Identification, phylogenetic analysis, and genome mining of the tetracycline-resistant Bacillus thuringiensis strain m401 reveal its potential for biotechnological and biocontrol applications.

Bacillus thuringiensis is an entomopathogen belonging to the Bacillus cereus clade. We isolated a tetracycline-resistant strain called m401, recovered it from honey, and identified it as Bacillus thuringiensis sv. kumamotoensis based on the average nucleotide identity calculations (ANIb) comparison and the analysis of the gyrB gene sequences of different B. thuringiensis serovars. Sequences with homology to virulence factors [cytK, nheA, nheB, nheC, hblA, hblB, hblC, hblD, entFM, and inhA] and tetracycline resistance genes [tet(45), tet(V), and tet(M)/tet(W)/tet(O)/tet(S) family] were identified in the bacterial chromosome. The prediction of plasmid-coding regions revealed homolog sequences to the MarR and TetR/AcrR family of transcriptional regulators, toxins, and lantipeptides. The genome mining analysis revealed 12 regions of biosynthetic gene clusters responsible for synthesizing secondary metabolites. We identified biosynthetic gene clusters coding for bacteriocins, siderophores, ribosomally synthesized post-translationally modified peptide products, and non-ribosomal peptide synthetase clusters that provide evidence for the possible use of Bt m401 as a biocontrol agent. Furthermore, Bt m401 showed high inhibition against all Paenibacillus larvae genotypes tested in vitro. In conclusion, Bt m401 owns various genes involved in different biological processes, such as transductional regulators associated with antibiotic resistance, toxins, and antimicrobial peptides with potential biotechnological and biocontrol applications.

Tetracycline and oxytetracycline resistance determinants detected in Bacillus cereus strains isolated from honey samples / Detección de determinantes de resistencia a tetraciclina y oxitetraciclina en cepas de Bacillus cereus aisladas de muestras de miel

The aim of this study was to investigate the presence of tetracycline and oxytetracycline resistance determinants in Bacillus cereus strains isolated from honey samples. Of a total of 77 isolates analyzed, 30 (39%) exhibited resistance to tetracyclines according to the results of a disk diffusion method. Resistant strains (n=30) were screened by PCR for the presence of the resistant determinants tetK, tetL, tetM, tetO, tetW, otrA and otrB and their MIC values for tetracycline, oxytetracycline and minocycline were assessed. According to the PCR results, 23 isolates (77%) presented at least one tetracycline or oxytetracycline resistance determinant. The tetK genotype was present in 10 isolates while the tetL, tetM, and otrA genotypes were present in 3, 2, and 5 isolates, respectively. In addition, 2 isolates of the tetK plus tetM genotype, 1 of the tetK plus tetL genotype, and 1 of the tetK plus otrA genotype were found. All isolates were tetW, tetO and otrB negatives. On the other hand, 7 isolates (23%) showed a tetracycline-resistant and/or minocyclineresistant phenotype (MIC) but did not carry any of the tet or otr determinants investigated in this study. This research has shown that B. cereus isolates from honey samples contain a variety of tetracycline and oxytetracycline resistance genes, including the tetK and tetL determinants which encode for efflux proteins, and tetM and otrA, which encode for ribosomal protection proteins. These findings indicate that strains isolated from honeys could represent a reservoir for tetracycline resistance genes. To our knowledge, this is the first report of tetracycline-resistant and oxytetracyclineresistant B. cereus strains carrying the tetK determinant, and also the first report of oxytetracycline-resistant and tetracycline- resistant Bacillus species carrying the otrA determinant.

El objetivo del presente estudio ha sido investigar la presencia de diversos determinantes de resistencia a tetraciclina y oxitetraciclina en las poblaciones de Bacillus cereus presentes en la miel. De un total de 77 aislamientos evaluados, 30 (39%) resultaron resistentes a tetraciclina y/o minociclina de acuerdo con los resultados de las pruebas de difusión en disco. Dentro del grupo que presentó un fenotipo resistente, se investigó la presencia de los determinantes tetK, tetL, tetM, tetO, tetW, otrA y otrB por PCR y se determinaron los valores de CIM para tetraciclina, oxitetraciclina y minociclina. De acuerdo con los resultados obtenidos por PCR, 23 aislamientos (77%) presentaron al menos un determinante de resistencia a tetraciclina o a oxitetraciclina; el genotipo tetK se encontró en 10 de esos aislamientos, mientras que los genotipos tetL, tetM y otrA se hallaron en 3, 2 y 5 aislamientos, respectivamente. Ningún aislamiento presentó los genotipos tetW, tetO ni otrB. Adicionalmente, se encontraron los genotipos tetK plus tetM (2 aislamientos); tetK plus tetL (1 aislamiento) y tetK plus otrA (1 aislamiento). Por otra parte, 7 cepas (23%) resultaron resistentes a tetraciclina, oxitetraciclina y/o minociclina por CIM, pero no presentaban ninguno de los determinantes tet u otr estudiados. Estos resultados indican la existencia de un alto porcentaje de cepas de B. cereus aisladas de miel con genes de resistencia a tetraciclina y oxitetraciclina, incluyendo los determinantes tetK, tetL, tetM y otrA. Este estudio constituye el primer registro de la presencia del determinante tetK de resistencia a tetraciclina en B. cereus, como así también la presencia del determinante otrA dentro del género Bacillus.

Construção de vetor oriC de Mycoplasma hyopneumoniae uma ferramenta para estudos genéticos do agente da pneumonia enzoótica suína

Mycoplasma hyopneumoniae   é o agente etiológico da pneumonia enzoótica, enfermidade distribuída mundialmente em rebanhos suínos nas fases de crescimento e terminação. A pneumonia enzoótica tem sido considerada uma das mais importantes causas de perdas econômicas na suinocultura mundial. Tendo em vista a disponibilidade dos genomas completos de três linhagens diferentes de M. pneumoniae, sendo duas patogênicas (linhagens 7448 e 232) e outra não patogênica (linhagem J) e a ausência de sistemas genéticos adequados para o estudo destes genomas, é necessidade emergente o desenvolvimento de ferramentas genéticas funcionais neste organismo. Atualmente, cinco espécies de micoplasmas possuem vetores replicativos para transformação. No entanto nenhum deles possui a oriC de M. hyopneumoniae, e estudos sugerem que estes vetores são espécie-específicos e não seriam replicados em M. hyopneumoniae. Este trabalho teve como objetivos a construção de um vetor replicativo e o desenvolvimento de um sistema para transformação de M. hyopneumoniae. Os resultados alcançados constituem uma etapa prévia e imprescindível para o estudo de supostas regiões promotoras nesta espécie. O plasmídio replicativo pOSTM construído neste trabalho foi obtido a partir do vetor pUC18, adicionando-se a origem de replicação de M. hyopneumoniae e o cassete de expressão do gene de resistência à tetraciclina (tetM), contro

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