Thermo-resistant enzyme-producing microorganisms isolated from composting

Abstract Organo-mineral fertilizers supplemented with biological additives are an alternative to chemical fertilizers. In this study, thermoresistant microorganisms from composting mass were isolated by two-step procedures. First, samples taken at different time points and temperatures (33 days at 52 ºC, 60 days at 63 ºC, and over 365 days at 26 ºC) were pre-incubated at 80 oC for 30 minutes. Second, the microbial selection by in vitro culture-based methods and heat shock at 60 oC and 100 oC for 2h and 4h. Forty-one isolates were able to grow at 60 °C for 4h; twenty-seven at 100 °C for 2h, and two at 100 °C for 4h. The molecular identification by partial sequencing of the 16S ribosomal gene using universal primers revealed that thirty-five isolates were from eight Bacillus species, one Brevibacillus borstelensis, three Streptomyces thermogriseus, and two fungi (Thermomyces lanuginosus and T. dupontii). Data from amylase, phytase, and cellulase activity assays and the enzymatic index (EI) showed that 38 of 41 thermo-resistant isolates produce at least one enzyme. For amylase activity, the highest EI value was observed in Bacillus licheniformis (isolate 21C2, EI= 4.11), followed by Brevibacillus borstelensis (isolate 6C2, EI= 3.66), Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 3.52), and Bacillus paralicheniformis (isolate 20C2, EI= 3.34). For phytase, the highest EI values were observed for Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 2.30) and Bacillus licheniformis (isolate 3C1, EI= 2.15). Concerning cellulose production, B. altitudinis (isolate 6C1) was the most efficient (EI= 6.40), followed by three Bacillus subtilis (isolates 9C1, 16C2, and 19C2) with EI values of 5.66, 5.84, and 5.88, respectively, and one B. pumilus (isolate 27C2, EI= 5.78). The selected microorganisms are potentially useful as a biological additive in organo-mineral fertilizers and other biotechnological processes.

Resumo Os fertilizantes organo-minerais suplementados com aditivos biológicos são uma alternativa aos adubos químicos. Neste estudo, microrganismos termoresistentes foram isolados de compostagem por procedimentos de duas etapas. Inicialmente, as amostras tomadas em diferentes períodos e temperaturas (33 dias a 52 ºC, 60 dias a 63 ºC e mais de 365 dias a 26 ºC) foram pré-incubadas a 80 oC por 30 minutos. Posteriormente, a seleção microbiana foi conduzida por métodos baseados em cultura in vitro e choque térmico a 60 oC e 100 oC por 2h e 4h. Quarenta e um isolados foram capazes de crescer a 60 °C por 4h; vinte e sete a 100 °C por 2h e dois a 100 °C por 4h. A identificação molecular por sequenciamento parcial do gene ribossomal 16S usando primers universais revelou que trinta e cinco isolados eram de oito espécies de Bacillus, um Brevibacillus borstelensis, três Streptomyces thermogriseus e dois fungos (Thermomyces lanuginosus e T. dupontii). Os dados dos ensaios de atividade de amilase, fitase e celulase e o índice enzimático (IE) mostraram que 38 dos 41 isolados termorresistentes produziram pelo menos uma enzima. Para a atividade da amilase, o maior valor de IE foi observado em Bacillus licheniformis (isolado 21C2, IE = 4,11), seguido por Brevibacillus borstelensis (isolado 6C2, IE = 3,66), Bacillus cereus (isolado 18C2, IE = 3,52) e Bacillus paralicheniformis (isolado 20C2, IE = 3,34). Para a fitase, os maiores valores de IE foram observados para B. cereus (isolado 18C2, IE = 2,30) e B. licheniformis (isolado 3C1, IE = 2,15). Em relação à produção de celulose, B. altitudinis (isolado 6C1) foi o mais eficiente (IE = 6,40), seguido por três Bacillus subtilis (isolados 9C1, 16C2 e 19C2) com valores de IE de 5,66, 5,84 e 5,88, respectivamente, e um B. pumilus (isolado 27C2, IE = 5,78). Pode-se inferir que os microrganismos selecionados são potencialmente úteis como aditivos biológicos em fertilizantes organo-minerais e outros processos biotecnológicos.

Thermo-resistant enzyme-producing microorganisms isolated from composting / Microrganismos produtores de enzimas termo-resistentes isolados de compostagem

Organo-mineral fertilizers supplemented with biological additives are an alternative to chemical fertilizers. In this study, thermoresistant microorganisms from composting mass were isolated by two-step procedures. First, samples taken at different time points and temperatures (33 days at 52 ºC, 60 days at 63 ºC, and over 365 days at 26 ºC) were pre-incubated at 80 oC for 30 minutes. Second, the microbial selection by in vitro culture-based methods and heat shock at 60 oC and 100 oC for 2h and 4h. Forty-one isolates were able to grow at 60 °C for 4h; twenty-seven at 100 °C for 2h, and two at 100 °C for 4h. The molecular identification by partial sequencing of the 16S ribosomal gene using universal primers revealed that thirty-five isolates were from eight Bacillus species, one Brevibacillus borstelensis, three Streptomyces thermogriseus, and two fungi (Thermomyces lanuginosus and T. dupontii). Data from amylase, phytase, and cellulase activity assays and the enzymatic index (EI) showed that 38 of 41 thermo-resistant isolates produce at least one enzyme. For amylase activity, the highest EI value was observed in Bacillus licheniformis (isolate 21C2, EI= 4.11), followed by Brevibacillus borstelensis (isolate 6C2, EI= 3.66), Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 3.52), and Bacillus paralicheniformis (isolate 20C2, EI= 3.34). For phytase, the highest EI values were observed for Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 2.30) and Bacillus licheniformis (isolate 3C1, EI= 2.15). Concerning cellulose production, B. altitudinis (isolate 6C1) was the most efficient (EI= 6.40), followed by three Bacillus subtilis (isolates 9C1, 16C2, and 19C2) with EI values of 5.66, 5.84, and 5.88, respectively, and one B. pumilus (isolate 27C2, EI= 5.78). The selected microorganisms are potentially useful as a biological additive in organo-mineral fertilizers and other biotechnological processes.

Os fertilizantes organo-minerais suplementados com aditivos biológicos são uma alternativa aos adubos químicos. Neste estudo, microrganismos termoresistentes foram isolados de compostagem por procedimentos de duas etapas. Inicialmente, as amostras tomadas em diferentes períodos e temperaturas (33 dias a 52 ºC, 60 dias a 63 ºC e mais de 365 dias a 26 ºC) foram pré-incubadas a 80 oC por 30 minutos. Posteriormente, a seleção microbiana foi conduzida por métodos baseados em cultura in vitro e choque térmico a 60 oC e 100 oC por 2h e 4h. Quarenta e um isolados foram capazes de crescer a 60 °C por 4h; vinte e sete a 100 °C por 2h e dois a 100 °C por 4h. A identificação molecular por sequenciamento parcial do gene ribossomal 16S usando primers universais revelou que trinta e cinco isolados eram de oito espécies de Bacillus, um Brevibacillus borstelensis, três Streptomyces thermogriseus e dois fungos (Thermomyces lanuginosus e T. dupontii). Os dados dos ensaios de atividade de amilase, fitase e celulase e o índice enzimático (IE) mostraram que 38 dos 41 isolados termorresistentes produziram pelo menos uma enzima. Para a atividade da amilase, o maior valor de IE foi observado em Bacillus licheniformis (isolado 21C2, IE = 4,11), seguido por Brevibacillus borstelensis (isolado 6C2, IE = 3,66), Bacillus cereus (isolado 18C2, IE = 3,52) e Bacillus paralicheniformis (isolado 20C2, IE = 3,34). Para a fitase, os maiores valores de IE foram observados para B. cereus (isolado 18C2, IE = 2,30) e B. licheniformis (isolado 3C1, IE = 2,15). Em relação à produção de celulose, B. altitudinis (isolado 6C1) foi o mais eficiente (IE = 6,40), seguido por três Bacillus subtilis (isolados 9C1, 16C2 e 19C2) com valores de IE de 5,66, 5,84 e 5,88, respectivamente, e um B. pumilus (isolado 27C2, IE = 5,78). Pode-se inferir que os microrganismos selecionados são potencialmente úteis como aditivos biológicos em fertilizantes organo-minerais e outros processos biotecnológicos.

A glass bead protocol for recovery of host cell free Ehrlichia canis and quantification by Sybr-green real-time PCR

E. canis infection of the canine cell line DH82 is a routine in studies with this bacteria. A protocol for isolation of host cell free bacteria was developed based on the use of glass beads. Improvement of infection with E. canis isolated by this method was detected by real-time PCR.

Molecular analysis of the rRNA genes of Babesia spp and Ehrlichia canis detected in dogs from Ribeirão Preto, Brazil / Análise dos genes rRNA de Babesia spp e Ehrlichia canis detectados em cães de Ribeirão Preto, Brasil

The partial DNA sequences of the 18S rRNA gene of Babesia canis and the 16S rRNA gene of Ehrlichia canis detected in dogs from Ribeirão Preto, Brazil, were compared to sequences from other strains deposited in GenBank. The E. canis strain circulating in Ribeirão Preto is identical to other strains previously detected in the region, whereas the subspecies Babesia canis vogeli is the main Babesia strain circulating in dogs from Ribeirão Preto.

As sequências parciais dos genes RNAr 18S de Babesia canis e RNAr 16S e Ehrlichiacanis detectados em cães de Ribeirão Preto, Brasil, foram comparadas à sequências de outras linhagens depositadas no GeneBank. A linhagem de E. canis circulando em Ribeirão Preto é idêntica a outras detectadas previamente na região, enquanto a sub-espécie B. canis vogeli é a principal linhagem de Babesia circulando em cães de Ribeirão Preto.

Analysis of the 16S rRNA gene of Anaplasma platys detected in dogs from Brazil

Comparison of the partial DNA sequence of the 16S rRNA gene of Anaplasma platys detected in dogs from Ribeirão Preto, Brazil, to sequences of other strains previously deposited in GenBank showed that there are at least three A. platys strains circulating in South America.

A comparação de sequências parciais do gene 16S RNAr de Anaplasma platys detectadas em cães de Ribeirão Preto, Brasil, com sequências de outras linhagens previamente depositadas no GenBank indicam que existem pelo menos três linhagens de A. platys circulando na América do Sul.

Cell migration in the postnatal subventricular zone

New neurons are constantly added to the olfactory bulb of rodents from birth to adulthood. This accretion is not only dependent on sustained neurogenesis, but also on the migration of neuroblasts and immature neurons from the cortical and striatal subventricular zone (SVZ) to the olfactory bulb. Migration along this long tangential pathway, known as the rostral migratory stream (RMS), is in many ways opposite to the classical radial migration of immature neurons: it is faster, spans a longer distance, does not require radial glial guidance, and is not limited to postmitotic neurons. In recent years many molecules have been found to be expressed specifically in this pathway and to directly affect this migration. Soluble factors with inhibitory, attractive and inductive roles in migration have been described, as well as molecules mediating cell-to-cell and cell-substrate interactions. However, it is still unclear how the various molecules and cells interact to account for the special migratory behavior in the RMS. Here we will propose some candidate mechanisms for roles in initiating and stopping SVZ/RMS migration

The effect of abiotic factors on the hatching of Moina micrura Kurz, 1874 (Crustacea: Cladocera) ephippial eggs

The roles of some abiotic factors in controlling the hatching rates of Moina micrura ephippial eggs were investigated. Determination of optimum hatching conditions would be important in developing the use of this species as a food for fish larvae in aquaculture. Ephippia were exposed to different treatments in the laboratory, and monitored for hatching over a period of seven days. Optimum hatching conditions were: pH 5-9, temperature 25ºC, photoperiod eight or more hours light per day and light intensity equal to or greater than 850 lux. Differences in water ionic concentrations (from deionized water to 880 mg.L FONT FACE=Symbol>- /FONT>1 of selected salts) had no effect.

Foram investigados os efeitos de alguns fatores abióticos na taxa de eclosão dos ovos efipiais de Moina micrura. O conhecimento das melhores condições para a eclosão desses ovos pode ser importante na utilização dessa espécie para a aqüicultura, como alimento para larvas de peixes. Os efípios foram expostos a diferentes experimentos em laboratório por um período de sete dias. As melhores condições de eclosão foram: pH de 5 a 9, temperatura de 25ºC, fotoperíodo de oito ou mais horas de luz e intensidade luminosa igual ou maior que 850 lux. Diferentes concentrações de íons na água (de água deionizada e até 880 mg.L FONT FACE=Symbol>- /FONT>1 de sais selecionados) não influenciaram a eclosão.

The effect of abiotic factors on the hatching of Moina micrura Kurz, 1874 (Crustacea: Cladocera) ephippial eggs

The roles of some abiotic factors in controlling the hatching rates of Moina micrura ephippial eggs were investigated. Determination of optimum hatching conditions would be important in developing the use of this species as a food for fish larvae in aquaculture. Ephippia were exposed to different treatments in the laboratory, and monitored for hatching over a period of seven days. Optimum hatching conditions were: pH 5-9, temperature 25ºC, photoperiod eight or more hours light per day and light intensity equal to or greater than 850 lux. Differences in water ionic concentrations (from deionized water to 880 mg.L-1 of selected salts) had no effect

Biosynthesis of secondary metabolites in sugarcane

Este trabalho foi realizado com os objetivos de gerar uma coleçäo de genes relacionados ao metabolismo secundário da cana de açúcar e investigar o padräo de expressäo gênica de enzimas chaves reguladoras das principais vias biossintéticas ativas nos diferentes tipos de tecidos e situações de estresse físico-químico e biológico a que estäo submetidas plantas cultivadas em casas de vegetaçäo, campo ou in vitro. A estratégia de mineraçäo dos dados da database de sequências expressas de cana de açúcar, SUCEST, usando ferramentas de bioinformática, focalizou classes de compostos como isoprenóides e fenilpropanóides que comprovadamente desempenham um papel na resposta de plantas a variações ambientais. Foram identificados e caracterizados genes que codificam enzimas chaves para a síntese de terpenóides, como a sesquiterpeno ciclase (SC); (CHS) para síntese de flavonóides; isoflavona sintase (IFS) envolvida na biossíntese de isoflavonóides que desempenham importante papel na defesa de plantas e nodulaçäo de raízes; isoflavona redutases (IFR) enzimas chaves para a síntese de fenilpropanóide fitoalexinas, bem como enzimas relacionadas à síntese de precursores de lignina, como a enzima ácido caféico-O-metiltransferase. O efeito do estresse causado por bactérias como Herbaspirillum rubri e Gluconacetobacter diazotroficans também foi avaliado tendo sido constatada a induçäo da expressäo de chalcona sintase (CHS) em plântulas infectadas com esses agentes, sugerindo a ativaçäo da via de flavonóides em resposta a este estresse biológico. Esses resultados apontam para o fato de que as vias do metabolismo de isopropanóides e de fenilpropanóides em cana de açúcar säo ativadas de acordo com o estágio de desenvolvimento, especificidade de tecidos e em resposta a situações de estresse. Essas observações deveräo ser confirmadas por meio de experimentaçäo genética e bioquímica.