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Tipo: Tese
Título: Isolamento, caracterização e genômica comparativa de patógenos de mastite bovina
Isolation, characterization, and comparative genomics of bovine mastitis pathogens
Autor(es): Silva, Danielle Mendes
Abstract: A mastite bovina é considerada por muitos autores a principal doença do rebanho leiteiro. Staphylococcus aureus e Streptococcus agalactiae são patógenos contagiosos comumente associados à forma subclínica e persistente da doença. A caracterização de estirpes em circulação nos rebanhos é de extrema importância na definição de estratégias de manejo para o controle da doença e de marcadores de prognóstico da mastite. No capítulo 1, 175 amostras positivas para o teste California Mastitis (CMT) foram coletadas de vacas holandesas e análises microbiológicas revelaram a presença de S. agalactiae em 34,2% das amostras. Em 36% das amostras foi observado o crescimento de bactérias pertencentes a outros grupos, em especial com S. aureus. A tipagem de S. agalactiae pela metodologia multilocus de repetições em tandem de número variável (MLVA) revelou seis genótipos (SagT1-T6), sendo SagT1 o mais prevalente no rebanho e também o mais frequentemente isolado de infecções mistas com S. aureus. Os isolados de S. agalactiae foram fortes produtores de biofilme in vitro e produziram hemólise do tipo beta. A análise de virulência dos isolados em larvas de Galleria mellonella definiu os tipos SagT3 e SagT1 como os mais e menos virulentos, respectivamente. Porém, dois isolados pertencentes a esses tipos não invadiram nem apresentaram efeito citotóxico em células epiteliais bovinas MAC-T. No capítulo 2, genomas de quatro estirpes de S. aureus causadoras de mastite subclínica, sendo SAU302 e SAU1364 isoladas de infecções persistentes e SAU170 e SAU1269 de infecções não persistentes, foram sequenciados. Uma grande conservação foi encontrada entre os genomas, como tamanho médio de 2,6 Mb, 32,8% de conteúdo GC e 2589 CDS. A tipagem por MLST classificou SAU170, SAU302, e SAU1364 como ST126, um tipo frequentemente encontrado em rebanhos brasileiros, e SAU1269, como ST1, associado a infecções humanas e bovinas. A comparação entre os genomas sequenciados e uma referência construída com genomas de dois isolados de mastite bovina, revelou uma identidade maior que 90% para a maioria dos genes anotados. A análise filogenética dos isolados sequenciados agrupou em ramos separados isolados de diferentes manifestações, sugerindo que algumas das particularidades compartilhadas entre isolados podem estar relacionados à persistência das infecções causadas por eles. A análise de polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) mostrou SNPs em genes relacionados à adesão das células bacterianas ao hospedeiro e na sequência de agrC, proteína receptora do sinal de quorum-sensing em S. aureus, alguns deles importantes para estrutura da proteína.
Bovine mastitis is considered the main disease of the dairy herd. Staphylococcus aureus and Streptococcus agalactiae are contagious pathogens commonly associated with subclinical and persistent form of the disease. The characterization of circulating strains in herds is of utmost importance to define management strategies to the control of the disease and to identify mastitis prognostic markers. In the first chapter, 175 milk samples positive for the California Mastitis Test (CMT) were collected from Holstein cows and microbiological analyzes revealed the presence of S. agalactiae in 34.2% of samples. The growth of bacteria belonging to other groups, in particular S. aureus, was seen in 36% of the milk samples. Multilocus variable-number tandem repeat analysis (MLVA) revealed the presence of six genotypes (SagT1-T6) of S. agalactiae in the herd with SagT1 being the most prevalent and also the most frequently isolated from mixed infections with S. aureus. S. agalactiae isolates were beta-hemolytic and strong in vitro biofilm producers. Virulence analysis in Galleria mellonella larvae defined the SagT3 and SagT1 types as the most and the less virulent, respectively. However, invasion and cytotoxicity in MAC-T cells did not reveal any difference between them. In Chapter 2, the genomes of four strains of Staphylococcus aureus causing subclinical mastitis, SAU302 and SAU1364 isolated from persistent infections and SAU170 and SAU1269 from non-persistent infections, were sequenced. A major conservation was found among them like the average size (2.6 Mb), the GC content (32.8%), and the CDS (2589). Multilocus Sequencing typing classified SAU170, SAU302 and SAU1364 as ST126, a type often found in Brazilian herds, while SAU1269 was classified as ST1, commonly associated with human and bovine infections. Comparative analyses with the genome of S. aureus RF122, a strain that causes severe mastitis, showed more than 90% of identity with annotated genes. Phylogenetic analysis grouped the sequenced genomes into separate branches suggesting that some of the characteristics shared between the isolates can be related to the persistence of infections. Single nucleotide polymorphisms (SNP) were found in genes related to bacterial adhesion and in agrC that codes for a receptor protein involved in quorum-sensing signaling in S. aureus, some of them important for protein structure.
Palavras-chave: Bovino - Doenças
Mastite bovina
Bactérias patogênicas
Streptococcus agalactiae
Staphylococcus aureus
Genômica
CNPq: Biologia Molecular
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Citação: SILVA, Danielle Mendes. Isolamento, caracterização e genômica comparativa de patógenos de mastite bovina. 2016. 89 f. Tese (Doutorado em Bioquímica Aplicada) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2016.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/7819
Data do documento: 29-Fev-2016
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