Por Fernanda Abreu, , Alioscka A. Sousa, , Maria A. Aronova , , Youngchan Kim,, Daniel Cox, Richard D. Leapman , Leonardo R. Andrade , Bechara Kachar , Dennis A. Bazylinski, Ulysses Lins
A estrutura e o processo de biomineralização de magnetossomos prismáticos foi examinada no vibrio magnetoáctico marinho Magnetovibrio blakemorei cepa MV-1 e um mutante não magnetoáctico derivado desta cepa . O estudo foi feito usando uma combinação de dois tipos de microscopia, a tomografia computadorizada crio eletrônica e a crio –fratura. As vesículas que envolviam os magnetossomos do Magnetovibrio foram alongadas e extraídas da membrana celular. A formação dos cristais foi iniciada por uma nucleação na superfície da membrana interna. Foram observados filamentos espalhados no citoplasma mas sua relação com as cadeias de magnetossomos não pode ser estabelecidas de forma inequívoca . Este estudo demonstrou diferenças significativas entre os , magnetossomos prismáticos e octaédricos em relação aos mecanismos de nucleação, crescimento do cristal e também nas relações estruturais com o citoplasma e a membrana plasmática.
Fernanda Abreua, Alioscka A. Sousab, Maria A. Aronovab, Youngchan Kimc, Daniel Coxb, Richard D. Leapmanb, Leonardo R. Andraded, e, Bechara Kachare, Dennis A. Bazylinskif, Ulysses Linsa, ,
We examined the structure and biomineralization of prismatic magnetosomes in the magnetotactic marine vibrio Magnetovibrio blakemorei strain MV-1 and a non-magnetotactic mutant derived from it, using a combination of cryo-electron tomography and freeze-fracture. The vesicles enveloping the Magnetovibrio magnetosomes were elongated and detached from the cell membrane. Magnetosome crystal formation appeared to be initiated at a nucleation site on the membrane inner surface. Interestingly, while scattered filaments were observed in the surrounding cytoplasm, their association with the magnetosome chains could not be unequivocally established. Our data suggest fundamental differences between prismatic and octahedral magnetosomes in their mechanisms of nucleation and crystal growth as well as in their structural relationships with the cytoplasm and plasma membrane.
Referência: Journal of Structural Biology 181 (2013) 162–168
Os anticorpos (Abs) para cápsulas microbianas são fundamentais para a defesa do hospedeiro contra patógenos encapsulados. Entretanto pouco se sabe sobre os efeitos do Ab na cápsula, além dos reações capsulares denominados de efeito" Quellung ". Um problema no estudo das interacções Ab-cápsula é a falta de uma metodologia experimental adequada, uma vez que as cápsulas são frágeis, e altamente hidratadas. Este estudo, foi pioneiro no uso de microscopia de pinças ópticas (optical tweezers microscopy) para estudar esta interação. A ligação do Ab monoclonal (mAb) protetor na cápsula do fungo Cryptococcus neoformans prejudica o brotamento do fungo devido ao fato que os brotos recém formados ficam presos na capsula parental. Este efeito é devido a mudanças mediadas pelo mAbs nas propriedades mecânicas da capsula, o que foi demonstrada por um aumento da rigidez da cápsula, dependente da concentração. Este aumento envolve ligações cruzadas mediadas pelo mAb nos polissacarídeos capsulares. Estes resultados trazem um novo conhecimento sobre a imunidade mediada por anticorpos, sugerindo um novo mecanismo para a função do anticorpo, que pode ser aplicada a outros patógenos encapsulados. Em adição esta descoberta corrobora com as novas evidencias cientificas que tem demonstrado, de forma crescente, que os Abs tem uma função antimicrobiana direta.
Por Radames J. B. Cordero*,Bruno Pontes†,1, Susana Frases‡, Antonio S. akouzi*,Leonardo Nimrichter§, Marcio L. Rodrigues§¶, Nathan B. Viana†‖ and Arturo Casadevall*
1.Department of Microbiology and Immunology, Albert Einstein College of Medicine, Bronx, NY 10461;
2.†Laboratório de Pinças Óticas, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 21941-590 Brazil;
3.‡Laboratório de Ultraestrutura Celular Hertha Meyer, Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 21941-902 Brazil;
4.§Laboratório de Estudos Integrados em Bioquímica Microbiana, Instituto de Microbiologia Professor Paulo de Góes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 21941-902 Brazil;
5.¶Fundação Oswaldo Cruz, Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde, Rio de Janeiro, 21040-360 Brazil; and
6.‖Instituto de Física, Universidade Federal do Rio de Janeiro Rio de Janeiro, 21941-909 Brazil.
Abs to microbial capsules are critical for host defense against encapsulated pathogens, but very little is known about the effects of Ab binding on the capsule, apart from producing qualitative capsular reactions (“quellung” effects). A problem in studying Ab–capsule interactions is the lack of experimental methodology, given that capsules are fragile, highly hydrated structures. In this study, we pioneered the use of optical tweezers microscopy to study Ab–capsule interactions. Binding of protective mAbs to the capsule of the fungal pathogen Cryptococcus neoformans impaired yeast budding by trapping newly emerging buds inside the parental capsule. This effect is due to profound mAb-mediated changes in capsular mechanical properties, demonstrated by a concentration-dependent increase in capsule stiffness. This increase involved mAb-mediated cross-linking of capsular polysaccharide molecules. These results provide new insights into Ab-mediated immunity, while suggesting a new nonclassical mechanism of Ab function, which may apply to other encapsulated pathogens. Our findings add to the growing body of evidence that Abs have direct antimicrobial functions independent of other components of the immune system.
Referências Bibliográficas:
NB, Casadevall A. Antibody binding to Cryptococcus neoformans impairs budding by altering capsular mechanical properties. J Immunol. 190(1):317-323, 2013.
Por Verônica Da Silva Cardoso
Bolsista do programa Nacional de Pós Doutorado – PNPD
Atualmente o Brasil tem uma exportação de 580 mil barris por dia e estima-se que para 2020, a Petrobras estará produzindo no Brasil 4,9 milhões de barris por dia. Fica evidente o papel de destaque que o Brasil desempenha de forma progressiva na geopolítica e na economia do petróleo mundial. Paralelamente, outros questionamentos decorrentes da indústria petroleira, vêm à tona, como os vazamentos de petróleo causados pela biocorrosão. Além do componente ambiental, as companhias de petróleo podem ter grandes prejuízos financeiros causados pela biocorrosão.
A biocorrosão causada por micro-organismos é uma das principais responsáveis por estes vazamentos, e tem sido o foco de pesquisas pelo setor visando solucionar e controlar este problema na produção, na estocagem e no transporte de gás e petróleo. A biocorrosão está se tornando mais frequente, sendo considerada um fator de risco nestas operações industriais. A corrosão microbiana em tubulações depende da manutenção, tipo de material que passa pelas tubulações (água ou outros materiais), temperatura, pH, luminosidade, concentração de carbono e nitrogênio orgânico total. As estruturas metálicas em contato com o solo também sofrem biocorrosão. A participação de micro-organismos aeróbios e anaeróbios, que podem crescer de forma individual e em biofilmes com seus produtos metabólicos, são os principais agentes e fatores envolvidos no processo de biocorrosão.
Os micro-organismos que crescem sobre as superfícies secretam substâncias químicas que corroem os materiais. Basicamente existem três tipos de biocorrosão: i. Biocorrosão do tipo I causada por micro- organismos eletrogenicos (que utilizam H2 como um transportador de életrons); ii. Biocorrosão do tipo II causada por micro-organismos fermentativos, que secretam metabólitos corrosivos e iii. Biocorrosão do tipo III que pode ser causada por uma substância orgânica extracelular microbiana. Os micro-organismos que estão diretamente relacionados à biocorrosão do tipo I II e III são as ferrobactérias, as sulfatorredutoras (Sulfate-reducing bacteria, SRB) e as sulfobactérias, além de outros micro-organismos como, por exemplo, fungos e algas.
O efeito sinertico observado nos micro-organismos que compoem o biofilme e os mecanimsmos da biocorrosão ainda não estão totalmente esclarecidos, sendo discutidos por diversos pesquisadores. Apesar de centenas de micro-organismos relacionados à biocorrosão terem sido descritos na literatura, são ainda necessárias pesquisas sistemáticas e rigorosas para se entender os complexos mecanismos da biocorrosão em sua totalidade. Muitas discussões permanecem em aberto. Devido a base multidisciplinar deste processo, hoje estao sendo incentivadas áreas de pesquisa como a Microbiologia, Bio-eletroquímica e a Engenharia quimica para atividades de P&D dentro do importante tema da biocorrosão.
- Gu, T. New Understandings of Biocorrosion Mechanisms and their Classifications Gu, J Microbial Biochem Technol., 2012, 4:4.
http://dx.doi.org/10.4172/1948-5948.1000e107acessado em 14/08/201.
- Sowards, J. W.; Weeks, T. S.; McColskey, J. D.; Fekete, J. R.; Luke, J; Williamson, C. H; Effect Of Ethanol Fuel And Microbiologically Influenced Corrosion On The Fatigue Crack Growth Behavior Of Pipeline Steels Corrosion Conference, 2012. http://www.nist.gov/customcf/get_pdf.cfm?pub_id=908720, acessado em 14/08/201.
-http://www.macaeoffshore.com.br/revista/internas.asp?acao=noticia1&edicao=12 acessado em 14/08/201.
