[en] Genomic epidemiology has revolutionized the microbial world. Its applications allow to know and better understand the behavior, transmission and evolution of microorganisms. Despite its great and recognized potential, its use is still limited, especially in developing regions. The main objective of this thesis was to study and analyze the complete genomes of three pathogenic and zoonotic microorganisms to better understand their epidemiology, pathogenic potential and evolution. In the first chapter, we characterized at the genomic level Salmonella enterica isolated from food, farms, and clinical samples in Ecuador. In addition, we presented evidence of the presence of virulence factors and a megaplasmid with genes encoding antimicrobial resistance and tolerance to environmental stress. Due to the phylogenetic relationship between isolates, we conclude the transmission of S. enterica through the consumption of chicken in Ecuador, and the urgent need for better control of the use of antimicrobials in poultry farms. In the second chapter, genomic epidemiology was applied to isolates of Listeria monocytogenes, a microorganism that has received little attention in Ecuador despite its high rate of hospitalization and mortality worldwide. We compared the genomes of clinical and food isolates and inferred the epidemiological relationship through the food chain to humans in this country. We characterized isolates that, despite their susceptibility to antimicrobials, have significant pathogenic potential due to the presence of pathogenicity islands associated with severe disease. In addition, we established the need to implement routine surveillance of this pathogen and to search for other foods as possible sources of transmission of listeriosis in Ecuador. The third chapter focused on the evaluation of genetic recombination among pathogenic species of Leptospira. The analysis was performed amid species, intra L. interrogans and among genes of the LPS locus, important for the diagnosis and development of vaccines for leptospirosis. With the results of this section, we suggest the existence of a selective pressure promoting genetic variation of this locus and of several genes, making of Leptospira a successful zoonotic pathogen.

[es] La epidemiología genómica ha revolucionado el mundo microbiano. Sus aplicaciones permiten conocer y comprender mejor el comportamiento, la transmisión y la evolución de los microorganismos. A pesar de su gran y reconocido potencial, su uso aún es limitado, especialmente en regiones en desarrollo. El principal objetivo de esta tesis fue estudiar y analizar los genomas completos de tres microorganismos patógenos y zoonóticos para comprender mejor su epidemiología, potencial patogénico y evolución. En el primer capítulo caracterizamos a nivel genómico a Salmonella enterica aislada de alimentos, fincas y muestras clínicas en Ecuador. Además, presentamos evidencia de la presencia de factores de virulencia y de un megaplásmido con genes que codifican resistencia antimicrobiana y tolerancia al estrés ambiental. Debido a la relación filogenética entre los aislamientos, se concluye la transmisión de S. enterica a través del consumo de pollo en Ecuador, y la necesidad urgente de un mejor control del uso de antimicrobianos en las granjas avícolas. En el segundo capítulo se aplicó la epidemiología genómica a aislamientos de Listeria monocytogenes, un microorganismo que ha recibido poca atención en el Ecuador a pesar de su alta tasa de hospitalización y mortalidad a nivel mundial. Comparamos los genomas de aislados clínicos y alimentarios e inferimos la relación epidemiológica a través de la cadena alimentaria con los humanos en este país. Caracterizamos aislados que, a pesar de su susceptibilidad a los antimicrobianos, tienen potencial patógeno significativo debido a la presencia de islas de patogenicidad asociadas con enfermedad severa. Además, establecimos la necesidad de implementar una vigilancia de rutina de este patógeno y buscar otros alimentos como posibles fuentes de transmisión de listeriosis en Ecuador. El tercer capítulo se centró en la evaluación de la recombinación genética entre especies patógenas de Leptospira. El análisis se realizó entre especies, intra L. interrogans y entre los genes del locus LPS, importante para el diagnóstico y desarrollo de vacunas para leptospirosis. Con los resultados de esta sección, sugerimos la existencia de una presión selectiva que promueve la variación genética de este locus y de varios genes, haciendo de Leptospira un patógeno zoonótico exitoso.