Universidade Federal de Viçosa Departamento de Microbiologia

Apresentação em tema: "Universidade Federal de Viçosa Departamento de Microbiologia"— Transcrição da apresentação:

1 Universidade Federal de Viçosa Departamento de Microbiologia
Filogenia molecular e genômica comparativa de bactérias Gram-positivas do trato gastrintestinal Doutoranda: Daniele Ferreira da Silva Orientadora: Célia Alencar de Moraes Co-orientadores: Arnaldo Chaer Borges Marisa Vieira Queiroz Cosme Damião Cruz

2 Pace, N. R. (1997) Science 276, Essa árvore mostra os três principais ramos descritos por Woese e colaboradores

3 Transferência Horizontal de Genes
DINÂMICA GENÔMICA Mutação Relógio Molecular Recombinação Exon-shuffling Transferência Horizontal de Genes Duplicação Gênica Perda de Genes

4 Mutação e Seleção Natural
ORTOLOGIA E PARALOGIA Espécie X Espécie Y Especiação Evento de Duplicação Mutação e Seleção Natural

5 NOVOS GENES Duplicação Mutações Pressão seletiva Nova Função
Novos genes, novas funções Aumento de complexidade

6 TOTAL DE SEQÜÊNCIAS DEPOSITADAS NO GENBANK

7 Características gerais dos genomas de Lactobacilalles sequenciados
Makarova, In press

8 Barreiras Gastrintestinais
Microrganismos Patogênicos Listeria monocytogenes Microrganismos Probióticos Lactobacillus delbrueckii UFV H2b20 Quais genes de resistência e/ ou de virulência são comuns a ambos?

9 COMPOSIÇÃO DA MICROBIOTA INTESTINAL
Efeitos Nocivos/Patogênicos Funções Promotoras de Saúde Listeria monocytogenes Lactobacillus Inibição do crescimento de bactérias nocivas Septicemia neonatal Meningite Eubactérias Estimulação do sistema imunológico Abortos ou geração de natimortos Bifidobacteria Absorção de minerais Síntese de vitaminas Streptococcus Estímulo do peristaltismo intestinal Controle de casos de diarréia

10 Representação esquemática de bactérias intestinais benéficas, comensais e patogênicas.
De Vos, 2004

11 72 genes foram induzidos durante a passagem pelo TGI

12 9 genes envolvidos no transporte e aquisição de açúcares 
L. monocytogenes, L. innocua e Bifidobacterium longum Celobiose PTS-IIC listeriolysin host actin division propulsion spread BglG  L. monocytogenes Genes envolvidos no metabolismo de arginina, prolina e biotina  Vibrio choleare, E. coli, H. pylori, L. monocytogenes 19 genes foram identificados em várias vias, incluindo DNA e metabolismo de energia, síntese de ptns e fermentação Regulador 1,3- propanodiol e curta cadeia de dehidrogenase em Klebsiella pneumoniae Robbins et al. 1999 Jim suggests showing EM of filopodia side-by-side with Listeria EM Genes de estresse: ClpC, transportador multidrogas e ptn de efluxo de cátions  Helicobacter pylori, Streptococcus mutans, L. monocytogenes PlnI  Plantaricina

13 Características do genoma do L. bulgaricus ATCC11842
Tamanho do genoma. pb 1,864,998 Conteúdo GC,% 49,7 Conteúdo GC das CDS,*% 51,6 Conteúdo GC das CDS* na 3a posição do códon, % 65,0▪ Número de CDS* 1562 CDS* como % da seqüência do genoma 73 Número de CDS com função desconhecida 598 Número de pseudogenes 270 Número de rrn operons 9 Número de genes tRNA 95 *CDS não anotadas como “fragmento” ▪64,4% se pseudogenes são incluídos na análise. van de Guchte et al., 2006.

14 Relação entre o conteúdo GC na 3a posição das sequências codificadoras (GC3) e conteúdo GC genômico em 232 genomas de eubactérias. Atlas genômico do L. bulgaricus. van de Guchte et al., 2006.

15 Sintenia entre os genomas de L. bulgaricus e L. acidophilus.
van de Guchte et al., 2006.

16 Árvore filogenética de Máxima Verossimilhança dos Lactobacillales construída com base no alinhamento das 4 subunidades (alfa, beta, beta’ e delta) da RNA polimerase dependente de DNA. Makarova et al., in press

17 Genes conservados e únicos nos genomas de Lactobacilalles
Genes conservados e únicos nos genomas de Lactobacilalles. “Homólogos” indicam genes com homólogos identificados em outros organismos fora desses analisados no trabalho, mas que não puderam ser incluídos em qualquer grupo dos COGs. “Órfãos” são genes putativos sem homólogos detectáveis. Makarova et al., 2006

18 Reconstrução da evolução do conteúdo de genes em Lactobacilalles.
Makarova et al., 2006

19 Hipótese Lactobacillus delbrueckii UFV H2b20 e L. monocytogenes compartilham semelhanças com relação a genes de resistência às condições prevalecentes no TGI e das respectivas características de probiose e virulência .

20 OBJETIVO GERAL Estudar as relações filogenéticas de Lactobacillus e Listeria a partir de comparação de seqüências nucleotídicas de genes codificadores de funções que conferem resistência às condições prevalecentes no trato gastrintestinal e dos genes homólogos em estirpes probióticas, comensais e patogênicas.

21 ESTRATÉGIA EXPERIMENTAL

22 In silico L. monocytogenes EGD-e L. innocua CLIP 11262
L. acidophilus NCFM L. plantarum WCFS1 L. johnsonii NCC533 L. gasseri IDENTIFICAÇÃO DE GENES DE INTERESSE (probiose, patogenicidade e virulência) NCBI BLAST P- homólogos COG- ortólogos In silico Análise Filogenética

23 Laboratório In silico GENES DE PROBIOSE, PATOGENICIDADE E VIRULÊNCIA
DETECÇÃO EM L. delbrueckii UFV H2b20 PCR CLONAGEM DE POSITIVOS iPCR Laboratório SEQÜENCIAMENTO ANÁLISE FILOGENÉTICA In silico

24 EXPRESSÃO DE GENES SELECIONADOS in vitro EM CONDIÇÕES DE TRATO GASTRINTESTINAL
PCR em Tempo Real Laboratório

25 DÚVIDAS E SUGESTÕES