Presentacin de PowerPoint

Transposases are the most abundant, most ubiquitous, genes in natureIntroduccinPensando en la habilidad de un gen para sobrevivir, esta es determinada por su habilidad para persistir en la naturaleza a travs de genomas y biomas.

Para adaptarse a ests condiciones las secuencias de los genes necesitan plasticidad mientras tienen una suficiente conservacin de su secuencia para preservar la estructura de las protenas que codifican y la identidad de su funcin biolgica.ObjetivoEvaluar los millones de genes codificadores de protenas (PEGs, protein encoding genes) as como de las etiquetas de genes de muestras ambientales (EGT,environmental gene tags) depositados en las bases de datos para identificar su prevalencia relativa.

DificultadesAusencia de parmetros nmericos para evaluar la prevalencia de un genLa falta de representacin justa del arbl de la vida dentro de las secuencias de datos reportadasLa dificultad de determinar el mismo gen en diferentes organismosPrecauciones tomadas para minimizar las dificultadesSe calculo tanto como abundancia y ubiquidad de todas las funciones biolgicas conocidas codificadas en genomas y ecosistemas para estimar su prevalencia asumiendo que estos valores estn correlacionados con la aptitud biolgica .Se evalu conjuntos de datos de genomas anotados como de metagenomas para disminuir el sesgo causado por el muestreo desequilibrado del rbol de la vida.Se uso la definicin de mismo gen para aquellos que codificaran protenas con funciones biolgicas especficas.Ubiquidad y abundanciaUbiquidad es un indicador de esencialidad.(funciones esenciales para el genoma o ecosistema)

Abundancia es un indicador de adaptabilidad.(de organismo o de habitat)Si existe demasiada abundancia en un ecosistema pero no se encuentra en otros puede significar que participa en un rol especifico para este hbitat (fotosntesis, metabolismo anaerobio, detoxificacin, etc.).Secuencias analizadasSe examinaron ms de 10 millones de genes anotados o etiquetas de genes.De las cuales 3.2 millones pertencen a PEGs en genomas virales, bacteriales, arqueales y eucarioticos totalmente secuenciados.y 6.2 millones etiquetas de genes de muestras ambientales (EGT,environmental gene tags) con secuencias correspondientes a protenas conocidas en 187 comunidades genmicas al azar (metagenmas).Para la asignacin funcional tanto en genomas anotados como en metagenmas se utilizo la informacin anotada de la base de datos SEED por su sistema de vocabulario curado por expertos.

Distribucin de las secuencias representadasDistribucin de los genes en genomas anotadosTransposasas tipo IILas transposasas codifican para enzimas de unin a DNA, miembros de la superfamilia polinucletidil transferasa, que catalizan las reacciones de corte y pegado cut & paste o copy & paste lo que promueven el movimiento de segmentos de DNA a nuevos sitios.

Este trmino se aplica a las DNA transposasas o transposasas tipo II, que mueven a la doble cadena de DNA directamente por excision e insercin y estn asociadas con la insercin de secuencias pero mayormente catalizan su propia movilizacin.Abundancia de las transposasas en PEGs de genomas anotadosSe encontr de 37,258 PEGs (1.163% de todos los PEGs) anotados se encontraban relacionados a transposasas.De las cuales 26,625 (0.825% de todos los PEGs) estn explcitamente anotadas como transposas.360 fueron anotadas como transposasas degeneradas.Y las dems fueron una variedad de secuencias relacionadas a la insercin de transposas funcionales o no funcionales.Extrapolando esto al numero tpico de genes en un genoma bacteriano ~2000, de muestras seleccionadas al azar se espera que 22 genes codifiquen para transoposas y al menos 16 sean funcionales.Abundancia de PEGs en genomas anotadosOtros PEGs abundantes fueron transportadores ABC, reguladores transcripcionales de distintas familias, quinasas transductoras de sealizacin, protenas de quimiotaxis, acetil- y glicosil transferasas y cistena desulfurasas.Ubiquidad en genomas anotadosLa lista de los roles funcionales mas ubicuos fueron encabezados por tRNA sintetasa y otros genes relacionados a sntesis de protena y localizacin postraduccional.Solo 4 de los roles funcionales mas ubicuos en genomas secuenciados correspoden a genes de bajo numero de copias que tienen una abundancia menor rondando >2 por genoma, son genes que codifican para: tioredoxina reductasa, tioredoxina, cistena desulfurasa y el transportador ABC, protena de unin a ATP.

Diferencias en la informacin obtenida dependiendo del enfoqueEl uso de secuencias metagenomicas evita el sesgo de los genomas anotados.EnfoqueConsideraciones del experimentoPara evitar el error de sobreestimacin de genes en muestras ambientales por presencia de la misma copia del gen, mltiples ortlogos, mltiples paralogos o mltiples secuencias analizando el mismo segmento de DNA y evitar la relacin entre la longitud de la secuencia codificante y la probabilidad de que sea aleatoriamente secuenciada.cada EGT fue normalizada a la longitud promedio de protenas similares para generar un ndice de abundancia el que fue dividido por el numero de secuencias informativas (EGTs relacionadas con genes conocidos) para generar un indice normalizado de abundancia. Genes ms abundantes en metagenomasLos genes funcionales mas abundantes estn relacionados a elementos transposables, genes relacionados a fotosntesis, genes estructurales y no estructurales de virus, protenas capside e integrasas, genes asociados con la replicacin de DNA, y genes asociados con la sntesis de DNA.

Genes ms ubicuos en metagenomasLos genes funcionales mas ubicuos son transposasas, genes relacionados a replicacin y metabolismo de DNA.La mayora de los ETGs ubicous estn relacionados al housekeeping por lo que son esenciales para la vida, en contraste con los ETGs relacionados a habitat

En datos metagenomicos el sesgo se presenta hacia las secuencias pertenecientes a bacterias, arqueas y secuencias virales en comparacin con las muestras eucariticas.

Los transposones se encuentran distribuidos inequitativamente siendo de alta abundancia en genes retrovirales integrasas en biofilms de chimeneas hidrotermales.

Caractersticas de las transposasasLa transposicin puede causar al genoma hospedero perdida de genes de housekeeping o deshabilitando la estructura del cromosoma.

Tambin pueden participar en un rol benefico como movilizar o activar genes que aumenten el fitness del hospedero, inducir rearreglos ventajosos, o enriquecer el pool gentico del hospedero.