Gene silencing based on RNA-guided catalytically inactive Cas9 (dCas9): a new tool for genetic engineering in Leptospira

International audienceLeptospirosis is a worldwide zoonosis caused by pathogenic bacteria of the genus Leptospira, which also includes free-living saprophyte strains. Many aspects of leptospiral basic biology and virulence mechanisms remain unexplored mainly due to the lack of effective genetic tools available for these bacteria. Recently, the type II CRISPR/Cas system from Streptococcus pyogenes has been widely used as an efficient genome engineering tool in bacteria by inducing double-strand breaks (DSBs) in the desired genomic targets caused by an RNA-guided DNA endonuclease called Cas9, and the DSB repair associated machinery. In the present work, plasmids expressing heterologous S. pyogenes Cas9 in L. biflexa cells were generated, and the enzyme could be expressed with no apparent toxicity to leptospiral cells. However, L. biflexa cells were unable to repair RNA-guided Cas9-induced DSBs. Thus, we used a catalytically dead Cas9 (dCas9) to obtain gene silencing rather than disruption, in a strategy called CRISPR interference (CRISPRi). We demonstrated complete gene silencing in L. biflexa cells when both dCas9 and single-guide RNA (sgRNA) targeting the coding strand of the β-galactosidase gene were expressed simultaneously. Furthermore, when the system was applied for silencing the dnaK gene, no colonies were recovered, indicating that DnaK protein is essential in Leptospira. In addition, flagellar motor switch FliG gene silencing resulted in reduced bacterial motility. To the best of our knowledge, this is the first work applying the CRISPRi system in Leptospira and spirochetes in general, expanding the tools available for understanding leptospiral biology

Prevalence and risk factors for bovine leptospirosis in Mato Grosso do Sul, Brazil

Foi investigada a prevalência de anticorpos antileptospira em fêmeas bovinas com idade igual ou superior a 24 meses, provenientes de 178 rebanhos de 22 municípios do estado de Mato Grosso do Sul, bem como identificados fatores de risco associados à infecção. Foram analisadas 2.573 amostras de soro sangüíneo por meio do teste de soroaglutinação microscópica perante 10 sorovares de leptospira. Títulos iguais ou superiores a 100 para um ou mais sorovares foram detectados em 1.801 fêmeas (98,8%) de 161 (96,5%) rebanhos. O sorovar Hardjo (65,6%) foi apontado como o mais provável, seguido do sorovar Wolffi (12,3%). Os resultados demonstram que a leptospirose bovina se encontra presente em todos os municípios estudados, com alta prevalência, tanto em animais como em rebanhos. Os fatores de risco identificados neste estudo e associados à infecção por bactérias do gênero lepstopira foram o tipo de exploração pecuária de corte e a raça Zebu. _____________________________________________________________________________________________________________ ABSTRACTThe prevalence of anti-Leptospira spp. antibodies was estimated for female cattle aged 24 months or older. The sample comprised 178 herds from 22 counties in the state of Mato Grosso do Sul, Brazil. The risk factors associated with the presence of infeccion were investigated. A total of 2,573 blood serum samples were tested against 10 leptospira serovars using the microagglutination test (MAT). Titers of 100 or higher for one or more serovars were detected in 1,801 females (98.8%) from 161 herds (96.5%). Serovar Hardjo (65.6%) was the most frequent, followed by serovar Wolffi (12.3%). These results suggest that bovine leptospirosis is widespread in all the counties under study, with a high prevalence both at the animal and the herd level. Beef farms and the Zebu breed were associated to the higher risk of herd infection by leptospiras

Human toxocariasis: contribution by Brazilian researchers

In the present paper the main aspects of the natural history of human infection by Toxocara larvae that occasionally result in the occurrence of visceral and/or ocular larva migrans syndrome were reviewed. The contribution by Brazilian researchers was emphasized, especially the staff of the Tropical Medicine Institute of São Paulo (IMT)

Curva de anticorpos pós-vacinais em ovinos imunizados com uma ou duas doses de bacterina oleosa anti-leptospirose, produzida com a sorovariedade Hardjo, tipo Hardjoprajitno, estirpe Norma, isolada no Brasil

Foi comparado o nível de anticorpos de ovelhas imunizadas com uma ou duas doses de bacterina oleosa produzida com a sorovariedade Hardjo, tipo Hardjoprajitno, estirpe Norma, isolada da urina de bovino no Brasil. Culturas de 2x10(8) leptospiras/mL foram inativadas com formalina a 0,3%, à concentração final e emulsionada em óleo Emulsigen® 12%. A dose da vacina foi padronizada para a concentração de 1x10(8) leptospiras/mL. Quarenta ovinos adultos, da raça Santa Inês, de um rebanho livre de leptospirose por exames clínicos e sorológicos durante um ano foram escolhidos para o experimento. O grupo A (n=15) recebeu duas doses de 3,0mL da vacina por via subcutânea, com intervalo de 30 dias. O grupo B (n=15) recebeu dose única de 3,0mL, via subcutânea e o grupo C (controle) recebeu uma dose subcutânea de 3,0mL de solução 0,85% de cloreto de sódio. Os títulos de anticorpos pós-vacinação foram mensurados pelo teste de soroaglutinação microscópica (SAM) e um teste imunoenzimático (ELISA) a cada 30 dias durante 120 dias. Os títulos dos grupos A e B na primeira colheita variaram de 80 a 160. No grupo A, após a segunda dose, os títulos aumentaram duas a quatro vezes, até 3.200, enquanto no grupo B os títulos de aglutininas foram menores que 160 e diminuíram uma a duas vezes após 60 dias da vacinação. Utilizando-se dose única, os anticorpos persistiram por somente 30 dias e, com duas doses, com 30 dias de intervalo, os anticorpos foram detectáveis por 60 dias por meio do teste de SAM e 120 dias no teste de ELISA. Assim, o teste de SAM detectou títulos de IgM vacinal somente por 60 dias, enquanto o teste de ELISA foi capaz de detectar anticorpos durante os 120 dias. No grupo controle negativo, ocorreram no ELISA reações inespecíficas de títulos até 80, porém no SAM os títulos dos mesmos animais se mantiveram em zero. O teste de ELISA pode ser utilizado para medir anticorpos vacinais para a sorovariedade Hardjo, tipo Hardjoprajitno, estirpe Norma em ovinos