ABSTRACT Pseudomonas aeruginosa has been considered one of the major nosocomial pathogens associated with elevated morbidity and mortality worldwide. Outbreaks have been associated with few high-risk pandemic P. aeruginosa lineages, presenting a remarkable antimicrobial resistance. However, the biological features involved with the persistence and spread of such lineages among clinical settings remain to be unravel. This study reports the emergence of the ST309 P. aeruginosa lineage in South America/Brazil, more precisely, in the Amazon region. Global genomic analyses were performed with the Brazilian strain (PA834) and more 41 complete and draft ST309 genomes publicly available, giving insights about ST309 epidemiology and its resistome and mobilome. Antimicrobial susceptibility tests revealed that the Brazilian PA834 strain presented the XDR phenotype, which was mainly due to intrinsic resistance mechanisms. Genomic analyses revealed a heterogeneous distribution of acquired antimicrobial resistance genes among ST309 genomes, which included bla VIM-2 , bla IMP-15 and qnrVC1 , all of them associated with class 1 integrons. The mobilome mining showed the presence of Integrative and Conjugative Elements, transposons and genomic islands harbouring a huge arsenal of hevy metal resistance genes. Moreover, these elements also carried genes involved with virulence and adaptive traits. Therefore, the presence of such genes in ST309 lineage possibly accounted for the global spread and persistence of this emerging clone, and for its establishment as a pandemic lineage of clinical importance.

BACKGROUND Acinetobacter baumannii outbreaks have been associated with pandemic International Clones (ICs), however the virulence factors involved with their pathogenicity are sparsely understood. OBJECTIVES This study aimed to characterize the reddish-brown pigment produced by A. baumannii strains, and to determine its biosynthetic pathway by genomic approaches. METHODS Pigment characterization was conducted by phenotypic tests in different growth conditions. The clonal relationship among A. baumannii was obtained by PFGE and MLST and antimicrobial susceptibility test was performed by Disc-Diffusion method. The genome of one representative strain was obtained for characterization of genes involved with pigment production. FINDINGS The virulence-associated pyomelanin was the pigment produced by A. baumannii . These strains were extensively drug resistant and belonged to the IC-5/ST79. Genomic approaches revealed that the pyomelanin biosynthetic pathway in A. baumannii presented a particular architecture concerning the peripheral ( tyrB, phhB and hpd ) and central ( hmgB, hmgC and hmgR ) metabolic pathway genes. The identification of a distant HmgA homologue, probably without dioxygenase activity, could explain pyomelanin production. Virulence determinants involved with adherence ( csuA/BABCDE and a T5bSS-carrying genomic island), and iron uptake ( basABCDEFGHIJ, bauABCDEF and barAB ) were also characterized. MAIN CLONCLUSION The pyomelanin production together with other virulence determinants could play a role in A. baumannii pathogenicity.

Abstract Klebsiella aerogenes is an emergent pathogen associated with outbreaks of carbapenem-resistant strains. To date, studies focusing on K. aerogenes have been small-scale and/or geographically restricted. Here, we analyzed the epidemiology, resistome, virulome, and mobilome of this species based on 561 genomes, spanning all continents. Furthermore, we sequenced four new strains from Brazil (mostly from the Amazon region). Dozens of STs occur worldwide, but the pandemic clones ST93 and ST4 have prevailed in several countries. Almost all genomes were clinical, however, most of them did not carry ESBL or carbapenemases, instead, they carried chromosomal alterations ( omp 36, amp D, amp G, amp R) associated with resistance to β-lactams. Integrons were also identified, presenting gene cassettes not yet reported in this species ( bla IMP, bla VIM, bla GES). Considering the virulence loci, the yersiniabactin and colibactin operons were found in the ICEKp10 element, which is disseminated in genomes of several STs, as well as an incomplete salmochelin cluster. In contrast, the aerobactin hypervirulence trait was observed only in one ST432 genome. Plasmids were common, mainly from the ColRNAI replicon, with some carrying resistance genes ( mcr, bla TEM, bla NDM, bla IMP, bla KPC, bla VIM) and virulence genes (EAST1, sen B). Interestingly, plasmids containing the colicin gene occurred in hundreds of genomes of different STs.