Titulo:
Análisis evolutivo de la adhesión: evidencia de selección positiva operante sobre el locus AlpAB y el gen horB de Helicobacter pylori
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Sumario:
La adherencia es un proceso clave para la infección por Helicobacter pylori, regulada por la expresión coordinada de adhesinas. Dentro de este grupo encontramos las proteínas AlpA/B y HorB que, recientemente, han llamado la atención de la comunidad científica, por su papel en el fitness de la bacteria. El objetivo del presente estudio fue describir la historia evolutiva de AlpA/B y HorB, desde un enfoque filogeográfico. Para este fin, se descargaron secuencias específicas para AlpA, AlpB y HorB desde Uniprot y fueron analizadas en Muscle, Mega 5.1, PhyML 3.0.1, DNAsp 5.0 y PAML 4.5. En este estudio, se identificó que los genes alpA, alpB y horB siguen un modelo evolutivo de na... Ver más
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2013-06-30
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Análisis evolutivo de la adhesión: evidencia de selección positiva operante sobre el locus AlpAB y el gen horB de Helicobacter pylori Molecular evolutionary analysis of adherence: evidence of positive selection operating on AlpAB locus and horB adhesins of Helicobacter pylori La adherencia es un proceso clave para la infección por Helicobacter pylori, regulada por la expresión coordinada de adhesinas. Dentro de este grupo encontramos las proteínas AlpA/B y HorB que, recientemente, han llamado la atención de la comunidad científica, por su papel en el fitness de la bacteria. El objetivo del presente estudio fue describir la historia evolutiva de AlpA/B y HorB, desde un enfoque filogeográfico. Para este fin, se descargaron secuencias específicas para AlpA, AlpB y HorB desde Uniprot y fueron analizadas en Muscle, Mega 5.1, PhyML 3.0.1, DNAsp 5.0 y PAML 4.5. En este estudio, se identificó que los genes alpA, alpB y horB siguen un modelo evolutivo de nacimiento y de muerte de genes, bajo selección purificadora. Además, se detectaron patrones de diferenciación genética significativos para alpA, entre las poblaciones de América-Europa (FsT 0,51395) y de Europa-Asia (FsT 0,46030) y para alpB, entre las poblaciones de América-Europa (FsT 0,43711), datos soportados por la prueba McDonald y Kreitman. Seguidamente, mediante la herramienta PAML 4.5, se detectó que un 9,51% de la proteína AlpA, un 8,5% de la proteína AlpB y un 5% de la proteína HorBestán bajo selección positiva, determinando la presencia de linajes selectivos de H. pylori para zonas geográficas específicas, que favorecen la adherencia al hospedero. Finalmente, se concluye que los genes codificantes para las adhesinas AlpAB y HorB tienen procesos de adaptación locales correlacionados con los orígenes filogeográficos de las cepas analizadas. The adherence to the epithelial gastric cell is a key step in the physiopathology of Helicobacter pylori infection. There are several outer membrane proteins involved in the adherence that are expressed in a sequential fashion, meanwhile the attachment to the host cell takes place. Currently, the adhesins AlpA, AlpB and HorB have attracted the attention because of i) its role in the adherence, ii) The differential activation of intracellular pathways in the gastric host epithelial cell between Asian and European strains and iii) in its role in the fitness according to gene deletion studies. It is largely known that H. pylori have a global distribution with regional divergent populations that have evolved following host conditions. Here, it was indentified that the evolutionary history of alpA, alpB and HorB adhesins followed a birth and death evolution model under purifying selection in which the deleterious mutations have been actively purged from the population allowing the fixation of beneficial changes for the fitness. It was detected based on permutation tests that H. pylori´s populations from America-Europe (FsT0.51395.) and Asia-Europe (FsT 0.46030) for alpA and the populations from America-Europe (FsT 0.43711) for alpB present a significant genetic differentiation mediated by positive selection as suggest by the MKT test results. Finally, it was found using PAML that a 9.51% of alpA, a 8.5% of alpB and a 5% of HorB proteins evolved under strong specific positive selection following linage specific geographic patterns. Gutiérrez Escobar, Andrés Julián Adhesión Locus AlpAB Selección positiva Hipótesis de la reina roja Coevolución Adhesion AlpAB locus Molecular evolution ¨Positive selection Red Queen hypothesis Coevolution 16 1 Núm. 1 , Año 2013 :Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica. Enero-Junio Artículo de revista Journal article 2013-06-30T00:00:00Z 2013-06-30T00:00:00Z 2013-06-30 application/pdf text/html Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales U.D.C.A Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica 0123-4226 2619-2551 https://revistas.udca.edu.co/index.php/ruadc/article/view/853 10.31910/rudca.v16.n1.2013.853 https://doi.org/10.31910/rudca.v16.n1.2013.853 spa https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ 3 15 ACHTMAN, M.; AZUMA, T.; BERG DE, ITO.; MORELLI, G.; PAN, Z.; SUERBAUM, S.; THOMPSON, S.; VAN DER ENDE, A.; VAN DOORN, L. 1999. Recombination and clonal groupings within Helicobacter pylori from different geographical regions. Mol. Microbiol. 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La adherencia es un proceso clave para la infección por Helicobacter pylori, regulada por la expresión coordinada de adhesinas. Dentro de este grupo encontramos las proteínas AlpA/B y HorB que, recientemente, han llamado la atención de la comunidad científica, por su papel en el fitness de la bacteria. El objetivo del presente estudio fue describir la historia evolutiva de AlpA/B y HorB, desde un enfoque filogeográfico. Para este fin, se descargaron secuencias específicas para AlpA, AlpB y HorB desde Uniprot y fueron analizadas en Muscle, Mega 5.1, PhyML 3.0.1, DNAsp 5.0 y PAML 4.5. En este estudio, se identificó que los genes alpA, alpB y horB siguen un modelo evolutivo de nacimiento y de muerte de genes, bajo selección purificadora. Además, se detectaron patrones de diferenciación genética significativos para alpA, entre las poblaciones de América-Europa (FsT 0,51395) y de Europa-Asia (FsT 0,46030) y para alpB, entre las poblaciones de América-Europa (FsT 0,43711), datos soportados por la prueba McDonald y Kreitman. Seguidamente, mediante la herramienta PAML 4.5, se detectó que un 9,51% de la proteína AlpA, un 8,5% de la proteína AlpB y un 5% de la proteína HorBestán bajo selección positiva, determinando la presencia de linajes selectivos de H. pylori para zonas geográficas específicas, que favorecen la adherencia al hospedero. Finalmente, se concluye que los genes codificantes para las adhesinas AlpAB y HorB tienen procesos de adaptación locales correlacionados con los orígenes filogeográficos de las cepas analizadas.
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The adherence to the epithelial gastric cell is a key step in the physiopathology of Helicobacter pylori infection. There are several outer membrane proteins involved in the adherence that are expressed in a sequential fashion, meanwhile the attachment to the host cell takes place. Currently, the adhesins AlpA, AlpB and HorB have attracted the attention because of i) its role in the adherence, ii) The differential activation of intracellular pathways in the gastric host epithelial cell between Asian and European strains and iii) in its role in the fitness according to gene deletion studies. It is largely known that H. pylori have a global distribution with regional divergent populations that have evolved following host conditions. Here, it was indentified that the evolutionary history of alpA, alpB and HorB adhesins followed a birth and death evolution model under purifying selection in which the deleterious mutations have been actively purged from the population allowing the fixation of beneficial changes for the fitness. It was detected based on permutation tests that H. pylori´s populations from America-Europe (FsT0.51395.) and Asia-Europe (FsT 0.46030) for alpA and the populations from America-Europe (FsT 0.43711) for alpB present a significant genetic differentiation mediated by positive selection as suggest by the MKT test results. Finally, it was found using PAML that a 9.51% of alpA, a 8.5% of alpB and a 5% of HorB proteins evolved under strong specific positive selection following linage specific geographic patterns.
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