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4 mars 2017 6 04 /03 /mars /2017 08:25

le génome séquence de rickettsia prowazekii, l'agent causal du typhus, a été déterminé.

En quoi émerge qu'il est un instantané de génome dans une bactérie parasite et jette un nouveau regard sur la théorie évolutionniste entre rickettsia et mitochondrie

Anderson et al. le complet génome séquence (1,111,523 base paires) de rickettsia prowazekii, l'agent causal du typhus.

Cettecbactérie et ses parents représentent une des plus grandes ironies biologiques .

L'historique ancêtres de r. prowazekii est à l'origine certaine du plus grand fléau infligé à l'espèce humaine.

Mais c'est par ailleurs, un antécédent évolutionniste de de r. prowazekii qui participé à l'ensemble des événements qui a fécondé l'évolution des eukaryotes (noyau) - et la formation des mitochondries, organites cellulaires qui peuvent contenir leur propre dna et, pendant oxydatif du glucose, produire l'atp, énergie des cellules.

Avec le génome complet des séquence de r. prowazekii, nous peuvons maintenant examiner cette important évolution génétique pour indices quant à ce que fait r. prowazekii qui tel un grand tueur, a aussi permis à un de ses ancêtres de contribuer ainsi fondamentalement à l'émergence des eukaryotics cells en première analyse.

r. prowazekii est un parasite intracellulaire obligé - c'est-à-dire,qu' il peut seulement vivre au sein d'autres cellules. ses gène, comme cela arrive à d'autre parasites eubacteriens, a été réduit et adapté à son mode de vie dépendant .

Anderson et al.1 ont trouvé que ce génome de r. prowazekii encode 834 complet ouvert lecture cadres, dna séquences ce spécifier protéine séquences.

cette nombre est loin moins que le 4,288 protéine-codage gènes trouvé dans le quadruple plus génome de escherichia coli, ses libre-vivant cousin3.

cependant, r. prowazekiicontains dix fois autant de gènes comme le plus bactéries-comme mitochondrial génome décrit à ce jour, le 69,034-bp mitochondrial (mt) dna du d'eau douce protozoon reclinomonas americana 4.

étonnamment, le r. prowazekiigenome aussi contient le plus fraction de non-codage dna (24%) trouvé dans tout microbienne génome jusqu'à maintenant, beaucoup duquel mai représenter inactif gènes ce avoir été dégradé par mutation, mais avoir pas encore été éliminé de le génome. par comparant le séquences de bactérien et mitochondrial gènes, nous obtenir le mieux preuve ce rickettsia et mitochondries sont spécifique évolutionniste parents. évolutionniste arbres fondé sur petit-sous-unité ribosomal rna (ssu rrna) initialement mis en évidence membres du -division du ainsi-appelé 'violet bactéries' (proteobacteria) comme le le plus proche contemporain bactérien parents de mitochondria5. plus récent ssu rrna arbres diviser le -proteobacteria dans deux groupes, avec le rickettsial sous-division (à qui r. prowazekiibelongs) celui c'est-à-dire spécifiquement affilié avec mitochondria2 (figue. 1).

figure 1: relation entre le r.prowazekii génome et mitochondrial dna. le arbre montré est le -proteobacterial / mitochondrial (mt) partie de un eubacterial / organellar petit-sous-unité (ssu) ribosomal rna arbre. extrême différences dans le taux de mitochondrial séquence divergence sont responsable pour le séparation de mitochondries dans 'court-branche' (plantes, reclinomonas americana) et 'long-branche' groupes. (le analyse utilisé un alignés données ensemble de 275 publié eubacterial et organellar ssu rrna séquences, et le arbre a été généré utilisation dnadist de phylip version 3.5 (arbitre. 9) avec le ml option et par défaut parameters2. courtoisie de d. f. spencer, dalhousie université.) haut résolution image et légende (32k) pareils résultat est vu avec évolutionniste arbres fondé sur mitochondrial protéines encoded par le nucléaire genome6. tel nucléaire gènes sont supposé à avoir été transféré de mitochondries pendant le énergique vers le bas-dimensionnement ce caractérisé évolution du mitochondrial génome après il a été acquis par le eukaryotic cell2. dans leur analyse, andersson et al.1 construit évolutionniste arbres comparant le aminés-acide séquences encoded par mitochondrial et bactérien gènes impliqué dans énergie métabolisme (sous-unités de nadh déshydrogénase) et génétique processus (ribosomal protéines). fidèle à attente,

ces résultats montrer ce r. prowazekii est plus étroitement lié à mitochondries que est tout autre bactérie dont génome a été enquête à cette niveau de détail.

andersson et collègues à juste titre montrer ce le dnas de rickettsia et mitochondries sont "étourdissement exemples de hautement dérivés génomes, le produits de plusieurs modes de réductrice évolution". les deux manque gènes pour metabolizing sucres dans le absence de oxygène (anaérobie glycolyse), aussi comme tout ou la plupart du gènes impliqué dans synthèse aminés acides et nucléotides.

cependant, le r. prowazekiigenome contient un complet ensemble de gènes codage composants du tricarboxyclic acide cycle, un métabolique voie impliqué dans respiration, et respiratoire-chaîne complexes. un sous-ensemble de pareils gènes est trouvé dans mtdna, avec le reste dans le nucléaire génome. le fonctionnel profils de rickettsia et mitochondries sont remarquablement semblable, avec production de atp produisent dans fondamentalement pareils manière dans le deux systèmes. faire ces similitudes moyenne ce mitochondries évolué directement de un rickettsia -like organisme ce a été déjà hautement réduit?

le réponse est presque certainement aucun. si un compare le organisation de pareils gènes dans le r. prowazekii 1, e. coli 3 et reclinomonasmitochondrial4 génomes, vestiges de bactérien opéron organisation (gène clustering) sont encore clairement vu dans le reclinomonas mtdna. cependant, le reclinomonas mitochondrial et r. prowazekii génomes faire non spécifiquement partager tout dérivés caractéristiques de gène organisation; en effet, certain gène groupes sont unique réarrangés dans le rickettsia génome, parent à quoi a été probablement le ancestral bactérien ordre. ces comparaisons souligner le fait que le rickettsia et mitochondrial génomes indépendamment descendu de un -proteobacteria-comme ancêtre, chaque subissant un séparé processus de réductrice évolution. le observé congruence dans le fonctionnel profils de rickettsia et mitochondries est certainement fascinant, mais il reste etre vu si cette paraissant exemple de convergent évolution est plus que un coïncidence. par examen autre rickettsial génomes nous devrait apprendre plus sur génome réduction dans bactérien parasites, un difficile question dans ses propre droit. cependant, tel études sont peu probable à fournir plus information sur le nature du génome dans le plus récent commun ancêtre de mitochondries et le rickettsiae. tout le recherche continue pour les organismes avec mtdnas ce sont même plus ancestral que dans reclinomonas, il sera important à identifier et explorer le génomes de ces minimalement divergé, libre-vivant -proteobacteria ce sont spécifique mais plus lointain parents de les deux le rickettsiae et mitochondries. tel génomes devrait rendement supplémentaire indices pertinent à le origine et évolution de mitochondries, un processus c'est-à-dire central à le émergence de eukaryotic life7,8. Nature 396, 109-110 (12 November 1998) | doi:10.1038/24030 Rickettsia, typhus and the mitochondrial connection Michael W. Gray1 Topof page References Andersson, S. G. E. et al. Nature 396, 133–140 (1998). | Article | PubMed | ISI | ChemPort | Gray, M. W. & Spencer, D. F. in Evolution of Microbial Life (eds Roberts, D. McL., Sharp, P., Alderson, G. & Collins, M.) 109-126 (Cambridge Univ. Press, 1996). Blattner, F. R. et al. Science 277, 1453–1471 (1997). | Article | PubMed | ISI | ChemPort | Lang, B. F. et al. Nature 387, 493–497 (1997). | Article | PubMed | ISI | ChemPort | Yang, D. et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA 82, 4443–4447 (1985). | PubMed | ChemPort | Viale, A. M. & Arakaki, A. K. FEBS Lett. 341, 146–151 (1994). | Article | PubMed | ISI | ChemPort | Margulis, L. Origin of Eukaryotic Cells (Yale Univ. Press, New Haven, Connecticut, 1970). Doolittle, W. F. in Evolution of Microbial Life(eds Roberts, D. McL., Sharp, P., Alderson, G. & Collins, M.) 1-21 (Cambridge Univ. Press, 1996). Felsenstein, J. Phylip (Phylogeny Inference Package) Version 3.5c (Univ. Washington, Seattle, 1993). Zinsser, H. Rats, Lice and History (Little, Brown, Boston, 1935). Snyder, J. C. in Cecil -Loeb Textbook of Medicine 11th edn (eds Beeson, P. B. & McDermott, W.) 121-136 (W. B. Saunders, Pennsylvania, 1963). Gross, L. Proc. Natl Acad. Sci. USA 93, 10539–10540(1996). | Article | PubMed | ChemPort | Topof page Michael W. Gray is at the Program in Evolutionary Biology, Canadian Institute for Advanced Research, Department of Biochemistry, Dalhousie University, Halifax, Nova Scotia B3H 4H7, Canada. e-mail: Email: M.W.Gray@Dal.Ca Topof page

http://www.nature.com/nature/journal/v396/n6707/full/396109a0.html

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Published by Jean-Pierre LABLANCHY - CHRONIMED - dans Infections froides
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