Browsing by Author "Salvador, Daniel"
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- Avaliação da expressão de genes envolvidos na síntese de microcistinas em cianobactérias tóxicas sujeitas a diferentes intensidades de luzPublication . Salvador, Daniel; Valério, Elisabete; Dias, Deodália[PT] As cianobactérias são um grupo de microrganismos fitoplanctónicos, procariotas unicelulares, aeróbios e autotróficos. Encontram-se difundidos numa ampla variedade de habitats, ainda assim, são especialmente comuns em ambientes de água doce. A maioria das espécies existe normalmente em baixas concentrações no ambiente, no entanto, quando as condições ambientais são favoráveis, as células podem proliferar massivamente, levando à formação de florescências (blooms). Os blooms são um problema bastante actual e crescente em todo o mundo, dado que por vezes podem ser tóxicos e causar intoxicações e até a morte. A sua toxicidade resulta da capacidade que algumas espécies de cianobactérias produzirem toxinas. Dos vários grupos de cianotoxinas, as hepatotoxinas são umas das que mais frequentemente estão relacionadas com intoxicações. Deste grupo, as microcistinas são as mais comuns em corpos de água doce portugueses. A crescente consciencialização dos seus riscos tem resultado em vários estudos para compreender o seu mecanismo de síntese e os factores que podem regular/influenciar o mesmo. A síntese das microcistinas é não ribossomal, a partir de um mecanismo característico de tio-molde, e utilizando complexos multienzimáticos codificados pelos genes mcy. Relativamente aos factores regulatórios, diversos estudos têm vindo a demonstrar que os factores ambientais podem induzir alterações na concentração/produção de cianotoxinas, designadamente o pH, a concentração/proporção de nutrientes, a temperatura e a intensidade de luz. No entanto a informação existente não é consensual. Assim, este estudo tem como objectivo principal avaliar a influência da intensidade de luz na transcrição do gene mcyA e correspondente produção de microcistina em diferentes cianobactérias tóxicas. Simultaneamente pretendeu-se avaliar a influência das diferentes intensidades de luz na taxa de crescimento e ainda avaliar diferentes genes de referência para a normalização da expressão génica, obtida em RT-qPCR. Foram utilizados dois isolados produtores de microcistina - Microcystis aeruginosa (LMECYA 7) e Planktothrix agardhii (LMECYA 256). As culturas foram expostas durante 18 dias a três diferentes intensidades de luz (4, 20 e 30 μmol de fotões m-2 s-1) a uma temperatura de 20 ± 1ºC. Diariamente recolheram-se amostras para avaliar o crescimento das culturas, através da medição da densidade óptica. Em cada fase do crescimento colheram-se também amostras (três vezes) para efectuar a contagem celular, quantificação das microcistinas pela técnica de ELISA e extracção de RNA. Neste trabalho foi avaliada a expressão do gene mcyA pertencente ao cluster mcy, por RT-qPCR. Para além disso, foram ainda estudados genes de referência (rRNA 16S, gltA e rpoC1). Verificou-se uma correlação entre a taxa de crescimento e a intensidade de luz, quer em M. aeruginosa, quer em P. agardhii. As taxas de crescimento em ambas as espécies foram menores a 4 μmol de fotões m-2 s-1 e maiores a 30 μmol de fotões m-2 s-1. As diferenças foram mais acentuadas entre o crescimento na intensidade de 4 μmol de fotões m-2 s-1 e o crescimento nas intensidades de 20 e 30 μmol de fotões m-2 s-1. Já entre estas últimas duas intensidades a taxa foi bastante semelhante. O efeito das diferentes intensidades de luz foi mais acentuado em M. aeruginosa do que em P. agardhii. As concentrações de microcistina por célula em M. aeruginosa foram semelhantes entre intensidades de luz, sobretudo nas duas primeiras fases do crescimento. Apenas na fase estacionária as concentrações de toxina diferiram consideravelmente, tendo a maior produção ocorrido a 30 μmol de fotões m-2 s-1 e a menor a 4 μmol de fotões m-2 s-1. Em P. agardhii houve maiores diferenças na concentração de microcistina por célula entre intensidades de luz e fases do crescimento. A maior produção ocorreu a 4 μmol de fotões m-2 s-1 na fase estacionária e a menor a 20 μmol de fotões m-2 s-1 na fase exponencial de crescimento. Relativamente à estabilidade dos genes de referência, o gene rRNA 16S foi o menos estável em M. aeruginosa, mas o mais estável em P. agardhii, tendo em conta os algoritmos geNorm e NormFinder. O gene rpoC1 foi o mais estável em M. aeruginosa e o menos estável em P. agardhii, tendo em consideração os mesmos algoritmos. Usando o algoritmo BestKeeper, o gene gltA foi classificado como o mais estável em ambas as espécies. Utilizaram-se assim os genes rpoC1 e gltA em M. aeruginosa e os genes rRNA 16S e gltA em P. agardhii na normalização da expressão do gene mcyA. A expressão do gene mcyA nas três fases do crescimento em M. aeruginosa foi sempre significativamente diferente entre a intensidade 4 μmol de fotões m-2 s-1 e as intensidades de 20 e 30 μmol de fotões m-2 s-1, sendo que entre estas duas últimas a expressão foi semelhante. A maior expressão deu-se na intensidade de 4 μmol de fotões m-2 s-1. Em P. agardhii, apenas nas duas últimas fases do crescimento a expressão do mcyA foi significativamente diferente entre as várias intensidades luz. Nas duas últimas fases, os níveis de expressão de mcyA nas intensidades de 20 e 30 μmol de fotões m-2 s-1 foram inferiores ao nível de expressão a 4 μmol de fotões m-2 s-1. Já entre as duas intensidades de luz mais altas a expressão foi muito idêntica. A análise da evolução temporal da expressão do gene mcyA em cada intensidade de luz mostrou que em M. aeruginosa, de uma forma geral, a expressão variou sobretudo entre a fase de adaptação e a fase exponencial de crescimento. Os níveis de expressão foram máximos na fase de adaptação nas três intensidades de luz. Em P. agardhii, os níveis de expressão de mcyA ao longo do tempo não variaram igualmente nas três intensidades de luz. Ainda assim, a maior expressão observou-se na fase exponencial de crescimento. Não se verificou correspondência entre a expressão génica e a quantidade de microcistina efectivamente produzida por célula em nenhuma das espécies, pois as alterações verificadas na expressão de mcyA ao longo do tempo não foram acompanhadas por variações no mesmo sentido da quantidade de microcistina por célula. Conclui-se assim, que as intensidades de luz testadas influenciaram tanto o crescimento, como a produção de microcistina, como a expressão do gene mcyA, ainda que de forma diferente em M. aeruginosa e P. agardhii. Revelando que ainda há muitas questões em aberto que necessitam de ser esclarecidas em estudos futuros.
- Avaliação da influência da intensidade de luz na expressão do gene mcyA e na produção de microcistina em Microcystis aeruginosa e Planktothrix agardhiiPublication . Salvador, Daniel; Churro, Catarina; Valério, ElisabeteAs cianobactérias são frequentemente associadas à produção de toxinas, nomeadamente microcistinas. A sua síntese é não ribossomal, e acontece utilizando complexos multienzimáticos (genes mcy). Diversos estudos têm demonstrado que os fatores ambientais podem influenciar a produção de toxina. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da intensidade da luz na transcrição do gene mcyA e correspondente produção de microcistina em isolados tóxicos de Microcystis aeruginosa e Planktothrix agardhii. Para esse fim, as culturas foram expostas a três diferentes intensidades de luz (4, 20 e 30 µmol fotões m-2 s-1) durante 18 dias a 20 ± 1ºC. O crescimento foi seguido diariamente espectrofotometricamente. O nível de transcritos foi quantificado por RT-qPCR e a expressão relativa determinada usando três genes de referência - rRNA 16S, gltA e rpoc1. Os resultados mostraram a existência de uma correspondência entre a taxa de crescimento e a intensidade de luz em ambas as espécies. As taxas de crescimento foram menores a 4 e maiores a 30 µmol fotões m-2 s-1. Em M. aeruginosa a concentração de microcistina por célula foi semelhante entre intensidades de luz e ao longo do tempo, enquanto que em P. agardhii a concentração foi mais elevada na fase estacionária a 4 µmol fotões m-2 s-1. Existiram diferenças na expressão de mcyA entre as duas espécies. Em M. aeruginosa, a expressão foi máxima a 4 µmol fotões m-2 s-1 na fase de adaptação, já em P. agardhii foi máxima a 4 µmol fotões m-2 s-1 na fase exponencial de crescimento.
- Environmental and Adaptive Changes Necessitate a Paradigm Shift for Indicators of Fecal ContaminationPublication . Teixeira, Pedro; Salvador, Daniel; Brandão, João; Ahmed, Warish; Sadowsky, Michael J.; Valério, ElisabeteChanges in the occurrence, distribution, and seasonal variation of waterborne pathogens due to global climate change may increase the risk of human exposure to these microorganisms, thus heightening the need for more reliable surveillance systems. Routine monitoring of drinking water supplies and recreational waters is performed using fecal indicator microorganisms, such as Escherichia coli, Enterococcus spp., and coliphages. However, the presence and numbers of these indicators, especially E. coli and Enterococcus spp., do not correlate well with those of other pathogens, especially enteric viruses, which are a major cause of waterborne outbreaks associated with contaminated water and food, and recreational use of lakes, ponds, rivers, and estuarine waters. For that reason, there is a growing need for a surveillance system that can detect and quantify viral pathogens directly in water sources to reduce transmission of pathogens associated with fecal transmission. In this review, we present an updated overview of relevant waterborne enteric viruses that we believe should be more commonly screened to better evaluate water quality and to determine the safety of water use and reuse and of epidemiological data on viral outbreaks. We also discuss current methodologies that are available to detect and quantify these viruses in water resources. Finally, we highlight challenges associated with virus monitoring. The information presented in this review is intended to aid in the assessment of human health risks due to contact with water sources, especially since current environmental and adaptive changes may be creating the need for a paradigm shift for indicators of fecal contamination.
- Evaluating mcyA gene expression in two toxic cyanobacterial species under different light intensities using RT-qPCRPublication . Salvador, Daniel; Churro, Catarina; Valério, ElisabeteThe aim of this study was assess the influence of light intensity, in the transcription of the mcyA gene and corresponding production of microcystins in Microcystis aeruginosa and Planktothrix agardhii. For that purpose, cultures were exposed to three different light intensities (4, 20 and 30 μmol photons m−2 s−1) for 18 days at 20 ± 1ºC. The growth was followed daily using absorbance readings. At each growth stage samples were collected for cell counting, microcystins quantification by ELISA and RNA extraction. The level of transcripts was quantified by Real-Time RT-qPCR and the relative expression determined using three reference genes, 16S rRNA, gltA and rpoc1.
- Evaluating the influence of light intensity in mcyA gene expression and microcystin production in toxic strains of Planktothrix agardhii and Microcystis aeruginosaPublication . Salvador, Daniel; Churro, Catarina; Valério, ElisabeteCyanobacteria are phytoplanktonic organisms widely occurring in freshwaters, being frequently associated with the production of toxins, namely microcystins (MCs). MCs are produced non-ribosomally by a multienzyme complex (mcy genes). It has been reported that environmental factors, such as light intensity, can influence toxin production. The aim of this study was to assess the influence of light intensity in the transcription of the mcyA gene and corresponding production of microcystins in toxic isolates of Planktothrix agardhii, where little is known, and compare them to Microcystis aeruginosa. For that purpose, cultures were exposed to three different light intensities (4, 20 and 30 μmol photons m(-2) s(-1)) for 18 days at 20 ± 1 °C. The growth was followed daily using absorbance readings. Samples were collected at each growth stage for cell counting, microcystins quantification and RNA extraction. The level of transcripts was quantified by RT-qPCR and the relative expression determined using 16S rDNA, gltA and rpoC1 as reference genes. The most stable reference genes in M. aeruginosa were rpoC1 and gltA, whereas in P. agardhii were 16S rDNA and gltA. There was a correspondence between the growth rate and light intensity in M. aeruginosa and P. agardhii. The growth rates for both species were lower at 4 and higher at 30 μmol photons m(-2) s(-1). Microcystin concentration per cell was similar between light intensities in M. aeruginosa and over time, while in P. agardhii it was higher in the stationary phase at 4 μmol photons m(-2) s(-1). There were differences in the expression of mcyA between the two species. In M. aeruginosa, the highest levels of expression occurred at 4 μmol photons m(-2) s(-1) in the adaptation phase, whereas for P. agardhii it was at 4μmol photons m(-2) s(-1) in the exponential growth phase. Our results indicate that the light intensities tested had distinct influences on the growth, microcystin production and mcyA expression levels, presenting considerable differences in M. aeruginosa and P. agardhii.
- Evaluating the influence of light intensity in mcyA gene expression and microcystins production in toxic strains of Planktothrix agardhii and Microcystis aeruginosaPublication . Salvador, Daniel; Churro, Catarina; Valério, ElisabeteCyanobacteria are phytoplanktonic organisms widely occurring in freshwaters, being frequently associated with the production of toxins, especially microcystins (MCs). MCs are produced non-ribosomally by a multienzyme complex (mcy genes). It has been reported that environmental factors, such as light intensity, can influence toxin production. The aim of this study was to assess the influence of light intensity in the transcription of the mcyA gene and corresponding production of microcystins in toxic isolates of Planktothrix agardhii, where little is known, and compare them to Microcystis aeruginosa.
- Impacto das microcistinas no crescimento de bactérias aquáticasPublication . Miguéns, Diana; Salvador, Daniel; Valério, Elisabete