Resumo Anaplasma marginale é um patógeno transmitido por vetores que causam uma doença conhecida como anaplasmose. Até a presente data, não há genomas sequenciados de cepas brasileiras. O objetivo deste estudo foi comparar o genoma completo das cepas brasileiras de A. marginale (Palmeira e Jaboticabal) com os genomas de cepas de outras regiões (cepas dos EUA e Austrália). As sequências dos genomas das cepas brasileiras foram obtidas mediante sequenciamento de nova geração. As “reads” foram mapeadas usando-se como referência o genoma de A. marginale da cepa Florida. Foram identificados polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) e analisadas inserções/deleções (INDELs). As duas linhagens brasileiras se agruparam em um clado particular que, por sua vez, agrupou-se em um grupo maior junto com as linhagens norte-americanas. Além disso, foram identificadas diferenças significativas nas proteínas de superfície entre os dois isolados brasileiros. Esses resultados lançam luz sobre a história evolutiva de A. marginale e fornecem as primeiras informações de genomas de isolados sul-americanos. Avaliar as sequências de genomas de cepas de diferentes regiões é essencial para aumentar o conhecimento do pan-genoma dessa bactéria.

Abstract Anaplasma marginale is a vector-borne pathogen that causes a disease known as anaplasmosis. No sequenced genomes of Brazilian strains are yet available. The aim of this work was to compare whole genomes of Brazilian strains of A. marginale (Palmeira and Jaboticabal) with genomes of strains from other regions (USA and Australia strains). Genome sequencing of Brazilian strains was performed by means of next-generation sequencing. Reads were mapped using the genome of the Florida strain of A. marginale as a reference sequence. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) and insertions/deletions (INDELs) were identified. The data showed that two Brazilian strains grouped together in one particular clade, which grouped in a larger American group together with North American strains. Moreover, some important differences in surface proteins between the two Brazilian isolates can be discerned. These results shed light on the evolutionary history of A. marginale and provide the first genome information on South American isolates. Assessing the genome sequences of strains from different regions is essential for increasing knowledge of the pan-genome of this bacteria.

Resumen La anaplasmosis bovina es una enfermedad infecciosa transmisible causada por la rickettsia Anaplasma marginale. La profilaxis se puede lograr mediante la vacunación con eritrocitos infectados con A. centrale obtenidos a partir de terneros esplenectomizados. La estandarización de las condiciones para la infección de bovinos con A. centrale puede conducir a un sistema de producción eficiente, que es particularmente importante cuando la vacuna se produce como una formulación trivalente que también contiene eritrocitos infectados con formas atenuadas de los parásitos Babesia bovis y B. bigemina. En este estudio, se inocularon bovinos (n = 26) con diferentes dosis de eritrocitos infectados (EI) con A. centrale (2, 3, 4 o 5 x 108 EI por animal). El curso de la infección se analizó con respecto al período prepatente, la rickettsemia y la disminución del hematocrito, y se evaluaron las posibles correlaciones entre estos parámetros. El inóculo más bajo dio como resultado períodos de prepatencia más largos con respecto a los otros tres grupos. Además, se observó una moderada correlación negativa entre la duración del período prepatente y la rickettsemia. La sangre de cada uno de estos terneros se usó para la producción de vacunas comerciales. Se confirmó la respuesta humoral contra Anaplasma sp sesenta días post-vacunación mediante ELISA competitivo en un grupo representativo de bovinos inoculados con cada lote de vacuna producida. Por lo expuesto, concluimos que el inmunógeno obtenido mantuvo las características inmunoprofilácticas en todas las series de vacunas producidas. Además, esta descripción del modelo de infección experimental puede serútil para futuras investigaciones.

Summary Bovine anaplasmosis is an infectious transmissible disease caused by the rickettsia Anaplasmamarginale. Prophylaxis can be achieved by vaccination with A. centrale-infected erythrocytes (IE) obtained from splenectomized calves. Standardization of conditions for A. centrale infection of bovines can lead to a more efficient production system, which is particularly important when the vaccine is produced as a trivalent formulation that also contains erythrocytes infected with attenuated forms of Babesiabovis and B. bigemina parasites. In this study, bovines (n=26) were inoculated with different doses of A. centrale-infected erythrocytes (2, 3, 4 or 5 x 108 IE per animal). The course of infection was analyzed with regards to pre-patent period, rickettsemia, and maximal hematocrit decrease, and possible correlations between these parameters were evaluated. The lowest inoculum resulted in significantly lengthier pre-patent periods with respect to the other three groups. Also, a moderate negative correlation was observed between the length of the pre-patent period and rickettsemia. Blood from each of these calves was used to produce commercial vaccines. A humoral response against Anaplasma spat sixty days post vaccination was confirmed by competitive ELISA in a representative group of bovines inoculated with each batch of vaccine produced. Therefore, we conclude that the obtained immunogen maintained itsimmunoprophylactic characteristics in all the series produced. Also, this description of the experimental model could be useful for future investigations.