Genomic islands in pathogenic and environmental microorganisms
Se ha hecho muy evidente con el análisis de los genomas y mediante estudios de genómica comparativa que la presencia de Islas genómicas en diferentes bacterias patógenas y no patógenas es muy importante. Estas islas aportan con genes diversos al genoma bacteriano para mejorar en competencia con otras bacterias, es decir, aumentando el fitness. La diversidad de genes que puede tener una isla genómica es importante para patogenicidad, captación de Fe, metabolismo primario, metabolismo secundario, resistencia a antibióticos, etc., y aunque estas pueden estar relacionadas haciendo combinaciones de los genes con diferentes funciones para formar una isla de patogenicidad y así mejorar la capacidad patógena de una bacteria, también pueden encontrarse en bacterias ambientales no patógenas. Un ejemplo que me gustó mucho es el caso de Agrobacterium y su capacidad para estimular la formación de nódulos en las raices de las plantas.
Las islas genómicas tienen características estructurales en común y que nos ayudan a identificarlas, sin embargo aún hay variabilidad. La alta frecuencia de las islas genómicas en la diversidad bacteriana nos dice que estas son de gran importancia para la evolución de las bacterias, dada por la transferencia horizontal de genes.
Genomic islands in pathogenic and eviromental microorganism Este artículo nos habla sobre la importancia de las islas de patogenicidad en organismos patógenos y su equivalente las islas genómicas en organismos ambientales y no patógenos, como fuerzas que han contribuido a la rápida evolución, que pueden ser transferidas por THG y recombinación homóloga. El pool de genes flexibles incluye elementos móviles y accesorios, bacteriófagos, plásmidos, islas de patogenicidad, elementos de secuencias de inserción, transposones e integrones, y además menciona que factores de virulencia pueden estar localizados sobre estos elementos móviles. Asimismo, el autor menciona que las islas de patogenicidad son grandes regiones genómicas que están presentes en variantes patogénicas en su gran mayoría, acarrean uno o más factores de virulencia, su contenido de G y C difiere del resto del cromosoma, asociadas muchas veces al RNA de transferencia y flanquedas por secuencias repetidas, son además poco estables, y contienen genes que codifican para elementos móviles como integrasas y transposasas. Los genes de virulencias son agrupados como: factores de adherencia, sideróforos, capsulares, endotoxias y exotoxinas, invasinas y los sistemas de secreción III y IV, que se han identificado tanto en bacterias G+ como G-. Finalmente dependiendo de las funciones que codifican y las ventajas que confieren que pueden ser llamadas con islas de patogenicidad, simbiosis, aptitud, metabólicas o de resistencia. Y es que se menciona que aunque existe la presencia de genes idénticos, estos podrían contribuir a procesos generales de adaptación, aptitud y competitividad más que rasgos de virulencia particulares, haciendo aún más complicado el clasificar bacterias por estos elementos genéticos. Algunas de las ventajas de las islas genómicas como elementos intercambiables es la transferencia de un gran número de genes dando como resultados cambios importantes en las poblaciones a las cuales les fueron transferidos estos elementos, haciéndolas evolutivamente más capaces de adaptarse y competir por un entorno dado. La desventaja es por lo tanto la pérdida de genes nativos, que puede resultar en una ventaja selectiva. Una de sus características importantes es que a diferencia de los plásmidos (su posible ancestro) han perdido los genes que codifican para su replicación, se trata más bien de elementos integrativos y de conjugación. Su integración en el cromosoma es por medio de la presencia de in gen integrasa funcional que permite la inserción o excisión de estos elementos; los sitios de recombinación con genes de RNA de transferencia cromosomales es una característica importante de las islas genómicas, por lo que se vuelve como el dile del huevo y la gallina, ya que una vez que se inserta en el cromosoma, puede volverse posteriormente una isla genómica. La trasferencia de estos elementos, es más común en comunidades por el pool genético presente, y su establecimiento requiere la conjunción de características especiales tanto de la bacteria recipiente como del medio en el que habita. Uno de los conceptos que me parecieron interesantes es la colonización, un proceso que demanda el incremento de la flexibilidad genética, o la capacidad de cambio de una bacteria o población bacteriana para adaptarse de manera exitosa. Termina ejemplificando la importancia de la transferencia de estos grandes elementos móviles dentro de poblaciones tanto patógenas como ambientales y su contribución en la adaptación a medios ambientes en constante cambio. Esto traerá como consecuencia en un futuro en continuo encuentro de poblaciones adaptadas específicamente, con eventos de competitividad, adaptación y especialización, que podrían seguir a lo largo del tiempo, no siendo infinitos, pero si complicando el entendimiento del proceso evolutivo de las especies microbianas.
Genomic islands in pathogenic and environmental microorganisms
Los genomas bacterianos muestran una gran diversidad genética incluso entre cepas muy similares. Una de las causas de esto es la posibilidad de transferencia horizontal entre distintos grupos de bacterias incluso lejanamente relacionadas. Uno de los elementos génicos que más ha llamado la atención recientemente son las islas genómicas. Este término se refiere a fragmentos del genoma que fueron adquiridos lateralmente y que pueden contener diversos genes funcionales. Estos genes, la mayoría de los cuáles no tienen descrita su función aumentan la adaptabilidad de las bacterias permitiéndoles aumentar su adecuación en ambientes cambiantes u hostiles.
Ejemplos de estas islas genómicas tienen que ver con patogenicidad o resistencia antibióticos. Sin embargo, desde el punto de vista ecológico-evolutivo, estas islas permiten la partición de nicho en una misma especie por lo que pueden jugar un papel importante en la historia evolutiva de los diversos grupos bacterianos. En este sentido las islas genómicas pueden ampliar la capacidad funcional al permitir producir metabolitos secundarios, la degradación de sustratos complejos o cambiar la interacción con otros organismos. Comprender la manera en la que se regula la transferencia horizontal y entender los efectos funcionales, ecológicos y adaptativos de estos elementos es fundamental para entender la dinámica evolutiva de los organismos y en aplicaciones biomédicas o tecnológicas. Sin embargo, para esto, los métodos computacionales, bien fundamentados en la biología bacteriana, deben mejorar para lograr el análisis de los muchos genomas que son secuenciados continuamente.
Enrique Martínez Carranza
ResponderBorrarGenomic islands in pathogenic and environmental microorganisms
Se ha hecho muy evidente con el análisis de los genomas y mediante estudios de genómica comparativa que la presencia de Islas genómicas en diferentes bacterias patógenas y no patógenas es muy importante. Estas islas aportan con genes diversos al genoma bacteriano para mejorar en competencia con otras bacterias, es decir, aumentando el fitness. La diversidad de genes que puede tener una isla genómica es importante para patogenicidad, captación de Fe, metabolismo primario, metabolismo secundario, resistencia a antibióticos, etc., y aunque estas pueden estar relacionadas haciendo combinaciones de los genes con diferentes funciones para formar una isla de patogenicidad y así mejorar la capacidad patógena de una bacteria, también pueden encontrarse en bacterias ambientales no patógenas. Un ejemplo que me gustó mucho es el caso de Agrobacterium y su capacidad para estimular la formación de nódulos en las raices de las plantas.
Las islas genómicas tienen características estructurales en común y que nos ayudan a identificarlas, sin embargo aún hay variabilidad. La alta frecuencia de las islas genómicas en la diversidad bacteriana nos dice que estas son de gran importancia para la evolución de las bacterias, dada por la transferencia horizontal de genes.
Genomic islands in pathogenic and eviromental microorganism
ResponderBorrarEste artículo nos habla sobre la importancia de las islas de patogenicidad en organismos patógenos y su equivalente las islas genómicas en organismos ambientales y no patógenos, como fuerzas que han contribuido a la rápida evolución, que pueden ser transferidas por THG y recombinación homóloga. El pool de genes flexibles incluye elementos móviles y accesorios, bacteriófagos, plásmidos, islas de patogenicidad, elementos de secuencias de inserción, transposones e integrones, y además menciona que factores de virulencia pueden estar localizados sobre estos elementos móviles.
Asimismo, el autor menciona que las islas de patogenicidad son grandes regiones genómicas que están presentes en variantes patogénicas en su gran mayoría, acarrean uno o más factores de virulencia, su contenido de G y C difiere del resto del cromosoma, asociadas muchas veces al RNA de transferencia y flanquedas por secuencias repetidas, son además poco estables, y contienen genes que codifican para elementos móviles como integrasas y transposasas. Los genes de virulencias son agrupados como: factores de adherencia, sideróforos, capsulares, endotoxias y exotoxinas, invasinas y los sistemas de secreción III y IV, que se han identificado tanto en bacterias G+ como G-. Finalmente dependiendo de las funciones que codifican y las ventajas que confieren que pueden ser llamadas con islas de patogenicidad, simbiosis, aptitud, metabólicas o de resistencia. Y es que se menciona que aunque existe la presencia de genes idénticos, estos podrían contribuir a procesos generales de adaptación, aptitud y competitividad más que rasgos de virulencia particulares, haciendo aún más complicado el clasificar bacterias por estos elementos genéticos.
Algunas de las ventajas de las islas genómicas como elementos intercambiables es la transferencia de un gran número de genes dando como resultados cambios importantes en las poblaciones a las cuales les fueron transferidos estos elementos, haciéndolas evolutivamente más capaces de adaptarse y competir por un entorno dado. La desventaja es por lo tanto la pérdida de genes nativos, que puede resultar en una ventaja selectiva. Una de sus características importantes es que a diferencia de los plásmidos (su posible ancestro) han perdido los genes que codifican para su replicación, se trata más bien de elementos integrativos y de conjugación. Su integración en el cromosoma es por medio de la presencia de in gen integrasa funcional que permite la inserción o excisión de estos elementos; los sitios de recombinación con genes de RNA de transferencia cromosomales es una característica importante de las islas genómicas, por lo que se vuelve como el dile del huevo y la gallina, ya que una vez que se inserta en el cromosoma, puede volverse posteriormente una isla genómica.
La trasferencia de estos elementos, es más común en comunidades por el pool genético presente, y su establecimiento requiere la conjunción de características especiales tanto de la bacteria recipiente como del medio en el que habita. Uno de los conceptos que me parecieron interesantes es la colonización, un proceso que demanda el incremento de la flexibilidad genética, o la capacidad de cambio de una bacteria o población bacteriana para adaptarse de manera exitosa.
Termina ejemplificando la importancia de la transferencia de estos grandes elementos móviles dentro de poblaciones tanto patógenas como ambientales y su contribución en la adaptación a medios ambientes en constante cambio. Esto traerá como consecuencia en un futuro en continuo encuentro de poblaciones adaptadas específicamente, con eventos de competitividad, adaptación y especialización, que podrían seguir a lo largo del tiempo, no siendo infinitos, pero si complicando el entendimiento del proceso evolutivo de las especies microbianas.
Genomic islands in pathogenic and environmental microorganisms
ResponderBorrarLos genomas bacterianos muestran una gran diversidad genética incluso entre cepas muy similares. Una de las causas de esto es la posibilidad de transferencia horizontal entre distintos grupos de bacterias incluso lejanamente relacionadas. Uno de los elementos génicos que más ha llamado la atención recientemente son las islas genómicas. Este término se refiere a fragmentos del genoma que fueron adquiridos lateralmente y que pueden contener diversos genes funcionales. Estos genes, la mayoría de los cuáles no tienen descrita su función aumentan la adaptabilidad de las bacterias permitiéndoles aumentar su adecuación en ambientes cambiantes u hostiles.
Ejemplos de estas islas genómicas tienen que ver con patogenicidad o resistencia antibióticos. Sin embargo, desde el punto de vista ecológico-evolutivo, estas islas permiten la partición de nicho en una misma especie por lo que pueden jugar un papel importante en la historia evolutiva de los diversos grupos bacterianos. En este sentido las islas genómicas pueden ampliar la capacidad funcional al permitir producir metabolitos secundarios, la degradación de sustratos complejos o cambiar la interacción con otros organismos. Comprender la manera en la que se regula la transferencia horizontal y entender los efectos funcionales, ecológicos y adaptativos de estos elementos es fundamental para entender la dinámica evolutiva de los organismos y en aplicaciones biomédicas o tecnológicas. Sin embargo, para esto, los métodos computacionales, bien fundamentados en la biología bacteriana, deben mejorar para lograr el análisis de los muchos genomas que son secuenciados continuamente.
Marcelo Navarro.