Evoluce bakteriálních genomů

D 2008

Evoluce bakteriálních genomů

DOŠKAŘ, Jiří

Základní údaje

Originální název

Evoluce bakteriálních genomů

Název anglicky

Evolution of bacterial genomes

Autoři

DOŠKAŘ, Jiří (203 Česká republika, garant)

Vydání

roč. 2008, č. 1. Brno, Zpravodaj Československé biologické společvosti v Brně, od s. 4-5, 2 s. 2008

Nakladatel

Hlavní výbor Čs. biologické společnosti

Další údaje

Jazyk

čeština

Typ výsledku

Stať ve sborníku

Obor

Genetika a molekulární biologie

Stát vydavatele

Slovensko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

URL

Kód RIV

RIV/00216224:14310/08:00026144

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

Klíčová slova anglicky

Bacteria; evolution; horizontal gene transfer

Štítky

bacteria, Evolution, horizontal gene transfer

Změněno: 30. 6. 2008 11:47, prof. RNDr. Roman Pantůček, Ph.D.

Anotace

ORIG EN

V originále

Pro bakterie je charakteristická vysoká plasticita jejich genomů s dynamicky probíhajícími změnami, které se promítají ve značných rozdílech ve velikosti genomu a v obsahu genů u jednotlivých kmenů téhož bakteriálního druhu. Hlavními faktory, které ovlivňují strukturu, informační obsah a evoluci bakteriálních genomů, jsou získávání genů horizontálním přenosem (HGT) a genomové přestavby podmíněné přítomností různých typů repetitivních sekvencí. Repetice jsou potenciálem pro destabilizaci genomu a vedou ke vzniku duplikací a inverzí často rozsáhlých úseků genomu nebo irreverzibilním ztrátám genů, jejichž důsledkem je redukce velikosti genomu, např. u intracelulárních parazitů. U většiny dosud studovaných bakteriálních druhů dosahují rozdíly ve velikosti genomů různých izolátů až stovek kbp. Rozsáhlé inzerce jsou nejčastěji způsobeny přídatnými mobilními genetickými elementy, jako jsou transpozony, integrony, konjugativní transpozony, profágy, defektní profágy, genomické ostrovy a plazmidy, jejichž proporce může představovat až 25% celkové velikosti genomu. Tyto elementy tvoří variabilní složku genomu, která je postradatelná a mnohdy se udržuje jen pod selekčním tlakem prostředí. Mobilní genetické elementy zodpovídají za rozdíly mezi kmeny a určují jejich specifické vlastnosti i celkový charakter (např. patogenitu, schopnost symbiozy s hostitelem aj). Repetitivní sekvence rozptýlené po genomu navozují chromozomální přestavby prostřednictvím homologní rekombinace a nerovného crossing-overu. Předpokládá se, že HGT spolu s genomovými přestavbami vytvářejí mozaikovou strukturu bakteriálních genomů a zodpovídají u většiny bakteriálních druhů za rychlé evoluční změny a speciaci. V tomto směru významným faktorem regulujícím vstup cizí DNA a určujícím další osud vnesené DNA jsou restrikčně-modifikační systémy. Získávání nových genů či skupin genů horizontálním přenosem v kombinaci s intragenomovými přestavbami a duplikacemi či amplifikacemi dává vysvětlení pro schopnost bakterií osídlovat nová prostředí a rychle se jim přizpůsobovat. Bodové mutace v jednotlivých genech se uplatňují na změnách vlastností bakterií a jejich evoluci spíše v dlouhodobějším horizontu.

Anglicky

neuvedeno

Návaznosti

MSM0021622415, záměr

Název: Molekulární podstata buněčných a tkáňových regulací

Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Molekulární podstata buněčných a tkáňových regulací

Citovat

DOŠKAŘ, Jiří. Evoluce bakteriálních genomů. In Zpravodaj Československé biologické společvosti v Brně. roč. 2008, č. 1. Brno: Hlavní výbor Čs. biologické společnosti, 2008, s. 4-5.

@inproceedings{770516,
   author = {Doškař, Jiří},
   address = {Brno},
   booktitle = {Zpravodaj Československé biologické společvosti v Brně},
   edition = {roč. 2008, č. 1},
   keywords = {Bacteria; evolution; horizontal gene transfer},
   language = {cze},
   location = {Brno},
   pages = {4-5},
   publisher = {Hlavní výbor Čs. biologické společnosti},
   title = {Evoluce bakteriálních genomů},
   url = {http://www.fns.uniba.sk/?evo08},
   year = {2008}
}

TY  - JOUR
ID  - 770516
AU  - Doškař, Jiří
PY  - 2008
TI  - Evoluce bakteriálních genomů
PB  - Hlavní výbor Čs. biologické společnosti
CY  - Brno
KW  - Bacteria
KW  - evolution
KW  - horizontal gene transfer
UR  - http://www.fns.uniba.sk/?evo08
N2  - Pro bakterie je charakteristická vysoká plasticita jejich genomů s dynamicky probíhajícími změnami, které se promítají ve značných rozdílech ve velikosti genomu a v obsahu genů u jednotlivých kmenů téhož bakteriálního druhu. Hlavními faktory, které ovlivňují strukturu, informační obsah a evoluci bakteriálních genomů, jsou získávání genů horizontálním přenosem (HGT) a genomové přestavby podmíněné přítomností různých typů repetitivních sekvencí. Repetice jsou potenciálem pro destabilizaci genomu a vedou ke vzniku duplikací a inverzí často rozsáhlých úseků genomu nebo irreverzibilním ztrátám genů, jejichž důsledkem je redukce velikosti genomu, např. u intracelulárních parazitů. U většiny dosud studovaných bakteriálních druhů dosahují rozdíly ve velikosti genomů různých izolátů až stovek kbp. Rozsáhlé inzerce jsou nejčastěji způsobeny přídatnými mobilními genetickými elementy, jako jsou transpozony, integrony, konjugativní transpozony, profágy, defektní profágy, genomické ostrovy a plazmidy, jejichž proporce může představovat až 25% celkové velikosti genomu. Tyto elementy tvoří variabilní složku genomu, která je postradatelná a mnohdy se udržuje jen pod selekčním tlakem prostředí. Mobilní genetické elementy zodpovídají za rozdíly mezi kmeny a určují jejich specifické vlastnosti i celkový charakter (např. patogenitu, schopnost symbiozy s hostitelem aj). Repetitivní sekvence rozptýlené po genomu navozují chromozomální přestavby prostřednictvím homologní rekombinace a nerovného crossing-overu. Předpokládá se, že HGT spolu s genomovými přestavbami vytvářejí mozaikovou strukturu bakteriálních genomů a zodpovídají u většiny bakteriálních druhů za rychlé evoluční změny a speciaci. V tomto směru významným faktorem regulujícím vstup cizí DNA a určujícím další osud vnesené DNA jsou restrikčně-modifikační systémy. Získávání nových genů či skupin genů horizontálním přenosem v kombinaci s intragenomovými přestavbami a duplikacemi či amplifikacemi dává vysvětlení pro schopnost bakterií osídlovat nová prostředí a rychle se jim přizpůsobovat. Bodové mutace v jednotlivých genech se uplatňují na změnách vlastností bakterií a jejich evoluci spíše v dlouhodobějším horizontu.
ER  -

DOŠKAŘ, Jiří. Evoluce bakteriálních genomů. In \textit{Zpravodaj Československé biologické společvosti v Brně}. roč. 2008, č. 1. Brno: Hlavní výbor Čs. biologické společnosti, 2008, s.~4-5.

Podrobný výpis o publikaci