Comparison of rRNA-based reverse transcription PCR and rDNA-based PCR for the detection of streptococci in root canal infections

Abstract Objective The rDNA-based method is unable to distinguish between alive and dead cells. Alternatively, bacterial viability can be assessed by molecular methods based on ribosomal RNA (rRNA). Therefore, this study aimed to detect viable streptococci in root canal samples using rRNA-based reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), compared to an rDNA-based PCR assay. Methodology Microbiological root canal samples were obtained from 32 teeth with primary endodontic infections before (S1) and after chemomechanical preparation (S2), and after removal of intracanal medication (S3). RNA and DNA were extracted, and complementary DNA (cDNA) was synthesized from RNA using RT reaction. cDNA and genomic DNA were subjected to PCR with primers complementary to the 16S rRNA sequences of Streptococcus spp. McNemar's test was used to compare the detection rate of both assays (P<0.05). Results Streptococci were detected in 28.12% (9/32) and 37.5% (12/32) of S1 samples using rRNA- and rDNA-based PCR assays, respectively. In contrast, they were detected in only 6.25% (2/32) of S2 samples using rRNA-based RT-PCR, compared to 15.62% (5/32) using rDNA-based PCR. Finally, in S3 samples, streptococci were not detected by rRNA, whereas rDNA-based PCR still detected the bacteria in 12.5% (4/32) of the samples. The total number of PCR-positive reactions in the rDNA-based PCR was higher than in the rRNA-based assay (P<0.05). Conclusions The rRNA-based RT-PCR showed a lower detection rate of streptococci when compared to the rDNA-based PCR, suggesting that the latter may have detected dead cells of streptococci in root canal samples.

Efeito da irrigação ultrassônica e da medicação intracanal com hidróxido de cálcio na quantidade e no metabolismo de bactérias que persistiram após o preparo dos canais radiculares de dentes com periodontite apical / Effect of ultrasonic irrigation and calcium hydroxide intracanal medication on the levels and metabolism of bacteria that persisted after root canal preparation of teeth with apical periodontitis

Estudos moleculares ressaltam as limitações do protocolo endodôntico tradicional em eliminar bactérias dos canais radiculares. Apesar do preparo químico-cirúrgico (PQC) promover uma drástica redução bacteriana, muitos canais continuam infectados após essa etapa do tratamento. Dessa forma, estudos apontam para a necessidade de complementação técnica para potencializar a desinfecção dos canais radiculares após o PQC. Assim, o objetivo deste estudo clínico foi avaliar, por métodos moleculares baseados em DNA e RNA, o efeito dos métodos complementares ao preparo na desinfecção dos canais radiculares. Coletas microbiológicas dos canais de 20 dentes unirradiculares com periodontite apical foram feitas em diferentes etapas do tratamento endodôntico: previamente ao preparo (S1); após o PQC realizado com sistema Reciproc associado à irrigação com NaOCl 2,5% (S2); após a irrigação ultrassônica passiva, denominada PUI (S3); e após a medicação intracanal à base de hidróxido de cálcio (S4). As amostras foram submetidas à extração de DNA e RNA. O RNA foi submetido à reação de transcrição reversa (RT-PCR) para confecção da fita dupla de DNA complementar (cDNA). DNA e cDNA foram submetidos a reações de qPCR, com iniciadores universais para a região 16S rRNA do domínio Bacteria. A atividade metabólica das bactérias foi verificada através da relação entre os níveis de rRNA e rDNA determinados pelos ensaios de qPCR. Os dados foram analisados pelo teste de Wilcoxon para amostras pareadas (p < 0,05). As amostras S1 dos 20 casos apresentaram altos níveis de rDNA (mediana: 1,25 x 105, intervalo 1,83 x 104 - 9,2 x 106) e rRNA bacteriano (mediana: 5,47 x 105, intervalo 7,8 x 104 - 5,95 x 107). Dezessete canais (85%) apresentaram reações qPCR positivas para rDNA nas amostras pós-preparo (S2). A redução de rDNA após o preparo foi estatisticamente significativa (p = 0,0003), com mediana de 2,5 x 104 (intervalo 2,26 x 103 - 9,52 x 104) cópias de rDNA em S2. Por sua vez, os níveis de rRNA (mediana: 7,84 x 104, intervalo 2,91 x 103 - 1,09 x 106) foram maiores que os níveis de rDNA (p = 0,01), sugerindo que essas bactérias estavam metabolicamente ativas em S2. Após a PUI, o número de amostras S3 com resultados positivos para rDNA caiu para 12, representando uma redução significativa em relação às amostras S2 (p = 0,008). Além disso, a PUI promoveu uma redução significativa dos níveis de rDNA (mediana 2,94 x 103, intervalo 2,70 x 103 - 1,09 x 105) em relação à amostras S2 (p = 0,01). Na análise baseada em rRNA, os níveis em S3 (mediana: 03 x 104, intervalo 1,82 x 103 - 1,39 x 105) não apresentaram diferença significativa em comparação aos níveis de rDNA (p = 0,07), sugerindo que houve uma redução do metabolismo bacteriano após a PUI. Em S4, o número de casos positivos para rDNA bacteriano (n = 13) e os níveis de rDNA (mediana: 3,73 x 104, intervalo 1,98 x 103 - 3,21 x 105) foram ligeiramente maiores quando comparados aos valores das amostras S3, porém sem diferenças significativas. Entretanto, os níveis de rRNA (mediana: 1,08 x 105, intervalo 3,41 x 103 - 1,60 x 106) foram maiores que os de rDNA (p = 0,02) nas amostras S4, sugerindo que as bactérias retomaram sua atividade metabólica apesar do uso da medicação intracanal. Portanto, foi possível concluir que a irrigação ultrassônica passiva contribuiu para a desinfecção dos canais radiculares, promovendo uma redução do número e do metabolismo de bactérias. Por outro lado, as bactérias persistiram ativas nos canais radiculares após o uso do hidróxido de cálcio como medicação intracanal em dentes com periodontite apical.

Antimycobacterial activity of a Brevibacillus Laterosporus strain isolated from a moroccan soil

The treatment of tuberculosis has become more difficult with the worldwide spread of multidrug-resistant (MDR) and extensively drug-resistant (XDR) strains of Mycobacterium tuberculosis. Moreover, the prevalence of human disease caused by atypical mycobacteria has also increased in the past two decades and has further complicated the problem of the treatment of mycobacterial infections. It is therefore urgent to develop new highly active molecules against these bacteria. The present study reports the isolation from a Moroccan soil of a Bacillus strain that exhibits an important antimycobacterial activity. The strain was identified as Brevibacillus laterosporus using DNA sequencing of the 16S ribosomal RNA gene. The antimycobacterial activity was assigned to a substance with a protein nature. This nature was revealed using a liquid-liquid extraction with organic solvents, precipitation with ammonium sulfate and treatment with a protease. This study suggested the identification and the characterization of this active metabolite enabling therapeutic investigations further.

Caracterização funcional da proteína Cwc24p de Saccharomyces cerevisiae / Functional characterization of Cwc24p in Saccharomyces cerevisiae

Em eucariotos, a formação das subunidades ribossomais envolve múltiplos fatores, responsáveis pelas etapas de maturação dos rRNAs e por sua associação a proteínas ribossomais. A via de processamento de pré-rRNA é bastante complexa e inclui várias etapas de modificação de nucleotídeos e clivagens endo- e exonucleolíticas. As modificações de nucleotídeos são dirigidas por snoRNPs, formados por snoRNAs e proteínas, que são divididos em duas classes gerais, de box H/ACA (pseudouridilação) e de box C/O (metilação). Dentre os snoRNP de box C/D esta o U3, que embora apresente as sequências características e se associe a proteínas desse grupo de snoRNPs, não dirige metilações no rRNA, mas sim as clivagens iniciais no pré-rRNA 35S. O snoRNA U3 de Saccharomyces cerevisiae é codificado por dois genes que contêm introns, snR17A e snR17B. Embora a via de montagem do snoRNP U3 ainda não tenha sido determinada com precisão, sabe-se que algumas proteínas do core de box C/O ligam-se ao pré-snoRNA U3 co-transcricionalmente, afetando o splicing e o processamento da extremidade 3´ deste snoRNA...

Microsporidia: emerging ocular pathogens.

Microsporidia are eukaryotic, spore forming obligate intracellular parasites, first recognized over 100 years ago. Microsporidia are becoming increasingly recognized as infectious pathogens causing intestinal, ocular, sinus, pulmonary, muscular and renal diseases, in both immunocompetent and immunosuppressed patients. Ocular microsporidiosis, though uncommon, could be isolated or part of systemic infections. It occurs mainly in two forms: keratoconjunctivitis form, mostly seen in immunocompromised individuals; stromal keratitis form seen in immunocompetent individuals. Recent reports indicate increasing number of cases of ocular microsporidiosis in immunocompetent individuals. The ocular cases present as superficial keratitis in AIDS patients, and these differ in presentation and clinical course from the cases seen in immunocompetent individuals which mainly appear to be as deep stromal keratitis. For most patients with infectious diseases, microbiological isolation and identification techniques offer the most rapid and specific determination of the etiologic agent, however this does not hold true for microsporidia, which are obligate intracellular parasites requiring cell culture systems for growth. Therefore, the diagnosis of microsporidiosis currently depends on morphological demonstration of the organisms themselves, either in scrapings or tissues. Although the diagnosis of microsporidiosis and identification of microsporidia by light microscopy have greatly improved during the last few years, species differentiation by these techniques is usually impossible and electron microscopy may be necessary. Immuno fluorescent-staining techniques have been developed for species differentiation of microsporidia, but the antibodies used in these procedures are available only at research laboratories at present. During the last 10 years, molecular techniques have been developed for the detection and species differentiation of microsporidia.

Molecular cloning and characterization of the ribosomal RNA genes of the cestode Echinococcus granulosus

The analysis of total protoscolex DNA and some rDNA recombinats of Echinococcus granulosus by restriction endonuclease mapping and hybridization to rDNA probes indicated the complex organization of the ribosomal RNA genes and that some repeat units are larger than 15 kb. The nontranscribed spacer can be up to 13 kb in length in some repeat units. Restriction site polymorphisms was detected mainly in the nontranscribed spacer regions although some polymorphisms was also observed in the 28S rRNA coding region. On the basis of Southern blot hybridization using EcoRi-digested genomic DNA, we conclude that the repeat units containing an extra EcoRI site are present almost in the same proportion as the repeat units without the extra EcoRi site in the 28S rRNA coding region