitoria se evalúan mejor usando inóculos a escala 1 de McFarland y a los 6 días de incubación

Caracterización de metalo-β-lactamasas en aislados clínicos de Pseudomonas aeruginosa recuperados de pacientes hospitalizados en el Hospital Militar Central

Con el objetivo de caracterizar y determinar la frecuencia de genes que codifican metalo-β-lactamasas (MBL) en aislados clínicos de Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa), se realizó un estudio transversal en el Hospital Militar Central (HMC) de Lima, Perú, entre enero y setiembre del 2016. Se analizaron 76 aislados de P. aeruginosa con sensibilidad disminuida a carbapenémicos y resistentes a ceftazidima. La detección fenotípica de MBL se realizó por el método de sinergia de doble disco entre imipenem y meropenem frente al ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), y la identificación de los genes por reacción en cadena de la polimerasa. De los 76 aislados, 24 (31,6 %) fueron positivos para MBL por el método fenotípico, confirmándose genéticamente todos. Se encontró el gen blaIMP en 23/24 (95,8 %) y blaVIM en 1/24 (4,2 %). Ningún aislado presentó blaNDM. El gen blaIMP resultó ser el más frecuente entre los aislados clínicos de P. aeruginosa no sensibles a carbapenémicos en el HMC

Whole-Genome Sequencing of Two Bartonella bacilliformis Strains

Bartonella bacilliformis is the causative agent of Carrion's disease, a highly endemic human bartonellosis in Peru. We performed a whole-genome assembly of two B. bacilliformis strains isolated from the blood of infected patients in the acute phase of Carrion's disease from the Cusco and Piura regions in Peru

Molecular characterization of quinolones resistance determining region (QRDR) of Bartonella bacilliformis topoisomerasa IV in clinical isolates

Bartonella bacilliformis es el agente etiológico de la Enfermedad de Carrión, endémica del Perú. Pocas investigaciones han sido realizadas acerca de los genes asociados a la resistencia antimicrobiana en aislados clínicos de este patógeno. Estos genes no están caracterizados molecularmente, ni se conoce la región asociada a dicha resistencia. Por ello, el objetivo del este trabajo fue caracterizar molecularmente la región determinante de la resistencia a las quinolonas (QRDR) en la topoisomerasa IV, que está codificada por los genes parC y parE, así como también desarrollar una prueba de susceptibilidad antimicrobiana para B. bacilliformis. Las muestras sanguíneas de 65 pacientes procedentes de La Libertad, Cusco, Ancash y Piura, se sembraron en placas de agar sangre e incubaron a 30 °C con 5% CO2. Luego se procedió a: (1) determinar la susceptibilidad antimicrobiana y (2) extraer el DNA genómico, amplificar los genes mencionados, secuenciarlos y analizarlos mediante herramientas bioinformáticas. Se obtuvieron 6 cultivos positivos. Los aislados fueron sensibles a la ciprofloxacina (excepto uno procedente de Quillabamba-Cusco, que presentó susceptibilidad disminuida) y resistentes al ácido nalidíxico. Del análisis de las secuencias aminoacídicas de ParC y ParE de B. bacilliformis se concluye que presentan diferencias aminoacídicas en comparación con las secuencias de las proteínas respectivas de E. coli K12 MG1655, que probablemente confieran resistencia al ácido nalidíxico pero no a la ciprofloxacina. Se determinó que las QRDR de las proteínas ParC y ParE de B. bacilliformis están comprendidas entre los aminoácidos 67 al 118 y 473 al 530, respectivamente. El antibiograma y la concentración mínima inhibitoria se evalúan mejor usando inóculos a escala 1 de McFarland y a los 6 días de incubación.Bartonella bacilliformis is the etiologic agent of Carrion's disease, which if endemic to Peru. Studies on antimicrobial resistance genes from clinical isolates of this pathogen are scarce, and the molecular characteristics of these genes and their region resistance-associated are currently unknown. In this work we made the molecular characterization of the quinolone-resistance, and establish the region (QRDR) for the topoisomerase IV, which is encoded by the parC and parE genes, as well as develop an antimicrobial susceptibility test for B. bacilliformis. 65 Blood samples from La Libertad, Cusco, Ancash and Piura were processed on Blood Agar plates and incubated at 30 °C, 5% CO2. The antimicrobial susceptibility was determined, then the genomic DNA extracted, aforementioned genes amplified, their sequence determined and it analyzed using bioinformatics tools. Six positive cultures were obtained. The isolates were susceptible to Ciprofloxacin (except one strain from Quillabamba – Cusco, which showed decreased susceptibility) and were resistant to Nalidixic Acid. From the sequence analysis of B. bacilliformis ParC and ParE there have been shown amino acid differences compared to the respective protein sequences from E. coli K12 MG1655, which is likely to confer resistance to Nalidixic Acid but not to Ciprofloxacin. It was determined that B. bacilliformis ParC and ParE proteins QRDRs are comprised between amino acids 67 to 118 and 473 to 530, respectively. The antibiogram and the minimal inhibitory concentration are best assessed using the #1 McFarland standards after a 6-day incubation period

Development of a 16S rRNA PCR-RFLP Assay for Bartonella Identification: Applicability in the Identification of Species Involved in Human Infections

Abstract We designed a 16S rRNA gene PCR-RFLP scheme to identify all currently described Bartonella spp. The 16S rRNA genes of all Bartonella spp. were in-silico analyzed in order to design a RFLP technique able to discriminate among different species. The restriction enzymes selected were MaeIII, MseI, Sau96I, BsaAI, DrdI, FokI, BssHII, BstUI, AluI, TspDTI and HphI which, according to a decision-making tree, facilitated the differentiation of all the currently described species of Bartonella.The technique was experimentally tested in different species of Bartonella, including human pathogenic B. bacilliformis and B. henselae with a 100% of concordance with the in-silico predicted patterns.This novel RFLP assay could be used to identify both human and non-human pathogenic Bartonella in diagnostic, phylogenetic and epidemiologic studies