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The aim of this study was to detect antibiotic resistance genes in Escherichia coli isolates obtained from pigs with diarrhoea in intensive pig farms in Metropolitan Lima from 2017 to 2020. In total, 119 E. coli isolates were evaluated. The isolates were reactivated to extract the DNA and detect the resistance genes to the main antibiotics and of greater importance in the pig industry, such as tetracyclines (tetA, tetB and tetC), sulfonamides (sul1, sul2 and sul3), streptomycin-spectinomycin (strA/strB, aadA) and apramycin (aac(3)IV) by conventional Polymerase Chain Reaction (PCR). Results showed that 98.3% (117/119) of the isolates were positive for at least one antimicrobial resistance gene, especially the tetracycline group (88.2%). Of the 10 antimicrobial resistance genes considered, the tetA gene had the highest frequency (68%; 81/119), followed by the sul3 gene (64.7%; 77/119). The high percentage of antimicrobial resistance genes indicates a reality of the problem of bacterial resistance against antimicrobials in the study area, hence the importance of antimicrobial resistance surveillance and the correct use of antibiotics., El estudio tuvo como objetivo la detección de los genes de resistencia a los antibióticos en aislados de Escherichia coli obtenidos de cerdos con cuadros diarreicos granjas tecnificadas de Lima Metropolitana desde 2017 hasta 2020. Se evaluaron 119 aislados de E. coli. Los aislados fueron reactivados para extraer el ADN y detectar los genes de resistencia a los principales antibióticos y de mayor importancia en la industria porcina, tales como las tetraciclinas (tetA, tetB y tetC), sulfonamidas (sul1, sul2 y sul3), estreptomicina-espectinomicina (strA/strB, aadA) y apramicina (aac(3)IV) mediante la Reacción en Cadena de Polimerasa (PCR) convencional. El 98.3% (117/119) de los aislados fueron positivos a por lo menos un gen de resistencia antimicrobiana, especialmente al grupo de las tetraciclinas (88.2%). De los 10 genes de resistencia antimicrobiana considerados, el gen tetA tuvo la frecuencia más alta (68%; 81/119), seguido del gen sul3 (64.7%; 77/119). El elevado porcentaje de genes de resistencia antimicrobiana indica una realidad a la problemática de la resistencia bacteriana contra los antimicrobianos en la zona del estudio, de allí la importancia de la vigilancia y el correcto uso de los antibióticos.

RESUMEN El estudio tuvo como objetivo la detección de los genes de resistencia a los antibióticos en aislados de Escherichia coli obtenidos de cerdos con cuadros diarreicos granjas tecnificadas de Lima Metropolitana desde 2017 hasta 2020. Se evaluaron 119 aislados de E. coli. Los aislados fueron reactivados para extraer el ADN y detectar los genes de resistencia a los principales antibióticos y de mayor importancia en la industria porcina, tales como las tetraciclinas (tetA, tetB y tetC), sulfonamidas (sul1, sul2 y sul3), estreptomicina-espectinomicina (strA/strB, aadA) y apramicina (aac(3)IV) mediante la Reacción en Cadena de Polimerasa (PCR) convencional. El 98.3% (117/119) de los aislados fueron positivos a por lo menos un gen de resistencia antimicrobiana, especialmente al grupo de las tetraciclinas (88.2%). De los 10 genes de resistencia antimicrobiana considerados, el gen tetA tuvo la frecuencia más alta (68%; 81/119), seguido del gen sul3 (64.7%; 77/119). El elevado porcentaje de genes de resistencia antimicrobiana indica una realidad a la problemática de la resistencia bacteriana contra los antimicrobianos en la zona del estudio, de allí la importancia de la vigilancia y el correcto uso de los antibióticos. ABSTRACT The aim of this study was to detect antibiotic resistance genes in Escherichia coli isolates obtained from pigs with diarrhoea in intensive pig farms in Metropolitan Lima from 2017 to 2020. In total, 119 E. coli isolates were evaluated. The isolates were reactivated to extract the DNA and detect the resistance genes to the main antibiotics and of greater importance in the pig industry, such as tetracyclines (tetA, tetB and tetC), sulfonamides (sul1, sul2 and sul3), streptomycin-spectinomycin (strA/strB, aadA) and apramycin (aac(3)IV) by conventional Polymerase Chain Reaction (PCR). Results showed that 98.3% (117/119) of the isolates were positive for at least one antimicrobial resistance gene, especially the tetracycline group (88.2%). Of the 10 antimicrobial resistance genes considered, the tetA gene had the highest frequency (68%; 81/119), followed by the sul3 gene (64.7%; 77/119). The high percentage of antimicrobial resistance genes indicates a reality of the problem of bacterial resistance against antimicrobials in the study area, hence the importance of antimicrobial resistance surveillance and the correct use of antibiotics.

RESUMO O objetivo deste estudo foi realizar a caracterização genética de Staphylococcus spp. resistentes a meticilina isolados de suínos. Foram coletadas 30 amostras de swab nasal de suínos, abatidos em um frigorífico com Serviço de Inspeção Federal. Os isolados foram submetidos a análises macro e microscópicas que, em seguida, para detectar a resistência bacteriana, foram submetidos a ensaios fenotípicos da sensibilidade aos antimicrobianos. Posteriormente, as amostras resistentes a oxacilina, foram submetidas à reação em cadeia pela polimerase (PCR) para verificar a presença do gene mecA. Das 30 amostras analisadas, foram isolados 12 (40%) Staphylococcus spp. coagulase positiva, e 18 (60%) coagulase negativa, e, dentre os isolados, 26 (86,66%) foram resistentes a oxacilina sendo possível detectar o gene mecA em seis (23%) amostras. Este estudo evidencia a presença de genes de resistência em microrganismos comuns a microbiota de animais de produção que podem ser transmitidos ao homem. Além de chamar a atenção para a frequência e quantidade de antimicrobianos aos quais estes animais são expostos durante toda sua vida, podendo ser considerado um problema para a saúde única.

Resistência bacteriana à agentes antimicrobianos é um problema mundial sério, e entendendo a base molecular de como os genes responsáveis pela resistência são adquiridos e transmitidos, pode-se contribuir com a criação de novas estratégias antimicrobianas. Um mecanismo eficiente para a aquisição e disseminação de determinantes de resistência é a transmissão por elementos genéticos móveis (plasmídeos). Verificou-se que plasmídeos, transposons através de conjugação, são responsáveis pela expansão horizontal de genes de resistência ao longo das gerações de bactérias. Recentemente, elementos de expressão gênica foram denominados “integrons” que são veículos para aquisição de genes de resistência levada por plasmídeos. Os integrons também estão envolvidos na recombinação genética de determinantes de resistência e foram observados em patógenos bacterianos múltiplo-antibiótico-resistentes.

El tizón tardío, causado por el oomyceto patógeno Phytophthora infestans, es la principal enfermedad que afecta al cultivo de la papa. Debido a que es un riesgo para la seguridad alimentaria, se han identificado genes de resistencia a P. infestans en cultivares comerciales de papa para ser empleados en programas de cruza y fitomejoramiento; sin embargo, son pocos los estudios que han evaluado la resistencia a nivel molecular en variedades locales. En el presente trabajo, se utilizaron herramientas bioinformáticas para determinar las funciones biológicas, rutas metabólicas y relaciones funcionales existentes entre las proteínas putativas de genes diferencialmente expresados (DEGs) en Solanum goniocalyx por su reacción resistente y susceptible a Phytophthora infestans cepa POX-67 a las 0 y 48 horas post-inoculación (hpi). Los resultados evidencian genes más expresados que codifican a quinasas, proteínas NBS-LRR y proteínas relacionadas a almacenamiento de metabolitos secundarios en el estado basal de la accesión resistente Wira Pasña (CIP 704270) en comparación con la susceptible Sumaq Perqa (CIP 703777), los cuales podrían conferir una ventaja constitutiva frente a factores bióticos. No obstante, la resistencia a tizón tardío en Wira Pasña estaría dada por los genes NBS-LRR, encontrando genes anotados como Rpi-vnt1 que se conoce confieren resistencia contra la cepa POX-67. Adicionalmente, se encontraron genes que codifican a proteínas involucradas en mecanismos de retrotransposición, las cuales podrían regular la expresión de los genes de resistencia a P. infestans en Wira Pasña. Late blight, caused by the pathogen oomycete Phytophthora infestans, is the main disease that affects potato crops. Because of this threat to food security, resistance genes against P. infestans have been identified in commercial potato cultivars to be used in breeding and crop improvement programmes. However, few studies have evaluated molecular resistance in potato landraces. Here, we used bioinformatic tools to determine biological functions, metabolic pathways and functional relationships among putative proteins of differential expressed genes in Solanum goniocalyx by its susceptible and resistant reaction to Phytophthora infestans POX-67 at 0 and 48 hours post inoculation (hpi). The results show more expressed genes that encode kinases, NBS-LRR proteins and proteins related to secondary metabolites storage in the basal state of the resistant accession Wira Pasña (CIP 704270) compared to the susceptible Sumaq Perqa (CIP 703777), which could confer a constitutive advantage against biotic stress. However, the resistance against late blight in Wira Pasña would be given by NBS-LRR genes, being found genes annotated as Rpi-vnt1 known to confer resistance against the POX-67 isolate. In addition, it was found genes that encode proteins involved in retrotransposition mechanisms, which could regulate the expression of resistance genes to P. infestans in Wira Pasña.

The Meia Ponte River – Goiás/Brazil, is responsible for benefiting about 2 million people in Goiás State. However, the increase in pollution with the disposal of sewage, chemicals and drug remains have contributed to the increase in bacterial resistance and the exchange of resistance genes. The objective of this study was to isolate, identify and analyze the resistance profile of gram-positive bacteria present in raw water and sediment of the Meia Ponte River – Goiás. The samples were collected from four sampling points and two collections were carried out, one in the dry season and the other in the rainy season. The isolated bacteria were identificated, then the antibiogram was performed. A total of 75 strains were isolated, 72.0% (54/75) of Streptococcus spp., 12.0% (9/75) of Staphylococcus spp., 9.3% (7/75) of Bacillus spp. and 6.7% (5/75) of Enterococcus spp. Furthermore, 52.0% (39/75) of the isolated strains were from raw water and 48.0% (36/75) were isolated from the sediment. Among the samples, strains of Staphylococcus spp. and Bacillus spp. showed greater resistance to antimicrobials, on the other hand, Enterococcus spp. showed less resistance. Some strains of Bacillus spp. and Streptococcus spp. presented multidrug resistant, Staphylococcus spp. showed multidrug resistant and some pan-drug resistant. In the correlation of Spearman Staphylococcus spp. and Streptococcus spp. isolated, were the ones that presented the most significant correlations (p < 0.05). Thus, the study shows the importance of ascertaining the resistance profile of this group of bacteria that aquatic environment. El río Meia Ponte - Goiás/Brasil, es responsable de beneficiar a cerca de 2 millones de personas en el estado de Goiás. Sin embargo, el aumento de la contaminación con eliminación de aguas residuales, productos químicos y restos de medicamentos ha contribuido al aumento de resistencia bacteriana y intercambio de genes de resistencia. El objetivo de este estudio fue aislar, identificar y analizar el perfil de resistencia de bacterias grampositivas presentes en aguas crudas y sedimentos del río Meia Ponte - Goiás. Las muestras se recolectaron de cuatro puntos de muestreo y se realizaron dos recolecciones, una en época seca y otra en época de lluvias. Se identificaron las bacterias aisladas, luego se realizó el antibiograma. Se aislaron un total de 75 cepas, 72,0% (54/75) de Streptococcus spp., 12,0% (9/75) de Staphylococcus spp., 9,3% (7/75) de Bacillus spp. y 6,7% (5/75) de Enterococcus spp. Además, el 52,0% (39/75) de las cepas aisladas procedían de agua cruda y el 48,0% (36/75) se aislaron del sedimento. Entre las muestras, cepas de Staphylococcus spp. y Bacillus spp. mostró mayor resistencia a los antimicrobianos, por otro lado, Enterococcus spp. mostró menos resistencia. Algunas cepas de Bacillus spp. y Streptococcus spp. presentó resistentes a múltiples fármacos, Staphylococcus spp. se mostró multirresistente y algunos panresistentes. En la correlación de Spearman Staphylococcus spp. y Streptococcus spp. aisladas, fueron que presentaron las correlaciones más significativas (p

Juchi F2000, Náhuatl F2000 y Tlaxcala F2000 son variedades de trigo harinero recientemente liberadas para siembras de temporal o secano en México. La roya de la hoja del trigo causada por Puccinia triticina E. afecta la producción de este cereal en forma continua, por lo que; el mejoramiento genético para resistencia a esta enfermedad ha sido el método más eficiente para su control. Con el fin de determinar la genética de la resistencia a la roya de la hoja en Juchi F2000, Náhuatl F2000 y Tlaxcala F2000, éstas se cruzaron con la variedad susceptible Avocet-YrA (AOC-YrA). Ciento cuarenta y ocho familias F3 por cruza y sus progenitores fueron evaluadas en el Valle del Yaqui, Sonora, por su respuesta a la roya de la hoja, durante el ciclo de cultivo otoño-invierno 2001-2002. Se creó una epifitia artificial mediante la inoculación con urediniosporas de roya de la hoja de la raza MCJ/SP. Las familias se clasificaron en resistentes, susceptibles y segregantes. Con base en el número de familias homocigóticas resistentes y susceptibles, se determinó que Juchi F2000 y Tlaxcala F2000 poseen cuatro genes de efecto aditivo que condicionan el desarrollo lento de la roya. También se determinó que Náhuatl F2000 posee tres genes de efecto aditivo, que incluye el posible efecto del gene Lr16. Un gene en común en las tres variedades fue Lr34, que confiere resistencia de desarrollo lento de la roya de la hoja. El número de genes se discute de acuerdo con el tamaño de la población y a las frecuencias esperadas.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais Introdução: A disseminação de Acinetobacter baumannii associada à emergência de genótipos de resistência aos carbapenêmicos, é de grande preocupação no mundo todo. Objetivos: Compreender a epidemiologia hospitalar bem como a atual disseminação de clones de alto risco em cepas clínicas de A. baumannii resistentes aos carbapenêmicos. Materiais e métodos: O estudo foi conduzido em duas etapas. Primeiramente, foi realizado estudo epidemiológico através de uma coorte de 489 pacientes internados no Hospital de Clínicas (HC-UFU), com infecção por A. baumannii resistente aos carbapenêmicos no período de 2013 a 2017, considerando o primeiro episódio. Em segundo, foi realizado um estudo molecular de amostras recuperadas do HC-UFU, juntamente com isolados de A. baumannii recuperados de outros hospitais de Minas Gerais (MG), os quais foram selecionados para serem tipadas pela técnica de sequenciamento de MLST (Multilocus Sequence Typing, esquema Pasteur) e, destas, uma amostra foi selecionada para o sequenciamento de genoma completo a partir da plataforma NextSeq 500 (Illumina) utilizando leituras paired-end de 150 pb. Todas as cepas foram submetidas à reação em cadeia da polimerase (PCR) para detecção dos genes de oxacilinases (blaOXA-51, blaOXA-23, blaOXA-24, blaOXA-58 e blaOXA-143) e outras carbapenemases (blaNDM-1, blaKPC, blaIMP-1, blaVIM-1, blaTEM). Resultados: No estudo epidemiológico, foi encontrada incidência de infeção por A. baumannii resistente aos carbapenêmicos de 0,7/1000 pacientes-dia, com a maioria dos pacientes com infecção de trato respiratório (54,7%), predominantemente internados na unidade de terapia intensiva (UTI). Em novembro de 2014 os índices de infecção ultrapassaram os limites estabelecidos, confirmando um surto de infecção por A. baumannii multirresistente. A frequência de mortalidade foi elevada (39%) e a análise multivariada mostrou que os fatores de risco relacionados foram presença de sepse e antibioticoterapia definitiva inapropriada. Foi verificado que 93,9% dos pacientes tiveram infecções por isolados multirresistentes (MDR) e 41,5% por isolados extensivamente resistente (XDR). 94,5% das 107 cepas recuperadas e testadas, recuperadas do HC-UFU, foi positiva para o gene blaOXA-23. Na etapa molecular, foram selecionadas 10 amostras clínicas de A. baumannii, obtidas de diferentes hospitais do estado de MG. Sete amostras (58,3%) foram positivas para o gene blaOXA-23 e uma (8,3%) foi positiva para o gene blaNDM-1. Estas 10 amostras, juntamente com duas amostras selecionadas do HC-UFU, foram tipadas por MLST, e observou-se disseminação clonal de sete STs e quatro complexos clonais (CC), com predominância do ST/CC79 bem como a identificação de dois STs novos, ST1465/CC216, e ST1466/CC79. Foi realizado o sequenciamento de genoma completo da cepa positiva para o gene blaNDM-1, o qual era carreado por um plasmídeo incomum (pAb17), cujo transposon Tn125 sofreu perda de genes. Além disso, a amostra possuía no cromossomo gene blaOXA-106, variante de blaOXA-51, além do gene blaADC-25 com ISAba1 upstream. Conclusões: O estudo evidenciou endemicidade de A. baumannii MDR no HC-UFU, com elevada frequência do gene blaOXA-23 nos isolados recuperados, além de maior risco de evolução para óbito em pacientes com infecções graves recebendo antibioticoterapia definitiva inapropriada. Também mostrou disseminação de diferentes STs de A. baumannii MDR no estado de Minas Gerais, com predominância do ST/CC79 e a identificação de dois novos STs, além da emergência do gene blaNDM-1 em A. baumannii em nosso estado. Introduction: The spread of Acinetobacter baumannii associated with the emergence of resistance genotypes to carbapenems is of great concern worldwide. Aims: To understand hospital epidemiology as well as the current dissemination of high-risk clones in clinical strains of A. baumannii resistant to carbapenems. Materials and methods: The study was conducted in two stages. First, an epidemiological study was conducted using a cohort of 489 patients with carbapenem-resistant A. baumannii infection from 2013 to 2017 hospitalized at Hospital de Clínicas (HC-UFU), considering the first episode. Secondly, a molecular study of samples recovered from HC-UFU was carried out, along with isolates of A. baumannii recovered from other hospitals in Minas Gerais (MG) state, were selected to be typed by the MLST sequencing technique (Multilocus Sequence Typing, Pasteur scheme) and, of these, the whole-genome of one strain was sequenced using an Illumina Next-Seq 500 paired-end reads (150 bp). Polymerase chain reaction (PCR) were used to detect the oxacillinase genes (blaOXA-51, blaOXA-23, blaOXA-24, blaOXA-58 e blaOXA-143) and other carbapenemases (blaNDM-1, blaKPC, blaIMP-1, blaVIM-1, blaTEM). Results: In the epidemiological study, an incidence of carbapenem-resistant A. baumannii infection of 0.7/1000 patient-days were found, with most patients with respiratory tract infections (54.7%), predominantly hospitalized in the intensive care (ICU). In November 2014, the infection rates exceeded the established limits, confirming an outbreak of multi-resistant A. baumannii infection. The frequency of mortality was high (39%) and the multivariate analysis showed that the related risk factors were the presence of sepsis and antimicrobial inappropriate therapy. It was found that 93.9% of the patients had infections with the multidrug resistant microorganism (MDR) and 41.5% with the extensively resistant microorganism (XDR). 94.5% of the 107 strains recovered and tested, recovered from the HC-UFU, were positive for the blaOXA-23 gene. On the molecular stage, 12 clinical strains of A. baumannii, obtained from different hospitals of MG state were selected. Seven strains (58.3%) were positive for the blaOXA-23 gene and one (8.3%) was positive for the blaNDM-1 gene. These 12 strains, along with two selected isolates from the HC-UFU, were typed by MLST, the result showed clonal dissemination of seven STs and four clonal complexes (CC), with predominance of ST/CC79 as well as the identification of two new STs, ST1465/CC216, and ST1466/CC79. Whole-genome sequencing of the positive sample for the blaNDM-1 gene was carried out, which was carried by an unusual plasmid (pAb17), in which some genes of the Tn125 transposon were lost. Besides, on the chromosome, the strain reported here presented blaOXA-106 gene, a variant of blaOXA-51 gene, and blaADC-25 with ISAba1 upstream. Conclusions: The study showed endemicity of A. baumannii MDR at HC-UFU, with a high frequency of the blaOXA-23 gene in recovered isolates, in addition to a higher risk of death in patients with severe infections receiving antimicrobial inappropriate definitive therapy. It also showed dissemination of different STs of A. baumannii MDR in the state of Minas Gerais, the predominance of ST/CC79, the identification of two new STs, in addition to the emergence of the blaNDM-1 gene in A. baumannii in MG. Tese (Doutorado)

Tese de Mestrado, Microbiologia Aplicada, 2021, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências Submitted by Cristina Manessiez (camanessiez@fc.ul.pt) on 2022-02-10T16:36:34Z No. of bitstreams: 1 TM_Iuri_Lopes.pdf: 2303366 bytes, checksum: 6b28dbfd08dd7dfe2797cf8e8cdada08 (MD5) Made available in DSpace on 2022-02-10T16:36:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TM_Iuri_Lopes.pdf: 2303366 bytes, checksum: 6b28dbfd08dd7dfe2797cf8e8cdada08 (MD5) Previous issue date: 2021

Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2020. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). A banana (Musa spp.) é uma das frutas mais importantes do mundo, base da alimentação familiar em diversos países, sendo uma relevante fonte nutricional, rica em carboidratos, fibras, vitaminas e minerais. Entretanto, as cultivares de maior interesse são suscetíveis ao ataque de fitopatógenos. A Sigatoka-amarela, causada pelo fungo Pseudocercospora musae, é uma das doenças mais destrutivas dessa cultura, resultando em perdas consideráveis na produção, afetando principalmente as cultivares do subgrupo Cavendish. A medida de controle mais eficiente é a criação de novas variedades resistentes ao patógeno, e a genômica pode ser uma grande aliada na descoberta de genes candidatos envolvidos em resistência, para que seja realizada sua introgressão em cultivares comerciais. O objetivo desse trabalho foi identificar e caracterizar os genes associados à resistência envolvidos na interação entre Musa acuminata e P. musae, a partir do RNA-seq de M. acuminata subsp. burmannica Calcutta 4. Para isso, folhas de bananeira do genótipo Calcutta 4 (genótipo resistente) e de M. acuminata cv. Cavendish Grande Naine (genótipo suscetível) foram inoculadas com uma suspensão de conídios de P. musae, e mantidas em câmara de crescimento sob condições controladas. O RNA total foliar foi extraído em dois tempos de coleta: 3 e 12 dias após a inoculação. O RNA-seq foi realizado via Illumina Hiseq 4000 e resultou em 325.264.847 reads, e um total de 30.613 genes foram mapeados contra o genoma de referência de M. acuminata ssp. malaccensis var. DH-Pahang. Após a realização das análises de bioinformática, 1.073 genes apresentaram expressão diferencial (DEGs) aos 3 DAI e 976 DEGs foram observados aos 12 DAI, ambos em relação ao controle não inoculado. Dentre estes, 612 genes estão potencialmente envolvidos em respostas de defesa em Calcutta 4, incluindo diversos genes que codificam para receptores PRR, proteínas PR, fatores de transcrição dos tipos WRKY, MYB e NAC, peroxidases, quitinases e genes de resistência (NRLs). A validação da expressão de 14 genes envolvidos nas respostas a estresse biótico identificados in silico foi realizada via RT-qPCR e demonstrou uma manutenção no padrão de expressão observado no RNA-seq. Foram identificados seis genes candidatos para serem introgredidos em Musa, os dois principais codificam um para quitinase e o outro para endoquitinase. Ambos apresentaram superexpressão aos 3 DAI em Calcutta 4 e repressão em Cavendish, sendo genes potencialmente envolvidos nas respostas iniciais de defesa do genótipo resistente ao patógeno, atuando na degradação de quitina, de forma a impedir o avanço do fungo na superfície foliar. Com isso, este estudo será de grande contribuição para a elucidação dos mecanismos de resistência em Musa e beneficiará futuros programas de melhoramento da espécie para a geração de novos genótipos resistentes. Banana (Musa spp.) is one of the world's most important monocotyledonous crops, providing a source of carbohydrates, fibre, vitamins and minerals, and contributing towards global food security. Whilst wild species are generally fertile, many commercial varieties are sterile. As a result of the limited genetic variation, such cultivars are frequently susceptible to pests and diseases. Sigatoka leaf spot, caused by the fungal pathogen Pseudocercospora musae, is one of the most destructive foliar diseases of Musa, which results in serious economic damage to cultivars in the important Cavendish subgroup, with reduced crop yield and fruit quality. Accessing the genomic information of disease resistant fertile wild genotypes of Musa can improve our understanding of resistance mechanisms and serve as a guide to develop disease resistant commercial cultivars, which is recognized as the most efficient strategy for disease control. The aim of this study was to identify and characterize genetic components of resistance to P. musae in Musa acuminata, using RNA-Seq technology. Leaf RNA samples were extracted from M. acuminata subsp. burmannica Calcutta 4 (resistant genotype) and M. acuminata cv. Cavendish Grande Naine (susceptible genotype) at 3 and 12 days after inoculation (DAI) with fungal conidiospores. Calcutta 4 samples were paired-end sequenced using lllumina HiSeq 4000 technology, which resulted in 325,264,847 reads. In the present study, 30,613 genes were accurately mapped against M. acuminata ssp. malaccensis var. DH-Pahang reference genome. A total of 1,073 differentially expressed genes (DEGs) were identified at 3 DAI, and 976 DEGs were identified at 12 DAI, in relation to non-inoculated controls. 612 DEGs are potentially involved in disease resistance and defense responses to the fungus, including PRR receptors, PR proteins, WRKY, MYB and NAC transcription factors, peroxidases, chitinases and resistance genes (NRLs). Of these, 14 were validated by RT-qPCR, demonstrating that the expression pattern tendencies, at each evaluated time point, were in broad agreement between RNA-Seq and RT-qPCR data for some of the analysed genes. Six candidate defense genes were identified and offer potential for use in development of Sigatoka leaf spot resistant cultivars. Chitinase and endochitinase genes were upregulated at 3 DAI only in the Calcutta 4 genotype, indicating its potential involvement in initial resistance responses to the pathogen, likely resulting in chitin degradation and fungal growth inhibition. DEGs identified as potentially involved in defense responses will contribute to the elucidation of disease resistance mechanisms in the species, benefiting breeding programs for the development of resistant cultivars.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2020. CNPq O feijão-caupi membro da família Fabaceae, pertencente ao gênero Vigna e espécie Vigna unguiculata. Seus grãos são usados principalmente na alimentação humana, possuem alto valor nutritivo, com grande quantidade de proteína (cerca de 23%), vitaminas, fibras e aminoácidos essenciais. O gênero Meloidogyne, conhecido como nematoide das galhas, compreende o maior grupo de fitonematoides, causando grandes perdas anuais mundialmente. O gênero é composto por aproximadamente 100 espécies com alto grau de polifagia, parasitando cerca de 2.000 espécies botânicas. O feijão-caupi é suscetível ao nematoide das galhas (NG) e a busca por genótipos promissores em resistência genética, se faz necessária para melhorar as condições de cultivo e de comercialização dos grãos. Atualmente são conhecidos alguns genes envolvidos na resistência genética para algumas espécies do gênero Meloidogyne, como os genes RK e RK2. Tendo em vista essa resistência já conhecida, o objetivo do presente trabalho foi conhecer os gêneros de fitonematoides que ocorrem em campos de cultivo de feijão-caupi nas principais regiões produtoras do Brasil, identificar a nível de espécie nematoides do gênero Meloidogyne, preparar e manter culturas puras das diferentes populações de Meloidogyne e seleção de fontes de resistência de feijão-caupi às espécies M. enterolobii e M. incognita. Para isso, foram feitas coletas em diversas regiões produtoras de feijão-caupi no Brasil e a identificação dos nematoides a nível de gênero foi feita com base em caracteres morfológicos, já para nível de espécies para o gênero Meloidogyne, a identificação foi feita através do padrão de esterase (enzima presente nos nematoides do gênero Meloidogyne). A seleção de genótipos contrastantes em resistência para as espécies Meloidogyne incognita e Meloidogyne enterolobii foi feita em experimento com delineamento inteiramente causalizado feito em vasos de um litro cada (27 genótipos, com 6 plantas para cada genótipo e 3 repetições no tempo). Após 15 dias da semeadura, as plantas foram inoculadas separadamente com 12.000 mil ovos e eventuais juvenis de cada espécie do nematoide por planta. Sessenta dias após a inoculação, foram estimados o fator de reprodução (FR), o índice de galhas (IG) e o número de ovos por grama de raiz (NOGR). Nesta seleção foi avaliado o Fator de Reprodução para cada planta separadamente, com o objetivo de determinar a suscetibilidade ou resistência dos acessos às duas espécies de nematoides. Os genótipos BRS Fradinho e BRS Milênio mostraram-se resistentes à M. enterolobii (FR≤ 1), já para M. incognita, BRS Caraguaçu, BRS Fradinho, BR 17 Gurguéia, BRS Itaim, BRS Imponente, BRS Milênio, BRS Novaera, BRS Pajeú e BRS Potengi se apresentaram como resistentes, as demais cultivares foram consideradas suscetíveis. Para M. javanica apenas BRS Imponente e BRS Milênio foram resistentes. A identificação de fontes comerciais de resistência às espécies prevalentes de NGR no Brasil fornece uma contribuição importante para a expansão contínua do cultivo de feijão- caupi no país, que, como uma cultura nutricionalmente importante, oferece considerável importância à segurança alimentar no século XXI. Cowpea is a member of the Fabaceae, belonging to the genus Vigna and species Vigna unguiculata. This legume plant represents an important source of protein (about 23%), essential amino acids, vitamins and fibers, with beans used mainly for human consumption, given the high nutritional value of the crop. The genus Meloidogyne, known as the root knot nematode (RKN), comprises the largest group of phytonematodes, causing large annual losses worldwide. The genus is composed of approximately 100 species with a high degree of polyphagy, parasitizing around 2,000 botanical species. Commercial cowpea is susceptible to RKN species, with the identification of sources of genetic resistance necessary to improve cultivation and commercialization of the crop. A limited number of dominant genes conferring resistance to certain species of the genus Meloidogyne have been identified in cowpea, such as the genes RK and RK2, with introgression into commercial materials in breeding programs in other producing countries. Given such potential resistance in cowpea, the objective of the present work was to identify sources of resistance to the prevalent Meloidogyne species in Brazil. Phytonematode genera occurring in cowpea across the main production areas were identified at the genus level on the basis of morphological characters, whereas for species level identification for the genus Meloidogyne, identification was made on the basis of standard esterase enzyme profile. Cowpea germplasm collections were made across several producing regions in Brazil. The selection of contrasting resistant genotypes to the RKN species Meloidogyne incognita and Meloidogyne enterolobii, identified as predominant species, was carried out under greenhouse conditions following a completely randomized design experiment. A total of 27 genotypes were evaluated, with 6 plants employed for each genotype and 3 repetitions for each evaluated time point. Fifteen days after planting, each seedling plant was separately inoculated with 12,000 eggs of each nematode species. Sixty days after inoculation (DAI), the reproduction factor (RF), the gall index (GI) and the number of eggs per gram of root (NEGR) were estimated. The genotypes BRS Fradinho and BRS Milênio were identified as resistant to M. enterolobii (FR≤ 1), whereas for M. incognita, the genotypes BRS Caraguaçu, BRS Fradinho, BR 17 Gurguéia, BRS Itaim, BRS Imponente, BRS Milênio, BRS Novaera, BRS Pajeú and BRS Potengi displayed resistance, with all other genotypes screened considered susceptible. For M. javanica only BRS Imponente and BRS Milênio displayed resistance. The identification of commercial sources of resistance to prevalent RKN species in Brazil provides an important contribution to the continued expansion of cowpea cultivation in the country, which, as a nutritionally important crop, offers considerable importance in food security for the 21st Century. Key words: Meloidogyne enterolobii, Meloidogyne incognita, Meloidogyne javanica, Vigna unguiculata, resistance genes, root knot nematode.

[SPA] En los invernaderos de pimiento del Campo de Cartagena (Murcia) Meloidogyne incognita está ampliamente distribuido y tras la eliminación del bromuro de metilo, se ha convertido en un problema emergente en más del 40% de los invernaderos. El uso de porta-injertos resistentes ha demostrado ser una técnica viable para lidiar con Meloidogyne incognita en varios cultivos (tomate, melón, sandía, etc.). Sin embargo, se ha investigado poco acerca del efecto fisiológico y nutricional del pimiento cultivado en invernadero en condiciones de clima mediterráneo. Por lo tanto, estudiamos una variedad susceptible (Gacela) injertada en porta-injertos resistentes (C19, C25 y RT17), y la comparamos con las plantas no injertadas y autoinjertadas (GAL). Los fenoles totales y carotenoides se vieron afectados significativamente, al igual que el perfil de aminoácidos. Estos resultados proporcionan nuevos conocimientos en los rasgos que pueden identificar porta-injertos resistentes a nematodos, y por lo tanto nuevas herramientas para inducir resistencia, mientras que evitamos el uso de desinfectantes de suelo. [ENG] In the pepper greenhouses of Campo de Cartagena (Murcia) Meloidogyne incognita is widely distributed and after the elimination of methyl bromide, it has become an emerging problem in more than 40% of greenhouses. The use of resistant rootstocks has proved to be a viable technique for dealing with Meloidogyne incognita in several crops (tomato, melon, watermelon, etc.). However, little research has been done on the physiological and nutritional effect of pepper grown in greenhouses under Mediterranean climate conditions. Therefore, we studied a susceptible variety (Gacela) grafted on resistant rootstocks (C19, C25 and RT17), and compared it with non-grafted and autografted (GAL) plants. Total phenols and carotenoids were significantly affected, as was the amino acid profile. These results provide new insights into traits that can identify nematode-resistant rootstocks, and therefore new tools to induce resistance, while avoiding the use of soil disinfectants.

El uso excesivo e inadecuado de antibióticos en la acuicultura ha favorecido la aparición y diseminación de la resistencia antimicrobiana en el ambiente acuático. En el Perú la industria langostinera no cuenta con estudios de línea base ni un plan de vigilancia de la resistencia antimicrobiana en las bacterias del género Vibrio, microorganismos asociados a una serie de enfermedades y que son una de las principales causas por las que se medica el alimento en la crianza de langostinos. Este estudio estuvo dirigido a determinar los determinantes genéticos que confieren resistencia a los principales antibióticos utilizados para combatir bacterias del genero Vibrio y crear puntos de corte epidemiológicos para facilitar la vigilancia de la resistencia a antimicrobianos. Para esto se utilizaron cepas de Vibrio spp. aisladas por el laboratorio de la oficina desconcentrada de SANIPES en Tumbes entre los meses de octubre (2017) y julio (2018) y fueron sometidas a pruebas de difusión en agar y PCR. El 76.46% (91/119) de las cepas estudiadas mostro resistencia a ampicilina, 35.29% (42/119) a tetraciclina y oxitetraciclina, 0.84% (1/119) a trimetropin/sulfametoxazol, 0.84% (1/119) a enrofloxacina; ninguna de las muestras estudiadas mostró resistencia a cloranfenicol. Se lograron detectar los genes tet(A) en el 26.19% (11/42) de las cepas resistentes a tetraciclina y tet(B) en el 69.04% (29/42) de las mismas. El análisis NRI permitió establecer puntos de corte epidemiológicos que identificaron cepas portadoras de genes de resistencia contra tetraciclinas.

[ES] En los últimos años se han incrementado los estudios de resistencias bacterianas a los antibióticos debido a la desmesurada utilización que ha tenido lugar en la producción avícola. Por ello, en este estudio se realizará la investigación de las resistencias a antibióticos de cepas de Enterococcus spp., aislados de productos avícolas que se comercializan para consumo humano. El perfil fenotípico de resistencia se llevará a cabo mediante antibiograma en medio de cultivo sólido, en el cual se analizará la sensibilidad o resistencia que presentan las cepas de Enterococcus spp. analizadas a 8 antibióticos diferentes, para obtener el porcentaje o la tasa de cepas multirresistentes. Por otro lado, el perfil genotípico se realizará mediante dos tipos diferentes de PCR, una simple y una múltiple, de los principales genes involucrados en la resistencia para comprobar si las cepas de Enterococcus spp. analizadas poseen el gen en cuestión y ver si son capaces de expresarlo o no, puesto que, en algunos casos, sí que poseen el gen que se busca, pero no son capaces de expresarlo., [EN] In recent years, studies of bacterial resistance to antibiotics have increased due to the excessive use that has taken place in poultry production. Therefore, in this study will be carried out the investigation of the resistances to antibiotics of strains of Enterococcus spp, isolated of poultry products destined for human consumption. The phenotypic profile of resistance is carried out by antibiogram in solid culture medium, in which the sensitivity or resistance of Enterococcus spp. strains to 8 different antibiotics will be analyzed, to obtain the percentage or rate of multiresistant strains. On the other hand, the Genotypic profile will be done using two different types of PCR, one single and one multiple, of the main genes involved in resistance to check if strains of Enterococcus spp. analysed possess the gene in question and see if they are able to express it or not, since, in some cases, they do possess the gene they are looking for, but they are not able to express it.

Relatório de Estágio do Mestrado Integrado em Ciências Farmacêuticas apresentado à Faculdade de Farmácia Os antibióticos apareceram no século passado e, aquando do seu aparecimento,revolucionaram a medicina no tratamento das infeções bacterianas, que era a principal causade morte até então. No entanto, com o aparecimento dos antibióticos, depressa as bactériasdesenvolveram mecanismos para se defender dos efeitos dos mesmos, surgindo assim umaameaça para saúde humana a nível mundial, que é a resistência aos antibióticos. Desde então,muitos estudos têm sido feitos para tentar perceber se a origem da resistência se deve aocomportamento de risco do ser humano, a processos naturais ou a ambos.O resistoma, que diz respeito à coleção de todos os genes que codificam resistênciaaos antibióticos pode ser designado de resistoma natural, se resulta dos mecanismos de defesanaturais das bactérias produtoras de antibióticos ou, de resistoma contaminante, se resultadas atividades humanas. Da mesma forma, a resistência pode ser dividida em resistênciaintrínseca, quando diz respeito à resistência desenvolvida pelas bactérias para sobreviver aosantibióticos produzidos por elas próprias, ou em resistência adquirida, quando se refere abactérias que eram suscetíveis ao antibióticos mas que devido a alterações estruturais e/oubioquímicas na célula, passaram a apresentar resistência ao antibiótico.As bactérias podem apresentar resistência aos antibióticos recorrendo a váriosmecanismos, que podemos dividir em: alteração enzimática do antibiótico, diminuição dapenetração e efluxo de antibióticos, alterações no local alvo do antibiótico e, processos deadaptação celular.No estudo da resistência aos antibióticos, devemos ter em conta os maioresreservatórios e fontes de genes de resistência aos antibióticos, de bactérias e de antibióticos,como são, por exemplo, o solo, a pecuária, as Estações de tratamento de água residuais, oshospitais e o ser humano. Para além disso, devemos também ter em conta as formas detransmissão da resistência aos antibióticos para o ser humano. Ter a perceção destes pontosé fulcral para que seja possível começar a desenvolver estratégias tanto a nível profissional eclínico, como a nível científico e farmacológico para controlar a resistência aos antibióticos. Antibiotics emerged in the last century and, upon their forthcoming, theyrevolutionized medicine in the treatment of bacterial infections, the leading cause of deathuntil then. Nevertheless, with the emergence of antibiotics, bacteria soon developed defensemechanisms against their effects, therefore emerging a threat to human health worldwide –antibiotic resistance. From then on, multiple studies have been carried out to figure out if theorigin of resistance is due to human risk behaviour, natural processes or both.The resistome, which refers to the collection of all genes encoding antibiotic resistance,may be referred to as natural resistome if resulting from natural defense mechanisms ofantibiotic-producing bacteria or as contaminating resistome if resulting from human activities.Similarly, resistance can be divided into intrinsic resistance, when it comes to the resistancedeveloped by bacteria to survive the antibiotics they produce themselves, or into acquiredresistance, when it refers to bacteria susceptible to antibiotics that, due to structural and/orbiochemical structural changes in the cell began to show antibiotic resistance.Bacteria may be resistant to antibiotics using several mechanisms, which can be dividedinto: antibiotic’s enzymatic alteration, antibiotic’s decreased penetration and efflux, changes inthe target site of the antibiotic and cellular adaptation processes.In the study of antibiotic resistance we should take into account the largest reservoirsand sources of antibiotic resistance genes, of bacteria and antibiotics, such as soil, livestock,wastewater treatment plants, hospitals and human being himself.Furthermore, we must also take into account the ways antibiotic resistance istransmitted to humans. Understanding these points is crucial to start developing professionaland clinical, as well as scientific and pharmacological strategies to control antibiotic resistance.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) The molecular factors involved in the coffee’s resistance to rust and other diseases have not been completely known, but related projects have been developed since the last century. One of the main problems that make difficult to identify these factors is the lack of a stable version of the Coffea arabica genome. The organization World Coffee Research (WCR) recently made available its version of the C. arabica genome made out of Next Generation Sequencing (NGS) technology. It is known that the pathogenic relations of rust and coffee include effector proteins interacting with the plant’s NBS-LRR proteins, which activate its immune response, normally resulting on a Hypersensitivity Response (HR). The coffee’s resistance gene SH3 codifies a protein similar to the class Coiled Coil-NBS-LRR and the plants that include that gene show a vertical resistance to rust. Looking for factors similar to gene SH3 could lead to new resistance factors able to be used in the development of new coffee varieties with vertical resistance to rust. Through this research it was possible to identify sequences of protein exclusively present in genomes of the Coffea plants, as well as features differentially present in sequences of Arabica and robusta coffee. It was also possible to identify the chromosome localization of the identified sequences. Finally, the results of this research allowed classifying and systematizing all the candidate proteins to use them in coffee genetic improvement programs. Os fatores moleculares envolvidos na resistência a ferrugem do café e outras doenças ainda não são totalmente conhecidos, mas os projetos relacionados com o tema vêm sendo feitos desde o século passado. Um dos principais problemas que dificultam a identificação destes fatores é a falta de uma versão estável do genoma do Coffea arabica. Recentemente, o consórcio World Coffee Research (WCR) liberou a sua versão do genoma de C. arabica feito com tecnologia de Sequenciamento de Nova Geração (NGS). É conhecido que as relações patogênicas da Ferrugem e o Café têm proteínas efetoras que interagem com proteínas do tipo NBS-LRR da planta. Estas ativam a resposta imunitária da planta, o que resulta normalmente em Reações de Hipersensibilidade (HR). O gene de resistência de café SH3 codifica uma proteína similar à classe Coiled Coil-NBS-LRR e, sabe-se que as plantas que contêm esse gene apresentam resistência vertical à ferrugem. A procura de fatores similares ao gene SH3 poderia prover novos fatores de resistência que possam ser utilizados no desenvolvimento de novas variedades de café com resistência vertical para ferrugem. Neste estudo, foi possível identificar de proteínas presentes exclusivamente em genomas de plantas do gênero Coffea, assim como motivos presente exclusivamente em sequências de café arábico e robusta. Também foi possível identificar a localização cromossômica das sequencias identificadas. Finalmente, os resultados deste estudo conseguiram classificar e fazer anotações de todas as proteínas candidatas com o objetivo de utiliza-las em programas de melhoramento genético de café. CNPq: 132772/2017-5

Tese de mestrado em Bioinformática e Biologia Computacional, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019 Submitted by Teresa Boa (tdboa@fc.ul.pt) on 2019-12-19T10:50:46Z No. of bitstreams: 1 ulfc125731_tm_Célia_Domingues.pdf: 5512133 bytes, checksum: bfd000d2631c7876fd87ced355be8bfd (MD5) Made available in DSpace on 2019-12-19T10:51:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ulfc125731_tm_Célia_Domingues.pdf: 5512133 bytes, checksum: bfd000d2631c7876fd87ced355be8bfd (MD5) Previous issue date: 2019

[ES] El uso incontrolado de antimicrobianos de amplio espectro para el tratamiento de ciertas patologías en el sector avícola, ha dado lugar a la aparición de cepas multirresistentes de Escherichia coli en la industria alimentaria. En el presente estudio, se evaluó el perfil de resistencia a nivel fenotípico de un total de 114 cepas de E. coli aisladas a partir de 30 muestras de pollo procedentes de trece comercios del este de España, para ello se empleó la prueba de susceptibilidad agar-difusión en discos, en la cual se utilizaron ocho antimicrobianos distintos de interés clínico. De las cepas aisladas, se seleccionaron 58 según su patrón de resistencias, para completar este perfil mediante el estudio por PCR de los genes involucrados en las resistencias a dos familias antimicrobianas ampliamente utilizadas, las tetraciclinas y los ß-lactámicos. Los resultados muestran un ratio de resistencia elevado (50-70%) para el ácido nalidíxico, resistencia moderada (30-50%) para la tetraciclina y la ampicilina, y por último, resistencia baja o muy baja (¿10%) para el ciprofloxacino, la gentamicina, el cloranfenicol, la cefotaxima y la ceftriaxona. Asimismo, se detectaron 14 patrones de resistencia diferentes, sin embargo, solo un 27,19% de los aislamientos mostraron un fenotipo con multirresistencia a 3 y 4 familias de antibióticos. Los resultados genéticos muestran que el 100% de las cepas que presentaban un fenotipo de resistencia a tetraciclinas contenían al menos en su genotipo un gen de resistencia tet (A) o tet (B). En relación a la ampicilina (ß-lactámicos), en el 100% de aislamientos resistentes se detectó el gen blaTEM., [EN] The uncontrolled use of broad-spectrum antimicrobials for the treatment of certain pathologies in the poultry sector has resulted in the emergence of multi-resistant strains of Escherichia coli in the food industry. In the present study, the phenotypic resistance profile of a total of 114 strains of E. coli isolated from 30 chicken samples from thirteen stores in eastern Spain was evaluated, for this purpose the agar-diffusion susceptibility test was used, in which eight different antimicrobials of clinical interest were used. Of the isolated strains, 58 were selected according to their resistance pattern to complete this profile by PCR study of the genes involved in resistance to two widely used antimicrobial families, tetracyclines and ß-lactams. The results show a high resistance ratio (50-70%) for nalidixic acid, moderate resistance (30-50%) for tetracycline and ampicillin, and finally, low or very low resistance (¿10%) for ciprofloxacin, gentamicin, chloramphenicol, cefotaxime and ceftriaxone. In addition, 14 different resistance patterns were detected, however, only 27.19% of the isolates showed a phenotype with multi-resistance to 3 and 4 antibiotic families. Genetic results show that 100% of the strains with a tetracycline resistance phenotype contained at least one tet (A) or tet (B) resistance gene in their genotype. In relation to ampicillin (ß-lactamic), the blaTEM gene was detected in 100% of resistant isolates., [CA] L'ús incontrolat d'antimicrobians d'ampli espectre per al tractament de certes patologies en el sector avícola, ha donat lloc a l'aparició de ceps multiresistents d'Escherichia coli en la indústria alimentària. En el present estudi, es va avaluar el perfil de resistència fenotípica d'un total de 114 ceps d'E. coli aïllades a partir de 30 mostres de pollastre procedents de tretze comerços de l'est d'Espanya, per a dur-ho a terme, es va emprar la prova de susceptibilitat agar-difusió en discs, en la qual es van utilitzar huit antimicrobians diferents d'interés clínic. Dels ceps aïllades, es van seleccionar 58 segons el seu patró de resistències per així, poder completar el perfil per mitjà de l'estudi per PCR dels gens involucrats en les resistències a dues famílies antimicrobianes àmpliament utilitzades, les tetraciclines i els β-lactams. Els resultats mostren un radi de resistència elevat (50-70%) per a l'àcid nalidíxic, resistència moderada (30-50%) per a la tetraciclina i l'ampicil·lina, i finalment, resistència baixa o molt baixa (≤10%) per al ciprofloxacina, la gentamicina, el cloramfenicol, la cefotaxima i la ceftriaxona. Així mateix, es van detectar 14 patrons de resistència diferents, no obstant això, només un 27,19% dels aïllaments van mostrar un fenotip amb multiresistencia a 3 i 4 famílies d'antibiòtics. Els resultats genètics mostren que el 100% dels ceps que presentaven un fenotip de resistència a tetraciclines contenien almenys en el seu genotip un gen de resistència tet (A) o tet (B). Respecte a l'ampicil·lina (β-lactams), en el 100% d'aïllaments resistents es va detectar el gen blaTEM.

Las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) son ambientes ideales para la recombinación de genes de resistencia a antibióticos (GRA) entre bacterias: colectan heces de miles de personas y las mezclan bajo condiciones que promueven el crecimiento bacteriano para convertir materia orgánica en inorgánica, usualmente en presencia de antibióticos de uso clínico y veterinario. Las aguas tratadas son descargadas en ríos y océanos o utilizados para la irrigación de cultivos y áreas verdes en la ciudad, promoviendo la reintroducción de bacterias resistentes y GRAs en el ambiente y en poblaciones humanas. Es así como los microbiomas de aguas residuales se convierten en potenciales reservorios de GRAs disponibles para patógenos humanos. Entre 2013 y 2015, realizamos muestreos mensuales de aguas pre y post-tratamiento de una PTAR de Lima que procesa residuos de casi un millón de habitantes. Las muestras fueron caracterizadas mediante ensayos metagenómicos y bioinformáticos para evaluar los cambios en composición microbiana y genes de resistencia de estos microbiomas durante el proceso de tratamiento. Observamos altos niveles de resistencia en bacterias cultivadas. Los microbiomas de aguas sin tratar fueron un 30%- 50% de origen fecal humano, y su composición se modifica drásticamente durante el proceso de tratamiento. Varias especies de bacterias resistentes y GRAs sobreviven este proceso, presentando evidencia de recombinación entre distintos ambientes. Nuestros resultados indican que bacterias multidrogorresistentes y son constantemente introducidas en la comunidad mediante el uso de aguas tratadas, y que la metagenómica es una herramienta útil para monitorear la eficiencia de las PTAR a nivel global. Este trabajo fue la tesis doctoral del Pablo Tsukayama en la Universidad de Washington en St. Louis (2011-2015). Fue publicado en la revista Nature en 2016 (DOI: 10.1038/nature17672). Fue presentado en la Conferencia Anual de la Sociedad Americana de Microbiología (ASM) en New Orleans, EE. UU., en 2017 2019-09-05

The study aimed to identify Staphylococcus spp with phenotypes and genotypes of methicillin resistance, as well as to identify variants of the coa + gene polymorphism in S. aureus. In total, 97 strains of Staphylococcus spp isolated from chickens were used and antibiograms and multiplex PCR, conventional PCR and sequencing tests were carried out. The phenotypic results indicate the presence of resistance to 2 MRSA and 26 SCN resistant to methicillin (cefoxitin) and 2 S. aureus and 67 SCN with presumed resistance to methicillin (oxacillin) in the antibiograms. Using PCR, the mecA gene responsible for methicillin resistance was identified in 24 strains: 2 MRSA and 22 SCNRM. In addition, 4 S. aureus genotypes with variants of the coagulase gene polymorphism were identified. The results suggest a constant genetic activity, the appearance of clones and the expression of genes for resistance to the main antibiotics faced by Staphylococcus spp., El estudio tuvo como objetivo identificar Staphylococcus spp con fenotipos y genotipos de resistencia a meticilina, así como identificar variantes del polimorfismo del gen coa + en S. aureus. Se utilizaron 97 cepas de Staphylococcus spp aislados de pollos y se hicieron antibiogramas y pruebas de PCR multiplex, PCR convencional y secuenciamiento. Los resultados fenotípicos indican la presencia de resistencia a 2 SARM y 26 SCN resistentes a meticilina (cefoxitina) y 2 S. aureus y 67 SCN con presunta resistencia a meticilina (oxacilina) en las pruebas de antibiograma. Mediante PCR se identificó el gen mecA responsable de la resistencia a meticilina en 24 cepas: 2 SARM y 22 SCNRM y se identificaron cuatro genotipos de S. aureus con variantes del polimorfismo del gen coagulasa. Los resultados sugieren una actividad genética constante, la aparición de clones y la expresión de genes para la resistencia a los principales antibióticos que enfrentan Staphylococcus spp.