Caracterização de uma cepa do gênero Brevundimonas multidroga resistente, isolada de um paciente na Unidade de Terapia Intensiva, usando sequenciamento completo do genoma
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17654 |
Resumo: | Brevundimonas species have been considered an opportunistic human pathogen that can cause invasive and severe infections in patients with underlying pathologies. In order to increase our knowledge about these pathogens, we conducted in-depth genomic and phenotypic characterization of a Brevundimonas strain isolated from cerebrospinal fluid of a patient admitted in a neonatal intensive care unit. The strain was identified as a member of the genus Brevundimonas based on VITEK-2 system results and 16S rDNA sequence. Whole genome sequencing assembly of Brevundimonas sp. showed a total length of 3,261,074 bp and a G+C content of 66.86%, similar to other species of the genus. Multilocus sequence analysis, Type (Strain) Genome Server, digital DNA-DNA hybridization, and Average Nucleotide Identity (ANI) analyses confirmed that the Brevundimonas sp. studied represents a distinct species, for which we propose the name Brevundimonas brasiliensis sp. nov. In silico analysis detected genes associated with phenotypic characterization, related to resistance to β-lactams (penP, blaTEM-16, blaBKC-1) and aminoglycosides (strA, strB, aac(6’)-Ib, aac(6’)-Il). We also found genes encoding the AcrAB efflux pump that confers resistance to a broad spectrum of antibiotics, including β-lactams, tetracycline, novobiocin and fluoroquinolones. Colistin resistance can be attributed to mutation in qseC (Ile283Leu) and in phoP (Arg81Cis). Double amino acid substitution in GyrA (S83L and D87H), and amino acid substitution in GyrB (Glu466-Leu) may be associated with quinolone resistance. The isolate presented many virulence genes related to biofilm formation, adhesion, invasion, secretion, and that can be relevant to its pathogenicity. Brevundimonas brasiliensis sp. nov. genome contained copies of putative T4SS-type ICEs; putative IME; Tn3-type, and IS3, IS6, IS5, and IS1380-type families, suggesting an important role in the development and dissemination of antibiotic resistance, and pathogenicity of the isolate. Our data can provide a basis for understanding genomic variability, antibiotic resistance, pathogenicity, and dissemination of these resistant strains. |
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Soares, Gabriela GuerreraPranchevicius, Maria Cristina da Silvahttp://lattes.cnpq.br/4772148921558977http://lattes.cnpq.br/22228663758183128fc2fcfa-2b9d-4d01-b8dc-a08d6524906c2023-04-06T18:35:52Z2023-04-06T18:35:52Z2023-03-30SOARES, Gabriela Guerrera. Caracterização de uma cepa do gênero Brevundimonas multidroga resistente, isolada de um paciente na Unidade de Terapia Intensiva, usando sequenciamento completo do genoma. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biotecnologia) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17654.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17654Brevundimonas species have been considered an opportunistic human pathogen that can cause invasive and severe infections in patients with underlying pathologies. In order to increase our knowledge about these pathogens, we conducted in-depth genomic and phenotypic characterization of a Brevundimonas strain isolated from cerebrospinal fluid of a patient admitted in a neonatal intensive care unit. The strain was identified as a member of the genus Brevundimonas based on VITEK-2 system results and 16S rDNA sequence. Whole genome sequencing assembly of Brevundimonas sp. showed a total length of 3,261,074 bp and a G+C content of 66.86%, similar to other species of the genus. Multilocus sequence analysis, Type (Strain) Genome Server, digital DNA-DNA hybridization, and Average Nucleotide Identity (ANI) analyses confirmed that the Brevundimonas sp. studied represents a distinct species, for which we propose the name Brevundimonas brasiliensis sp. nov. In silico analysis detected genes associated with phenotypic characterization, related to resistance to β-lactams (penP, blaTEM-16, blaBKC-1) and aminoglycosides (strA, strB, aac(6’)-Ib, aac(6’)-Il). We also found genes encoding the AcrAB efflux pump that confers resistance to a broad spectrum of antibiotics, including β-lactams, tetracycline, novobiocin and fluoroquinolones. Colistin resistance can be attributed to mutation in qseC (Ile283Leu) and in phoP (Arg81Cis). Double amino acid substitution in GyrA (S83L and D87H), and amino acid substitution in GyrB (Glu466-Leu) may be associated with quinolone resistance. The isolate presented many virulence genes related to biofilm formation, adhesion, invasion, secretion, and that can be relevant to its pathogenicity. Brevundimonas brasiliensis sp. nov. genome contained copies of putative T4SS-type ICEs; putative IME; Tn3-type, and IS3, IS6, IS5, and IS1380-type families, suggesting an important role in the development and dissemination of antibiotic resistance, and pathogenicity of the isolate. Our data can provide a basis for understanding genomic variability, antibiotic resistance, pathogenicity, and dissemination of these resistant strains.As espécies de Brevundimonas têm sido consideradas um patógeno humano oportunista, que pode causar vários tipos de infecções invasivas e graves em pacientes com patologias subjacentes. Com o objetivo de aumentar o conhecimento sobre essas bactérias, realizamos uma aprofundada caracterização genotípica e fenotípica de uma cepa de Brevundimonas isolada do líquido cefalorraquidiano de criança internada em uma Unidade de Terapia Intensiva Neonatal. A cepa foi identificada como membro do gênero Brevundimonas com base nos resultados do sistema VITEK-2 e na sequência 16S rDNA. A montagem do sequenciamento completo do genoma de Brevundimonas sp. mostrou comprimento total de 3.261.074 pb e um conteúdo de G+C de 66,86%, semelhante ao relatado para outras espécies do gênero. As análises de Multilocus sequence analysis (MLSA), Type (Strain) Genome Server (TYGS), digital DNA-DNA hybridization (dDDH), e Average Nucleotide Identity (ANI) confirmaram que a cepa Brevundimonas sp. representa uma nova espécie, o qual propomos o nome de Brevundimonas brasiliensis sp. nov. As análises in silico do genoma detectaram genes associados à caracterização fenotípica, e que estão relacionados à resistência aos antibióticos β-lactâmicos (penP, blaTEM-16, blaBKC-1), aminoglicosídeos (strA, strB, aac(6')-Ib, aac(6')- Il). Também foram encontrados genes que codificam para bomba de efluxo AcrAB e que conferem resistência a vários antibióticos, incluindo β-lactâmicos, tetraciclina, novobiocina e fluoroquinolonas. A resistência à colistina pode ser atribuída à mutação em qseC (Ile283Leu) e em phoP (Arg81Cis). A dupla substituição de aminoácidos em GyrA (S83L e D87H), e a substituição de aminoácidos em GyrB (Glu466-Leu) podem estar associadas à resistência às quinolonas. Brevundimonas brasilienses sp. nov. apresentou muitos genes de virulência que estão relacionados à formação de biofilme, adesão, invasão, secreção, e que podem ser relevantes para sua patogenicidade. O genoma da Brevundimonas brasiliensis sp. nov também continha cópias de ICEs do tipo T4SS putativos; IME putativo; elementos transponíveis do tipo Tn3, e famílias de inserções do tipo IS3, IS6, IS5 e IS1380, que sugerem um papel importante no desenvolvimento e disseminação da resistência a antibióticos e patogenicidade do isolado. Nossos dados podem servir como base para o entendimento da variabilidade genômica, da resistência aos antibióticos, da patogenicidade, e disseminação dessas cepas resistentes.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Processo 2021/08423-4, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Processo nº 2020/11964-4, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosBiotecnologia - BiotecUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessBrevundimonas sp.Multidroga resistênciaSequenciamento genômico completoMultidrug resistanceWhole genome sequencingCIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICACIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIACIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::GENETICA MOLECULAR E DE MICROORGANISMOSCIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADA::MICROBIOLOGIA MEDICACIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADACaracterização de uma cepa do gênero Brevundimonas multidroga resistente, isolada de um paciente na Unidade de Terapia Intensiva, usando sequenciamento completo do genomaCharacterization of a multidrug resistant Brevundimonas Strain, isolated from a patient in the Intensive Care Unit, using whole genome sequencinginfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis600600e3562ea5-a37d-4363-86a4-8b169b388e13reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALGabriela_Guerrera_Soares_TCC_Depósito_UFSCAR.pdfGabriela_Guerrera_Soares_TCC_Depósito_UFSCAR.pdfTCC da aluna Gabriela Guerrera Soares. 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UFSCar-Campus São Carlosapplication/pdf3393683https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17654/1/Gabriela_Guerrera_Soares_TCC_Depo%cc%81sito_UFSCAR.pdfa8fc52d8cd3b1e0755e269a10e18493eMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8810https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17654/2/license_rdff337d95da1fce0a22c77480e5e9a7aecMD52TEXTGabriela_Guerrera_Soares_TCC_Depósito_UFSCAR.pdf.txtGabriela_Guerrera_Soares_TCC_Depósito_UFSCAR.pdf.txtExtracted texttext/plain265946https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17654/3/Gabriela_Guerrera_Soares_TCC_Depo%cc%81sito_UFSCAR.pdf.txtfe6be439272184962c2d5835330bd931MD53THUMBNAILGabriela_Guerrera_Soares_TCC_Depósito_UFSCAR.pdf.jpgGabriela_Guerrera_Soares_TCC_Depósito_UFSCAR.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6109https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17654/4/Gabriela_Guerrera_Soares_TCC_Depo%cc%81sito_UFSCAR.pdf.jpgb11029f690993c1308f037be157f1b8eMD54ufscar/176542023-09-18 18:32:35.387oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/17654Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:35Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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