Please use this identifier to cite or link to this item:
https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/9577
Type
ArticleCopyright
Open access
Collections
Metadata
Show full item record120
CITATIONS
120
Total citations
27
Recent citations
9.82
Field Citation Ratio
4.53
Relative Citation Ratio
COMPARATIVE GENOMICS OF THE MAJOR FUNGAL AGENTS OF HUMAN AND ANIMAL SPOROTRICHOSIS: SPOROTHRIX SCHENCKII AND SPOROTHRIX BRASILIENSIS
Author
Teixeira, Marcus de Melo
Almeida, Luiz Gonzaga Paula de
Barreira, Paula Kubitschek
Alves, Fernanda Lourenço
Kioshima, Érika Seki
Abadio, Ana Karina Rodrigues
Fernandes, Larissa
Derengowski, Lorena da Silveira
Ferreira, Karen Spadari
Souza, Rangel C.
Ruiz, Jeronimo Conceição
Andrade, Nathalia C. de
Paes, Hugo C.
Nicola, André M.
Albuquerque, Patrícia
Gerber, Alexandra L.
Martins, Vicente de Paulo
Peconick, Luísa Defranco Ferreira
Viggiano Neto, Alan
Chaucanez, Claudia B.
Silva, Patrícia A.
Cunha, Oberdan de Lima
Oliveira, Fabiana F. M. de
Santos, Tayná Cristina dos
Barros, Amanda L. N.
Soares, Marco Aurélio
Oliveira, Luciana M. de
Souza, Marjorie Mendes Marini e
Villalobos-Duno, Héctor
Cunha, Marcel Menezes Lyra da
Hoog, Sybren de
Silveira, José F. da
Henrissat, Bernard
Niño-Vega, Gustavo A.
Cisalpino, Patrícia Silva
Mora-Montes, Héctor M.
Almeida, Sandro Rogerio de
Stajich, Jason E.
Bezerra, Leila Maria Lopes
Vasconcelos, Ana Tereza Ribeiro
Felipe, Maria Sueli Soares
Almeida, Luiz Gonzaga Paula de
Barreira, Paula Kubitschek
Alves, Fernanda Lourenço
Kioshima, Érika Seki
Abadio, Ana Karina Rodrigues
Fernandes, Larissa
Derengowski, Lorena da Silveira
Ferreira, Karen Spadari
Souza, Rangel C.
Ruiz, Jeronimo Conceição
Andrade, Nathalia C. de
Paes, Hugo C.
Nicola, André M.
Albuquerque, Patrícia
Gerber, Alexandra L.
Martins, Vicente de Paulo
Peconick, Luísa Defranco Ferreira
Viggiano Neto, Alan
Chaucanez, Claudia B.
Silva, Patrícia A.
Cunha, Oberdan de Lima
Oliveira, Fabiana F. M. de
Santos, Tayná Cristina dos
Barros, Amanda L. N.
Soares, Marco Aurélio
Oliveira, Luciana M. de
Souza, Marjorie Mendes Marini e
Villalobos-Duno, Héctor
Cunha, Marcel Menezes Lyra da
Hoog, Sybren de
Silveira, José F. da
Henrissat, Bernard
Niño-Vega, Gustavo A.
Cisalpino, Patrícia Silva
Mora-Montes, Héctor M.
Almeida, Sandro Rogerio de
Stajich, Jason E.
Bezerra, Leila Maria Lopes
Vasconcelos, Ana Tereza Ribeiro
Felipe, Maria Sueli Soares
Affilliation
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brazil
Laboratório Nacional de Computação Científica. Petrópolis, RJ, Brazil
Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes. Departamento de Biologia Celular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal de Minas Gerais. Departamento de Microbiologia. Belo Horizonte, MG, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Grupo Informática de Biossistemas. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Universidade Estadual de Maringá. Departamento de Análises Clínicas. Maringá, PR, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Universidade de Brasília. Programa de Pós-Graduação em Ciências e Tecnologias em Saúde. Brasília, DF, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Universidade Federal de São Paulo. Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas. São Paulo, SP, Brasil.
Laboratório Nacional de Computação Científica. Petrópolis, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Grupo Informática de Biossistemas. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes. Departamento de Biologia Celular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Universidade Católica de Brasília. Pós-Graduação em Ciências Genômicas e Biotecnologia. Brasília, DF, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Laboratório Nacional de Computação Científica. Petrópolis, RJ, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brazil
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Laboratório Nacional de Computação Científica. Petrópolis, RJ, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Universidade Federal de Minas Gerais. Departamento de Microbiologia. Belo Horizonte, MG, Brasil
Universidade Federal de Minas Gerais. Programa de pós-graduação em Bioinformática. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Universidade Federal de São Paulo. Departamento de Microbiologia Imunobiologia e Parasitologia. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Venezolano de Investigaciones Cientificas. Centro de Microbiología y Biología Celular. Caracas, Venezuela.
Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes. Departamento de Biologia Celular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
CBS-KNAW Fungal Biodiversity Centre. Utrecht, The Netherlands.
Universidade Federal de São Paulo. Departamento de Microbiologia Imunobiologia e Parasitologia. São Paulo, SP, Brasil.
Aix-Marseille Université. Centre National de la Recherche Scientifique. CNRS, Marseille, France.
Instituto Venezolano de Investigaciones Cientificas. Centro de Microbiología y Biología Celular. Caracas, Venezuela.
Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Microbiologia.Belo Horizonte, MG, Brasil.
Universidad de Guanajuato. Departamento de Biología. Guanajuato, Mexico.
Universidade de São Paulo. Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas. São Paulo, SP, Brasil.
University of California. Department of Plant Pathology & Microbiology. Riverside, CA, USA.
Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes. Departamento de Biologia Celular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Laboratório Nacional de Computação Científica. Petrópolis, RJ, Brasil.
Universidade de Brasília. Programa de pós-graduação em Medicina Tropical. Brasília, DF, Brasil.
Laboratório Nacional de Computação Científica. Petrópolis, RJ, Brazil
Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes. Departamento de Biologia Celular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal de Minas Gerais. Departamento de Microbiologia. Belo Horizonte, MG, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Grupo Informática de Biossistemas. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Universidade Estadual de Maringá. Departamento de Análises Clínicas. Maringá, PR, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Universidade de Brasília. Programa de Pós-Graduação em Ciências e Tecnologias em Saúde. Brasília, DF, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Universidade Federal de São Paulo. Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas. São Paulo, SP, Brasil.
Laboratório Nacional de Computação Científica. Petrópolis, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Grupo Informática de Biossistemas. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes. Departamento de Biologia Celular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Universidade Católica de Brasília. Pós-Graduação em Ciências Genômicas e Biotecnologia. Brasília, DF, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Laboratório Nacional de Computação Científica. Petrópolis, RJ, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brazil
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Laboratório Nacional de Computação Científica. Petrópolis, RJ, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasília, DF, Brasil.
Universidade Federal de Minas Gerais. Departamento de Microbiologia. Belo Horizonte, MG, Brasil
Universidade Federal de Minas Gerais. Programa de pós-graduação em Bioinformática. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Universidade Federal de São Paulo. Departamento de Microbiologia Imunobiologia e Parasitologia. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Venezolano de Investigaciones Cientificas. Centro de Microbiología y Biología Celular. Caracas, Venezuela.
Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes. Departamento de Biologia Celular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
CBS-KNAW Fungal Biodiversity Centre. Utrecht, The Netherlands.
Universidade Federal de São Paulo. Departamento de Microbiologia Imunobiologia e Parasitologia. São Paulo, SP, Brasil.
Aix-Marseille Université. Centre National de la Recherche Scientifique. CNRS, Marseille, France.
Instituto Venezolano de Investigaciones Cientificas. Centro de Microbiología y Biología Celular. Caracas, Venezuela.
Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Microbiologia.Belo Horizonte, MG, Brasil.
Universidad de Guanajuato. Departamento de Biología. Guanajuato, Mexico.
Universidade de São Paulo. Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas. São Paulo, SP, Brasil.
University of California. Department of Plant Pathology & Microbiology. Riverside, CA, USA.
Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes. Departamento de Biologia Celular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Laboratório Nacional de Computação Científica. Petrópolis, RJ, Brasil.
Universidade de Brasília. Programa de pós-graduação em Medicina Tropical. Brasília, DF, Brasil.
Abstract
Background: The fungal genus Sporothrix includes at least four human pathogenic species. One of these species, S. brasiliensis, is the causal agent of a major ongoing zoonotic outbreak of sporotrichosis in Brazil. Elsewhere, sapronoses are caused by S. schenckii and S. globosa. The major aims on this comparative genomic study are: 1) to explore the presence of virulence factors in S. schenckii and S. brasiliensis; 2) to compare S. brasiliensis, which is cat-transmitted and infects both humans and cats with S. schenckii, mainly a human pathogen; 3) to compare these two species to other human pathogens (Onygenales) with similar thermo-dimorphic behavior and to other plant-associated Sordariomycetes.
Results: The genomes of S. schenckii and S. brasiliensis were pyrosequenced to 17x and 20x coverage comprising a total of 32.3 Mb and 33.2 Mb, respectively. Pair-wise genome alignments revealed that the two species are highly syntenic showing 97.5% average sequence identity. Phylogenomic analysis reveals that both species diverged about 3.8-4.9 MYA suggesting a recent event of speciation. Transposable elements comprise respectively 0.34% and 0.62% of the S. schenckii andS. brasiliensis genomes and expansions of Gypsy-like elements was observed reflecting the accumulation of repetitive elements in the S. brasiliensis genome. Mitochondrial genomic comparisons showed the presence of group-I intron encoding homing endonucleases (HE’s) exclusively in S. brasiliensis. Analysis of protein family expansions and contractions in theSporothrix lineage revealed expansion of LysM domain-containing proteins, small GTPases, PKS type1 and leucin-rich proteins. In contrast, a lack of polysaccharide lyase genes that are associated with decay of plants was observed when compared to other Sordariomycetes and dimorphic fungal pathogens, suggesting evolutionary adaptations from a plant pathogenic or saprobic to an animal pathogenic life style.
Conclusions: Comparative genomic data suggest a unique ecological shift in the Sporothrix lineage from plant-association to mammalian parasitism, which contributes to the understanding of how environmental interactions may shape fungal virulence. . Moreover, the striking differences found in comparison with other dimorphic fungi revealed that dimorphism in these close relatives of plant-associated Sordariomycetes is a case of convergent evolution, stressing the importance of this morphogenetic change in fungal pathogenesis.
Share