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GENÔMICA COMPARATIVA E EVOLUTIVA DE LEPTOSPIRA
Redução de Genoma
Conteúdo Gc
Taxas de Substituição
Gama de Hospedeiros
Alternative title
Evolutionary and comparative genomics of LeptospiraAuthor
Affilliation
Abstract in Portuguese
A disponibilidade de seqüências genômicas completas tem possibilitado o estudo de mudanças no conteúdo gênico e nucleotídico durante a evolução de linhagens de bactérias patogênicas e simbióticas. Aqui nós apresentamos resultados de genômica comparativa entre quatro cepas pertencentes a duas espécies, Leptospira interrogans (L. interrogans Lai str. 56601 e L. interrogans Copenhageni str. Fiocruz L1-130) e L. borgpetersenii (L. borgpetersenii sorovar Hardjo-bovis str. JB197 e L. borgpetersenii sorovar Hardjo-bovis str. L550). As duas cepas da última espécie reduziram sua gama de hospedeiros estando restritas a um ciclo de transmissão hospedeiro-a-hospedeiro enquanto o anterior pode sobreviver por longos períodos em água doce. Uma análise composicional e substitucional detalhada em 2416 quartetos de ortólogos indica que esta mudança nas condições do ambiente está acompanhada de mudanças no conteúdo GC genômico afetando todo o genoma. Além disso, esta análise revela que a divergência entre espécies é surpreendentemente vasta, com uma razão de distâncias sinônimos / aminoácidos igual a 7.17, uma proporção muito maior do que em outros grupos. Nós mostramos que esta razão elevada é uma indicação de aceleração nas taxas de substituição que afetaram especialmente as posições sinônimas estando conectada à mudança na composição de bases já descrita. Nós postulamos que este processo ocorreu especificamente no ramo que leva a L. borgpetersenii.
Abstract
The availability of complete genome sequences has allowed the study of genic and nucleotide content changes during the evolution of pathogenic and symbiont bacterial lineages. Here we present the comparative genomics between four strains belonging to two species, Leptospira interrogans (L.interrogans Lai str. 56601 and L. interrogans Copenhageni str. Fiocruz L1-130) and L. borgpetersenii (L. borgpetersenii serovar Hardjo-bovis str. JB197 and L. borgpetersenii serovar Hardjo-bovis str. L550). Strains from the latter species have reduced their host range being restricted to a host-to-host transmission cycle while the former species could survive for long periods in fresh water. A detailed compositional and substitutional analysis of 2416 tetrads of orthologs indicates that this change in environmental condition is accompanied by changes in genomic GC content that affected the entire genome. Moreover, this analysis reveals that the interspecies divergence is surprisingly large, with a synonymous/amino acid distances ratio equal to 7.17, a ratio much larger than in other groups. We show that this increased ratio is an indication of acceleration in substitutions rates that especially affected synonymous positions and is in connection with the change in base composition already described. We hypothesize that this process specifically took place in the branch that leads to L. borgpetersenii.
Keywords in Portuguese
LeptospiraRedução de Genoma
Conteúdo Gc
Taxas de Substituição
Gama de Hospedeiros
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