18 de Febrero: Understanding the evolutionary relationships and major traits of Bacillus through comparative genomics.
Alcaraz, L.D., et al. (2010). Understanding the evolutionary relationships and major traits of Bacillus through comparative genomics. BMC genomics, 11(1), 332. doi:10.1186/1471-2164-11-332
BACKGROUND:The presence of Bacillus in very diverse environments reflects the versatile metabolic capabilities of a widely distributed genus. Traditional phylogenetic analysis based on limited gene sampling is not adequate for resolving the genus evolutionary relationships. By distinguishing between core and pan-genome, we determined the evolutionary and functional relationships of known Bacillus. RESULTS:Our analysis is based upon twenty complete and draft Bacillus genomes, including a newly sequenced Bacillus isolate from an aquatic environment that we report for the first time here. Using a core genome, we were able to determine the phylogeny of known Bacilli, including aquatic strains whose position in the phylogenetic tree could not be unambiguously determined in the past. Using the pan-genome from the sequenced Bacillus, we identified functional differences, such as carbohydrate utilization and genes involved in signal transduction, which distinguished the taxonomic groups. We also assessed the genetic architecture of the defining traits of Bacillus, such as sporulation and competence, and showed that less than one third of the B. subtilis genes are conserved across other Bacilli. Most variation was shown to occur in genes that are needed to respond to environmental cues, suggesting that Bacilli have genetically specialized to allow for the occupation of diverse habitats and niches.CONCLUSIONS:The aquatic Bacilli are defined here for the first time as a group through the phylogenetic analysis of 814 genes that comprise the core genome. Our data distinguished between genomic components, especially core vs. pan-genome to provide insight into phylogeny and function that would otherwise be difficult to achieve. A phylogeny may mask the diversity of functions, which we tried to uncover in our approach. The diversity of sporulation and competence genes across the Bacilli was unexpected based on previous studies of the B. subtilis model alone. The challenge of uncovering the novelties and variations among genes of the non-subtilis groups still remains. This task will be best accomplished by directing efforts toward understanding phylogenetic groups with similar ecological niches.
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Control de Lectura.
Dentro de un marco de referencia que considera las características e importancia del género Bacillus, se parte de la pregunta: ¿la presencia de esta bacteria se debe a la resistencia de sus estructuras de dispersión o a su gran capacidad adaptativa?
La que aborda este artículo, es que mediante al análisis del pangenoma, así como del genoma accesorio, y sus relaciones con el ambiente, se pueda abordar una respuesta sobre estas cuestiones ecológicas.
Los esquemas de clasificación del género son muy limitados, considerando que existen varios estudios y datos a nivel molecular que podrían ser utilizados. Se trata de un grupo ampliamente representado en las bases de datos genómicas y si a esto le sumamos su presencia en diferentes ambientes (incluyendo el marino), esto es el reflejo de un grupo con amplias capacidades metabólicas y ampliamente distribuido. De ahí el interés de estudiar este grupo.
A partir de un estudio con Streptococus, los autores definen los conceptos de pangenoma como la suma de los genomas núcleo (genes presentes en todas las cepas) y genoma accesorio (genes específicos de cada cepa); se usan estos conceptos para analizar la cohesión del género a nivel genómico. Lo que se pretende es comparar y relacionar los genomas con algún ambiente particular.
¿Qué es el cluster de grupos ortólogos conservados concatenados? Sistema basado en las relaciones ortólogas entre los genes. (COG´s).
Los COG se usaron para agrupar a los representantes del género que comparten características ecológicas y evolutivas. Cuando se considera el “genoma núcleo”, se observa que la resolución de las relaciones es muy alta (un alto valor de soporte de las ramas) y se corresponde con cada una de las cepas utilizadas en el estudio.
Lo más relevante es que se describen un total de 53 genes involucrados en la esporulación y la competencia. Además se delinean algunas diferencias en la conservación de genes, lo que refleja la variabilidad natural del género y enfatiza la necesidad de explorar este comportamiento.
El género Bacillus es uno de los géneros bacterianos que más han sido trabajados. Hoy en día se sabe que esta bacteria puede subsistir en una amplia gama de hábitats en parte debido a su capacidad de asimilar una amplia gama de nutrientes, así como por su capacidad de formar y dispersarse a través de esporas. Para este estudio se partió de una clasificación del género en 3 clases principales: los patogénicos que incluyen a B. anthracis, B. cereus y B. thuringiensis; ambientales entre los que se encuentran B. subtilis, B. halodurans o B. coahuilensis, y aquellas de relevancia industrial como B. lichenformis.
El interés principal en este trabajo es el entender la cohesión del género Bacillus a un nivel genómico considerando tanto el llamado genoma core, como el pangenoma. La decisión de emplear toda la colección de genes del género estuvo guiada por el hecho de que los marcadores tradicionales para la identificación de especies como el uso del gen 16s rRNA o la hibridación de genomas subestiman la diversidad real al depender de genes core.
En el primer apartado de lo que son los resultados, lo que se realiza es la descripción del genoma de Bacillus sp. m3-13 y su comparación con B. coahuilensis, especie aislada del mismo ambiente pero que presenta una estrategia distinta para lidiar con el ambiente. Lo que se observa para estas dos especies aisladas de un ambiente oligotrófico es que B. sp. m3-13 optó por la presencia de genes que le permiten tomar y asimilar fosfonatos del medio ambiente, mientras que por su parte la estrategia de B. coahuilensis fue la de producir sulfolípidos y reemplazar su membrana de fosfolípidos. La comparación entre estos dos organismos es de bastante interés por que nos muestra que aun entre organismos del mismo género y que comparten el mismo hábitat las estrategias de sobrevivencia pueden llegar a ser muy distintas, situación que como es de esperarse se mantendrá al comparar con más especies.
Al analizar los genomas de las 20 especies de Bacillus se encontró que de los aproximadamente 155,700 genes que comprende su pangemona, 814 son los que conforman el genoma core, los cuales al ser empleados para una reconstrucción por ML agrupó a las especies en los siguientes cuatro clusters: B. clausii-halodurans, B. subtilis-licheniformis-pumilus, B. anthracis-thuringiensis-cereus y Bacillus sp. NRRLB-14911-coahuilensis-m3-13, clusters que se mantienen relativamente definidos al emplear otros métodos como el Genomic Simiarity Score (GSS), filogenia por 16s rRNA o por concatenación de 20 COGs.
Al analizar la predominancia de genes para cada uno de estos grupos se encontró que el estilo de vida así como sus distintas características ecológicas juegan un papel importante en la predominancia de los distintos COGs, como por ejemplo el grupo correspondiente a B. cereus que contiene a los Bacillus patógenos presentó una predominancia de genes involucrados en mecanismos de defensa y resistencia a antibióticos.
En conclusión podemos decir que lo que para una especie pueden ser genes esenciales no necesariamente van a serlo para el resto del género, pues el genoma es una entidad dinámica que nos muestra una gran gama de adaptaciones guiadas en buena medida por el ambiente en el que se encuentra el organismo en cuestión, por lo cual no es suficiente el enfocarnos a un reducido número de genes para intentar establecer la relación entre los distintos integrantes de un género, si no que además debemos considerar aquellos genes accesorios pues en ellos donde realmente encontraremos la clave sobre su diversidad y adaptaciones particulares.
Estudiar genomas completos nos permite entender mejor las relaciones evolutivas dentro de un genero bacteriano, en contraste con los estudios clásicos utilizando el gen 16sRNA o los análisis multilocus.
En este articulo se utilizaron 22 genomas pertenecientes al genero Bacillus incluyendo dos miembros aislados del valle de Cuatro Ciénegas; Bacillus coahuilensis y Bacillus sp. m3-13. La reconstrucción filogenética se hizo utilizando genes del genoma-core, para lo cual fue de utilidad Bacillus coahuilensis pues tiene el genoma más pequeño dentro del genero, lo que ayudo en la determinación de los genes compartidos. Basados en una matriz se identificaron 814 genes pertenecientes al genoma-core, información con la cual se hizo una reconstrucción filogenética donde se resolvieron cuatro grupos distintos. En relación a esto el grupo acuático se describió por primera vez.
Se encontraron genes específicos para cada uno de los grupos filogenéticos. Utilizando la clasificación funcional COGs se hizo una matriz para identificar funciones especificas para cada grupo filogenético. En el grupo compuesto por Bacillus coahuilensis, m3-13 y nrrlb14911 se encontraron ampliamente representados los genes relacionados con la transducción de señales, los miembros de este grupo fueron aislados de ambientes acuáticos expuestos a una fuerte oligotrofía y alta radiación, por lo que postulan que probablemente es importante para él grupo censar rápidamente los cambios que pueda haber en el ambiente.
¿El ambiente ha seleccionado por adaptaciones similares? Parece ser que si, pues en este articulo se observan grupos claros con genes muy particulares cada uno. Finalmente, con este articulo se comprueba que incluso dentro de un genero tan ampliamente distribuido se pueden tener adaptaciones locales a ciertos ambientes, es decir no todo es igual en todos lados, a demás de demostrar la diversidad metabólica dentro del genero.
Control de Lectura.
Dentro de un marco de referencia que considera las características e importancia del género Bacillus, se parte de la pregunta: ¿la presencia de esta bacteria se debe a la resistencia de sus estructuras de dispersión o a su gran capacidad adaptativa?
La que aborda este artículo, es que mediante al análisis del pangenoma, así como del genoma accesorio, y sus relaciones con el ambiente, se pueda abordar una respuesta sobre estas cuestiones ecológicas.
Los esquemas de clasificación del género son muy limitados, considerando que existen varios estudios y datos a nivel molecular que podrían ser utilizados. Se trata de un grupo ampliamente representado en las bases de datos genómicas y si a esto le sumamos su presencia en diferentes ambientes (incluyendo el marino), esto es el reflejo de un grupo con amplias capacidades metabólicas y ampliamente distribuido. De ahí el interés de estudiar este grupo.
A partir de un estudio con Streptococus, los autores definen los conceptos de pangenoma como la suma de los genomas núcleo (genes presentes en todas las cepas) y genoma accesorio (genes específicos de cada cepa); se usan estos conceptos para analizar la cohesión del género a nivel genómico. Lo que se pretende es comparar y relacionar los genomas con algún ambiente particular.
¿Qué es el cluster de grupos ortólogos conservados concatenados? Sistema basado en las relaciones ortólogas entre los genes. (COG´s).
Los COG se usaron para agrupar a los representantes del género que comparten características ecológicas y evolutivas. Cuando se considera el “genoma núcleo”, se observa que la resolución de las relaciones es muy alta (un alto valor de soporte de las ramas) y se corresponde con cada una de las cepas utilizadas en el estudio.
Lo más relevante es que se describen un total de 53 genes involucrados en la esporulación y la competencia. Además se delinean algunas diferencias en la conservación de genes, lo que refleja la variabilidad natural del género y enfatiza la necesidad de explorar este comportamiento.
En la actualidad es una gran cantidad de información que hay disponible sobre el género Bacillus. El tener acceso a los genomas de diferentes especies dentro de este género resulta una gran ventaja para poder tener una aproximación al entendimiento de su relación evolutiva, para así poder llevar a cabo esta clase de análisis comparativo. Me parece muy adecuado considerar especies de diferentes ambientes incluyendo ambientes extremos y tener el genoma de B. coahuilensis como el más pequeño para poder cotejar los genes esenciales que están compartidos dentro del género. La gran capacidad de adaptación de las diferentes especies (incluso en ambientes con poca disponibilidad de nutrientes) y su capacidad para formar espora, características que le permiten estar presente en diferentes ambientes, ciertamente se ven reflejados en sus genomas.
Es interesante que del promedio de genes solo una quinta parte corresponda al core-genome, obviamente que el pan-genome es más extenso (creciendo a la par, posiblemente, de las capacidades requeridas para cada ambiente particular de cada bacilo), el que los genes se hayan agrupado en más de 19 mil familias es impresionante.
El core-genome son entonces los genes que se mantienen en todas las cepas estudiadas (las funciones conservadas y esenciales) y el pan-genome serán aquellos cepa específicos o como genes accesorios (muy vinculados con las necesidades particulares de la cepa como sobrevivir en su ambiente particular). Ahora bien, el haber comparado el uso del core-genome, así como el GSS, el 16S rRNA y uCOGs para comparar la resolución de la relación filogenética me pareció muy adecuado para denotar la relevancia del uso de esta aproximación para tener una evaluación más detallada y con mejor resolución para ciertos clades. Y el conocer los genes esenciales que definen al género también abre las puertas al diseño de marcadores genéticos para otros análisis.
El género Bacillus ha sido caracterizado a profundidad, en estudios clásicos de microbiología, bioquímica y también por enfoques genómicos y de proteómica. Se trata de una bacteria Gram-positiva en forma de bastón, que pude ser aeróbico o anaeróbico y presenta un metabolismo muy versátil lo que le permite vivir en ambientes muy diversos, además de que puede formar estructuras de resistencia denominados endosporas.
Este grupo se ha clasificado de diferentes maneras, una de ellas lo divide en patógenas, ambientales y de uso industrial, esta clasificación ilustra la diversidad metabólica del género pero no denota la clasificación filogenética de este género además de que no incluye a las cepas que son acuáticas. Dado que se contaba en el 2010 con casi 130 proyectos de genomas del género En este artículo se trabajó con genomas de 20 Bacillus aislados de ambientes diferentes y se compararon los genomas con los que se contaba para determinar genoma-central y el pangenoma con la finalidad de evaluar si el ambiente podía seleccionar características similares en dos genomas. El análisis de las categorías funcionales de ambos genomas (pan y núcleo) mostró una separación clara entre grupos diferentes que a su vez correlacionaba con el nicho de las especies.
Se determinó que el genoma central corresponde a 814 genes. Con esta información se pudo reconstruir una filogenia robusta de este grupo, utilizando el índice GSS que usa el número total de los genes apareados compartidos para resolver las relaciones filogenéticas. Se pudo describir un grupo nuevo de bacilos acuáticos que se encuentran en ambiente similares y también que hay genes que están sobre-representados, como los de la esporulación y la competencia.
Creo que la perspectiva que me deja este artículo es que el gran desarrollo en la secuenciación de genomas completos abre la puerta a replantear preguntas que se creían contestadas y que quizá con el uso metodologías como la tipificación de secuencias de locus múltiple la respuesta podría cambiar o nutrirse e incluso podría resolverse preguntas específicas que no habían podido ser abordadas con ténicas como el 16S RNAr.
Bacillus es una bacteria capaz de aprovechar sustratos tanto orgánicos como inorgánicos para nutrirse, lo cual hace difícil establecer si su presencia se debe a que sus esporas son muy resistentes o a que la bacteria se adapta fácilmente a cualquier ambiente. En el artículo reportan el análisis del pangenoma de Bacillus y la categorización funcional de sus genomas accesorios. Se describen las relaciones dentro de este grupo de bacterias usando información de genomas (20 aislados de ambientes diferentes) para reconstruir su historia evolutiva.
Se encontraron 814 genes ortólogos compartidos por las 20 especies y esos se consideraron como el genoma núcleo para hacer la reconstrucción filogenética; al agrupar familias de proteínas homólogas se obtuvo un pangenoma de 155,747 genes, que se agruparon a su vez en 19,043 familias, lo que representa el gran repertorio de genes de esta bacteria.
Para hacer el análisis funcional de los genes del pangenoma y del genoma núcleo utilizaron la clasificación funcional obtenida por COGs (Cluster of Orthologous Groups). Para estudiar los genes involucrados en la esporulación se agruparon los genes ausentes y los conservados en un heat map y se obtuvieron 4 grupos. Del análisis del heat map encontraron que las cinasas censoras de esporulación de varias especies han evolucionado para responder a señales específicas de cada ambiente.
Encontraron que el genoma núcleo contiene 61 de los 79 genes esenciales de B. subtilis y los autores sugieren el uso de genes ortólogos para delimitar un genoma núcleo, ya que otras aproximaciones como las estrategias de sintenia pueden pasar por alto la presencia de genes ortólogos rearreglados. El estudio de pangenomas, aunque todavía no ofrece mucha información a nivel de género, puede ser útil para buscar información a nivel de nicho y así ligar a los genes con una función ecológica, además de que generalmente estos genes forman parte del genoma dispensable y muchos sufren procesos como transferencia horizontal. Los autores sugieren además hacer uso de la información sobre la función de los genes a través de análisis de COGs para describir agrupamientos de especies y así comparar el perfil filogenético con un perfil funcional.
Understanding the evolutionary relationships and major traits of Bacillus through comparative genomics.
El propósito del paper es evaluar una metodología diferente para obtener el core genome de los organismos, esto es, que a partir de análisis bioinformáticos, como pueden ser el obneter a los best hits recíprocos (esto, entre los genomas que se están evaluando), seguidos de análisis filogenéticos utilizando, rRNA 16S, o bien concatenaciones de varios COG’s, utilizando los parámetros de “maximum likelihood”.
Lo relevante de este estudio, es que les permitió a los autores separar a los Bacillus acuáticos como un nuevo grupo, así como definir nuevos métodos para determinar los genes que representan al “core genome” del género Bacillus, obteniendo resultados diferentes a los obtenidos utilizando las aproximaciones por sintenia, ya que este método permite saber si hubo algún tipo de rearreglo de los ortólogos, ya que se utlizan estándares de similitud, mientras que en el de sintenia, estos rearreglos no se observan porque su disposición es diferente, asimismo, fue importante descubrir las diferencias entre el core y el pan-genome de los Bacillus, con el propósito de entender la variabilidad natural dentro de éste género de bacterias.
Este artículo es un artículo de investigación, y es un análisis comparativo de 20 genomas dentro del género Bacillus. Para empezar, el análisis es relevante porque este género es muy diverso y está presente en casi todos lados, aunque es necesario distinguir entre la situación de que la bacteria está ahí porque tiene un papel ecológico o porque sencillamente llegó por dispersión de sus esporas, que son muy resistentes. La metodología usada estuvo compuesta por varias cosas: una filogenia usando todos los genes núcleo del genoma de las especies y el método de Maximum Likelihood. Además, se midió la distancia con puntaje de similaridad del genoma y usando clusters de grupos ortólogos o el sistema de clasificación funcional COG para averiguar en medida de lo posible las funciones de los genes y confirmar los resultados de la filogenia. La mejor filogenia para resolver posiciones taxonómicas fue aquella usando los genes núcleo, mientras que algunas de las funciones más conservadas fueron las relacionadas con la translación y los genes del ribosoma, y las menos representadas fueron aquellas relacionadas con la transcripción. Esto me parece notable pues pensaría que también serían genes conservados por su función, pero no es así. Dependiendo del grupos, algunos resultados interesantes son la falta de genes relacionados con el metabolismo de los carbohidratos y la sobrerrepresentación de genes que confieren resistencias a antibióticos en el grupo de B. cereus (los patogénicos), la sobrerrepresentación de genes que se usan en la producción de energía y el transporte de iones inorgánicos y el metabolismo de aminoácidos en el grupo de B. cohauilensis, En especial, se hizo un análisis de los genes que permiten la toma de ADN exógeno y de los que se usan en la esporulación, ambos procesos relacionados con la sobrevivencia a condiciones ambientales novedosas y/o estresantes, con el resultado de que cada uno de éstos parece haber evolucionado señales muy específicas para ambientes particulares. En general, hay una gran variación de genes y presencia de algunos muy específicos, lo que no es raro considerando la gran cantidad de ambientes en las que viven especies de este grupo.
En este artículo se determinaron la relaciones evolutivas y funcionales de 20 genomas completos del grupo Bacillus distinguiendo entre el core- genoma y pan-genoma. Compararon el uso de diferentes genes conservados, así como los pares de genes compartidos para determinar filogenias locales, y para medir cuantitativamente la relación entre las especies del grupo. Los resultados de este trabajo reflejan la importancia del uso de la genómica como un acercamiento crucial para identificar características distintivas entre un grupo de organismos, lo cual puede ser de difícil acceso con los acercamientos tradicionales de taxonomía microbiana: rRNA y MLST los cuales, a pesar de también utilizar genes del core-genoma, solamente se basan en uno o pocos genes. En este trabajo se expandió el grupo de genes utilizados en la reconstrucción filogenética para poder resolver los grupos cercanos. Lo interesante de los resultados obtenidos con las filogenias realizadas, fue que a diferencia de la filogenia obtenida con rRNA o la obtenida con los genes universalmente conservados, se observó que los clados internos se resuelven con mucho más soporte con la filogenia que utiliza el core-genoma; éste último se determinó y definió como un grupo de 814 genes compartidos entre todas las especies. Por otra parte, utilizando la información de los genes totales (pan-genoma) se pudieron identificar las diferencias funcionales que distinguen los grupos taxonómicos de Bacillus, para lo cual agruparon a los representantes del grupo que han compartido características evolutivas y ecológicas y buscaron la representación de funciones génicas en cada grupo. Obtuvieron una sobre representación de genes esperados: traducción, replicación y conservación de energía, y por otra parte, obtuvieron muy pocos genes de transcripción y de mecanismos de respuesta ambiental compartidos. Los autores sugieren que lo anterior, puede reflejar la gran distribución de la diversidad metabólica de Bacillus. en conclusión, este trabajo sin lugar a dudas demuestra la gran cantidad de información a la que se puede tener acceso con ayuda de la genómica comparativa , la cual ha ayudado en el entendimiento de la diversidad microbiana, su ecología y evolución.
El género Bacillus es uno de los más diversos y con mucha información disponible acerca de sus diferentes propiedades genéticas, fenotípicas, metabólicas, etc.; producto de su ubicuidad y capacidad de vivir y utilizar los recursos disponibles de los diferentes hábitats de los que ha sido aislado. Una de sus propiedades más interesantes es la capacidad de producir estructuras de resistencia a diferentes condiciones de estrés, las esporas; las cuales, le permiten entrar en estado vegetativo hasta encontrar las condiciones óptimas para sobrevivir.
Este género cuenta con un gran número de genomas disponibles en las bases de datos, los cuales la mayor parte pertenecen a especies y cepas de importancia médica; a pesar de que contiene diversos aislados que han sido de diferentes ambientes. Por lo que un análisis comparativo de bacilos que han sido aislados de diferentes ambientes permitiría comprender su estructura genética y los caracteres funcionales que los diferencia.
En este caso, el análisis genómico realizado con diferentes genomas de Bacillus genero una mejor resolución de sus grupos filogenéticos en comparación a los resultados que se observan con el gen ARNr 16S o con diferentes genes housekeeping; lo cual, confirma el potencial que representaría esta herramienta para análisis taxonómicos y filogenéticos. Así también, no sólo ayudaría en la definición de las familias de genes que conforman cada uno de los genomas, sino que es muy útil para identificar a los genes que permiten su especialización en cada nicho del que han sido aislados, lo cual ayudaría en la planeación de análisis sobe la ecología del género. Algo muy particular fue que se observó variación en el número de genes que contienen para realizar la esporulación, lo cual podría estar relacionado a condiciones limitantes que están presentes en cada uno de sus hábitats.
Por lo que el tipo de información que proporciona este tipo de análisis en combinación con datos relacionados con su historia natural y las condiciones ambientales en las que se desenvuelve, sería de gran utilidad para conocer la diversidad microbiana. Además de que se podrían planear análisis enfocados a la variación de la expresión genética temporal para comprender como se comportan naturalmente en el ambiente, y así tener una visión más clara de cómo fue el proceso evolutivo de los diferentes grupos de microbianos que conocemos en la actualidad.
Understanding the evolutionary relationships and major traits of Bacillus through comparative Genomics
Este trabajo me impresiono mucho, uno es más actual que los anteriores y la enorme cantidad de información que fueron capaces de sacar a través de los métodos de alineamientos de COG´s comparados con la filogenia clásica del 16SrRNA y su correlación con los genes funcionales, todo por medio del pangenoma y el genoma núcleo. No fue de sorprender que la mayor parte de los Bacillus secuenciados fueran aquellos que son patogénicos o de importancia industrial, y en base a eso globalizaran la estructura de la población de esta cepa, sin embargo este trabajo unió varios grupos de bacillus, incluyendo los acuáticos que siempre se habían mantenido fuera de estudio. Mostrando que tienen una amplia capacidad metabólica y están dispersos ampliamente. Hicieron una serie de pruebas para poder obtener datos sobre sus relaciones evolutivas y funcionales dentro de esta cepa. Reconstruyeron la filogenia a partir de todos los genes núcleo eligiendo uno representativo de cada grupo mayor de los bacillus, utilizaron RBH para identificar 814 genes ortólogos que compartían las 20 sp analizadas y con esto definieron el genoma núcleo. El pangenoma fue estimado a través del cluster de familias de proteínas. A través de ML filogenética alinearon los 814 genes núcleo. Midieron la distancia entre especies a través del GSS. Para poder descubrir las actividades funcionales, utilizaron un mapa de COG tanto del pangenoma como del genoma núcleo. Dividido en 4 grupos donde cada uno representaba funciones específicas debido a su historia evolutiva, y características ecológicas únicas de cada grupo. Estimada por la sobre representación o sub representación de algunas funciones o genes funcionales. Encontraron que los mecanismos que estimulan a reaccionar las respuestas dentro del nicho se encuentran dentro de los genes accesorios, debido que son cosmopolitas. La categoría de los Bacillus patógenos (cereus, anthracis, thuringiensis) tienen poca actividad de los genes implicados en el transporte de carbohidratos y metabolismo cuando es comparado con los demás grupos, contradiciendo la hipótesis de que el antecesor común de B. cereus era una bacteria de suelo. Sin embargo, este grupo tiene una alta variedad de resistencia a antibióticos debido a la fuerte selección de su ambiente. el siguiente grupo de Bacillus son los de ambiente acuático, (coahuilensis-m313-NRRLB14911) provienen de ambientes que requieran de cepas que respondan a cambios ambientales, tienen un aumento en genes involucrados con la replicación y recombinación, donde puede estar correlacionado a la necesidad de reparar los daños a DNA debido su exposición a alta radiación. A parte de su sobre representación de elementos móviles. El siguiente grupo (subtilis, lichenirforme pumilus) tienes sobre representación de adquisición de carbohidratos debido al ambiente en el que viven y su contacto con las plantas. Así dependiendo del ambiente en el que se encuentre se estará especializado perdiendo funciones que no necesitan, hasta el extremo de reducir completamente su genoma como coahulensis e ihenyensis. Por otro lado, hay 2 funciones de Bacillus, la competencia génica (capaz de tomar DNA foráneo e incorporarlo al cromosoma) y la formación de endoesporas. La primera función está regulada por proteínas codificadas del genoma núcleo, en todas las cepas. Bacillus subtilis presenta proteínas reguladoras como la ComS que son innovadoras de esta cepa. Esto podría explicar la gran variabilidad génica por adquisición de genes pero cada cuanto ocurren y que señales las activan es una duda que se genera. La formación de endoespora también es variable entre las cepas, probablemente por redundancia de genes y la THG que suscita como en B. cereus
Está muy interesante el artículo, me gustó bastante dado que se secuenció un genoma más de Cuatro Ciénegas y se comparó además con otros 20 genomas en borrador. Me sorpendió como sólo pasaron 5 años del pangenoma de Tettelin y ya existe incluso el proyecto de secuenciar 130 genomas de sólo Bacillus, siendo así el género más representado en las bases de datos. A partir de esta comparación se puede identificar con mayor resolución el alcance del pangenoma, del conjunto de los genes que integran una especie, en este caso a nivel del género Bacillus. Me pareció también muy reveladora la comparación que hicieeron del método genómico (filogenia a partir del núcleo genómico) para una taxonomía más natural y no deja de contemplar además la divergencia adaptativa (el componente variable de los genomas) con respecto a los métodos tradicionales del 16S RNA, el de COGs y el de los análisis multilocus (MLST y MLSA). De esa comparación sus resultados son que una comparación genómica a partir del concepto del pangenoma es bastante más robusta que los otros métodos y resuelve mejor incluso ciertas ramas. Además da la posiblidad de encontrar las diferencias genéticas y funcionales de las distintas especies o cepas que integran el grupo o taxa que se compara. El análisis de la frecuencia y distribución de las funciones representadas en el pangenoma y el análisis de la biología de los respectivos organismos que los componen nos dice bastante de las adaptaciones de las especies. Creo que este artículo es un buen ejemplo de la diversidad bacteriana y su gran capacidad evolutiva de los procariontes. El ejemplo en este caso, es la diversidad en el proceso de esporulación de Bacillus sp, una característica tan conservada y bien conocida en este género pero al mismo tiempo con gran diversidad a la hora de resolver el problema en la naturaleza.
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