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Title: Análisis evolutivo de profagos y elementos transponibles en genomas de Xylella fastidiosa
Authors: Castillo Morales, José Antonio
Jiménez León, Dennis Gabriel
Keywords: Elementos genéticos móviles
Patogenicidad
Evolución genómica
Mobile genetic elements
Pathogenicity
Genomic evolution
Issue Date: Aug-2024
Publisher: Universidad de Investigación de Tecnología Experimental Yachay
Abstract: Xylella fastidiosa es una bacteria patógena de plantas que afecta a cientos de especies vegetales con un alto impacto comercial. La bacteria infecta el xilema de la planta donde forma biopelículas que no permiten el paso de nutrientes y agua, esto produce una gran afección como el marchitamiento de las hojas y reducción en la producción de frutos. La bacteria expresa una gran cantidad de factores de virulencia como enzimas y toxinas que le facilitan su infección en la planta huésped. En este trabajo se analiza la contribución de los elementos genéticos móviles en la evolución y patogenicidad de la bacteria. Para esto se recopilaron 94 genomas de X. fastidiosa de las tres principales subespecies. A través de herramientas computacionales se identificaron secuencias pertenecientes a profagos y elementos transponibles con posible participación en la formación de transposones compuestos. Los resultados muestran una gran abundancia y diversidad de profagos, los análisis filogenéticos sugieren que en una escala evolutiva fueron adquiridos recientemente. Además, la evidencia indica que desempeñan un papel importante en la patogenicidad de la bacteria al proveer de genes de virulencia. Por otro lado, se obtuvo una abundancia limitada de secuencias de inserción y transposones. El análisis destaca la presencia de la familia IS200/605 en mayor proporción, además de otros elementos importantes como Tn3 e IS6. La distribución de los elementos transponibles con potencial para formar un transposón compuesto se pudo evidenciar únicamente en las cepas CFBP8073, RH1 y BB08-1, sin embargo, no hay evidencia concluyente de la presencia de transposones compuestos en los genomas bacterianos analizados. Este estudio da a conocer la contribución de EGM a la evolución y patogénesis de X. fastidiosa, principalmente con el análisis de profagos. Estos elementos podrían continuar movilizándose y generar nuevas cepas con nuevos hospederos y capacidades patogénicas diferentes.
Description: Xylella fastidiosa is a plant pathogenic bacterium that affects hundreds of plant species with a high commercial impact. The bacteria infect the xylem of the plant where it forms biofilms that do not allow the passage of nutrients and water, this produces a major condition such as wilting of the leaves and reduction in fruit production. The bacterium expresses a large number of virulence factors such as enzymes and toxins that facilitate its infection in the host plant. In this work, the contribution of mobile genetic elements in the evolution and pathogenicity of the bacteria is analyzed. For this, 94 X. fastidiosa genomes from the three main subspecies were compiled. Through computational tools, sequences belonging to prophages and transposable elements with possible participation in the formation of compound transposons were identified. The results show a great abundance and diversity of prophages, phylogenetic analyzes suggest that on an evolutionary scale they were acquired recently. Furthermore, evidence indicates that they play an important role in the pathogenicity of the bacteria by providing virulence genes. On the other hand, a limited abundance of insertion sequences and transposons was obtained. The analysis highlights the presence of the IS200/605 family in greater proportion, in addition to other important elements such as Tn3 and IS6. The distribution of transposable elements with the potential to form a compound transposon could be evidenced only in strains CFBP8073, RH1 and BB08-1; however, there is no conclusive evidence of the presence of compound transposons in the bacterial genomes analyzed. This study reveals the contribution of EGM to the evolution and pathogenesis of X. fastidiosa, mainly with the analysis of prophages. These elements could continue to mobilize and generate new strains with new hosts and different pathogenic capacities.
URI: http://repositorio.yachaytech.edu.ec/handle/123456789/821
Appears in Collections:Maestría en Biología Sintética

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