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Que pouvons-nous apprendre du Carter-Génome ?

Saut à :

Quelques décennies après que la séquence génétique toute première d'un organisme vivant ait été partagée, les bases de données publiques contiennent plusieurs centaines de génomes bactériens complets. Néanmoins, seulement une petite part de ces substances des bactéries ont des génomes qui ont été entièrement ordonnancés.

La conclusion de l'étude indiquant ceci, est que chacune de la substance bactérienne, dans la théorie, jamais ne sera amplement décrite car des gènes neufs seront continuement ajoutés au génome de la substance avec chaque séquence génomique neuve. Par conséquent, la meilleure voie de décrire une substance bactérienne est de jeter un coup d'oeil au concept du carter-génome : consisté en les tous les génomes dispensables et de faisceau d'une substance.

Quel est le Carter-Génome ?

Le carter-génome caractérise tous les variations génétiques et gènes singuliers à moins d'une substance unique. Ce concept originel a été mis en évidence par Tettelin et autres, quand six tensions de streptocoque agalacties ont été ordonnancées.

Colonies de streptocoque agalacties de bactéries dans la plaque de milieu de culture. Crédit d
Colonies de streptocoque agalacties de bactéries dans la plaque de milieu de culture. Crédit d'image : Angellodeco/Shutterstock

Les séquences de DNS obtenues pourraient être interprétées comme génome de faisceau (partagé par tous les isolats d'agalacties de S.), qui des accountis pour environ 80% du génome unique, ainsi qu'un tension-détail se composant de génome non réutilisable et des gènes partiel-partagés. Les estimations de cette étude proposent que le réservoir génétique dans le carter-génome d'agalacties de S. soit immense, et que ces gènes neufs pourraient continuer à être encore recensés.

Exemples d'analyse de Carter-Génome

Le paracasei de lactobacille fait partie du microbiome animal et humain d'intestin, et est pour cette raison employé dans l'industrie alimentaire dans les produits probiotic, ou en tant que cultures commencées pour d'autres produits laitiers. Avec l'augmentation de l'utilisation du haut-débit et du petit prix ADN ordonnançant des méthodes il est devenu faisable d'ordonnancer un grand choix de différentes tensions d'une substance unique, pour déterminer alors son carter-génome. Dans une étude 2013, les génomes de 34 tensions indépendantes de paracasei de L. ont été ordonnancés, et l'analyse génomique comparant chaque tension ont été accomplies.

Le teneur et la synténie de génome se sont analysés, avec une orientation sur le carter-génome. Chacun des génomes s'est avéré pour contenir approximativement 2.800 à 3.100 gènes, ainsi que l'analyse comparative recensant bien plus de 4.200 groupes de l'ortholog ADN comportant le carter-génome de cette substance particulière. Vers 1800 de l'ortholog les groupes comportent le faisceau protégé de génome. Un grand choix de facteurs qui étaient liés aux interactions biochimiques d'hôte-microbe, telles que la protéinase de cellule-enveloppe, le pilli, et les hydrolases p75 et p40. La capacité pour préparer les acides gras à chaînes branchées courts tous se sont avérées présente dans le génome de faisceau de paracasei de L., a trouvé dans toutes les tensions choisies.

Le variome (la partie du génome qui peut varier entre les organismes), s'est avéré pour consister principalement en bactériophages hypothétiques, protéines, transposon/éléments conjugative, plasmides, et fonctionnements familiers (par exemple, métabolisme de sucre et protéines CRISPR-associées). La grandes variabilité et variété de magasins génétiques de sucre-utilisation ont été indiquées exactement, avec chacune des tensions ayant entre 25 et 53 différents magasins, qui réfléchissent l'adaptabilité du paracasei de L. aux créneaux divers. Un arbre phylogenomic a été alors construit, qui a été basé sur tous les teneurs de génome avec une analyse finale de tous les événements horizontaux de transfert de gène. On l'a conclu que l'adaptation de ces tensions de paracasei de L. est un procédé complexe.

Une autre étude a également constaté que le carter-génome pourrait être employé comme outil nouvel pour redéfinir ces substances pathogènes des bactéries. Ceci a été alors appliqué les substances d'Escherichia coli et de Shigella à bactéries, qui ont récent été le sujet d'une certaine polémique en vue de leurs positions pathogènes et taxonomiques.

Après le choix des tensions spécifiques qui sont d'intérêt, elles ont alors sélecté une technique expérimentale : comme une méthode basée sur bio-informatique ou une puce ADN. La technique de bio-informatique offre servir d'outils consacré et usages universels. Utilisant ces analyses, l'étude de la carter-génomique peut donner différents types de données, et puis augmente la compréhension et la connaissance d'une substance bactérienne.

En groupant ensemble cette caractéristique génomique, il pourrait être possible de redéfinir plus tard la substance, pour les classifier a établi au moment sur leur teneur génomique de variome. Dans une situation où « un carter-génome infini » existe, comme dans Escherichia coli, ou Prochlorococcus Marinus, le reclassement pourrait-il être accompli encore ? Des définitions des « substances » ont été souvent décidées lors d'utiliser de vieilles méthodes et outils. Supplémentaire, quelques espèces sont non homogènes par nature. Par conséquent, la redéfinition comment une substance bactérienne est déterminée en analysant du carter-génome peut être quelque chose qui peut être faite dans un avenir proche.

Sources

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Last Updated: Oct 15, 2019

Written by

Phoebe Hinton-Sheley

Phoebe Hinton-Sheley has a B.Sc. (Class I Hons) in Microbiology from the University of Wolverhampton. Due to her background and interests, Phoebe mostly writes for the Life Sciences side of News-Medical, focussing on Microbiology and related techniques and diseases. However, she also enjoys writing about topics along the lines of Genetics, Molecular Biology, and Biochemistry.

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