Comparative genomics of the Chlamydiae

Détails

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ID Serval
serval:BIB_79C42E4C2C9F
Type
Thèse: thèse de doctorat.
Collection
Publications
Titre
Comparative genomics of the Chlamydiae
Auteur(s)
PILLONEL Trestan
Directeur(s)
Greub Gilbert
Institution
Université de Lausanne, Faculté de biologie et médecine
Adresse
Faculté de biologie et de médecine
Université de Lausanne
CH-1015 Lausanne
SUISSE

Statut éditorial
Acceptée
Date de publication
2017
Langue
anglais
Résumé
Les bactéries du phylum Chlamydiae sont des intracellulaires obliga¬toires qui comprennent d'important pathogènes tels que Chlamydia tra- chomatis et Chlamydia psittaci. De récentes analyses métagénomiques ont démontré la grande diversité et l'ubiquité de ces organismes. Ces bac¬téries peuvent infecter un large panel d'hôtes: des mammifères, des oiseaux, des arthropodes ou encore des eucaryotes unicellulaires. Ces bactéries intracellulaires sont difficiles à cultiver, et l'absence de système permettant de transformer la majorité des Chlamydiae freine les efforts de recherche. Cependant, une quantité croissante de données génomiques est rendue publique, permettant d'étudier certains aspects de la biolo¬gie et de l'évolution d'espèces non-cultivées par l'étude de leur génome. Dans cette thèse, une étude comparative à large échelle de l'ensemble des Chlamydiae connues a été entreprise afin de d'étudier la diversité, la biologie et l'évolution du phylum dans son ensemble. Une étude phylogénétique approfondie a tout d'abord été entreprise afin de clarifier les liens de parenté entre les espèces dont la séquence du génome est disponible, et afin de développer une approche permettant la classification de nouvelles souches. Le séquençage du génome d'une nouvelle espèce identifiée dans des tiques (Ixodes ricinus) a également été entrepris. De récentes études de la prévalence des Chlamydiae dans les tiques ont révélé la présence de nombreuses séquences de Chlamydiae. La plupart étaient très similaires à des séquences de la famille des Rhab- dochlamydiaceae. Un génome pratiquement complet a pu être séquencé et assemblé suite à l'extraction de l'ADN de l'un des échantillons de tiques. Une base de données a été mise en place, permettant d'effectuer des anal¬yses comparatives à l'échelle du phylum, ainsi que le transfert d'annotati¬ons d'organismes modèles et de bases de données de référence. Nos anal¬yses ont montré une grande diversité génétique et métabolique au sein du phylum. Les génomes des Chlamydiae du mérou semblent notam¬ment ne pas encoder de nombreuses protéines essentielles à la division des autres Chlamydiae. D'autres clades montrent des signes de dégrada-
tion de certains gènes qui pourraient être en lien avec un changement récent de leur niche écologique. Ces analyses ont également permis l'identification de multiple protéines non caractérisées qui pourraient être impliquées i) dans des fonctions essentielles en lien avec le cycle de vie et la niche intracellulaire des Chlamydiae, y compris des protéines de la division et des protéines interagissant directement avec l'hôte (pro¬téines effectrices). ii) Des protéines spécifiques à chaque espèce. Ces protéines pourraient être impliquées dans la spécificité des différentes Chlamydiae pour leur (s) hôte(s). Toutes les données génomiques générées au cours de ce travail seront rendues publiques sous la forme d'un site web interactif afin de fournir une ressource de haute qualité à la commu¬nauté scientifique.
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Members of the Chlamydiae phylum are obligate intracellular bacte- ria, and include important pathogens such as Chlamydia trachomatis and Chlamydia psittaci. Analyses of metagenomic data show that Chlamydiae are highly diverse and ubiquitous. Known species infect a large range of eukaryotes including mammals, birds, fishes, arthropods and free-living amoeba. An increasing number of chlamydial species are progressively described, but most research efforts focus on only few species. Indeed, the difficulty to culture obligate intracellular bacteria and the lack of genetic transformation system complicate the study of Chlamydiae. Nev- ertheless, genomics data is accumulating at an increasing pace, allowing the study of the biology of uncultured organisms. We performed a lare scale comparative analysis of ail known Chlamydiae in order to investi- gate the diversity, biology and évolution of the phylum Chlamydiae. First, in depth phylogenetic analyses were performed in order to clarify the relationship between sequenced chlamydial genomes and to investi- gate new approaches for the classification of new strains. In addition, genome sequencing of a représentative strain of a new species infect- ing ticks (Ixodes ricinus) was undertaken. Recent investigations of the prevalence of Chlamydiae in ticks revealed numerous chlamydial rRNA se¬quences. They were mainly phylogenetically related to the Rhabdochlamy- diaceae family. A nearly complété chlamydial genome could be sequenced and assembled from a heavily infected tick sample. A database was developed, allowing comparative genomic analyses at the scale of the entire phylum and annotation transfer from model or¬ganisms and reference databases. Comparative analyses showed a high genetic and metabolic diversity. Chlamydiae infecting Orange-spotted grouper lack essential division proteins, while other clades exhibit clear evidences of gene decay that might relate to recent shifts in their ecolog- ical niche. Detailed analyses allowed the identification multiple unchar- acterized proteins that may be involved in: i) core functionalities related to the conserved life-cycle and intracellular niche of the Chlamydiae, in- cludirig proteins involved in division and conserved mechanisms of in¬teraction with the eukaryotic host cell (e.g. effector proteins), ii) Species specific proteins that might be involved in host-specific interactions. Ail data produced will be made public as part of an online database in order to provide a high quality resource for the chlamydia research community.
Création de la notice
05/06/2018 10:46
Dernière modification de la notice
06/06/2018 6:26
Données d'usage