Proposing Kluyvera georgiana as the Origin of the Plasmid-Mediated Resistance Gene fosA4

A putative fosA gene in Kluyvera georgiana 14751 showed 99% nucleotide identity with plasmid-encoded fosA4. Due to a single-nucleotide insertion translating to a truncated protein, K. georgiana 14751 fosA does not confer fosfomycin resistance. However, analysis of another genome deposit (Kluyvera ascorbata WCH1410) that could be recategorized as K. georgiana after phylogenetic analysis revealed a fosA gene 100% identical to the plasmid-borne fosA4 gene. We suggest that Kluyvera georgiana represents the most probable origin of fosA4.Fil: Rodriguez, Maria Margarita. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Microbiología, Inmunología y Biotecnología. Cátedra de Microbiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Ghiglione, Barbara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Microbiología, Inmunología y Biotecnología. Cátedra de Microbiología; ArgentinaFil: Power, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Microbiología, Inmunología y Biotecnología. Cátedra de Microbiología; ArgentinaFil: Naas, Thierry. Hôpital de Bicêtre. Service de Bactériologie Hygiène; FranciaFil: Gutkind, Gabriel Osvaldo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Microbiología, Inmunología y Biotecnología. Cátedra de Microbiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Complete sequence of the IncA/C 1 plasmid pCf587 carrying bla PER-2 from citrobacter freundii

The bla PER-2 -harboring plasmid pCf587 (191,541 bp) belongs to lineage IncA/C 1 and is closely related to pRA1. It contains a large resistance island including the bla PER-2 gene between two copies of ISKox2-like elements, the toxin-antitoxin module pemK-pemI, several other resistance genes inserted within a Tn2 transposon, a Tn21-like structure, and a class 1 integron. pCf587 belongs to sequence type 13 (ST13), a new plasmid multilocus sequence typing (pMLST) ST.Fil: Ruggiero, Melina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica. Cátedra de Microbiología; ArgentinaFil: Girlich, Delphine. Université Paris Sud; FranciaFil: Dabos, Laura. Université Paris Sud; FranciaFil: Power, Pablo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica. Cátedra de Microbiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Naas, Thierry. Associated French National Reference Center for Antibiotic Resistance “Carbapenemase -producing Enterobacteriaceae; Francia. Université Paris Sud; FranciaFil: Gutkind, Gabriel Osvaldo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica. Cátedra de Microbiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Intercambio de mecanismos de resistencia entre bacterias gram negativas.

La magnitud global de la resistencia a los antimicrobianos de uso clínico es alarmante adquiriendo una dimensión destacada en países de desarrollo intermedio quienes suelen ser cuantitativamente los más afectados por la emergencia de mecanismos de resistencia dado el acceso a tratamientos con antibióticos de reserva pero una pobre vigilancia o empleo no riguroso de medidas de contención de la resistencia. En este trabajo se realizará una revisión sobre las estructuras genéticas movilizables, que si bien no son esenciales para las bacterias, aportan genes adicionales que le permiten una mejor adaptación a ambientes hostiles. El intercambio de genes de resistencia entre las bacterias permite equipar a un microorganismo sensible a antibióticos con un verdadero arsenal de mecanismos de resistencia, incluso en un único evento de intercambio. La transferencia horizontal de genes de resistencia entre bacilos gram negativos es debida en gran parte a plásmidos (más o menos promiscuos) y a los elementos transponibles e integrones que pueden formar parte del o de los replicones presentes en estos microorganismos. Los integrones son plataformas genéticas que han despertado gran interés desde el punto de vista clínico ya que algunos de ellos vehiculizan genes de resistencia a los antimicrobianos. Están formados por un fragmento que codifica una integrasa (intI) seguido por una secuencia attI, sistema que permite la captura de los genes en casetes (que codifican para diferentes mecanismos de resistencia). Se habla, en general, de integrones “móviles” a aquellos asociados a secuencias de inserción, transposones y/o plásmidos conjugativos, que en su mayoría median mecanismos de resistencia, y “super” integrones, de localización cromosómica con grandes arreglos de genes en casetes.Antimicrobial resistant microorganisms are an alarming problem worldwide, gaining remarkable importance in moderately developed countries which are usually quantitatively more affected by their emergence. In this paper we conduct a review about mobile genetic structures, which although not essential for bacteria, provide additional genes that allow them to better adaptate to unfavorable environments. Resistance genes’ exchange between bacteria could arm a susceptible microorganism with an arsenal of resistance mechanisms, even in a single exchange event. Horizontal transfer of resistance genes among gramnegative bacilli is largely due to plasmids and transposable elements, and integrons may be part of the replicons present in these organisms. In recent decades, integrons gained great interest because of their participation in resistance genes recruitment and expression. Their basic structure includes a fragment that encodes an integrase (intI) followed by a recognition sequence (attI) in which they may incorporate gene cassettes (encoding resistance mechanisms). In general, they are divided in "mobile" integrons (those associated with insertion sequences, transposons and/or plasmids, most of them related to resistance mechanisms), and chromosomally-located "super" integrons with large arrangements of cassettes.Fil: Di Conza, José Alejandro. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Microbiología, Inmunología y Biotecnología. Cátedra de Biotecnología; Argentina; Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Laboratorio de Resistencia Bacteriana; Argentina; Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Cátedra de Microbiología General; Argentina;Fil: Power, Pablo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Microbiología, Inmunología y Biotecnología; Argentina; Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Laboratorio de Resistencia Bacteriana; Argentina;Fil: Gutkind, Gabriel Osvaldo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Microbiología, Inmunología y Biotecnología; Argentina; Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Laboratorio de Resistencia Bacteriana; Argentina

Description of In116, the first blaCTX-M-2-containing complex class 1 integron found in Morganella morganii isolates from Buenos Aires, Argentina

peer reviewe

Explorando el metagenoma del suelo antártico como fuente de nuevas enzimas adaptadas al frío y elementos génicos móviles

A partir de muestras de suelo antártico se obtuvo la metagenoteca PP1. Esta fue sometida a análisis funcionales y genotípicos para el aislamiento de nuevas enzimas adaptadas al frío con potenciales aplicaciones, y para la detección de elementos génicos asociados a la movilización de genes, respectivamente. Por tamizaje fenotípico se detectaron 14, 14, 3 y 11 clones productores de lipasas/esterasas, proteasas, amilasas y celulasas, respectivamente, con actividades máximas aparentes de 35 °C para las amilasas y lipasas, y de 35-55 °C para las celulasas, tal como se observó para otras enzimas adaptadas al frío. Sin embargo, una celulasa parece ser compatible con enzimas mesófilas, las que usualmente se mantienen activas hasta por sobre 60 °C. Este hecho probablemente esté asociado a un comportamiento psicrotolerante en los suelos antárticos. La metagenómica permite acceder a una nueva miríada de productos metabólicos con potenciales beneficios para aplicaciones biotecnológicas e industriales. Se detectaron los genes tipo intI y tnp por PCR, y sus productos génicos deducidos tuvieron identidades del 58 al 86 % y del 58 al 73 % con secuencias conocidas, respectivamente. Dos clones, BAC 27A-9 y BAC 14A-5, parecen presentar organizaciones sintéticas únicas, lo cual sugiere la existencia de rearreglos génicos probablemente debidos a divergencias evolutivas dentro del género o facilitados por la asociación de elementos de transposición. La evidencia de elementos génicos relacionados con el reclutamiento y la movilización de genes en ambientes extremos como la Antártida refuerza la hipótesis sobre el origen de algunos genes diseminados por elementos móviles entre los microorganismos asociados al ser humano.Metagenomic library PP1 was obtained from Antarctic soil samples. Both functional and genotypic metagenomic screening were used for the isolation of novel cold-adapted enzymes with potential applications, and for the detection of genetic elements associated with gene mobilization, respectively. Fourteen lipase/esterase-, 14 amylase-, 3 protease-, and 11 cellulase-producing clones were detected by activity-driven screening, with apparent maximum activities around 35 °C for both amylolytic and lipolytic enzymes, and 35-55 °C for cellulases, as observed for other cold-adapted enzymes. However, the behavior of at least one of the studied cellulases is more compatible to that observed for mesophilic enzymes. These enzymes are usually still active at temperatures above 60 °C, probably resulting in a psychrotolerant behavior in Antarctic soils. Metagenomics allows to access novel genes encoding for enzymatic and biophysic properties from almost every environment with potential benefits for biotechnological and industrial applications. Only intI- and tnp-like genes were detected by PCR, encoding for proteins with 58-86 %, and 58-73 % amino acid identity with known entries, respectively. Two clones, BAC 27A-9 and BAC 14A-5, seem to present unique syntenic organizations, suggesting the occurrence of gene rearrangements that were probably due to evolutionary divergences within the genus or facilitated by the association with transposable elements. The evidence for genetic elements related to recruitment and mobilization of genes (transposons/integrons) in an extreme environment like Antarctica reinforces the hypothesis of the origin of some of the genes disseminated by mobile elements among "human-associated" microorganisms.Fil: Berlemont, Renaud. Universite de Liege; BélgicaFil: Pipers, Delphine. Universite de Liege; BélgicaFil: Delsaute, Maud. Universite de Liege; BélgicaFil: Angiono, Federico. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Microbiología, Inmunología y Biotecnología; ArgentinaFil: Feller, Georges. Universite de Liege; BélgicaFil: Galleni, Moreno. Universite de Liege; BélgicaFil: Power, Pablo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Microbiología, Inmunología y Biotecnología; Argentina. Universite de Liege; Bélgica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; Argentin

Nueva esterasa tolerante a los solventes orgánicos aislada por metagenómica: ideas sobre la clasificación de las esterasas/lipasas

In order to isolate novel organic solvent-tolerant (OST) lipases, a metagenomic library was built using DNA derived from a temperate forest soil sample. A two-step activity-based screening allowed the isolation of a lipolytic clone active in the presence of organic solvents. Sequencing of the plasmid pRBest recovered from the positive clone revealed the presence of a putative lipase/esterase encoding gene. The deduced amino acid sequence (RBest1) contains the conserved lipolytic enzyme signature and is related to the previously described OST lipase from Lysinibacillus sphaericus 205y, which is the sole studied prokaryotic enzyme belonging to the 4.4 / hydrolase subgroup (abH04.04). Both in vivo and in vitro studies of the substrate specificity of RBest1, using triacylglycerols or nitrophenyl-esters, respectively, revealed that the enzyme is highly specific for butyrate (C4) compounds, behaving as an esterase rather than a lipase. The RBest1 esterase was purified and biochemically characterized. The optimal esterase activity was observed at pH 6.5 and at temperatures ranging from 38 to 45 °C. Enzymatic activity, determined by hydrolysis of p nitrophenyl esters, was found to be affected by the presence of different miscible and non-miscible organic solvents, and salts. Noteworthy, RBest1 remains significantly active at high ionic strength. These findings suggest that RBest1 possesses the ability of OST enzymes to molecular adaptation in the presence of organic compounds and resistance of halophilic proteins.Con el fin de aislar nuevas variantes de lipasas tolerantes a solventes orgánicos (OST), se construyó una librería metagenómica a partir de ADN obtenido de una muestra de suelo de bosque templado. A través de un monitoreo en dos etapas, basado en la detección de actividades, se aisló un clon con actividad lipolítica en presencia de solventes orgánicos. La secuenciación del plásmido pRBest recuperado del clon positivo reveló la presencia de un gen codificante de una hipotética lipasa/esterasa. La secuencia deducida de amino ácidos (RBest1) contiene los motivos conservados de enzimas lipolíticas y está relacionada con la lipasa OST previamente descrita de Lysinibacillus sphaericus 205y, que es la única enzima procariota estudiada perteneciente al subgrupo 4.4 de α/β hidrolasas (abH4.04). Estudios in vivo e in vitro sobre la especificidad de sustratos de RBest1, utilizando triacil-gliceroles o p-nitrofenil-ésteres, respectivamente, revelaron que la enzima es altamente específica para compuestos butíricos (C4 ), comportándose como una esterasa y no como una lipasa. La esterasa RBest1 fue purificada y caracterizada bioquímicamente. La actividad óptima de esterasa fue observada a pH 6,5 y las temperaturas óptimas fueron entre 38 y 45 °C. Se estableció que la actividad enzimática, determinada por hidrólisis de p-nitrofenil ésteres, es afectada en presencia de diferentes solventes orgánicos miscibles y no miscibles, y también sales. Notoriamente, RBest1 permanece significativamente activa a elevadas fuerzas iónicas. Estos hallazgos sugieren que RBest1 posee la capacidad de las enzimas OST de la adaptación molecular en presencia de compuestos orgánicos, así como la resistencia de las proteínas halófilasFil: Berlemont, Renaud. Universite de Liege; BélgicaFil: Spee, Olivier. Universite de Liege; BélgicaFil: Delsaute, Maud. Universite de Liege; BélgicaFil: Lara, Yannick. Universite de Liege; BélgicaFil: Schuldes, Jörg. Universitat of Gottingen; AlemaniaFil: Simon, Carola. Universitat of Gottingen; AlemaniaFil: Power, Pablo. Universite de Liege; Bélgica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Daniel, Rolf. Universitat of Gottingen; AlemaniaFil: Galleni, Moreno. Universite de Liege; Bélgic

Reactions of (-)-sparteine with alkali metal HMDS complexes : conventional meets the unconventional

Conventional (-)-sparteine adducts of lithium and sodium 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazide (HMDS) were prepared and characterised, along with an unexpected and unconventional hydroxyl-incorporated sodium sodiate, [(-)-sparteine·Na(-HMDS)Na·(-)-sparteine]+[Na4(-HMDS)4(OH)]--the complex anion of which is the first inverse crown ether anion

Phase Space Reconstruction from Accelerator Beam Measurements Using Neural Networks and Differentiable Simulations

Characterizing the phase space distribution of particle beams in accelerators is a central part of accelerator understanding and performance optimization. However, conventional reconstruction-based techniques either use simplifying assumptions or require specialized diagnostics to infer high-dimensional ($>$ 2D) beam properties. In this Letter, we introduce a general-purpose algorithm that combines neural networks with differentiable particle tracking to efficiently reconstruct high-dimensional phase space distributions without using specialized beam diagnostics or beam manipulations. We demonstrate that our algorithm accurately reconstructs detailed 4D phase space distributions with corresponding confidence intervals in both simulation and experiment using a single focusing quadrupole and diagnostic screen. This technique allows for the measurement of multiple correlated phase spaces simultaneously, which will enable simplified 6D phase space distribution reconstructions in the future

Novel organic solvent-tolerant esterase isolated by metagenomics: insights into the lipase/esterase classification

in order to isolate novel organic solvent-tolerant (oSt) lipases, a metagenomic library was built using dna derived from a temperate forest soil sample. a two-step activity-based screening allowed the isolation of a lipolytic clone active in the presence of organic solvents. Sequencing of the plasmid pRBest recovered from the positive clone revealed the presence of a putative lipase/esterase encoding gene. the deduced amino acid sequence (RBest1) contains the conserved lipolytic enzyme signature and is related to the previously described oSt lipase from Lysinibacillus sphaericus 205y, which is the sole studied prokaryotic enzyme belonging to the 4.4 a/b hydrolase subgroup (abh04.04). Both in vivo and in vitro studies of the substrate specificity of RBest1, using triacylglycerols or nitrophenyl-esters, respectively, revealed that the enzyme is highly specific for butyrate (c4) compounds, behaving as an esterase rather than a lipase. the RBest1 esterase was purified and biochemically characterized. the optimal esterase activity was observed at ph 6.5 and at temperatures ranging from 38 to 45 °c. enzymatic activity, determined by hydrolysis of p‐nitrophenyl esters, was found to be affected by the presence of different miscible and non-miscible organic solvents, and salts. noteworthy, RBest1 remains significantly active at high ionic strength. these findings suggest that RBest1 possesses the ability of oSt enzymes to molecular adaptation in the presence of organic compounds and resistance of halophilic proteins

Molecular and biochemical characterization of CTX-M-131, a natural Asp240Gly variant derived from CTX-M-2, produced by a Providencia rettgeri clinical strain in São Paulo, Brazil

CTX-M-131 is a natural Asp240Gly variant from the CTX-M-2 group detected in a Providencia rettgeri clinical strain from Brazil. Molecular analysis showed that blaCTX-M-131 was inserted in a complex class 1 integron harbored by a 112-kb plasmid, which has not been previously described as a platform for CTX-M-encoding genes with the Asp240Gly mutation. Steady-state kinetic parameters showed that the enzyme has a typical cefotaximase catalytic profile and an enhanced activity against ceftazidime.Fil: Dropa, Milena. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Ghiglione, Barbara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Matté, Maria Helena. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Balsalobre, Livia Carminato. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Lincopan, Nilton. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Matté, Glavur Rogério. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Gutkind, Gabriel Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Power, Pablo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin