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Articles by Graham Hatfull in JoVE

 JoVE Immunology and Infection

La croissance de la Mycobacterium tuberculosis Les biofilms


JoVE 3820 2/15/2012

1Department of Infectious Diseases and Microbiology, University of Pittsburgh, 2Department of Biological Sciences, University of Pittsburgh

Mycobacterium tuberculosis forme des biofilms de drogues tolérantes quand elles sont cultivées dans certaines conditions. Nous décrivons ici les méthodes de culture, M. biofilms tuberculose et la détermination de la fréquence des persistants de drogue tolérante. Ces protocoles seront utiles pour d'autres études sur les mécanismes de la tolérance au médicament chez M. la tuberculose.

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Microbiologie. Une Queue De Deux Villes-spécifi Que

Séquence Du Génome De Bactériophage Mu : Analyse Et Comparaison Avec Prophages Mu Ressemblant à Haemophilus, Neisseria Et Deinococcus

Nous présentons des 36 717 bp du génome de la séquence complète bactériophage Mu et fournir une analyse de la séquence, tant en ce qui concerne les nouveaux gènes et d'autres caractéristiques génétiques ont révélé par la séquence elle-même et par comparaison aux huit complètes ou presque complètes comme Mu prophage génomes trouvé dans le génome d'un groupe diversifié de bactéries. Les études comparatives confirment que les membres de la famille Mu liés des génomes de phages sont génétiquement mosaïque à l'égard de l'autre, comme on le voit dans les autres groupes de phages comme le phage lambda secteur groupe des phages d'hôtes entériques et le phage L5 secteur groupe d'étude. Mu possède également des segments de similitude, généralement taille de gène, aux génomes de phages autrement non-Mu-like. Les comparaisons montrent que certaines caractéristiques bien connues du génome Mu, y compris le segment inversible codant des séquences de fibre de queue, ne sont pas présents dans la plupart des membres de la famille de séquences de génome Mu examinés ici, ce qui suggère que leur présence peut être relativement volatil au fil du temps évolutif. La tête et la queue de codage des gènes structuraux de Mu n'ont qu'une très faible similitude avec les gènes correspondants d'autres lysotypes bien étudiés. Cependant, ces similitudes faibles et dans les données biochimiques de quelques cas, peuvent servir à établir des affectations fonctionnelles provisoires pour 12 des gènes des têtes et la queue. Ces affectations sont fortement appuyées par le fait que l'ordre des gènes fonctions assignés de cette manière est conforme à l'ordre fortement conservée de têtes et la queue des gènes établie dans une grande variété d'autres phages. Nous montrons que le Mu de protéine d'échafaudage ensemble tête est codée par un gène imbriqués dans le cadre au sein de la C-terminal la moitié d'un autre gène codant la protéase de maturation tête putatif. C'est pas sans rappeler l'arrangement mis en place pour lambda bactériophage.

Les Imbroglios De Taxonomie Virale : échanges Génétiques Et Faiblesses Des Approches Phénétiques

La pratique consistant à classer les organismes en groupes hiérarchiques est originaire avec Aristote et a été codifiée dans la législation biologique pratiquement immuable par Linné. Le cœur de taxonomie est l'espèce biologique, qui constitue le fondement pour des niveaux plus élevés de la classification. Alors que les espèces ont établi depuis longtemps chez les eucaryotes sexuelles, réaliser un concept d'espèce significative pour les procaryotes a été une lourde tâche et s'est avérée extrêmement difficile pour la description des virus et des bactériophages. En outre, l'Assemblée virale « espèces » en groupes taxonomiques d'ordre supérieur a été encore plus ténue, étant donné que ces regroupements reposaient initialement sur un nombre limité de caractères morphologiques et, plus récemment, sur les similitudes génomiques dans l'ensemble. La richesse des informations de séquence de nucléotides qui catalysent une révolution dans la taxonomie des organismes libres nécessite une réévaluation du concept d'espèce virale, des genres, des familles et des niveaux plus élevés de la classification. A l'instar de microbiologistes jetés douteuses traits morphologiques en faveur des échelles moléculaires plus précis des changements évolutifs, virologues peuvent mieux comprendre nouvelle évolution virale grâce à des analyses rigoureuses de la phylogénie moléculaire des gènes viraux. Des bactériophages, des dissections de séquences génomiques révèlent des lacunes fondamentales dans le paradigme de Linnaean nécessitant une nouvelle vision de l'évolution virale, classification et taxinomie.

L'intégration Et L'excision De L'élément De Mycobacterium Tuberculosis Prophage Ressemblant, PhiRv1

Le génome de Mycobacterium tuberculosis, H37Rv et CDC1551 chaque contiennent deux éléments prophage, phiRv1 et phiRv2. L'élément phiRv1 n'est pas seulement absent de Mycobacterium bovis BCG mais il est dans des endroits différents dans les deux génomes tuberculose M. séquencés ; dans les deux cas, phiRv1 est insérée dans un REP13E12 répété séquence, qui sans doute contient le site de l'attachement des bactéries, attB, pour phiRv1. Bien que phiRv1 est probablement trop petite pour encoder les particules infectieuses bactériophages, il peut néanmoins disposer d'un système d'intégration active / l'excision et être capable de se déplacer d'une position chromosomique à l'autre. Nous montrons ici que l'élément de M. tuberculosis H37Rv phiRv1 encode en effet un système de recombinaison site-spécifique active dans laquelle l'intégrase de l'intégration de catalyse sérine recombinase familiale (Rv1586c) et l'excision et une petite, base phiRv1 protéine codée (Rv1584c) contrôle la directionnalité de recombinaison. Vecteurs de plasmide compétent en intégration dérivées de phiRv1 efficacement transforment le BCG peuvent utiliser quatre des sept sites REP13E12 présents dans le BCG comme sites d'attachement et peuvent occuper plusieurs sites simultanément.

Spécialisé De Transduction : Une Méthode Efficace Pour Générer Des GENIQUES Ciblées Marqué Et Non Marqué à Mycobacterium Tuberculosis, M. Bovis BCG Et M. Smegmatis

Les auteurs ont mis au point un système simple et très efficace pour générer des échanges alléliques dans les mycobactéries à croissance rapide et lente. Dans cette procédure, un gène d'intérêt, perturbée par un marqueur de sélection, est cloné dans une réplication conditionnellement phasmides navette (sensible à la température) pour générer un mycobacteriophage transduction spécialisé. Les mutations thermosensibles dans le génome de mycobacteriophage permettent la réplication à la température permissive de 30 ° C, mais empêchent la réplication à la température non permissive de 37 degrés C. Transduction à un conduit de température non permissif à hautement efficiente du substrat recombinaison à presque toutes les cellules dans la population bénéficiaire. Les mutations de délétion des gènes ciblés sont marquées avec des gènes de résistance aux antibiotiques qui sont flanqués de sites (cible de reconnaissance résolvase) gammadelta-res. Les transductants ayant subi un événement de recombinaison homologue peuvent être facilement sélectionnés sur contenant des antibiotiques médias. Pour démontrer l'utilité de ce système génétique sept différents GENIQUES ciblées ont été générés en trois sous-souches de Mycobacterium bovis BCG, trois souches de Mycobacterium tuberculosis et Mycobacterium smegmatis. LysA, nadBC, panC, panCD, leuCD, Rv3291c et Rv0867c de gènes ou opérons des mutants ont été isolés comme la résistance aux antibiotiques (et dans certains cas auxotrophes) transductants. À l'aide d'un plasmide codant la résolvase de gammadelta (tnpR), les gènes de résistance pourraient être supprimés, générant des mutations de délétion non marqué. On peut conclure de la haute fréquence d'échange allélique événements observés dans cette étude que transduction spécialisée est une technique très efficace pour la manipulation génétique des mycobactéries et est une méthode de choix pour la construction des souches isogéniques de M. tuberculosis, BCG ou M. smegmatis qui diffèrent selon le défini par mutations.

Corrigé La Séquence Du Génome P22 Bactériophage

Nous rapportons la première séquence du génome précis pour bactériophage P22, corriger un taux d'erreur de 0,14 % en séquences déterminées antérieurement. Technologie de séquençage de l'ADN est maintenant assez bonne pour que les génomes des systèmes de modèle important comme P22 peuvent être séquencés avec essentiellement 100 % de précision avec un investissement minimal de temps et de ressources.

Contrôle De La Directivité En L5 Médiée Par L'intégrase De Recombinaison Site-spécifique

Mycobacteriophage L5 est un phage tempéré qui forme lysogènes chez Mycobacterium smegmatis. Ces lysogènes portent un prophage L5 intégré inséré à un emplacement chromosomique spécifique et subissent l'excision subséquente durant l'induction de la croissance lytique. Les événements de recombinaison site-spécifique intégrative et excisive sont catalysées par l'intégrase de tyrosine bactériophage-encodées (Int-L5) et exigent la protéine codée par l'hôte, interhémisphérique. La direction de ces événements de recombinaison est déterminée par une seconde protéine bactériophage-encodées, accise, le produit du gène 36 (Xis-L5) ; l'intégration se produit efficacement en l'absence de Xis-L5 tandis que l'excision est tributaire de l'il. Nous montrons ici que Xis-L5 se lie à l'ADN d'attR, présente une courbure de l'ADN et facilite la formation d'un complexe intasome-R. Ce complexe, qui nécessite interhémisphérique, Xis-L5 et L5-Int, facilement se recombine avec un deuxième intasome formé par Int-L5, interhémisphérique et attL ADN (intasome-L) pour générer l'attP et produits attB de l'excision. Xis-L5 aussi fortement inhibe la recombinaison intégrative par Int-L5 n'empêche pas les interactions ADN-protéines qui forment l'intasome attP (intasome-P) ou la capture d'attB mais agit par la suite dans la réaction probablement en empêchant la formation d'un intermédiaire synaptique de bris. Le mécanisme d'action de Xis-L5 semble être purement architectural, qui influent sur l'assemblage de structures de protéine-ADN uniquement par l'intermédiaire de sa liaison à l'ADN et les propriétés de courbure de l'ADN.

Origines Des Génomes De Mycobacteriophage Hautement Mosaïque

Les bactériophages sont les organismes les plus abondants dans la biosphère et jouent un rôle majeur dans l'équilibre écologique de la vie microbienne. Les séquences génomiques de dix mycobactériophages nouvellement isolés suggèrent que la population de bactériophage dans son ensemble est étonnamment diverse et peut représenter le plus grand réservoir inexploré des informations de séquence dans la biosphère. Comparaison génomique de ces mycobactériophages contribue à notre compréhension des mécanismes de l'évolution du virus et fournit des preuves convaincantes pour le rôle de recombinaison illégitime en échange génétique horizontal. La promiscuité de ces événements de recombinaison se traduit par l'inclusion de nombreux gènes inattendus, y compris ceux impliqués dans la latence de mycobactéries, les réponses cellulaires et immunitaires aux infections mycobactériennes et maladies auto-immunes comme le lupus humain. Alors que le rôle des phages comme véhicules des gènes de la toxine est bien établi, ces observations suggèrent une implication beaucoup plus large des phages dans la virulence bactérienne et la réponse de l'hôte aux infections bactériennes.

Les Bactériophages Avec Queues : Leurs Origines Et L'évolution De La Chasse

Analyse génomique comparative des queue bactériophages montre qu'ils sont génétiquement mosaïque en ce qui concerne les uns des autres, ce qui implique que l'échange horizontal de séquences est un élément important de leur évolution. Échange horizontal se produit intensivement chez les phages étroitement apparentées, mais aussi selon une fréquence réduite à travers l'ensemble de la population de phages à queue. Il se traduit par l'échange des fonctions homologues, échange d'analogue, mais des fonctions non homologues, comme avec le prophage integrases et l'introduction de nouvelles fonctions dans le génome comme avec les débiles. L'extrapolation de ces processus dans le temps évolutionnaire conduit à un modèle spéculatif pour les origines et l'évolution précoce des phages.

Identification Rapide Et Des Tests De Sensibilité De Mycobacterium Tuberculosis De Cultures MGIT Avec Mycobactériophages Rapporteur Luciférase

Dans une étude prospective menée dans un laboratoire de diagnostic à Mexico, luciférase journaliste mycobactériophages (LRP) ont été évaluées pour leur utilité et performance dans l'identification et antibiogramme antibiotique du complexe Mycobacterium tuberculosis (MTC) les isolats provenant de cultures MGIT-960. Quatre-vingt-quatre : cultures consécutives MGIT récupérés de 54 patients ont été inclus dans cette étude. Le PRL a confirmé la croissance mycobactérienne dans 79 (94 %) des cultures MGIT 84. Échec pour confirmer la croissance était dû à l'inoculum faible (n = 1) ou la croissance avec des mycobactéries non tuberculeuses (n = 4). Le délai médian de confirmation des cultures MGIT était de 1 jour (gamme 1-55). Cultures confirmés ont été identifiées avec p-nitro-alpha-acetylamino-beta-hydroxypropiophenone (NAP), un inhibiteur sélectif des espèces MTC, et les résultats obtenus avec le PRL ont été comparés avec ceux obtenus par BACTEC 460. La sensibilité et la spécificité du test NAP LRP étaient respectivement de 97 et 100 %, et le délai médian d'identification était de 3 jours avec les deux méthodes. La précision et la rapidité de la PRL pour antibiogramme avec la streptomycine, isoniazide, rifampicine et éthambutol ont été comparés avec BACTEC 460 et les résultats discordants ont été testés par la méthode des proportions classiques agar. Au total, 72 cultures MTC ont été testés. L'accord global entre la PRL et BACTEC 460 était de 98,6 %. Quatre isolats (5,6 %) ont été faussement identifiés comme résistant éthambutol. Le délai médian pour la sensibilité était de 3 jours (gamme 3-57) avec le PRL et 9 jours (entre 7-29) avec BACTEC-460. LRP offre une approche rapide et précise pour l'identification et l'évaluation de la sensibilité de M. tuberculosis de cultures MGIT-960.

Mycobacteriophage Bxb1 S'intègre Dans Le Gène GroEL1 De Mycobacterium Smegmatis

Mycobacteriophage Bxb1 est un phage tempéré de Mycobacterium smegmatis et formes stables lysogènes dans lequel le génome de Bxb1 est intégré dans le chromosome de l'hôte. Bxb1 encode l'intégrase de la famille des sérine grand recombinase cette intégration de la catalyse et l'excision du génome Bxb1. Nous montrons ici que Bxb1 s'intègre dans un site chromosomique attB situé à l'intérieur de l'extrémité 3' du gène groEL1 tels que l'intégration se traduit par l'altération de la 21 acides aminés C-terminaux. Un vecteur d'intégration compétents plasmide contenant le gène de l'intégrase de Bxb1 et l'ADN flanquant séquences efficacement les transformations M. smegmatis via l'intégration à attB. Bxb1-integrated recombinants sont stables et entièrement compatible avec les vecteurs d'intégration L5. Échange de brin se produit dans un 8 bp commune séquence centrale présents dans attB et dans un site attP situé immédiatement en amont du gène de l'intégrase du phage. Mise en place d'un système in vitro défini pour l'intégration de Bxb1 montre que la recombinaison se produit efficacement sans exigence de cofacteurs à haute énergie, métaux divalents, protéines de l'ADN supercoiling ou supplémentaires.

L'orientation Des Mycobacteriophage Bxb1 Intégration Dépend Uniquement De La Centrale Dinucléotide D'attP Et AttB

Intégration du génome mycobacteriophage Bxb1 dans son chromosome hôte est catalysée par une sérine-intégrase, un membre de la famille de transposon résolvase de recombinases in sites. Ces enzymes utilisent un mécanisme concerté d'échange brin impliquant des clivages bicaténaires avec extensions de deux bases et liens covalents ADN-protéine par l'intermédiaire de liaisons phosphosérine. Contrairement aux systèmes de recombinaison résolvase/invertase--où il y a des exigences strictes pour un complexe synaptique spécifique dans lequel le potentiel catalytique de l'enzyme est activé--Synapse d'attP et attB de l'intégrase Bxb1 est complètement promiscuité, alignant les sites avec inclination égale en alignements parallèles et antiparallèles. En outre, le potentiel catalytique de l'intégrase Bxb1 est pleinement actif dans l'alignement. En conséquence, le dinucléotide central non-palindromiques (5'-GT) au centre d'attP et attB est le seul facteur déterminant de l'orientation prophage Bxb1, et une substitution de la seule paire de base dans les deux sites est suffisante pour éliminer le contrôle de l'orientation.

Le Prophage Plasmide Linéaire De PKO2 De Klebsiella Oxytoca

Bactériophages tempérés avec prophages plasmide sont rares dans la nature, et de ces phages seuls N15 et PY54 sont connus pour avoir un prophage plasmide linéaire avec les télomères fermée en épingle à cheveux. Nous rapportons ici la séquence nucléotidique complète de la pKO2 51 601-bp Klebsiella oxytoca plasmide linéaire et nous démontrons expérimentalement que c'est aussi une prophage. Nous appelons ce bactériophage phiKO2. Une analyse des gènes prédits phiKO2 64 indiquent qu'il est un parent assez proche du phage N15 ; ils partagent une relation de mosaïque typique de différents membres de groupes de phages à queue ADN double brin. Bien que la tête, arbre de la queue et gènes de lyse ne sont pas homologues de manière perceptible entre ces phages, autres gènes tels que le partitionnement de plasmide, réplicase, répresseur de prophage et les gènes protelomerase (et leurs cibles présumées) sont tellement semblables que nous prédisent qu'ils doivent avoir des spécificités de liaison ADN presque identiques. Le virion phiKO2 est inhabituel car ses phage lambda comme queues ont une très longue protéine de fibre (3 433 aminoacides) pointe centrale arrière. Le génome de phiKO2 porte également putatifs homologues des gènes bactériens de dinI et Stephanie, qui tous deux sont impliqués dans la réponse SOS d'accueil. Nous montrons que ces gènes transcrits de façon divergente sont réglementées par la liaison aux protéines LexA vers un site cible unique qui s'étend sur les deux promoteurs.

Séquence Génomique Complète Du Bactériophage Virulent Salmonella SP6

Nous rapportons la séquence complète du génome d'enterobacteriophage SP6, qui infecte les Salmonella enterica serovar Typhimurium. Le génome contient 43 769 bp, y compris une répétition terminale directe 174-bp. L'organisation et le contenu génétique SP6 placent dans le coliphage T7 groupe de phages, mais il y a environ 5 Ko à l'extrémité droite du génome qui est absent chez les autres membres du groupe et les homologues des gènes T7 1.3 à 3 semblent ont subi une réorganisation inhabituelle. Le séquençage a identifié 10 promoteurs putatifs pour l'ARN polymérase de SP6 encodé et sept présumés terminateurs de rho-indépendant. Le terminator après le gène codant pour la sous-unité capside majeure a une efficacité de cessation d'emploi d'environ 50 % avec l'ARN polymérase de SP6 codé. L'analyse phylogénétique des phages associés à SP6 fournit la preuve pour l'échange horizontal des séquences dans l'ascendance de ces phages et clairement délimitées des circonscriptions ; l'un des joints de recombinaison se trouve dans la région codante pour une exonucléase phage. L'analyse bioinformatique de la séquence de SP6 suggère fortement que la réplication de l'ADN se produit en grande partie grâce à un mécanisme bidirectionnel, éventuellement avec des intermédiaires circulaires.

Bxz1, Un Nouveau Généralisée Phage Transducteur Pour Les Mycobactéries

Nous avons isolé et caractérisé un nouveau phage transducteur généralisé, Bxz1, de l'échantillonnage du sol dans un parc avoisinant de préservation de la faune. Les hôtes du phage, mesurée par la formation de plaques, incluent Mycobacterium smegmatis et Mycobacterium vaccae à croissance rapide. Bxz1 est capable de la transduction des marqueurs chromosomiques, mutations ponctuelles et plasmides à des fréquences allant de 10(-8) à 10(-6) par unité formant de plaque entre les souches de M. smegmatis. Nous avons aussi démontré une cotransduction d'une insertion de transposon liée à une mutation ponctuelle du gène ndh.

Le Bactériophage De Salmonella Transduction Généralisé ES18 : Compléter La Séquence Du Génome Et La Stratégie D'empaquetage De L'ADN

Le généralisée transduction bactériophage ADN bicaténaire ES18 a une tête icosaédrique et une queue longue non contractiles, et qu'il infecte les deux rugueux et lisse des souches de Salmonella enterica. Nous rapportons ici la séquence de nucléotides du génome complet de 46 900-bp et fournir une analyse de la séquence. Ses 79 gènes et leur organisation montrent clairement que l'ES18 est membre du groupe lambda comme phage (lambdoïde) ; Cependant, il contient une série de roman de gènes que le programme de l'Assemblée de la tête du virion. La plupart de son intégration-excision, immunité, région de Nin et gènes de lyse sont presque identique à celles du phage Salmonella à queue courte P22, tandis que d'autres gènes précoces sont presque identiques aux lambda de phages Escherichia coli et HK97, phage de S. enterica ST64T, ou un prophage flexneri de Shigella. Certains des gènes fin ES18 sont roman, tandis que d'autres sont plus proches de phages HK97, lambda ou N15. Ainsi, le génome de l'ES18 se mosaikartig aux autres phages lambdoïde, comme il est typique pour tous les membres du groupe. Analyse du virion ADN a montré qu'il est permuté circulairement et à environ 10 % en phase terminale redondants et cette initiation de la série d'emballage de l'ADN se produit à travers un environ 1-kbp région plutôt qu'à un endroit précis du génome. Cela prend en charge un modèle dans lequel ES18 terminase peut se déplacer des distances importantes le long de l'ADN entre la reconnaissance et le clivage de l'ADN destiné à emballer. L'analyse bioinformatique des terminase grandes sous-unités montre que les différentes classes fonctionnelles du bactériophage-encodées terminases on peut généralement prévoir de leur séquence d'acides aminés.

2004 ASM Conférence Sur La Biologie Des Phages Nouvelle : Le « Sommet De Phage »

En août, plus de 350 participants venant de 24 pays ont assisté à la Conférence de l'ASM sur la biologie des phages nouvelle, à Key Biscayne, en Floride. Cette rencontre, aussi appelée le sommet du Phage, fut la première rencontre internationale majeure au cours des décennies consacrées exclusivement à la biologie des phages. Ce qui est ressorti des 5 jours du Sommet était une perspective claire sur l'explosif regain d'intérêt pour tous les aspects de la biologie du bactériophage. Les systèmes classiques phage lambda et T4, revigoré par la biologie structurale, bioinformatique et nouveaux outils de biologie moléculaires et cellulaire, restent des systèmes modèles de puissance inégalée et installations pour l'étude des questions biologiques fondamentales. En outre, la nouvelle biologie du Phage est également peuplée de scientifiques fondamentales et appliquées, écologie, évolution, nanotechnologie, pathogenèse bactérienne et axée sur les phages immunologics, thérapeutique et diagnostic, ce qui entraîne un intérêt accru pour les bactériophages en soi, plutôt que comme un système modèle. Outre constituant un autre jalon dans l'histoire longue d'un champ commencée par Hérelle et Twort pendant le début du XXe siècle, le sommet a donné un lieu unique pour la création de nouveaux réseaux interactifs pour des efforts de collaboration entre les scientifiques de nombreux horizons différents, intérêts et leur expertise.

Intégration Et L'excision De La Sérine Grand Recombinase PhiRv1 Intégrase

Le Mycobacterium tuberculosis prophage comme élément phiRv1 code pour un système de recombinaison site-spécifique utilisant une intégrase de la famille de recombinase sérine. Recombinaison se produit entre un site attP putatif et le chromosome de l'hôte, mais il est inhabituelle en ce que le site de l'attB se trouve dans un élément répétitif redondant (REP13E12), dont il existe sept copies dans le génome de la tuberculose M. ; quatre de ces éléments contiennent des sites attB appropriés pour l'intégration de phiRv1 in vivo. Bien que le mécanisme de contrôle directionnel de sérine grand integrases est mal compris, un facteur de directivité de recombinaison (RDF) a été identifié qui est requise pour la phiRv1 induite par l'intégrase excisive recombinaison in vivo. Nous décrivons ici les réactions de recombinaison in vitro défini pour intégration de phiRv1 véhiculée par l'intégrase et excision et montrent que le RDF phiRv1 n'est pas seulement nécessaire pour l'excision mais inhibe les recombinaisons intégrative ; aucune réaction nécessite ADN supercoiling, facteurs de l'hôte ou des cofacteurs. Intégration, l'excision et inhibition de l'intégration d'accise par exigent des sites simples substrats, ce qui indique que le contrôle de la directivité n'implique pas la manipulation des architectures d'ordre supérieur protéine-ADN comme pour l'integrases de tyrosine.

Synapsis En Phage Bxb1 Intégration : Mécanisme De Sélection Pour La Bonne Paire De Sites De Recombinaison

Recombinaison par les recombinases in sites est un processus très concerté qui requiert la synapse de la paire correcte des substrats de l'ADN. Bactériophage-encodées sérine-integrases sont rares parmi la famille des sérine-recombinase, qui comprend le transposon resolvases et invertases ADN, car ils utilisent des deux substrats simples mais différents ADN (attB et attP) et ne nécessitent pas de sites accessoires, protéines additionnelles ou ADN supercoiling. Synapsis doit donc être réalisé uniquement par des interactions ADN-intégrase. Nous montrons ici que la sérine-intégrase Bxb1 lie comme un dimère à ses deux substrats de l'ADN (attB, attP) et les produits recombinants (attL, attR) avec des affinités similaires. Toutefois, synapsis intervient seulement entre attP et attB et pas entre l'un des neuf autres combinaisons possibles de site. La structure de domaine intégrase du Bxb1, les propriétés particulières de la liaison à l'ADN de l'intégrase et la caractérisation d'une protéine mutante avec discrimination site altérée, sont compatibles avec la sélectivité synaptique étant dérivée de changements induits par la séquence de l'ADN dans les conformations des complexes ADN-intégrase.

GroEL1 : Un Chaperon Dédié Impliqué Dans La Biosynthèse De L'acide Mycolique Au Cours De La Formation De Biofilm Chez Les Mycobactéries

Mycobactéries sont inhabituels pour encodage deux paralogues GroEL, GroEL1 et GroEL2. GroEL2 est essentiel--vraisemblablement offrant les fonctions d'escorte de ménage--tandis que groEL1 est non essentiels, que contient le site attB pour le phage Bxb1 intégration et encode un chaperon putatif avec des caractéristiques structurales inhabituelles. L'inactivation du gène groEL1 Mycobacterium smegmatis par phage Bxb1 intégration permet une croissance normale planctonique, mais empêche la formation de biofilms matures. GroEL1 module de synthèse de mycolates--acide gras à chaîne longue de composants de la paroi cellulaire mycobactérienne--plus précisément au cours de la formation de biofilm et physiquement associe à KasA, un élément clé du type QU'II Fatty Acid Synthase impliqué dans la synthèse de l'acide mycolique. La formation de biofilm est associée à la synthèse des acides gras à chaîne courte (C56-C68) élevée et souches avec profils mycolate altéré--y compris un mutant résistant à l'isoniazide de médicaments antituberculeux et une souche de InhA surexprimant KasA--sont défectueux dans la formation de biofilm.

Contrôle Du Phage Bxb1 L'excision Par Un Facteur De Directivité Du Roman De Recombinaison

Mycobacteriophage Bxb1 intègre son ADN sur le site attB du génome Mycobacterium smegmatis en utilisant le site attP virale et une intégrase bactériophage-encodées générant les jonctions recombinant attL et attR. L'intégrase Bxb1 est membre de la famille des sérine recombinase des protéines de recombinaison site-spécifique et utilise la petite (< 50 paires de bases) ordonner de substrats pour la recombinaison, promotion de l'échange de chapelet sans la nécessité pour le complexe supérieur architectures macromoléculaires. Afin d'élucider le mécanisme de réglementation pour les réactions de l'intégration et l'excision, nous avons identifié un facteur de directivité de recombinaison Bxb1 codé (RDF), le produit du gène 47. Bxb1 gp47 est un RDF inhabituelle qu'elle est relativement importante (environ 28 kDa), sans rapport avec tous les autres FTR et vraisemblablement exerce les fonctions dual puisqu'elle est bien conservée dans mycobactériophages qui utilisent des systèmes d'intégration non apparentés. En outre, contrairement aux autres FTR, Bxb1 gp47 ne lie pas ADN et fonctions uniquement par l'intermédiaire de l'interaction directe avec des complexes ADN-intégrase. La nature et les conséquences de cette interaction dépendant du substrat d'ADN spécifique lié à intégrase, générant des complexes tertiaires par électrophorèse stables avec attB ou attP qui ne peuvent pas subir une recombinaison intégrative, et faiblement lié, par électrophorèse instables complexes avec attL ou attR qui gagner le plein potentiel de recombinaison excisive.

Explorer La Metaproteome Mycobacteriophage : Génomique Phage Comme Une Plateforme éducative

Bactériophages sont les formes les plus abondants de la vie dans la biosphère et transporter des génomes caractérisées par des architectures de diversité et de la mosaïque génétiques élevées. Les séquences complètes de 30 génomes mycobacteriophage montrent à encoder 101 ARNt, trois tmRNAs et 3 357 protéines appartenant à 1 536 « phamilies » des séquences reliées ensemble et une analyse statistique prédit que ceux-ci représentent environ 50 % du nombre total de phamilies dans la population mycobacteriophage. Ces phamilies contiennent des 2,19 protéines en moyenne ; plus de la moitié (774) d'entre eux contiennent simplement une séquence unique de protéines. Seuls six phamilies ont des représentants dans plus de la moitié des 30 bactériophages génomes et seulement trois-encodage mètre protéines et mineur de queue protéines-sont présents dans tous les 30 phages, bien que ces phamilies soient eux-mêmes très modulaire, tels qu'aucun élément de séquence d'acides aminés unique n'est présent dans tous les 30 mycobacteriophage génomes. De le phamilies 1 536, seuls 230 (15 %) ont de similarité de séquence d'acides aminés aux protéines rapportées antérieurement, ce qui reflète la grande diversité génétique de la population entière de phage. L'abondance et la diversité des phages, la simplicité de l'isolement de phage et la taille relativement petite des génomes phagiques soutiennent isolement bactériophage et analyse génomique comparative comme une plate-forme parfaitement adaptée pour l'enseignement basé sur la découverte.

Intégration Efficace in Site Dans Les Chromosomes De Plasmodium Falciparum Médiée Par Mycobacteriophage Bxb1 Intégrase

Nous rapportons ici un système efficace, spécifique au site d'intégration génétique de Plasmodium falciparum malaria parasite chromosomes. C'est un mycobacteriophage Bxb1 intégrase, qui catalyse la recombinaison entre un attP entrant et un site attB chromosomiques. Nous avons développé des lignes P. falciparum avec le site attB intégré dans le gène de type glutarédoxine cg6. Transfection de ces lignes de attB(+) avec un système de double-plasmide, exprimer un transgène sur un plasmide contenant attP ainsi qu'un gène de résistance de drogue et de l'intégrase sur un plasmide distinct, produit recombinants parasites dans les 2 à 4 semaines qui ont été génétiquement uniformes pour une intégration simple copie plasmide. Recombinaison induite par l'intégrase a entraîné un ciblage correct des protéines du parasite aux compartiments intra-érythrocytaires, y compris l'apicoplast, un organite plaste-comme. AttB recombinant x attP parasites étaient génétiquement stables en l'absence de drogue et phénotypiquement homogènes. Ce système peut être exploité pour intégration génétique rapide et des analyses de complémentation à toute étape du cycle de vie à P. falciparum, et il illustre l'utilité de recombinaison intégrative basée sur Bxb1 pour des études génétiques des organismes eucaryotes intracellulaires.

Mycobacteriophage Exploiter NHEJ Pour Faciliter Le Circularization De Génome

Ku-dépendante non-homologues fin rejoindre (NHEJ) est un processus de réparation de cassure double brin conservé dans tous les domaines de la vie cellulaire, mais n'a pas déjà été impliqué dans les processus métaboliques de l'ADN du virus. Nous avons identifié des homologues Ku en bâtonnet et Omega, deux mycobactériophages connexes de Mycobacterium smegmatis. Ces protéines forment des homodimères et dépendant de l'ADN se termine d'une façon identique à l'autre de l'Université et stimulée par l'assemblage des extrémités de l'hôte NHEJ DNA ligase (LigD). Omega et bâtonnet sont inhabituels pour avoir base courte 4 cos extrémités qui ne devrait pas à self-anneal et auraient donc besoin NHEJ pendant circularization génome phagique. Constamment, M. smegmatis LigD souches null sont entièrement et de façon sélective incapables de soutenir infection par bâtonnet ou Omega, souffrant d'une insuffisance concomitante de circularization du génome. Ces résultats établissent un nouveau paradigme pour la séquestration de la cellule hôte processus NHEJ par bactériophage et fournissent un cadre pour la compréhension des transactions similaires dans des infections virales eucaryotes.

Un Motif D'hydrolase De Peptidoglycane Dans Le Mycobacteriophage TM4 Mètre Ruban Protéine Favorise L'infection Efficace Des Cellules En Phase Stationnaire

Le morphotype prédominant des virions mycobacteriophage possède une capside contenant de l'ADN, attachée à une flexible long queue non contractile, caractéristiques de la Siphoviridae. Au sein de ces génomes phagiques le gène de protéine (tmp) de ruban à mesurer peut être aisément identifié en raison de la relation établie entre la longueur du gène et la longueur de la queue du phage--car ces phages ont généralement de longues queues, le gène de la tmp est généralement la plus grand gène dans le génome. Plusieurs de ces mycobacteriophage Tmp contiennent des petits motifs avec la similarité des séquences de protéines de l'hôte. Un de ces motifs (motif 1) correspond aux protéines du FPR qui ont fonction de stimuler la croissance des bactéries dormantes, tandis que les autres (motifs 2 et 3) sont liés aux protéines de fonction inconnue, bien que certaines des protéines de l'hôte connexes sont prévus pour être impliqués dans le catabolisme de la paroi cellulaire et activité de lysozyme. Nous montrons ici que les protéines contenant 3 motif possèdent une activité peptidoglycane-hydrolyse et qu'alors que cette activité n'est pas nécessaire pour la viabilité du phage, il facilite l'infection efficace et injection de l'ADN dans les cellules en phase stationnaire. Tmp de mycobactériophages peut-être donc avoir acquis ces motifs afin d'éviter un désavantage sélectif qui résulte de modifications de peptidoglycane dans la croissance des cellules.

Apprentissage De L'enquête. Une Enquête Scientifique De L'enseignement

Séquence Du Génome, Des Protéines Structurales Et Organisation De La Capside De La Cyanophage Syn5 : Un Bactériophage « Alouette » De Synechococcus Marins

Marine Synechococcus spp et marine Prochlorococcus spp sont photoautotrophes numériquement dominantes dans les océans ouverts et contributeurs au cycle global du carbone. Syn5 est un cyanophage à queue courte, isolé de la mer des Sargasses sur Synechococcus souche WH8109. Syn5 a été cultivé en WH8109 à titre élevé dans le laboratoire et l'infectivité retenue purifiée et concentrée. Le séquençage du génome et l'annotation de Syn5 a révélé que le génome linéaire est 46 214 bp avec une répétition de direct bp 237 terminale. Soixante et un ouvert lecture cadres (ORF) ont été identifiés. Selon l'organisation génomique et de la similarité de séquences protéiques connus dans GenBank, Syn5 partage des caractéristiques avec T7-comme les phages. La présence d'une intégrase putatif suggère un accès à un cycle de vie tempéré. Affectation de 11 ORF aux protéines structurales dans les virions bactériophages a été confirmée par le séquençage N-terminal et spectrométrie de masse. Huit de ces protéines structurelles identifiées exposé de similarité de séquence d'acides aminés aux protéines phage entériques. Trois autres protéines virion ne pas ressembler à toute séquence de phages connus dans GenBank au 31 août 2006. Cryo-micrographies de virions purifiés de Syn5 a révélé que la capside a une seule « corne », une nouvelle structure fibreuse qui dépasse de l'extrémité opposée de la capside de la queue du virion. L'appendice de la queue affiche une symétrie apparente de 3 voies plutôt que 6 fois. Une résolution 18 reconstruire la capside icosaédrique a révélé un treillis T = 7, mais avec un modèle inhabituel de boutons de surfaces. Ce système de phage/hôte devrait permettre une étude détaillée de la physiologie et la biochimie de la propagation du phage chez les bactéries photosynthétiques marins.

Analyse Génomique Et Structurale De Syn9, Un Cyanophage Infectant Marine Prochlorococcus Et Synechococcus

Cyanobacteriophage Syn9 est un grand, à queue contractile bactériophage infectant les cyanobactéries marines très répandues, numériquement dominantes du genre Prochlorococcus et Synechococcus. Sa séquence de génome bp 177 300 code 226 protéines putatifs et six ARNt. Analyses expérimentales et informatiques identifié des gènes probablement impliqués dans la formation du virion, synthèse des nucléotides et réplication de l'ADN et la réparation. Syn9 montre mosaïcisme significatif en comparaison avec cyanophages connexes S-PM2, P-SSM2 et P-SSM4, bien que les gènes communs montrent la forte sélection purificatrice et la preuve pour les tailles de population importante par rapport à d'autres phages. Associés à coliphages T4 - qui partage 19 % des gènes de Syn9 - Syn9 présente des signes pour différents modèles de réplication de l'ADN et utilise les protéines homologues pour assembler les capsides avec une structure globale différente qui partage la topologie avec phage SPO1 et le virus de l'herpès. Séquences de bactéries liées remarquables dans le génome de Syn9 encodent potentiellement sous-unités du centre de la réaction photosynthétique, les protéines de transport des électrons, trois enzymes de voie des pentoses et deux halogenases de tryptophane. Ces gènes suggèrent que Syn9 est bien adapté à la physiologie de ses hôtes de photosynthèse et peut influer sur l'évolution de ces séquences au sein de cyanobactéries marines.

Analyse Génomique Comparative De Mycobacteriophage Tweety : Idées évolutionnaires Et La Construction Des Vecteurs D'intégration Spécifique Au Site Compatible Pour Les Mycobactéries

Mycobacteriophage Tweety est un phage nouvellement isolé de Mycobacterium smegmatis. Il a une morphologie virale avec une tête isométrique et une queue flexible long et forme des plaques troubles d'où lysogènes stables peuvent être isolés. Le génome de Tweety est 58 692 bp de long, contient 109 gènes codant des protéines et montre la similarité de séquence nucléotidique significative, mais interrompu avec les mycobactériophages décrites précédemment Llij, PMC et Che8. Toutefois, dans l'ensemble du génome possède architecture de mosaïque, avec des produits de gène étant liées aux autres mycobactériophages tels que Che9d, Omega et bâtonnet. Un gène codant une intégrase de la famille de tyrosine-recombinase est situé à proximité du centre du génome, et un site attP présumé a été identifié dans une courte région intergénique immédiatement en amont de l'int. Cette cassette attP Tweety-int fut utilisée pour construire un nouvel ensemble de vecteurs de plasmide d'intégration-compétent qui transforment efficacement les deux mycobactéries à croissance rapide et lente grâce à l'intégration de plasmide à un locus chromosomique contenant un gène de tRNA(Lys). Ces vecteurs sont maintenus bien en l'absence de sélection et sont entièrement compatibles avec les vecteurs d'intégration dérivés mycobacteriophage L5, permettant la construction simple des formes recombinantes complexes avec des gènes intégrés simultanément à différentes positions chromosomiques.

Le Rôle Du Fer Dans La Formation De Biofilm Mycobacterium Smegmatis : Sidérophore Exochelin Est Essentiel Dans La Limitation Des Conditions De Fer Pour La Formation De Biofilm, Mais Pas Pour La Croissance Planctonique

Beaucoup d'espèces de forme de mycobactéries structuré biofilm communities aux interfaces air-liquide et sur des surfaces solides. Plein épanouissement de Mycobacterium smegmatis biofilms nécessite ajout de supplément de fer au-dessus 1 microM sulfate ferreux, bien que l'addition de fer n'est pas nécessaire pour la croissance de plancton. Microarray analysis of le M. smegmatis transcriptome montre que des gènes réagissant au fer, en particulier ceux d'impliqués dans l'absorption de fer et de synthèse sidérophore, sont fortement induites au cours de la formation de biofilm reflétant une réponse à la privation de fer, même lorsque les 2 microM fer est présent. L'acquisition du fer dans ces conditions dépend spécifiquement sur les voies de synthèse et d'absorption d'exochelin, et le défaut de fort d'un mutant de l'absorption de fer-exochelin suggère un rôle régulateur du fer dans la transition vers une croissance de biofilm. En revanche, bien que l'expression de mycobactin et fer ABC transport opérons est fortement augmentée au cours de la formation de biofilm, mutants dans ces systèmes forment des biofilms normales dans des conditions de faible teneur en fer (2 microM). Une étroite corrélation entre la disponibilité du fer et de la matrice associée à des acides gras implique un possible rôle métabolique dans les derniers stades de la maturation du biofilm, en plus du rôle réglementaire au début. M. smegmatis surface motilité est de même selon la disponibilité du fer, exigeant que les supplément de fer et la voie de l'exochelin pour l'acquérir.

Recombineering à Mycobacterium Tuberculosis

Dissection génétique de M. tuberculosis est compliquée par sa croissance lente et à son taux élevé de recombinaison illégitime par rapport change d'ADN homologue. Nous rapportons ici le développement d'un système d'échange allélique facile par l'identification et l'expression des protéines de recombinaison mycobacteriophage codé, adapter une stratégie développée précédemment pour recombineering chez Escherichia coli. Protéines de recombinaison identifiables sont rares chez les mycobactériophages et seulement 1 de 30 mycobactériophages génomiquement caractérisés (Che9c) encode les homologues de RecE et Rect. Expression et spectacle de caractérisation biochimique que gp61 et Che9c gp60 Encoder exonucléase et les activités de liaison à l'ADN, respectivement et l'expression de ces protéines sensiblement élève recombinaison facilitant l'échange allélique à la fois M. smegmatis et M. tuberculosis. Recombineering mycobactérienne fournit donc une approche simple pour la construction des mutants de remplacement de gène dans les deux mycobactéries à croissance lente et rapide-croissance.

Caractérisation Génomique De Mycobacteriophage Giles : Preuve De L'acquisition De Phage D'hôte ADN De Recombinaison Illégitime

Un trait caractéristique des génomes de bactériophage est qu'ils sont architecturalement mosaïque, avec chaque génome individuel, ce qui représente un assemblage unique de différents modules interchangeables. Mécanismes plausibles pour générer un mosaïcisme incluent une recombinaison homologue aux séquences frontière partagée des jonctions module recombinaison illégitime dans un processus non-séquence ciblée et recombinaison site-spécifique. Analyse du génome Giles mycobacteriophage roman non seulement s'étend notre point de vue actuel sur la diversité génétique bactériophage, avec plus de 60 % des gènes étrangers à autres mycobactériophages, mais propose de nouveaux aperçus de comment sont créés les génomes de mosaïque. Par exemple, la cassette d'intégration/excision est atypique située au sein de l'opéron gène structural et pourrait avoir déplacé il par recombinaison illégitime ou plus plausible par recombinaison site-spécifique induite par l'intégrase. Dans un second exemple, un segment d'ADN a été récemment acquis depuis l'hôte des chromosomes bactériens par une recombinaison illégitime, prouvant encore que mosaïcisme génomique du phage sont généré par des processus de recombinaison non ciblées.

Mutagenèse Point Efficace Chez Les Mycobactéries à L'aide De Recombineering D'ADN Simple Brin : Caractérisation De Cibles De Drogue Antimycobactériens

Construction de souches génétiquement isogéniques de mycobactéries est compliquée par le taux de recombinaison pauvres et le manque de phages de transduction généralisées pour Mycobacterium tuberculosis. Nous présentons ici une méthode puissante pour introduire unique des mutations ponctuelles dans des génomes mycobactériens utilisant oligonucléotide dérivé des recombineering d'ADN monocaténaire et protéines codées mycobacteriophage. Phage Che9c gp61 induite par la recombinaison est suffisamment efficace pour que les modifications de base unique peuvent être introduites sans exigence de sélection directe, avec des souches mutantes isogéniques identifiés simplement par PCR. Recombinaison efficace nécessite seulement de courts oligonucléotides (50 nucléotides), mais il y a un biais de brin exceptionnellement forte et un oligonucléotide ciblant la synthèse de l'ADN brin en retard de développement peut recombiner efficacement que ses oligonucléotides complémentaires plus de 10 000 fois. Cette recombineering d'ADNsb fournit un test simple pour comparer les activités de recombinases phage connexes, et nous trouvons que les deux protéines Escherichia coli RecET et phage lambda recombinaison rouge fonctionnent inefficacement chez les mycobactéries, illustrant l'utilité de développer recombineering dans de nouveaux systèmes bactériens en utilisant les recombinases bactériophage spécifique à l'hôte. ssDNA mycobactérienne recombineering fournit une approche simple pour caractériser les cibles de médicaments antimycobacterial, et nous avons construit et caractérisé les mutations ponctuelles simples qui confèrent une résistance à la streptomycine, isoniazide, rifampicine et ofloxacine.

Sélection De Sites En Deux étapes Pour L'excision Induite Par La Sérine-intégrase : Conformation Intégrase Axés Sur L'ADN Et La Relecture Du Dinucléotide Central

Bactériophage-encodées sérine-integrases appartiennent à la grande famille des sérine-recombinases et catalyser des recombinaison site-spécifique intégrative entre un site de phages attP et un site attB bactérienne pour former un prophage intégré. Excision du prophage implique un deuxième événement de recombinaison site-spécifique, dans lequel les sites générés par intégration, attL et attR, sont utilisés comme substrats pour régénérer attP et attB. L'excision est catalysée par l'intégrase, mais requiert également un facteur de directivité de recombinaison bactériophage-encodées (RDF). Les sites de recombinaison Bxb1, attP et attB, sont de petite taille (< 50 bp), différentes dans l'ordre et quasisymmetrical, et elles donnent naissance à des produits attL et attR-recombinant qui sont asymétriques, mais semblable à l'autre, chacun étant composé d'une moitié de type B et P-sites. Nous montrons ici que la détermination des produits corrects de l'excision est un processus en deux étapes, avec une étape de RDF-dépendante présynaptique qui aligne attL et attR dans le bon sens et une étape postsynaptique dans lequel le dinucléotide central non-palindromiques confère l'identité attL et attR et empêche chacun de recombiner avec lui-même.

Recombineering Mycobactérienne

Bien que des progrès substantiels ont été réalisés dans génétique mycobactérienne au cours des 15 dernières années, manipulation des génomes mycobactériennes et Mycobacterium tuberculosis en particulier, continue d'être entravée par des problèmes d'absorption d'ADN relativement pauvre, faible taux de croissance et des niveaux élevés de recombinaison illégitime. Dans Escherichia coli qu'a élaboré une approche efficace pour stimuler des fréquences de recombinaison appelé « recombineering », qui fonctionne de recombinaison bactériophage-encodées est transitoirement exprimé pour promouvoir la recombinaison homologue efficace. Bien que les homologues de ces protéines de recombinaison sont rares chez les mycobactériophages, nous avons identifié un phage, Che9c, encodage des membres de la famille de RecE et RecT du prophage rac d'e. coli. Expression des protéines Che9c partir d'un système d'expression inductible dans deux mycobactéries ou rapide-croissance lente fréquences élevées de recombinaison et facilite l'échange allélique simple en utilisant des substrats d'ADN linéaires. Recombineering mycobactérienne, propose donc une approche simple pour construire des mutants de remplacement de gène chez M. smegmatis et M. tuberculosis.

La Croissance Des Biofilms De Mycobacterium Tuberculosis Contenant Des Acides Mycoliques Libres Et Héberger Des Drogues Tolérantes Bactéries

Le succès du traitement de la tuberculose humaine nécessite un traitement de 6-9 mois avec des antibiotiques multiples. Jeu incomplet de bacilles tuberculeux se traduit souvent par rechute de la maladie, probablement en raison de la réactivation de la persistance de drogues tolérantes cellules de Mycobacterium tuberculosis, bien que la nature et la localisation de ces objets persistants ne sont pas connus. En d&#39;autres agents pathogènes, de la tolérance aux antibiotiques est souvent associée à la formation de biofilms - des communautés organisées de la surface de cellules-inscrits - mais physiologiquement et génétiquement définies M. biofilms tuberculose n&#39;ont pas été décrits. Ici, nous montrons que M. tuberculosis forme des biofilms avec des exigences environnementales spécifiques et génétiques distincts de ceux de la croissance planctonique, qui contiennent une matrice extracellulaire riche en acides mycoliques libres, et le port un important drogue tolérante de la population qui persistent malgré l&#39;exposition à des niveaux élevés de antibiotiques.

Explorant Le Procaryote Virosphere

Le monde des virus de procaryotes, y compris les bactériophages « traditionnels » et les virus d'Archaea, est actuellement dans une période de renaissance, provoquée en grande partie par nos nouvelles capacités en génomique (meta) et par l'isolement de systèmes divers nouveaux virus-hôte. Dans cette revue, nous mettons en évidence certaines des directions où nous croyons que des recherches sur le procaryote virosphere nous conduira dans un proche avenir.

Génomique Comparative Des Mycobactériophages : Sur évolution Du Bactériophage

La reconnaissance des vastes nombres des bactériophages dans la biosphère a suscité un regain d'intérêt dans la compréhension de leur diversité morphologique et génétique et élucider les mécanismes évolutifs qui donnent lieu à eux. Nous avons abordé ces questions en isolant et en caractérisant une collection de mycobactériophages infecter un hôte bactérien commun, Mycobacterium smegmatis. Analyse génomique comparative des 50 mycobactériophages montre qu'elles sont très diverses, bien que pas uniformément si, qu'ils sont une mosaïque avec une multitude de modules monogéniques et que cet mosaïcisme est généré par recombinaison illégitime.

Bactériophage Génomique

Au cours des trois dernières années ont vu une escalade du nombre de génomes séquencés bactériophage avec plus de 500 maintenant dans la base de données des phages NCBI, ce qui représente une augmentation de plus de trois fois depuis 2005. Elles couvrent au moins 70 hôtes bactériens différents, dont les deux-tiers des génomes séquencés de phages représentant seulement huit hôtes bactériens. Trois caractéristiques clés ressortent de l'analyse comparative de ces génomes. Tout d'abord, ils couvrent un très haut degré de diversité génétique, ce qui suggère des origines évolutionnaires. En second lieu, les architectures du génome sont mosaïque, reflétant un degré exceptionnellement élevé d'échanges génétiques horizontaux dans leur évolution. Troisièmement, les génomes phagiques contiennent une très forte proportion de nouvelles séquences génétiques de fonction inconnue et représentent probablement le plus grand réservoir de gènes inexplorées. Avec une estimation 10(31) bactérienne et virus de différentes dans la biosphère, notre vision de la virosphere s'appuiera en relief comme autres génomes de bactériophages sont caractérisés.

Recombineering Mycobactéries Et Leurs Phages

Les bactériophages sont des éléments centraux dans le développement d'outils moléculaires de la génétique microbienne. Mycobactériophages se sont avérés pour être une ressource précieuse pour la génétique de la tuberculose, et le récent développement d'un système de mycobactéries recombineering basé sur mycobacteriophage protéines codées Che9c offres nouvelles approches de mutagenèse mycobactérienne. L'expression de l'exonucléase phage et recombinase améliore sensiblement les fréquences de recombinaison dans les deux mycobactéries à croissance rapide et lente, facilitant ainsi la construction de deux mutants knockout et point de gène ; Il fournit également une méthode simple et efficace pour la construction des mutants mycobacteriophage. Exploitation des phages spécifiques à l'hôte fournit donc une stratégie générale pour la recombineering et la mutagenèse dans les systèmes génétiquement naïfs.

BRED : Un Outil Simple Et Puissant Pour Construire Des Génomes De Bactériophage De Recombinaison Et De Mutant

Avances en technologie de séquençage de l'ADN ont facilité la détermination des centaines de séquences du génome complet tant pour les bactéries et les bactériophages. Certaines de ces bactéries ont bien développés et faciles des systèmes génétiques permettant de construire des mutants pour déterminer la fonction des gènes et recombineering est un outil particulièrement efficace. Cependant, généralement les méthodes applicables pour construire des mutants définis des bactériophages sont peu développés, en partie en raison de l'impossibilité d'utiliser les marqueurs optionnels tels que les gènes de résistance de drogue au cours de la croissance virale lytique. Nous décrivons ici une méthode pour la simple et efficace de mutagénèse dirigée des génomes de bactériophage à l'aide de bactériophage Recombineering d'électroporation ADN (BRED), dans lequel un système très efficace de recombineering est utilisé directement sur l'électroporation phage ADN ; aucune sélection n'est requise et les mutants peuvent être facilement détectés par PCR. Les auteurs décrivent l'utilisation de la BRED pour construire des destructions de gène non marquées, destructions internes dans le cadre, substitutions de base, remplacements de gène précis et l'ajout de balises de gène.

Le Génome Du Bactériophage De Bacillus Subtilis SPO1

Nous rapportons la séquence du génome du phage de Bacillus subtilis SPO1. La séquence du génome unique est 132 562 pb et emballés dans le virion (le chromosome) d'ADN a une redondance borne 13 185-bp, ce qui donne un total de 145 747 bp. Nous prédisons 204 gènes codant pour des protéines et des gènes d'ARNt 5 et nous corrélons ces résultats avec le l'ensemble de l'enquête de SPO1, y compris des études sur les fonctions des gènes précédemment définis 61 et études de la structure du virion. Pour cent de Sixty-Nine des protéines codées ne montre aucune ressemblance à toute protéine déjà connue. Nous identifions 107 promoteurs probable transcription ; la plupart sont membres des classes promoteur identifiés dans les études antérieures, mais on voit aussi une nouvelle classe qui possède la même séquence que les promoteurs de sigma K hôte. Nous trouvons trois gènes codant des facteurs de transcription nouveaux potentiels, dont est un homologue distant du facteur sigma hôte K. Nous identifions également 75 structures terminateur de transcription probables. Promoteurs et terminateurs sont généralement situés entre gènes et ainsi que les données antérieures, donner ce qui semble être une image assez complète de comment la transcription du phage est régulée. Il y a des séquences génomiques complètes disponibles pour cinq phages supplémentaires d'hôtes Gram-positives qui sont semblables aux SPO1, taille du génome et à la composition et l'Organisation des gènes. Analyse comparative de SPO1 dans le contexte de ces autres phages donne des aperçus sur les SPO1 et les autres phages qui ne serait pas clairement de l'analyse de n'importe quel un phage seul. Il s'agit d'attribuer leur identité ainsi que des fonctions probables pour plusieurs gènes spécifiques et inférence événements évolutifs dans les histoires des phages. L'analyse comparative permet également de mettre SPO1 dans un contexte phylogénétique. Nous voyons un schéma similaire à ce qui s'est manifestée dans le phage T4 et ses parents, dans laquelle il y a échange horizontal minimal de gènes parmi un ensemble de « base » des gènes qui inclut la plupart des gènes structuraux virion et certains gènes du métabolisme de l'ADN, mais il y a une vaste transfert horizontal de gènes sur le reste du génome. Il existe une corrélation entre les gènes en rapide mutation évolutive par le biais de ces génomes et les gènes qui sont petites.

Fluoromycobacteriophages Pour Rapide, Spécifique Et Sensible De Sensibilité Aux Antibiotique De Mycobacterium Tuberculosis

Rapide antibiogramme de Mycobacterium tuberculosis est primordial car les souches résistantes aux multiples - et largement-drogue de M. tuberculosis émergent et se propager. Nous décrivons ici une analyse axée sur les virus dans lesquels fluoromycobacteriophages sont utilisées pour livrer un gène marqueur fluorescent GFP ou ZsYellow à M. tuberculosis, qui ensuite peuvent être surveillés par des approches de détection par fluorescence microscopie fluorescente et cytométrie en flux. Évaluations précliniques montrent que l'addition de la rifampicine ou streptomycine au moment de l'addition de phage oblitère fluorescence dans les cellules sensibles, mais pas dans les bactéries résistantes isogéniques permettant la détermination de sensibilité médicamenteuse en moins de 24 heures. Détection ne nécessite aucun ajout de substrat, moins de 100 cellules peuvent être identifiées et des bactéries résistantes peuvent être détectés au sein des populations mixtes. Fluorescence résiste à une fixation de paraformaldéhyde fournissant la biosécurité renforcée pour les tests de tuberculose et les infections de XDR-TB.

Mycobacteriophage Lysin B Est Une Estérase De Roman Mycolylarabinogalactan

Mycobactériophages rencontrent un problème unique parmi les phages des bactéries à Gram positif, que lyse doit non seulement se dégradent la couche de peptidoglycane mais également contourner une membrane externe de mycoliques riche en acide de façon covalente au complexe arabinogalactane-peptidoglycane. Mycobactériophages accomplir cela en produisant deux enzymes de lyse, lysine A (LysA) qui hydrolyse le peptidoglycane et lysine B (LysB), une roman mycolylarabinogalactan estérase, qui fend le lien mycolylarabinogalactan pour libérer des acides mycoliques gratuit. La structure de la D29 LysB montre une organisation d'hydrolase alpha/bêta avec une triade catalytique commun à cutinases, mais qui contient un domaine supplémentaire de quatre hélices impliqué dans la liaison des substrats lipidiques. Considérant que LysA est essentiel pour la lyse des mycobactéries, un mycobacteriophage mutant Giles DeltalysB est viable, mais défectueux dans le calendrier normal, la progression et l'achèvement de la lyse cellulaire hôte. Nous proposons que LysB facilite la lyse par compromettre l'intégrité du lien à la couche de peptidoglycane-arabinogalactane mycobactérienne membrane externe.

Mycobactériophages BPs, Angel Et Halo : Génomique Comparative Révèle Une Nouvelle Classe D'éléments Génétiques Mobiles Ultra Compact

Mycobactériophages BPs, Angel Halo sont étroitement apparentées virus isolés de Mycobacterium smegmatis et possèdent les génomes de plus petites connues mycobacteriophage, 41 901 bp, 42 289 bp et 41 441 bp, respectivement. Analyse génomique comparative révèle une nouvelle classe d'ultra-petit éléments génétiques mobiles ; BPs et Halo contiennent chacun une insertion des éléments mobiles proposés MPME1 et MPME2, respectivement, à différents endroits, tandis que Angel ne contient ni. La similitude des génomes fournit une comparaison des séquences prés et post-intégration, révélant une insertion insolite de bp 6 à une extrémité de l'élément et sans duplication de la cible. Neuf exemplaires supplémentaires de ces éléments mobiles sont identifiés dans une variété de contextes différents autres génomes mycobacteriophage. En outre, BPs, Angel et Halo ont un module de lysogénie inhabituelle dans laquelle les gènes répresseur et intégrase sont étroitement liés. Le site attP est situé dans la région codante répresseur, telle que la formation prophage résulte dans l'expression d'un C-terminale tronquée, mais la forme active, du répresseur.

Analyse Génomique Comparative Des 60 Mycobacteriophage Génomes : Génome De Clustering, Acquisition De Gènes Et La Taille Du Gène

Mycobactériophages sont des virus qui infectent les hôtes mycobactériennes. Expansion d'une collection de génomes séquencés phage à un total de 60-tous infecter une bactérienne commune hôte-fournit davantage leur diversité et leur évolution. Des génomes phagiques 60, 55 peuvent être regroupées en neuf groupes selon leurs similitudes de séquences de nucléotides, dont 5 peuvent être encore divisés en sous-groupes ; 5 génomes ne pas regrouper avec d'autres phages. La diversité de séquence entre les génomes d'un cluster varie considérablement ; par exemple, les génomes de 6 à plus de 97,5 % de part de Cluster D moyenne similitude des nucléotides entre eux. En revanche, similitude entre les génomes de 2 dans le groupe I est à peine détectable par l'analyse du tracé diagonal. Au total, 6858 prédit cadres de lecture ouvert ont été regroupées en 1523 phamilies (phams) des séquences apparentées, dont 46 % possèdent seulement un seul membre. Seulement 18,8 % de la phams ont la similarité des séquences d'entrées de base de données non-mycobacteriophage, et moins de 10 % de tous les phams vous pouvez assigner des fonctions basées sur la recherche de base de données ou de synténie. Génome regroupement facilite l'identification des gènes qui sont dans le plus grand flux génétique et sont plus susceptibles d'avoir été échangé horizontalement en temps évolutif relativement récente. Bien que les gènes mycobacteriophage présentent une taille moyenne plus petite que les gènes de leurs hôte (205 résidus comparées à 315), phage gènes en plus élevés flux moyen seulement 100 acides aminés, ce qui suggère que les unités primaires d'échanges génétiques correspondent aux domaines protéiques unique.

Mycobactéries Produisent-ils Des Endospores ?

Le genre Mycobacterium, qui est membre du groupe de G + C haut de bactéries à Gram positif, comprend des agents pathogènes importants, tels que M. tuberculosis et M. leprae. Une récente publication dans PNAS a indiqué que M. marinum et M. bovis bacillus Calmette-Guérin produire un type de spore, connu comme un endospore, qui avait été observé que dans le groupe G + C faible de bactéries Gram-positives. A présenté la preuve que les spores étaient similaires à endospores ultrastructure, résistance à la chaleur et en présence de l'acide dipicolinique. Nous rapportons ici que les génomes des espèces de Mycobacterium et ceux d'autres bactéries Gram-positives élevées de G + C n'ont pas orthologues chez de nombreuses personnes, si pas tous, gènes hautement conservée diagnostique de formation de l'endospore dans les génomes des bactéries à Gram positif bas G + C. Nous avons aussi échoué à détecter la présence d'endospores par microscopie photonique ou par des tests d'unités formatrices de résistantes à la chaleur dans les cultures âgées de M. marinum. Enfin, nous n'avons pas récupérer résistantes à la chaleur unités formant colonie de grenouilles chroniquement infectées par M. marinum. Nous concluons qu'il est peu probable que Mycobacterium est capable de formation de l'endospore.

L&#39;hydrolyse Enzymatique De Tréhalose Dimycolate Libère Des Acides Mycoliques Libres Pendant La Croissance Mycobactérienne Dans Les Biofilms

Espèces de mycobactéries, comme d&#39;autres microbes, forment spontanément des multicellulaires drogue tolérantes biofilms lorsqu&#39;il est cultivé in vitro dans des milieux liquides sans détergent. La structure de Mycobacterium tuberculosis biofilms est formé par des voies génétiquement programmés et est construit sur une grande abondance de nouveaux extracellulaires acides mycoliques libres (FM), bien que le mécanisme de la synthèse FM demeuraient floues. Ici, nous montrons que la FM dans Mycobacterium smegmatis biofilms est produit par la libération enzymatique à partir constitutivement présentes dérivés mycolyl. L&#39;un des précurseurs pour la bande FM est nouvellement synthétisé tréhalose dimycolate (TDM), qui est clivée par une estérase nouvelle sérine TDM-spécifique, Msmeg_1529. Perturbation des Msmeg_1529 conduit à une activité hydrolytique indétectable, réduit les niveaux de FM dans la croissance du biofilm mutant, et retardé. En outre, l&#39;hydrolyse enzymatique de la TDM reste conservée dans M. tuberculosis, suggérant la présence d&#39;une estérase TDM-spécifique de cet agent pathogène. Dans l&#39;ensemble, cette étude fournit la première preuve d&#39;une libération enzymatique des acides mycoliques libres de mycolates enveloppe cellulaire au cours de la croissance des mycobactéries.

Dépendant De La Température De Règlement Cyclopropanation Acides Mycoliques Chez Les Mycobactéries Saprophytes: Rôle De L&#39;infection à Mycobacterium Smegmatis 1351 Gene (MSMEG_1351) Dans La CEI-cyclopropanation D&#39;Alpha-mycolates

L&#39;enveloppe de cellules est un facteur déterminant de la virulence et la résistance aux médicaments chez Mycobacterium tuberculosis. Plusieurs caractéristiques de la pathogenèse et l&#39;immunomodulation de réponses de l&#39;hôte sont attribuables à la diversité structurelle dans les lipides de la paroi cellulaire, en particulier dans les acides mycoliques. Modification structurelle de l&#39;acide alpha-mycoliques par l&#39;introduction d&#39;anneaux cyclopropane que catalysée par la méthyltransférase, APSC, est essentiel pour une mortelle, l&#39;infection persistante et le phénotype cordonnet de M. tuberculosis. Ici, nous démontrons la présence de la paroi cellulaire cyclopropane mycolates dans le smegmatis non pathogène souche de Mycobacterium et d&#39;identifier les MSMEG_1351 comme un gène codant pour un homologue APSC. Fait intéressant, cyclopropanation acide alpha-mycoliques est inductible dans les cultures à 25 degrés C. La modulation de la température de croissance de l&#39;activité cyclopropanating a été déterminée par l&#39;angle de résolution haute magie filer analyses RMN sur des cellules entières. En parallèle, quantitative RT-PCR analyse montre que l&#39;expression du gène MSMEG_1351 est régulée à la hausse à 25 ° C par rapport à 37 degrés C. Un MSMEG_1351 knock-out souche de M. smegmatis, généré par recombineering, présentent une déficience dans la cyclopropanation d&#39;alpha les mycolates. L&#39;équivalence fonctionnelle de APSC et MSMEG_1351 a été établi par transversale dans la complémentation. MSMEG_1351 knock-out mutant et également dans une souche DeltapcaA de Mycobacterium bovis BCG La surexpression de MSMEG_1351 restauré le profil de type sauvage mycoliques l&#39;acide et le phénotype cordonnet dans le BCG. Bien que la signification biologique de cyclopropanation des acides mycoliques en non pathogène des mycobactéries ne sait toujours pas, il représente probablement un mécanisme d&#39;adaptation de la structure et la composition des parois cellulaires pour faire face à des facteurs environnementaux.

Mycobactériophages : Gènes Et Génomes

Les virus sont des outils puissants pour enquêter et la manipulation de leurs hôtes, mais la taille énorme et l'étonnante diversité génétique de la population de bactériophage ont émergé comme une surprise. Compte tenu de l'importance évidente de mycobactéries à santé humaine--surtout de Mycobacterium tuberculosis, ce qui provoque la tuberculose--et les difficultés qui ont ravagé leur manipulation génétique, mycobactériophages sont particulièrement attrayants sujets pour la découverte, la caractérisation génomique et manipulation. Avec plus de 70 séquences de génomes complets disponibles, les mycobactériophages ont fourni une foule de renseignements sur la diversité des phages infecter un hôte bactérien commun, a révélé la nature des architectures du génome phagique de mosaïque omniprésente et identifié un grand nombre de gènes de fonction inconnue. Mycobactériophages ont fourni des outils clés pour la génétique de la tuberculose, et de nouvelles méthodes pour la construction simple de recombinants mycobacteriophage facilitera postgénomique explorations en biologie mycobacteriophage.

Élargir La Diversité Des Mycobactériophages : Insights into Architecture Du Génome Et évolution

Mycobactériophages sont des virus qui infectent les hôtes mycobactériennes comme Mycobacterium smegmatis et Mycobacterium tuberculosis. Mycobactériophages tous caractérisés à ce jour sont les phages dsDNA à queue et morphotypes soit siphoviral ou myoviral. Cependant, leur diversité génétique est considérable, et bien que soixante-deux génomes ont été séquencés et analysés comparativement, ces chances représentent seulement une petite partie de la diversité de la population mycobacteriophage dans son ensemble. Nous rapportons ici l'analyse génomique isolement, séquençage et comparative de 18 mycobactériophages nouveau isolés des endroits géographiquement distinctes sur le territoire des États-Unis. Même si on ne peut discerner aucune corrélation claire entre l'emplacement et le type de génome, ces génomes élargir notre connaissance de la diversité mycobacteriophage et améliorent notre compréhension des rôles des éléments mobiles dans l'évolution du virus. Augmentation du nombre des mycobactériophages regroupés au sein du groupe A donne un aperçu à la base de la spécificité immunitaire chez ces phages tempérés, et nous décrivons aussi un exemple novateur de vol immunité apparente. L'isolement et analyse génomique des bactériophages par les étudiants de première année collège fournit un exemple d'une authentique expérience de recherche pour les chercheurs débutants.

Évaluation De Fluoromycobacteriophages Pour Détecter La Résistance Aux Médicaments De Mycobacterium Tuberculosis

Nous avons testé une nouvelle méthode pour la détection des souches de Mycobacterium tuberculosis qui utilise un TM4 mycobacteriophage phAE87::hsp60-EGFP (EGFP-phage) conçu pour contenir le gène codant la protéine fluorescente verte améliorée (EGFP). Après des résultats prometteurs dans les études préliminaires, EGFP-phage servait à détecter l'isoniazide (INH), rifampicine (RIF) et résistance à la streptomycine (STR) à 155 souches de M. tuberculosis, et les résultats ont été comparés à la technique de microplaque résazurine, avec la méthode des proportions agissant comme l'étalon de référence. La technique de résazurine engendrée des sensibilités de 94 % pour INH et RIF et 98 % pour STR et spécificités de 97 % pour INH, 95 % pour le RIF et 98 % pour les STR. La sensibilité du phage-EGFP était de 94 % pour tous les trois antibiotiques, avec une spécificité de 90 % pour INH, 93 % pour le RIF et 95 % pour les STR. Les résultats de l'EGFP-phage étaient disponibles dans 2 jours pour le RIF et STR et dans 3 jours pour INH, dont le coût estimatif de ∼2$ pour tester trois antibiotiques. À l'aide d'un critère plus rigoureux pour la résistance améliorée la spécificité du phage-EGFP INH et RIF sans affecter la sensibilité. Dans les études préliminaires, le phage-EGFP pourrait détecter aussi efficacement la résistance pour les fluoroquinolones. La méthode EGFP-phage possède le potentiel pour être un précieux écran rapid et économique pour la détection de la tuberculose pharmacorésistante si la procédure peut être simplifiée, si elle peut être adaptée au matériel clinique, et que sa sensibilité peut être améliorée.

Analyse De La Molécule Unique Révèle Le Mécanisme De Roulement Moléculaires D'ADN Brin échange Par Une Recombinase Sérine

Les données structurales et topologiques suggèrent que les recombinases ADN in sites de sérine échangent duplex d'ADN en corps rigide rotation relative des deux moitiés de la synapse, véhiculée par une surface d'interaction protéine-protéine plat. Nous présentons des preuves de ce mouvement de rotation pour une recombinase sérine simple, l'intégrase du phage Bxb1, d'un essai de libération supercoil single dotés d'ADN qui nous permet de suivre, produit, rotation, religación et clivage site crossover version en temps réel. Nous avons aussi utilisé une expérience de deux ADN-tressage-relaxation pour observer l'effet de la rotation de la synapse dans les réactions sur deux longues molécules. Relaxation et unbraiding sont rapides (en moyenne 54 et 70 tours/s, respectivement) et complet, avec aucune pause perceptible. Néanmoins, la friction moléculaire associée à rotation est supérieure à celle du type-je topoisomérases lors d'un test similaire. Étonnamment, nous trouvons que la synapse peut rester par rotation « ouverte » pendant plusieurs minutes.

Successives Et Ciblées Des Intégrations D'ADN Dans Le Génome De La Drosophile Par Integrases Bxb1 Et PhiC31

À présent ϕC31 est le seul système d'intégrase phage disponibles pour l'intégration de l'ADN in site directionnellement réglementée dans le génome de la drosophile. Nous rapportons ici qu'intégrase mycobacteriophage Bxb1 est également le médiateur intégration ciblée de l'ADN chez la drosophile avec efficacité et une grande spécificité. Alternativement à l'aide Bxb1 et ϕC31, nous avons pu effectuer plusieurs tours d'intégrations d'ADN successives et ciblées dans nos lignes de fondateur ingénierie génomique dans le but de générer des allèles de knock-in complexes.

Evaluation D'un Protocole De Transposase Pour La Génération Rapide Des Bibliothèques De Séquençage Haut-débit De Fusil De Chasse De Nanogrammes De L'ADN

Construction de bibliothèques de fragment d'ADN pour l'ordonnancement de la prochaine génération peut s'avérer difficile, surtout pour les échantillons avec l'ADN de faible rendement. Protocoles mis au point pour contourner les problèmes liés à faibles quantités de départ de l'ADN peuvent entraîner des biais d'amplification qui biaiser la distribution des génomes chez les données métagénomique. En outre, débit de l'échantillon peut être lent, car les techniques actuelles de construction de bibliothèque sont coûteuses en temps. Cette étude a évalué Nextera, une nouvelle axée sur le transposon méthode conçue pour la production rapide de bibliothèques de fragment d'ADN d'une petite quantité d'ADN. La séquence de lecture distribution croisée neuf génomes phagiques dans un assemblage simulés virale a rencontré des prévisions pour six des phages moins abondantes ; Toutefois, l'ordre de classement des phages plus abondants différait légèrement de prédictions. Assemblages de génome de novo de Nextera bibliothèques fournies contigs long, s'étendant sur plus de la moitié du génome du phage ; dans quatre cas où les séquences de génomes complets étaient disponibles aux fins de comparaison, séquences consensus se sont avérées correspond à plus de 99 % du génome avec identité quasi-parfaite. Analyse des zones de couverture de la séquence de haute et basse dans les génomes phagiques a indiqué que le contenu en GC peut-être influer sur couverture de séquences de Nextera bibliothèques. La comparaison des génomes phagiques préparés utilisant un protocole de préparation de bibliothèque de FLX Titanium 454 standard Nextera et a suggéré que les biais de couverture selon le contenu en GC observées dans les bibliothèques de Nextera étaient en grande partie attribuables à la partialité dans le protocole Nextera plutôt qu'à la technologie de 454 séquençage. Néanmoins, le protocole Nextera étant donné la couverture de la séquence appropriée, produit des données de haute qualité pour les études de génomique. Pour analyse métagénomique, effets de biais d'amplification GC devrait être envisagée ; Toutefois, la normalisation de préparation de bibliothèque qui fournit Nextera devrait bénéficier des analyses comparatives métagénomique.

Phamerator : Un Outil De Bioinformatique De Génomique Comparative Bactériophage

Bactériophage génomes ont des architectures de mosaïque et regorgent d'images petite lecture ouverte de fonction inconnue, qui présente un problème dans leur annotation, analyse comparative et la représentation.

Tests De Phage Et Souffle De Journaliste : Nouveaux Tests Phénotypiques Pour Le Diagnostic De Tuberculose Active, La Résistance Aux Antibiotique Et L'efficacité Du Traitement

Le diagnostic rapid et précis de la tuberculose (TB) et sa sensibilité demeurent un défi. Tests phénotypiques permettent la détermination de la sensibilité aux antibiotiques même si les données de séquence ne sont pas disponibles ou informatif. Nous passons en revue 2 nouveaux diagnostiques se rapproche, tests de phage et souffle journaliste, qui essai de métabolisme mycobactérien. Le signal de phage de journaliste, la protéine fluorescente verte (GFP) ou la β-galactosidase, indique la transcription et la traduction à l'intérieur des bacilles bénéficiaires et son atténuation par les antibiotiques. Souffle de différents essais dosage, l'antigène (1) expiré 85, activité uréasique (2) mycobactérienne et (3) détection de rats entraînés de l'odeur spécifique à la maladie dans les expectorations, ont également été développés. Par rapport à la culture, journaliste phage dosages raccourcir le temps pour le diagnostic initial de la sensibilité aux médicaments de plusieurs jours. Les deux tests de phage et souffle du journaliste ont la promesse comme marqueurs précoces afin de déterminer l'efficacité du traitement. Expectoration reste souvent des frottis et Mycobacterium tuberculosis ADN positif dès le début dans le cadre d'un traitement antituberculeux efficace, nous prédisons que les tests de souffle tant phage deviendra rapidement négatifs. Si cette hypothèse s'avère exacte, le phage tests et analyses d'haleine pourraient devenir des marqueurs de substitution importants au début des études de nouveaux antibiotiques bactéricides (EBA).

Bactériophages Et Leurs Génomes

Bactériophages occupent une position unique en biologie, ce qui représente une majorité absolue de tous les organismes dans la biosphère. Parce que leurs génomes sont relativement petites et élucider la diversité génétique de la population de phages, décoder leurs origines et de cerner les mécanismes évolutifs qui façonnent, la population semble facile à faire. Et encore le rythme de la caractérisation du génome phagique s'est ralentie au cours des trois dernières années, reflétant en partie nécessaire à la transition du séquençage des bactériophages connus et bien caractérisés à la séparation et l'analyse comparative des nouveaux isolats. L'état actuel de la génomique de bactériophage montre que la diversité génétique de la population est très élevée, que les phages ont évolué activement des milliards d'années, avec la participation active des échanges génétiques horizontaux, et que leurs génomes sont par conséquent une mosaïque dans leurs architectures. Mais nous avons à peine gratté la surface et les prochaines années du phage génome exploration promesse d'être particulièrement révélatrices.

Cluster K Mycobactériophages : Mieux Comprendre Les Origines évolutionnaires Des Mycobacteriophage TM4

Cinq nouvellement isolé mycobactériophages--Angelica, CrimD, Adephagia, Anaya et Pixie--ont des architectures génomiques similaires à mycobacteriophage TM4, un phage déjà largement utilisé en génétique mycobactérienne. Les similitudes de séquences nucléotidiques justifient ces derniers en Cluster K, regroupement avec la subdivision en trois sous-groupes : K1, K2 et K3. Bien que les architectures de génome globale de ces phages sont semblables, TM4 semble avoir perdu au moins deux segments de son génome, une région centrale contenant le dispositif d'intégration et un segment à l'extrémité droite. Ceci suggère que TM4 est un dérivé récent d'un parent tempéré, résoudre une énigme depuis longue sur sa biologie, qu'il a été récupéré aurait été d'une souche lysogène de Mycobacterium avium, mais il n'est pas capable de discernement lysogènes dans n'importe quel hôte mycobactérienne. Comme TM4, tous les phages de Cluster K infectent les mycobactéries à croissance rapide et lente et tous d'entre eux--à l'exception de TM4--lysogènes stable de forme en Mycobacterium smegmatis et Mycobacterium tuberculosis ; essais d'immunité montrent que tous les cinq de ces phages partagent la même spécificité immunitaire. TM4 infecte ces que lysogènes suggérant qu'il était que soit dérivé d'un parent tempérées immunologiquement ou qui il a acquis un phénotype virulent. Nous avons également caractérisé un dérivé conditionnellement réplication répandu de TM4 et identifié des mutations conférant le phénotype sensible à la température. Tous les phages de Cluster K contiennent une série de bien conservé 13 bp répétitions associés avec les sites d'initiation de traduction d'un sous-ensemble des gènes ; environ la moitié d'entre eux contiennent un élément de séquence additionnelle composé d'imparfaitement conservé 17 répétitions de bp inversé séparées par une cale d'espacement variable. Les phages K1 s'intégrer dans la tmRNA de l'hôte et les phages Cluster K représentent des outils nouveaux potentiels pour la génétique de M. tuberculosis et espèces apparentées.

Compétences: Une Cure De Pré-med Curriculum

Le Facteur De Directivité Bxb1 Gp47 Recombinaison Est Nécessaire Non Seulement Pour L'excision De Prophage, Mais Aussi Pour La Réplication De L'ADN Phagique

Mycobacteriophage Bxb1 encode une sérine-intégrase qui catalyse la recombinaison site-spécifique fois intégrative et excisive. Toutefois, l'excision nécessite une seconde protéine bactériophage-encodées, gp47, qui sert comme un facteur de directivité de recombinaison (RDF). La viabilité d'un mutant Bxb1 contenant une substitution de S153A dans gp47 qui élimine l'activité RDF de Bxb1 gp47 montre que l'excision n'est pas nécessaire pour la croissance lytique Bxb1. Cependant, l'incapacité à construire un mutant de suppression de Δ47 de Bxb1 donne à penser que gp47 fournit une deuxième fonction qui est nécessaire à la croissance lytique, bien que la possibilité d'un site intramoléculaires essentiel ne peut être exclue. Caractérisation d'un prophage mutant de mycobacteriophage L5 dans lequel est supprimé gène 54 - un homologue du gène Bxb1 47 - montre qu'elle aussi est défectueux en croissance lytique induite et présente un fort défaut de réplication de l'ADN. Bxb1 gp47 et ses parents sont aussi inhabituelles en contenant les motifs conservés associées à une fonction de phosphoesterase, bien que nous n'avons pas été capables de montrer l'activité des protéines phosphoesterase robuste, et des substitutions d'acides aminés avec les motifs conservés n'interfèrent pas avec l'activité de RDF. Nous proposons donc que les Bxb1 gp47 et ses cousines fournissent une fonction importante dans la réplication de l'ADN phagique qui a été cooptée par les mécanismes d'intégration de la sérine-integrases pour contrôler la directionnalité de recombinaison.

2GFP10 : Un Fluorophage De Haute Intensité Permet La Détection Et épreuves Rapides De Sensibilité De Mycobacterium Tuberculosis, Directement à Partir Des échantillons De Crachat

Le diagnostic de tuberculose (TB) et de sensibilité rapid test (DST) au point de soins demeurent des obstacles essentiels à la lutte antituberculeuse. Le présent rapport décrit une haute intensité mycobactérienne-spécifique-fluorophage (ϕ(2)GFP10) permettant une visualisation directe de Mycobacterium tuberculosis (Mtb), pour la première fois dans les échantillons cliniques expectorations. Machiné caractéristiques distinguant ϕ (2) GFP10 des phages de journaliste précédent comprennent une dorsale vector améliorée avec augmentation de la capacité clonage et expression supérieure des gènes fluorescents grâce à l'utilisation d'un promoteur de phage efficace. Φ (2) GFP10 produit une augmentation cent fois de fluorescence par cellule par rapport à l'existants journaliste-phages. DST pour l'isoniazide et d'oxofloxacin, réalisée dans les échantillons cultivés, s'est achevée dans les 36 h. ϕ (2) GFP10 détecté M. tuberculosis dans des échantillons de crachat cliniques provenant de patients atteints de tuberculose. DST pour la rifampicine et la kanamycine provenant d'échantillons de crachats des résultats après 12 h d'incubation avec ϕ (2) GFP10. Fluorophage ϕ (2) GFP10 possède un potentiel de développement clinique, un outil diagnostique point-of-care rapid, sensible et peu coûteux pour l'infection à la tuberculose M., ainsi que d'un DST rapid.

Toutes Les Séquences Du Génome De 138 Mycobactériophages

Les bactériophages sont les plus nombreuses entités biologiques dans la biosphère, et bien que leur diversité génétique est élevée, il reste mal défini. Mycobactériophages-les virus des mycobactéries hôtes-donner un aperçu cette diversité ainsi que des outils de manipulation de Mycobacterium tuberculosis. Nous rapportons ici les séquences de génome complet de 138 mycobactériophages nouvelles, qui ensemble avec les 83 mycobactériophages précédemment signalés-représentent la plus grande collection de phages connus pour infecter un hôte commun unique, Mycobacterium smegmatis mc(2) 155.

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