Brucella abortus : tipificación molecular por MLVA en aislamientos locales, análisis in silico de sus lipoproteínas e implicancia de las lipoproteínas en virulencia

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La brucelosis es una enfermedad zoonótica de distribución mundial, con un altoimpacto en la salud pública y en la economía. De las 10 especies de Brucellareconocidas, B. abortus es la causante de la brucelosis bovina. La publicación delgenoma de varias especies de Brucella facilitó el diseño de dist...

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Autor principal: Hollender, Daiana
Otros Autores: Samartino, Luis
Formato: Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2015
Materias:
BRUCELLA ABORTUS
BRUCELOSIS
MLVA
VIRULENCIA
LIPOPROTEINAS
VACUNAS
BRUCELLOSIS
VIRULENCE
LIPOPROTEINS
VACCINES
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5774_Hollender
Aporte de:
Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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description La brucelosis es una enfermedad zoonótica de distribución mundial, con un altoimpacto en la salud pública y en la economía. De las 10 especies de Brucellareconocidas, B. abortus es la causante de la brucelosis bovina. La publicación delgenoma de varias especies de Brucella facilitó el diseño de distintos esquemasbasados en marcadores moleculares. El objetivo de la primera parte de la tesis fueemplear un esquema de análisis multilocus de VNTR (Multiple Locus VNTR Analysis, MLVA) en 58 aislamientos de B. abortus de Argentina. El empleo de este esquema de MLVA nos permitió discriminar entre las dos biovariedades de B. abortus analizadas yponer de manifiesto la gran diversidad de genotipos de esta especie circulantes en elpaís. Además, a través del análisis mediante goeBURST se pudo relacionar a todoslos genotipos entre sí y proponer al genotipo de la biovariedad 2, E1, como genotipofundador. Este hecho ya había sido propuesto por Margaret Meyer en los años 90basándose únicamente evidencias bioquímicas, en este trabajo se aportan, además,evidencias moleculares. Dada su localización expuesta, las lipoproteínas bacterianas cumplen una granvariedad de funciones, muchas de ellas asociadas a virulencia. En la actualidad, solotres lipoproteínas de B. abortus, Omp10, Omp16 y Omp19, se encuentran biencaracterizadas. Como primer objetivo de la segunda parte de la tesis, nos propusimosconocer cuántas lipoproteínas están codificadas por el genoma de B. abortus S2308 yqué roles cumplen en la bacteria. Se identificaron 58 lipoproteínas de B. abortusmediante herramientas bioinformáticas. Para determinar su rol en virulencia, segeneraron cepas mutantes mediante disrupción integrativa de los genes que codificanpara 24 de ellas y posteriormente, se evaluó si presentan fenotipo atenuado en elmodelo murino de infección esplénica. Una de las mutantes resultó atenuada (B.abortus Lp1, siendo BAB1_0009 el marco de lectura interrumpido) por lo que serealizaron diferentes estudios para caracterizarla. Posteriormente, se analizó lacapacidad de generar una respuesta inmune protectora de la cepa mutante atenuadaempleando el modelo de protección esplénica en ratones BALB/c. Los resultadosmostraron una capacidad protectiva superior a la generada por la cepa B. abortus S19,empleada como cepa vacunal en la actualidad en bovinos. Para determinar si la 3atenuación en virulencia de la mutante en B. abortus también se observa al interrumpirlos genes ortólogos de B. suis y B. melitensis, se construyeron las respectivas cepasmutantes, se evaluó su virulencia y se caracterizaron. Se confirmó el fenotipoatenuado sólo en la cepa mutante de B. suis. Esta parte de la tesis contribuyó adeterminar los posibles roles que cumplirían las lipoproteínas en B. abortus y aidentificar a una lipoproteína, OppA, codificada por BAB1_0009, que participaría envirulencia en B. abortus y B. suis y que, al menos la cepa mutante B. abortus Lp1,sería capaz de generar una respuesta inmune protectora en el modelo murino. Estosresultados sientan las bases para el diseño y evaluación de nuevas vacunas contra labrucelosis.
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_version_ 1782022367514460160
spelling tesis:tesis_n5774_Hollender2023-10-02T20:11:22Z Brucella abortus : tipificación molecular por MLVA en aislamientos locales, análisis in silico de sus lipoproteínas e implicancia de las lipoproteínas en virulencia Brucella abortus: molecular typing by MLVA of local isolates, in silico analysis of lipoproteins and study of their implication in virulence Hollender, Daiana Samartino, Luis Cravero, Silvio BRUCELLA ABORTUS BRUCELOSIS MLVA VIRULENCIA LIPOPROTEINAS VACUNAS BRUCELLA ABORTUS BRUCELLOSIS MLVA VIRULENCE LIPOPROTEINS VACCINES La brucelosis es una enfermedad zoonótica de distribución mundial, con un altoimpacto en la salud pública y en la economía. De las 10 especies de Brucellareconocidas, B. abortus es la causante de la brucelosis bovina. La publicación delgenoma de varias especies de Brucella facilitó el diseño de distintos esquemasbasados en marcadores moleculares. El objetivo de la primera parte de la tesis fueemplear un esquema de análisis multilocus de VNTR (Multiple Locus VNTR Analysis, MLVA) en 58 aislamientos de B. abortus de Argentina. El empleo de este esquema de MLVA nos permitió discriminar entre las dos biovariedades de B. abortus analizadas yponer de manifiesto la gran diversidad de genotipos de esta especie circulantes en elpaís. Además, a través del análisis mediante goeBURST se pudo relacionar a todoslos genotipos entre sí y proponer al genotipo de la biovariedad 2, E1, como genotipofundador. Este hecho ya había sido propuesto por Margaret Meyer en los años 90basándose únicamente evidencias bioquímicas, en este trabajo se aportan, además,evidencias moleculares. Dada su localización expuesta, las lipoproteínas bacterianas cumplen una granvariedad de funciones, muchas de ellas asociadas a virulencia. En la actualidad, solotres lipoproteínas de B. abortus, Omp10, Omp16 y Omp19, se encuentran biencaracterizadas. Como primer objetivo de la segunda parte de la tesis, nos propusimosconocer cuántas lipoproteínas están codificadas por el genoma de B. abortus S2308 yqué roles cumplen en la bacteria. Se identificaron 58 lipoproteínas de B. abortusmediante herramientas bioinformáticas. Para determinar su rol en virulencia, segeneraron cepas mutantes mediante disrupción integrativa de los genes que codificanpara 24 de ellas y posteriormente, se evaluó si presentan fenotipo atenuado en elmodelo murino de infección esplénica. Una de las mutantes resultó atenuada (B.abortus Lp1, siendo BAB1_0009 el marco de lectura interrumpido) por lo que serealizaron diferentes estudios para caracterizarla. Posteriormente, se analizó lacapacidad de generar una respuesta inmune protectora de la cepa mutante atenuadaempleando el modelo de protección esplénica en ratones BALB/c. Los resultadosmostraron una capacidad protectiva superior a la generada por la cepa B. abortus S19,empleada como cepa vacunal en la actualidad en bovinos. Para determinar si la 3atenuación en virulencia de la mutante en B. abortus también se observa al interrumpirlos genes ortólogos de B. suis y B. melitensis, se construyeron las respectivas cepasmutantes, se evaluó su virulencia y se caracterizaron. Se confirmó el fenotipoatenuado sólo en la cepa mutante de B. suis. Esta parte de la tesis contribuyó adeterminar los posibles roles que cumplirían las lipoproteínas en B. abortus y aidentificar a una lipoproteína, OppA, codificada por BAB1_0009, que participaría envirulencia en B. abortus y B. suis y que, al menos la cepa mutante B. abortus Lp1,sería capaz de generar una respuesta inmune protectora en el modelo murino. Estosresultados sientan las bases para el diseño y evaluación de nuevas vacunas contra labrucelosis. Brucellosis is a zoonotic disease, worldwide spread, which remains an importantproblem due to economic loss and public health concern. Of the ten species described, B. abortus is the causative agent of bovine brucellosis. Publication of microorganismgenomes facilitates the design of molecular markers. The aim of the first part of thethesis was to employ Multiple Locus VNTR Analysis (MLVA) scheme for strains from Argentina isolated in our laboratory. This scheme allowed differentiating each isolate to B. abortus biovar 1 or biovar 2 and to show a wide diversity among the genotypespresent in our country. Also, through goeBURST analysis all the genotypes wererelated and the genotype of biovar 2, E1, was proposed as founder genotype. This facthave been previously proposed by Margaret Meyer based only in biochemicalevidence. Our work, also, provides molecular evidence in this sense. Since lipoproteins are surface exposed, they accomplish a wide variety of roles, someof them related with virulence. Currently, only three lipoproteins of B. abortus, Omp10, Omp16 and Omp19, are well characterized. Our aim was to know how manylipoproteins are encoded by B. abortus S2308 genome and what their roles in thebacterium are. A total of 58 lipoproteins were identified by bioinformatic tools. Todetermine whether lipoproteins participate in functions related with virulence, 24 mutantstrains were generated by integrative disruption of the genes that codes to thelipoproteins. Then, it was evaluated if they are attenuated in the murine model ofspleenic infection. One of them was attenuated (B. abortus Lp1, being BAB1_0009 the ORF interrupted) and therefore it was characterized. Also, the ability to induce aprotective immune response was analyzed through the spleenic protection model in BALB/c mice. The results show that the protection induced by B. abortus Lp1 wasgreater than the protection induced by B. abortus S19, which is the strain used asvaccine in bovine. In order to determine whether attenuation in virulence is alsoobserved when the ortholog genes are interrupted in B. suis and B. melitensis, thecorresponding mutant strains were constructed and characterized. Virulence of themutant strains was evaluated. An attenuated phenotype was observed only in B. suismutant strain. This part of the thesis contribute to determine the putative roles oflipoproteins in B. abortus and to identify a lipoprotein, OppA, enconded by BAB1_0009 5that would be involved in virulence in B. abortus and B. suis. And, at least in B. abortus S2308, it would induce a protective immune response in the murine model. Theseresults establish the basis for the development of new vaccines against brucellosis. Fil: Hollender, Daiana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2015-07-14 info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf spa info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5774_Hollender

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