Em formação

6.8: Identificação de espécies procarióticas - Biologia


objetivos de aprendizado

  • Explique como as espécies procarióticas são identificadas

Até este ponto, falamos sobre os dois amplos domínios dos procariontes: Archaea e Bacteria. Antes de continuar nosso estudo desses organismos, é importante abordar uma questão básica: como definir uma espécie procariótica? Esta pode parecer uma questão básica, mas é complexa e até controversa se você for um microbiologista.

Para os eucariotos, a maioria dos cientistas define uma espécie como um grupo de organismos que podem cruzar e ter descendentes férteis. Essa definição faz sentido para espécies que se reproduzem sexualmente, mas não funciona tão bem para organismos como as bactérias. As bactérias se reproduzem assexuadamente para fazer clones de si mesmas - elas não cruzam.

Em vez disso, os cientistas classificam as bactérias e arqueas em grupos taxonômicos com base em semelhanças na aparência, fisiologia e genes.[1] Muitos recebem nomes usando a taxonomia Lineana tradicional, com um gênero e uma espécie. Ainda assim, a questão de como e se procariontes devem ser agrupados em espécies permanece um tópico de debate entre os cientistas. O “conceito de espécie” certo para esses organismos ainda é um trabalho em andamento.[2]

Metagenômica: uma nova janela para os micróbios

Os cientistas estimam que pode haver milhões de espécies procarióticas (ou grupos semelhantes a espécies), mas sabemos muito pouco sobre a maioria delas. Isso está começando a mudar graças ao sequenciamento de DNA em grande escala.

O sequenciamento de DNA possibilita que os cientistas estudem comunidades procariotas inteiras em seu habitat natural - incluindo os muitos procariotos que não podem ser cultivados e que antes seriam “invisíveis” para os pesquisadores.

O genoma coletivo dessa comunidade é chamado de metagenoma, e a análise das sequências do metagenoma é conhecida como metagenômica. Por exemplo, uma amostra de DNA pode ser retirada de um tapete microbiano de fontes termais, como os belos tapetes multicoloridos encontrados no Parque Nacional de Yellowstone. Mesmo uma pequena amostra desta rica comunidade inclui muitos, muitos indivíduos de diferentes espécies.[3]

Ao sequenciar e analisar amostras de DNA de metagenoma, os cientistas às vezes podem juntar genomas inteiros de espécies até então desconhecidas. Em outros casos, eles usam informações de sequência de genes específicos para descobrir quais tipos de procariotos estão presentes (e como eles estão relacionados entre si ou com espécies conhecidas). Os genes encontrados nas amostras de DNA também podem fornecer pistas sobre as estratégias metabólicas dos organismos na comunidade.[4]



CCMetagen: identificação abrangente e precisa de eucariotos e procariotos em dados metagenômicos

Há uma demanda crescente por classificadores de metagenoma precisos e rápidos que possam não apenas identificar bactérias, mas todos os membros de uma comunidade microbiana. Usamos um conceito desenvolvido recentemente em mapeamento de leitura para desenvolver um pipeline de classificação metagenômica de alta precisão denominado CCMetagen. O pipeline supera substancialmente outros softwares comumente usados ​​na identificação de bactérias e fungos e pode usar com eficiência toda a coleção de nucleotídeos do NCBI como uma referência para detectar espécies com dados de genoma incompletos de todos os reinos biológicos. O CCMetagen é amigável e os resultados podem ser facilmente integrados ao software de análise da comunidade microbiana para estudos simplificados e automatizados do microbioma.


Uma comunidade oceânica simples

O esforço de sequenciamento metagenômico mais extenso foi a tentativa de Venter et al. [4] para sequenciar os genomas procarióticos na água do Mar dos Sargaços, uma região bem caracterizada do Atlântico perto das Bermudas que tem níveis de nutrientes excepcionalmente baixos, este estudo já gerou várias outras meta-análises (por exemplo, [8-11] ) Entre um bilhão de nucleotídeos de DNA sequenciado, Venter et al. [4] identificou mais de 1,2 milhões de quadros de leitura aberta (ORFs), incluindo 782 que tinham semelhanças significativas com proteínas semelhantes à rodopsina. Isso foi uma surpresa porque se pensava que as rodopsinas estavam presentes em apenas um pequeno grupo de organismos, e o estudo do Mar dos Sargaços ampliou o espectro de espécies conhecidas por possuí-las. Um problema intrigante em metagenômica é que a maioria das ORFs não pode ser atribuída a famílias de genes de função conhecida [2]. Nas sequências do Mar dos Sargaços, por exemplo, 69% das ORFs não tinham função conhecida [4]. Esta análise aponta para uma limitação importante na anotação de sequências de microrganismos não cultivados: se nenhum parente do organismo sendo sequenciado foi sequenciado, então a probabilidade de combinar cada um dos genes recém-identificados com genes de função conhecida é baixa. A escolha da base de dados utilizada para comparação determina a resposta, conforme demonstrado pela identificação de Venter et al. [4] de sequências de rRNA 16S do Mar dos Sargaços, pesquisando um banco de dados contendo apenas sequências de genes de rRNA 16S de sequências do genoma de Bacteria e Archaea. Como eles limitaram o banco de dados comparativo a microrganismos cultivados, não foi surpreendente que eles não identificassem quaisquer fragmentos do gene 16S rRNA de qualquer filos sem representantes cultivados. Outra limitação deste estudo foi apresentada por Delong [12], que apontou que os dois genomas que Venter et al. [4] foram capazes de completar eram provavelmente contaminantes na amostra de água do mar. Exemplos óbvios de erro de montagem (por exemplo, contigs contendo genes de rRNA 5S e 23S bacterianos adjacentes a um gene de rRNA 16S de archaeal) sugerem um problema insidioso de montagem em toda a coleção de sequências [12]. Talvez a próxima etapa do projeto lucrará com os erros dessa tentativa de sequenciamento 'piloto' [4].


Taxonomia

A designação de espécies tem origem na taxonomia, onde a espécie é a unidade fundamental de classificação reconhecida pela Comissão Internacional de Nomenclatura Zoológica. Cada espécie recebe um nome padrão de duas partes de gênero e espécie. O gênero é o nome genérico que inclui espécies intimamente relacionadas, o lobo cinzento, por exemplo, é classificado como canis lupus e é um parente próximo do coiote encontrado na América do Norte e designado como Canis Latrans, sua relação sistemática indicada por compartilhar o mesmo nome de gênero, Canis. Da mesma forma, gêneros que têm caracteres (ou traços) compartilhados são classificados na mesma família taxonômica, famílias relacionadas são colocadas na mesma ordem, ordens relacionadas são colocadas na mesma classe e classes relacionadas são colocadas no mesmo filo. Este sistema de classificação é uma hierarquia aplicada a todos os animais e plantas, conforme estabelecido originalmente pelo naturalista sueco Carolus Linnaeus no século XVIII.

Os organismos são agrupados em espécies parcialmente de acordo com suas semelhanças morfológicas ou externas, mas mais importante na classificação de organismos que se reproduzem sexualmente é a capacidade dos organismos de se cruzarem com sucesso. Indivíduos de uma única espécie podem acasalar e produzir descendentes viáveis ​​uns com os outros, mas quase nunca com membros de outras espécies. Espécies separadas são conhecidas por produzir descendentes híbridos (por exemplo, o cavalo e o burro produzindo a mula), mas, como os descendentes são quase sempre inviáveis ​​ou estéreis, o cruzamento não é considerado bem-sucedido.

O cruzamento apenas dentro da espécie é de grande importância para a evolução, pois os indivíduos de uma espécie compartilham um pool genético comum que os membros de outras espécies não compartilham. Dentro de um mesmo pool, há sempre uma certa variação entre os indivíduos, e aqueles cujas variações genéticas os deixam em desvantagem em um ambiente particular tendem a ser eliminados em favor daqueles com variações vantajosas. Este processo de seleção natural resulta na evolução do pool genético de tal forma que as variações vantajosas se tornam a norma. Como as variações genéticas se originam nos indivíduos de uma espécie e como esses indivíduos transmitem suas variações apenas dentro da espécie, é no nível da espécie que ocorre a evolução. A evolução de uma espécie em outras é chamada de especiação.


Resumo

Uma identificação rápida e eficaz de espécies de fungos é essencial para inúmeras aplicações, e sistemas de nariz eletrônico estão sendo propostos como alternativas adequadas às técnicas de identificação de fungos atualmente disponíveis. Assim, a presente revisão tem como objetivo desvendar todas as informações publicadas sobre a identificação de fungos por sistemas eletrônicos de nariz.

Uma revisão sistemática da literatura foi realizada de acordo com as diretrizes PRISMA. Um total de 16 artigos preencheram os critérios de inclusão e foram incluídos na análise. Os resultados dos estudos revisados ​​demonstraram que a detecção eficaz de fungos foi possível por meio de sistemas de nariz eletrônico baseados em sensores, que podem realmente funcionar como uma ferramenta de triagem de micotoxinas para diversas aplicações.

Os resultados obtidos sugerem que os sistemas de nariz eletrônico baseados em sensores podem não apenas rastrear diferentes gêneros de fungos, mas também identificar as espécies associadas. Essa tecnologia já foi experimentada em diversos campos, desde a indústria de alimentos até a prática clínica.

Ao resumir esses resultados, a presente revisão pode acelerar a padronização de narizes eletrônicos na detecção e discriminação de fungos, permitindo uma triagem mais rápida e eficiente das amostras.


16.4 Reinos e Domínios

Muito antes de Linnaeus, as plantas e os animais eram considerados reinos separados. Linnaeus usou isso como a classificação superior, dividindo o mundo físico nos reinos vegetal, animal e mineral. À medida que os avanços na microscopia tornaram possível a classificação dos microrganismos, o número de reinos aumentou, sendo os sistemas de cinco e seis reinos os mais comuns.

Quando Carl Linnaeus introduziu o sistema de nomenclatura baseado em classificação na biologia em 1735, a classificação mais alta recebeu o nome de “reino” e foi seguida por quatro outras classificações principais: classe, ordem, gênero e espécie. Posteriormente, duas outras categorias principais foram introduzidas, formando a sequência reino, filo ou divisão, classe, ordem, família, gênero e espécie. Em 1990, a classificação de domínio foi introduzida acima do reino.

Prefixos podem ser adicionados de forma que sub-reino (subregnum) e infra-reino (também conhecido como infraregnum) sejam as duas classes imediatamente abaixo de reino. Super-reino pode ser considerado como um equivalente de domínio ou império ou como uma posição independente entre reino e domínio ou subdomínio. Em alguns sistemas de classificação, o ramo de classificação adicional (latim: ramus) pode ser inserido entre o sub-reino e o infra-reino, por exemplo, Protostomia e Deuterostomia na classificação de Cavalier-Smith.

Algumas classificações recentes baseadas em cladísticas modernas abandonaram explicitamente o termo “reino”, observando que os reinos tradicionais não são monofiléticos, ou seja, não consistem em todos os descendentes de um ancestral comum.

Por tradição, os nomes binomiais das espécies são geralmente escritos em itálico, por exemplo, Homo sapiens. Geralmente, o binômio deve ser impresso em um estilo de fonte diferente daquele usado no texto normal, por exemplo, “Vários mais Homo sapiens fósseis foram descobertos. ” Quando escrito à mão, um nome binomial deve ser sublinhado, por exemplo, Homo sapiens.

A primeira parte do binômio, o nome do gênero, é sempre escrita com a inicial maiúscula. No uso atual, a segunda parte nunca é escrita com uma inicial maiúscula. Fontes mais antigas, particularmente trabalhos botânicos publicados antes dos anos 1950, usam uma convenção diferente. Se a segunda parte do nome for derivada de um nome próprio, por exemplo, o nome de uma pessoa ou local, foi usada uma letra maiúscula. Assim, a forma moderna Berberis darwinii foi escrita como Berberis Darwinii. Uma maiúscula também foi usada quando o nome é formado por dois substantivos em aposição, por ex. Panthera Leo ou Centaurea Cyanus.

Quando usado com um nome comum, o nome científico geralmente vem entre parênteses, embora isso varie com a publicação. Por exemplo, “O pardal doméstico (Passer domesticus) está diminuindo na Europa. ”

O nome binomial geralmente deve ser escrito por extenso. A exceção é quando várias espécies do mesmo gênero estão sendo listadas ou discutidas no mesmo artigo ou relatório, ou a mesma espécie é mencionada repetidamente, caso em que o gênero é escrito por extenso quando é usado pela primeira vez, mas pode então ser abreviado para uma inicial (e um ponto final / ponto final). Por exemplo, uma lista de membros do gênero Canis pode ser escrita como “Canis lupus, C. aureus, C. simensis”. Em casos raros, esta forma abreviada se espalhou para um uso mais geral, por exemplo, a bactéria Escherichia coli é frequentemente referida apenas como E. coli, e o Tyrannosaurus rex é talvez ainda mais conhecido simplesmente como T. rex, ambos frequentemente aparecendo em esta forma na escrita popular, mesmo quando o nome completo do gênero ainda não foi fornecido.

16.4.1 O Sistema de Três Domínios

O sistema de três domínios é uma classificação biológica proposta pela primeira vez em 1977 por Carl Woese, que divide as formas de vida celular em Archaea, Bacteria e Eucaryota. A principal diferença em relação às classificações anteriores é a divisão de arquéias e bactérias, anteriormente agrupadas no único reino Bacteria (um reino às vezes também chamado de Monera).

O sistema de três domínios adiciona um nível de classificação (os domínios) “acima” dos reinos presentes nos sistemas de cinco ou seis reinos usados ​​anteriormente. Este sistema de classificação reconhece a divisão fundamental entre os dois grupos procarióticos, na medida em que as Archaea parecem estar mais intimamente relacionadas aos eucariotos do que a outros procariotos - organismos semelhantes a bactérias sem núcleo celular. O sistema atual classifica os reinos previamente conhecidos nestes três domínios: Archaea, Bacteria e Eukarya.

Woese argumentou, com base nas diferenças nos genes 16S rRNA, que bactérias, arquéias e eucariotos surgiram separadamente de um ancestral com maquinário genético mal desenvolvido, freqüentemente chamado de progenota. Para refletir essas linhas primárias de descendência, ele tratou cada uma como um domínio, dividido em vários reinos diferentes. Originalmente, sua divisão dos procariontes foi em Eubacteria (agora Bacteria) e Archaebacteria (agora Archaea). Woese inicialmente usou o termo “reino” para se referir aos três agrupamentos filogênicos primários, e essa nomenclatura foi amplamente usada até que o termo “domínio” foi adotado em 1990.

A aceitação da validade da classificação filogeneticamente válida de Woese foi um processo lento. Biólogos proeminentes, incluindo Salvador Luria e Ernst Mayr, objetaram à sua divisão dos procariontes. Nem todas as críticas a ele se restringiram ao nível científico. Uma década de catalogação de oligonucleotídeos trabalhosa o deixou com a reputação de "um excêntrico", e Woese viria a ser apelidado de "Revolucionário de cicatrizes da microbiologia" por um artigo publicado na revista Science. A crescente quantidade de dados de apoio levou a comunidade científica a aceitar o Archaea em meados da década de 1980. Hoje, poucos cientistas se apegam à ideia de um Prokarya unificado.


Taxonomia bacteriana: significado, importância e níveis

A ciência da classificação de bactérias é chamada de taxonomia bacteriana. A taxonomia bacteriana (G: táxis = arranjo ou ordem, nomos = lei ou nemein = distribuir ou governar), em um sentido mais amplo, consiste em três disciplinas separadas, mas inter-relacionadas: classificação, nomenclatura e identificação.

A classificação se refere aos arranjos de bactérias em grupos ou táxons (sing, táxon) com base em sua semelhança mútua ou parentesco evolutivo.

Nomenclatura é a disciplina relacionada à atribuição de nomes a grupos taxonômicos de acordo com as regras publicadas. A identificação representa o lado prático da taxonomia, que é o processo de determinar se um determinado isolado pertence a um táxon reconhecido. É para mencionar aqui que o termo Sistemática bacteriana é freqüentemente usado para taxonomia bacteriana.

Mas a sistemática tem um sentido mais amplo do que a taxonomia e é definida por muitos como o estudo científico dos organismos com o objetivo final de caracterizá-los e organizá-los de maneira ordenada. A sistemática, portanto, abrange disciplinas como morfologia, ecologia, epidemiologia, bioquímica, biologia molecular e fisiologia das bactérias.

Importância da Taxonomia Bacteriana:

A taxonomia bacteriana, no entanto, é importante devido às seguintes razões:

1. A taxonomia bacteriana parece ser um catálogo de biblioteca que ajuda a acessar facilmente um grande número de livros. A taxonomia, portanto, ajuda a classificar e organizar a diversidade desconcertante de bactérias em grupos ou taxa com base em sua semelhança mútua ou parentesco evolutivo.

2. A ciência da bacteriologia não é possível sem a taxonomia porque esta coloca as bactérias em grupos significativos e úteis com nomes precisos para que os bacteriologistas possam trabalhar com elas e se comunicar com eficiência.

3. A taxonomia bacteriana ajuda os bacteriologistas a fazer previsões e hipóteses de enquadramento para pesquisas futuras com base no conhecimento de bactérias idênticas. Por conveniência, o bacteriologista pode prever que uma bactéria em questão possuiria características semelhantes à sua bactéria relativa, cujas características já são conhecidas.

4. A contribuição da taxonomia bacteriana na identificação precisa de bactérias é de importância prática. Por conveniência, a taxonomia bacteriana contribui particularmente na área da microbiologia clínica. O tratamento de doenças bacterianas costuma se tornar excepcionalmente difícil se o patógeno não for identificado de maneira adequada.

Classificações ou níveis de taxonomia bacteriana:

Na taxonomia bacteriana, uma bactéria é colocada dentro de um grupo pequeno, mas homogêneo, em uma classificação ou nível. Os grupos desta classificação ou nível se unem criando um grupo de classificação ou nível mais alto. Na taxonomia bacteriana, as classificações ou níveis mais comumente usados ​​em sua ordem ascendente são: espécies, gêneros, famílias, ordens, classes, filos e domínio (Tabela 3.1).

Espécie é o grupo taxonômico básico na taxonomia bacteriana. Grupos de espécies são então coletados em gêneros (sing, gênero). Os grupos de gêneros são agrupados em famílias (sing, family), famílias em ordens, ordens em classes, classes em filos (sing, phylum) e filos em domínio (a classificação ou nível mais alto). Grupos de bactérias em cada classificação ou nível têm nomes com terminações ou sufixos característicos dessa classificação ou nível.

Características usadas na taxonomia bacteriana:

1. Características Clássicas (Taxonomia Clássica):

Várias características fenotípicas (por exemplo, morfológicas, fisiológicas e metabólicas, ecológicas) e análises genéticas têm sido usadas na taxonomia bacteriana (microbiana) por muitos anos.

Essas características são avaliadas e os dados são usados ​​para agrupar bactérias até a escada taxonômica de espécie para domínio. As características clássicas são bastante úteis na identificação de rotina de bactérias e também fornecem pistas para relações filogênicas entre elas, bem como com outros organismos.

Características Morfológicas:

Várias características morfológicas, por exemplo, forma celular, tamanho da célula, morfologia colonial, arranjo de flagelos, mecanismo de motilidade celular, características ultraestruturais, comportamento de coloração, formação de endosporos, morfologia e localização de esporos e cor são normalmente usados ​​para classificar e identificar microorganismos.

As características morfológicas desempenham um papel importante na classificação e identificação microbiana devido às seguintes razões:

(i) Eles são facilmente estudados e analisados, especialmente em microrganismos eucarióticos e procariotos comparativamente complexos.

(ii) Eles normalmente não variam muito com as mudanças ambientais, pois são resultantes da expressão de muitos genes e, portanto, são geralmente geneticamente estáveis.

(iii) A similaridade morfológica entre os microrganismos freqüentemente é uma boa indicação de parentesco filogenético.

Algumas características morfológicas taxonomicamente úteis e suas variações são mostradas na Tabela 3.2.

Características Fisiológicas e Metabólicas:

Algumas características fisiológicas e metabólicas são muito úteis na classificação e identificação de microrganismos, pois estão diretamente relacionadas à natureza e à atividade de enzimas microbianas e proteínas de transporte.

Algumas características fisiológicas e metabólicas mais importantes usadas na taxonomia microbiana são tipos nutricionais, componentes da parede celular, fontes de carbono e nitrogênio, metabolismo de energia, tolerância osmótica, relações de oxigênio, relações de temperatura, requisitos de sal e tolerância, metabólitos secundários, inclusões de armazenamento, etc.

Algumas características fisiológicas e metabólicas taxonomicamente úteis e suas variações são apresentadas na Tabela 3.3.

Características Ecológicas:

As características ecológicas, ou seja, as características de relacionamento dos microrganismos com seu ambiente contribuem significativamente na taxonomia microbiana. É porque mesmo microrganismos intimamente relacionados podem variar consideravelmente no que diz respeito às suas características ecológicas.

Por conveniência, os microrganismos que habitam os ambientes de água doce, marinhos, terrestres e do corpo humano diferem uns dos outros e daqueles que vivem em ambientes diferentes.

No entanto, algumas das características ecológicas mais importantes usadas na taxonomia microbiana são padrões de ciclo de vida & # 8211, a natureza da relação simbiótica, natureza patogênica e variações nos requisitos de temperatura, pH, oxigênio e concentrações osmóticas.

Análise genética:

A análise genética é usada principalmente na classificação de microrganismos eucarióticos porque a espécie é definida nesses organismos em termos de reprodução sexuada que ocorre neles. Esta análise às vezes é empregada na classificação de microrganismos procarióticos, particularmente aqueles que usam os processos de conjugação e transformação para troca de genes.

Por exemplo, membros do gênero Escherichia podem se conjugar com os membros dos gêneros Shigella e Salmonella, mas não com aqueles dos gêneros Enterobacter e Proteus. Isso mostra que os membros dos três primeiros gêneros estão mais intimamente relacionados entre si do que com Enterobacter e Proteus.

Estudos de transformação com gêneros como Bacillus, Haemophilus Micrococcus, Rhizobium, etc. revelam que a transformação ocorre entre diferentes espécies de bactérias, mas apenas raramente entre gêneros.

Isso fornece evidências de uma relação próxima entre as espécies, uma vez que a transformação ocorre, a menos que os genomas sejam muito semelhantes. Plasmídeos bacterianos que carregam genes que codificam para características fenotípicas, sem dúvida, contribuem na taxonomia microbiana, pois ocorrem na maioria dos gêneros.

2. Características moleculares:

Algumas abordagens moleculares recentes, como proporções de GC de DNA genômico, hibridização de ácido nucleico, sequenciamento de ácido nucleico, ribotipagem e comparação de proteínas, tornaram-se cada vez mais importantes e são usadas rotineiramente para determinar as características de microrganismos a serem usados ​​na taxonomia microbiana.

Razões de DNA genômico GC (conteúdo G + C):

A proporção de DNA genômico GC (G + C) é a primeira, e possivelmente a mais simples, abordagem molecular a ser usada na taxonomia microbiana. A proporção de GC é definida como a porcentagem de guanina mais citosina no DNA de um organismo & # 8217s.

A proporção de GC varia com a sequência de base e muda de acordo com a sequência:

A proporção GC de DNA de animais e plantas superiores é em média em torno de 40% e varia entre 30 e 50%. Ao contrário disso, a proporção de GC de microrganismos eucarióticos e procarióticos varia muito. A proporção de GC é a mais variável, variando de cerca de 20% a quase 80%. Apesar de uma ampla gama de variação, a proporção de cepas de GC dentro de uma determinada espécie é constante.

As razões do DNA genômico GC de uma ampla variedade de microrganismos foram determinadas, e o conhecimento dessa razão pode ser útil na taxonomia microbiana, dependendo da situação. Por conveniência, dois microrganismos podem possuir proporções de GC idênticas e, no entanto, não estarem relacionados tanto taxonomicamente quanto filogeneticamente porque uma variedade de sequências de bases é possível com DNA de uma única composição de base.

Neste caso, as proporções de GC idênticas são inúteis do ponto de vista da taxonomia microbiana. Em contraste, se a proporção de dois microrganismos & # 8217 GC diferir em mais de cerca de 10%, eles compartilharão poucas sequências de DNA em comum e, portanto, provavelmente não estarão intimamente relacionados.

Os dados de proporção de GC são valiosos na taxonomia microbiana de pelo menos duas maneiras a seguir:

(i) Eles podem confirmar um esquema de classificação de microrganismos desenvolvido com base em outros dados. Se os microrganismos no mesmo táxon variam muito em suas proporções de GC, o táxon merece ser dividido.

(ii) A proporção de GC parece ser útil na caracterização de gêneros bacterianos, uma vez que a variação dentro de um gênero é geralmente inferior a 10%, embora o conteúdo possa variar muito entre os gêneros.

Por conveniência, Staphylococcus e Micrococcus são os gêneros de cocos gram-positivos com muitas características em comum, mas diferindo em sua proporção de GC em mais de 10%. O primeiro tem uma proporção de GC de 30-38%, enquanto o último de 64-75%.

Hibridização de ácido nucléico (hibridização genômica):

A hibridização de ácido nucléico ou hibridização genômica mede o grau de similaridade entre dois genomas (ácidos nucléicos) e é útil para diferenciar duas bactérias (microrganismos). A hibridização DNA-DNA é útil para estudar apenas bactérias intimamente relacionadas, enquanto a hibridização DNA-RNA ajuda a comparar bactérias distantemente relacionadas.

1. Hibridização DNA-DNA:

O DNA de fita dupla isolado de uma bactéria é dissociado em fitas simples em temperatura apropriada que são tornadas radioativas com 32 P, 3 H ou 14 C.

Da mesma forma, o DNA de fita dupla isolado de outra bactéria é dissociado em fitas simples que não são tornadas radioativas. As moléculas de DNA de fita simples não radioativas são primeiro permitidas a se ligar a um filtro de nitrocelulose e as fitas não ligadas são removidas por lavagem.

Agora, o filtro com as fitas de DNA ligadas é incubado com o DNA de fita simples radioativo em condições ideais de emparelhamento. O recozimento é uma característica interessante do DNA de fita simples em que as fitas, ao resfriar, tendem a se reassociar para formar uma estrutura de dupla hélice automaticamente.

O recozimento ocorre de maneira ideal quando a temperatura é levada a cerca de 25 ° C abaixo da temperatura de fusão (Tm) em uma solução de alta concentração iônica.

No entanto, durante a incubação, as fitas simples radioativas de DNA hibridizam com fitas simples não radioativas de DNA, dependendo de sua homologia na sequência de base. Em seguida, o enchimento é lavado para remover moléculas de DNA radioativo não ligadas e a radioatividade das moléculas de DNA radioativo hibridizado é medida.

Em seguida, a quantidade de radioatividade nas moléculas de DNA radioativo hibridizado é comparada com o controle que é tomado como 100%, e esta comparação dá uma medida quantitativa do grau de complementaridade das duas espécies de DNA, ou seja, homologia entre os dois DNAs. O procedimento é esquematicamente mostrado na Fig. 3.1.

Embora não haja uma convenção fixa quanto à quantidade de hibridização entre dois DNAs é necessária para atribuir duas bactérias à mesma classificação taxonômica, 70% ou maior grau de complementaridade dos dois DNAs é recomendado para considerar as duas bactérias pertencentes à mesma espécie.

Em contraste, um grau de pelo menos 25% é necessário para argumentar que as duas bactérias devem residir no mesmo gênero. O grau de complementaridade na faixa de 10% ou menos denota que as duas bactérias estão mais distantemente relacionadas taxonomicamente.

A hibridização DNA-DNA é um método sensível para revelar diferenças sutis nos genes de duas bactérias (outros micróbios também) e, portanto, é útil para diferenciar bactérias intimamente relacionadas.

Estudos de homologia de DNA foram conduzidos em mais de 10.000 bactérias pertencentes a cerca de 2.000 espécies e várias centenas de gêneros. Provou ser uma ferramenta poderosa na resolução de muitos problemas de taxonomia bacteriana, particularmente a nível de espécie.

2. Hibridização DNA-RNA:

A hibridização DNA-RNA ajuda a comparar, ao contrário da hibridização DNA-DNA, bactérias distantemente relacionadas (microorganismos) usando RNA ribossômico radioativo (rRNA) ou RNA de transferência (tRNA).

Torna-se possível porque os segmentos de DNA (genes) que transcrevem rRNA e tRNA representam apenas uma pequena porção do genoma do DNA total e não evoluíram tão rapidamente quanto a maioria dos outros genes que codificam proteínas (ou seja, eles são mais conservados em comparação com genes que codificam proteínas) .

Entre os diferentes rRNAs, o 16S rRNA de procariotos e o análogo 18S rRNA de organismos eucarióticos foram considerados os mais adequados para comparação de suas sequências em estudos taxonômicos. Um dos principais impactos dos estudos de rRNA na taxonomia, por conveniência, é o reconhecimento de três domínios principais - a Archaea, a Bactéria e a Eukarya por Woese e Colegas em 1990.

A técnica de hibridização DNA-RNA é semelhante à empregada para a hibridização DNA-DNA. O ssDNA não radioativo ligado ao filtro é incubado com rRNA radioativo, lavado e contado.

Uma medição ainda mais precisa da complementaridade é obtida encontrando a temperatura necessária para dissociar e remover metade do rRNA radioativo do filtro quanto mais alta esta temperatura, mais forte o complexo DNA-rRNA e mais semelhantes as sequências de base.

No entanto, a hibridização DNA-RNA foi feita com milhares de bactérias para a relevância de suas relações taxonômicas. Tais estudos foram feitos com culturas puras de bactérias até 1997-98, mas desde então, técnicas foram desenvolvidas para recuperar genes de rRNA diretamente de habitats naturais. Isso passou a ser chamado de análise de comunidade de rRNA da comunidade bacteriana natural.

Sequenciamento de ácido nucléico:

O sequenciamento de ácido nucléico (DNA e RNA) é outra característica molecular que ajuda a comparar diretamente as estruturas genômicas. Muita atenção tem sido dada ao sequenciamento de rRNAs 5S e 16S isolados das subunidades 50S e 30S do ribossomo procariótico 70S, respectivamente.

Conforme mencionado na hibridização DNA-RNA, os rRNAs são quase ideais para os estudos de evolução bacteriana (microbiana) e parentesco porque:

(i) Eles são essenciais para os ribossomos encontrados em todas as bactérias,

(ii) Suas funções são as mesmas em todos os ribossomos, e

(iii) Sua estrutura muda muito lentamente com o tempo, ou seja, eles são mais conservados.

O procedimento de sequenciamento de rRNA envolve as seguintes etapas:

(i) o rRNA é isolado do ribossomo e purificado,

(ii) A enzima transcriptase reversa é usada para fazer DNA complementar (cDNA) usando iniciadores que são complementares a sequências de rRNA conservadas,

(iii) O cDNA é amplificado usando a reação em cadeia da polimerase (PCR) e, finalmente,

(iv) O cDNA é sequenciado e a sequência de rRNA deduzida dos resultados.

O sequenciamento Shotgun e outras técnicas de sequenciamento do genoma levaram à caracterização de muitos genomas procarióticos (aproximadamente 100) em um tempo muito curto e muitos outros estão em processo de sequenciamento. A comparação direta de sequências completas do genoma, sem dúvida, se tornará uma ferramenta importante na determinação das categorias classificatórias de procariotos.

A ribotipagem é uma técnica que mede o padrão único gerado quando o DNA de uma bactéria (todos os outros organismos também) é digerido por uma enzima de restrição e os fragmentos são separados e sondados com uma sonda de rRNA.

A técnica não envolve sequenciamento de ácido nucleico. Ribotyping has proven useful for bacterial identification and has found many applications in clinical diagnostics and for the microbial analyses of food, water, and beverages.

Ribotyping is a rapid and specific method for bacterial identification it is so specific that it has been given the nickname ‘molecular fingerprinting’ because a unique series of bands appears for virtually any bacterium (any organism).

In ribotyping, first the DNA is isolated from a colony or liquid culture of the bacterium to be identified. Using polymerase chain reaction (PCR), genes of DNA for rRNA (preferably 16S rRNA) and related molecules are amplified, treated with one or more restriction enzymes, separated by electrophoresis, and then probed with rRNA genes.

The pattern generated from the fragments of DNA on the gel is then digitized and a computer used to make comparison of this pattern with patterns from other bacteria available from a database.

Comparison of proteins:

The amino acid sequences of proteins are direct reflections of mRNA sequences and therefore closely related to the structures of the genes coding for their synthesis. In the light of this, the comparisons of proteins from different bacteria prove very useful taxonomically.

Although there are many methods to compare proteins, the most direct approach is to determine the amino acid sequences of proteins with the same function.

When the sequences of proteins of the same functions in two bacteria are similar, the bacteria possessing them are considered to be closely related. However, the sequences of cytochromes and other electron transport proteins, histones, heat-sock proteins, and a variety of enzymes have been used in taxonomic studies.


Species Concept: 4 Important Species Concept (With Criticism)

The following points highlight the four important species concept. The important species concept are: 1. Typological or Essentialist Species Concept 2. Nominalistic Species Concept 3. Biological Species Concept 4. Evolutionary Species Concept.

1. Typological Species Concept:

According to this concept, there are a number of diversities on the surface of the earth that exist as a limited number of universals or types. These types do not bear any relationship to each other. The universals or types are called species. Variation is con­sidered as trifling and irrelevant phenomenon.

This concept, was in the philosophies of Plato and Aristotle and was the species concept of Linnaeus and his followers. Cain (1954, 1956) regarded the above concept as the morpho-species concept. Another group of scientists refer to this as essentialist spe­cies concept because the members of a taxon or the species can be recognised by their essential characters.

This is why essentialist ideology is also referred to as typology. Again morpho-species or morphological species concept states that one species can be segre­gated from another species by physical fea­tures and can be recognised by their mor­phological features. This is also called mor­phological species concept.

Simpson (1961), Mayr (1969) and recent scientists have not accepted the above con­cept totally though it has some positive points:

(i) Due to several phenomena such as sexual dimorphism, polymorphism, and age differences, the same species develop strikingly morphological differences.

(ii) This concept is not applicable in case of sibling species because sibling species are alike but belong to differ­ent species.

2. Nominalistic Species Concept:

Occan, the proponent of this concept and his followers (Buffon, Bessey, Lamarck, etc.) believed that only individuals exist but do not believe in the existence of species.

Spe­cies are man’s own creations and have no actual existence in nature. They are mental concept and nothing more. Therefore, such mental concept (i.e., species) of man has no value. This concept was popular in France in 18 th century and still now is used among some botanists.

Simpson (1961), Rollins (1965) and Mayr (1969) stated that no biologists can agree with the idea that man cannot produce species and it is the established fact that the species are the products of evolution.

3. Biological Species Concept:

Due to some incompleteness in the above mentioned concepts and continuous pressure from the naturalists, a new concept the bio­logical species concept emerged in the mid­dle of 18 century. The concept took a number of years to get its foot in the soil of biology.

K. Jordan (1905) first gave the definition of biological species concept. Later Mayr proposed the biological species concept in 1940, 1942, 1949. According to this concept, “a species is a group of interbreeding natu­ral population that is reproductively iso­lated from other such groups”. Mayr ex­plained that a species has three following properties.

1. Reproductive community:

The indi­viduals of a species seek each other as potential mates for the purpose of re­production and the members form a reproductive community.

The members of a species differ each other for many features but all members together form a unit, interact as a unit with other species in any environment.

The members freely interbreed consisting of an intercom­municating gene pool, whereas the individual is merely a temporary ves­sel holding a small portion of the contents of gene pool.

This definition of biological species con­cept has accepted by Dobzhansky (1951) and Hanson (1981) especially for two reasons— gene pool and reproductive isolation.

Dobzhansky, Ayala, Stebbins and Valentine (1977), have postulated more or less same definition. According to them, a species as a single or more Mendelian populations be­tween which the gene exchange is limited or prevented by reproductive isolating mechanisms.

Most modern taxonomists and evolution­ists consider the biological species concept as the widely accepted species concept because the maximum workers apply this concept during their work. This concept has no fixity, and always changeable and has the potenti­ality for modifications required by the evo­lution.

Paterson (1985) has proposed a definition which can overcome some defects present in the biological species concept. According to him, “a species is a population of biparental organisms, the members of which share a common fertilization system”. Mayr (1988) has remarked that Paterson’s species concept is not error-free and is based on the misinter­pretation of the biological species concept.

Though Mayr’s biological species concept is widely accepted to the zoologists but the- shortcomings of the concept are criticised by the evolutionists when applied to certain groups:

(i) Lack of information:

Due to lack of proper information systematists face some problems when applied to some cases.

(a) The morphological differences are observed due to sexual dimorphism, age differences and genetical polymor­phism and individual variation can be unmasked through the study of life history and through the popula­tion analysis. The taxonomists mostly work on preserved museum speci­mens. So reproductive isolation is not verified in the preserved specimens. Again biological species concept is not applicable in fossil specimens.

(b) The closely related two populations live in a continuous area but show preferences for different habitats. In this case, two populations fail to in­terbreed due to living in different habitats. So it is difficult to apply the biological species concept on these populations because these popula­tions are either distinct species or failure of interbreeding due to living in different habitat.

An example of drongo birds is recorded in central Africa. Species A, Dicrurus ludwigii are found in the evergreen rainy forest areas and species B, D. adsimilis are found in the open grassy land areas. They live in two eco­logical niches with a distance of 50 m apart and do not interbreed.

(ii) Apomictic or asexual groups:

Bio­logical species concept is not applicable in apomictic species (i.e., asexually reproduc­ing groups) that do not fulfil interbreeding criterion which is the most important char­acteristic feature in biological species con­cept. Apomictic groups show uniparental re­production by parthenogenesis, apomixes and budding, etc.

Uniparental reproduction is seen in lower invertebrates and lower ver­tebrates. The descendents of apomictic groups are termed agamospecies or binoms, paraspecies but Ghiselin (1987), Mayr (1988a) stated that these are not considered as ‘species’.

To solve this dilemma, Simpson (1961), Mayr (1963, 1969) and M.J.D. White (1978) discussed the problem on the basis of discus­sion of Dougherty (1955) and Stebbins (1966).

Attempts to define agamospecies or asexual species with or without using the word popu­lation have not been successful. There are well defined morphological discontinuity among the uniparentally reproductive organ­isms. These discontinuities are produced by natural selection among the various mutants which occur in asexual clones.

Sibling or Cryptic species:

Biological species concept is not applica­ble in sibling or cryptic species because members of sibling or cryptic species are all alike, not separated morphologically but reproductively isolated populations.

Incompleteness of speciation:

Evolution is a gradual and continuous process. To attain a new species, especially three attributes are necessary, such as repro­ductive isolation, ecological difference and morphological differentiation. There are many species which represents an incomplete stage during speciation. To apply the bio­logical species concept in these cases becomes difficult.

According to biological species concept, two good species fail to interbreed. If the reproduction isolation breaks down, the two good species interbreed and produce fertile hybrid.

4. Evolutionary Species Concept:

Not all taxonomists specially palaeontolo­gists are not satisfied with the biological species concept. They preferred a definition of species which are related to the evolution.

Simpson (1961) has proposed a definition with many modifications that is “an evolu­tionary species is a lineage (an ancestral- descendant sequence of populations) evolv­ing separately from others and with its own unitary evolutionary role and tendencies”.

Simpson has stated that the above defi­nition not only is consistent with biological or genetical concept of species but it helps to clarify and to remove some limitations of the biological species concept. Mayr (1982) has stated that the above definition is related to the phyletic lineage, not indicates a species concept.

The evolutionary concept is appli­cable only to the isolated population and incipient species but not applicable to a sin­gle species. Simpson tried to solve the spe­cies definition by adding the time dimension in this species definition. Reif (1984) and Mayr (1987) have stated that there are many demerits in evolutionary species concept.

Wiley (1978) has provided a revised defi­nition of evolutionary species concept. He stated that “an evolutionary species is a sin­gle lineage of ancestral-descendant popu­lations which maintains its identity from other such lineages and which has its own evolutionary tendencies and historical fate”.

Mayr and Ashlock (1991) stated that the concept has developed on the basis of a species taxon, not of the species category.

Christoffersen (1995) proposed the ontological species concept that is “a species is a sin­gle lineage of ancestral descendant sexual populations genetically integrated by his­torically contingent events of interbreed­ing”. This definition of Christoffersen has given stress on the interbreeding nature of a species.


2 respostas 2

I can't decide if it's a eukaryote or a prokaryote.

Well, that's certainly an eukaryote. We can clearly see the nuclei in the cells of your fist picture, as well as in the cells of your second one (not so clearly, though):

In the image above, the arrow starts right on one of the nucleus of that group of (apparently) three cells.

Besides that, despite some cyanobacteria being very long, 10µm is a lot for a prokaryote. The mean size of cyanobacteria is way less than that.

. a prokaryote ou a cyanobacteria (that can combine both characteristics)

Doesn't make much sense, because cyanobacteria estão prokaryotes. More precisely, they are Eubacteria prokaryotes.

Finally, what eukaryoyte is this? I can't tell. It's most probably a kind of Chlorophyta, but I'm not able to go to the Class level. If you're interested in identifying it, you can try a taxonomic key. This one is for British freshwater algal flora, I don't know how different French algae are from the british ones: The Freshwater Algal Flora of the British Isles: An Identification Guide to Freshwater and Terrestrial Algae.

If I'd guess (and this is a wild guess), I'd say that this is a Chlorellales, as the famous Clorela:

Also, have in mind that saying "that's an alga" doesn't help as well: worse than paraphyletic, algas is a polyphyletic group and, in biology, polyphyletic groups mean almost nothing.


6.8: Prokaryotic Species Identification - Biology

The UniPROBE (Universal PBM Resource for Oligonucleotide Binding Evaluation) database hosts data generated by universal protein binding microarray (PBM) technology on the em vitro DNA binding specificities of proteins. This initial release of the UniPROBE database provides a centralized resource for accessing comprehensive data on the preferences of proteins for all possible sequence variants ('words') of length k ('k-mers'), as well as position weight matrix (PWM) and graphical sequence logo representations of the k-mer data. In total, the database currently hosts DNA binding data for 712 nonredundant proteins and complexes from a diverse collection of organisms, including the prokaryote Vibrio Harveyi, the eukaryotic malarial parasite Plasmodium falciparum, the parasitic Apicomplexan Cryptosporidium parvum, the yeast Saccharomyces cerevisiae, the worm Caenorhabditis elegans, mouse, and human. The database's web tools (on the right) include a text-based search, a function for assessing motif similarity between user-entered data and database PWMs, and a function for locating putative binding sites along user-entered nucleotide sequences. Please click on each tool's "help" link for more information.

Do you have PBM data you'd like to deposit into UniPROBE? You can navigate to our staging area, where you can use our deposition pipeline and explore how your data will look once published.

A paper containing a summary of several recent updates to UniPROBE has been published in Nucleic Acids Research under the following citation:
Hume MA, Barrera LA, Gisselbrecht SS, Bulyk ML. UniPROBE, update 2015: new tools and content for the online database of protein-binding microarray data on protein-DNA interactions. Nucleic Acids Research 2014 doi: 10.1093/nar/gku1045
It can be found here: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25378322

If you encounter any problems or issues with this site, please email [email protected]

Other Bulyk Lab resources

The NF-κB PBM dataset contains the data from the following publication (not currently in UniPROBE):

*Siggers T, *Chang AB, Teixeira A, Wong D, Williams KJ, Ahmed B, Ragoussis J, Udalova IA, Smale ST, Bulyk ML. Principles of dimer-specific gene regulation revealed by a comprehensive characterization of NF-kB family DNA binding.Nature Immunology (in press) Epub Nov 20,2011. (*co-1st authors)

The TF-8mer glossary and GENRE software are as discussed in the publication by Mariani et al. that appear in UniPROBE under publication accession id MAR17A.

News and Updates

2019-03-03 Novo Homo sapiens PBM data for natural and chimerical forkhead TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Bispecific Forkhead transcription factor FoxN3 recognizes two distinct motifs with different DNA shapes, which is published in Molecular Cell.
2019-03-03 Novo Drosophila melanogaster PBM data for various TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in A comprehensive Drosophila melanogaster Transcription Factor Interactome, which is in press for Cell Reports.
2018-11-20 New PBM data for Homeobox TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Ancient mechanisms for the evolution of the bicoid homeodomain's function in fly development, which is in press for eLife.
2018-03-05 New Homo sapiens PBM data for BCL11A and BCL11B domain TFs have been integrated into UniPROBE. These data will be described in "Direct promoter repression by BCL11A controls the fetal to adult hemoglobin switch", which will be published in Cell.
2017-05-14 New Plasmodium falciparum PBM data for transcription factor PF3D7_1007700 have been integrated into UniPROBE. These data will be described in "Red blood cell invasion by the malaria parasite is coordinated by the PfAP2-I transcription factor", which will be published in Cell Host Microbe in June 2017.
2017-05-12 New PBM data for various TFs have been integrated into UniPROBE. These data will be described in an upcoming manuscript by Mariani et al. (citation pending), and are available under the publication accession id MAR17A.
2016-06-01 We have corrected numerous minor inaccuracies and omissions in the readme.txt files available for download along with each data set. If you have any questions about the changes, or any other questions about the readme files or the datasets in general, please contact us at [email protected]
2016-03-24 New human PBM data for various TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in "Survey of variation in human transcription factors reveals prevalent DNA binding changes", which is in press for Science.
2016-03-08 New Toxoplasma gondii PBM data for AP2 TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in ApiAP2 transcription factor restricts development of the Toxoplasma tissue cyst., which has been published in PNAS.
2016-02-06 New Arabidopsis thaliana PBM data for various TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in A DNA-binding-site landscape and regulatory network analysis for NAC transcription factors in Arabidopsis thaliana., which has been published in Nucleic Acids Res..
2015-06-24 Publications are now assigned unique, searchable accession ids. You can search for all a publication's data using its id, in the quick search, or the text search using the "All" or "By Pub" options. The accession id for each reference can be found on the References page.
2015-06-22 New PBM data for AP2 TFs in Arabidopsis thaliana e Arabidopsis lyrata have been integrated into UniPROBE. These data are described in "Molecular evidence for functional divergence and decay of a transcription factor derived from whole genome duplication in Arabidopsis thaliana.", which is in press for Plant Physiology.
2014-10-03 An upgrade to the TFBS search tool has been posted, allowing a restriction to one or more specific species. Predefined categories of species are also defined for convenience. Click on "Advanced Options" in the toolbox on the right side of the page to see more.
2014-09-25 BEEML-PBM motifs are now online for almost all publications in UniPROBE. The only exceptions are Pompeani et al. (2008) and De Silva et al. (2008).
2014-09-10 A link for our data deposition pipeline is now publicly available on the toolbar at the top of the page. If you have PBM data from a published paper that you wish to deposit in UniPROBE, click on the link and follow the instructions.
2014-09-09 New Caenorhabditis elegans PBM data for bHLH TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Using a structural and logics systems approach to infer bHLH DNA binding specificity determinants, which has been published in Nucleic Acids Research.
2014-09-09 New Drosophila melanogaster PBM data for the zf-H2C2_2 TF CLAMP have been integrated into UniPROBE. These data are described in The CLAMP protein links the MSL complex to the X-chromosome during Drosophila dosage compensation., which has been published in Genes & Development.
2014-09-09 New Drosophila melanogaster PBM data for the Zinc Finger C2H2 TF Lame duck (Lmd) have been integrated into UniPROBE. These data are described in Integrative analysis of the zinc finger transcription factor Lame duck in the Drosophila myogenic gene regulatory network., which has been published in PNAS.
2014-09-09 New Mus musculus PBM data for zf-H2C2_2 TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Neural specific Sox2 input and differential Gli binding affinity provide context and positional information in Shh-directed neural patterning., which has been published in Genes & Development.
2014-09-09 New Arabidopsis thaliana PBM data for the TF LUX (LUX ARRHYTHMO) have been integrated into UniPROBE. These data are described in LUX ARRHYTHMO Encodes a night time repressor of circadian gene expression in the Arabidopsis core clock., which has been published in Current Biology.
2014-09-02 New PBM data for Fork_head TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in DNA binding specificity changes in the evolution of forkhead transcription factors., which has been published in Proc Natl Acad Sci USA..
2014-09-02 We now introduce a more comprehensive negative control sequence generator tool. Instead of appearing on protein details pages and being restricted to that page's protein as before, now it appears as a standard tool throughout the site, and the user can select any number of proteins, clones, or protein complexes - from one to the entire contents of the database - as input. The generated sequence is predicted to have no residual binding by any of the chosen proteins. See the "Help" link in the upper right corner of the tool's dialog box (on the lower right of the screen) for more details.
2014-08-24 The protein details pages from some of the publications posted here now display sequence logos which were built with PWMs derived from the raw PBM signal data using BEEML-PBM (Zhao and Stormo, 2011), as an alternative to our Seed-and-Wobble algorithm. You can also download these BEEML-derived PWMs as frequency matrices from the relevant links on the downloads page. The raw BEEML-PBM output for all of this data can be found here.
2014-08-18 A new and improved version of the negative sequence control generator tool is coming soon. It will be displayed with the rest of the tools throughout the site, and will allow the user to input a customizable list of proteins from the database to generate a nonbinding sequence. In the meantime, some bugs have been found in the old tool, and it has been removed from all protein details pages. All bugs will be fixed in the new version once posted, and we recommend waiting until then to generate any negative control sequence you need, if you happened to use the old tool already. Obrigado pela sua paciência.
2014-08-05 New Drosophila melanogaster PBM data for Homeobox TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Molecular mechanism underlying the regulatory specificity of a Drosophila homeodomain protein that specifies myoblast identity., which has been published in Development. (NOTE: The published data analysis was performed using the Universal PBM Analysis Suite with a keep fraction (kf) parameter of 0.9, meaning that 90% of foreground and background features were kept while calculating enrichment scores, as opposed to the default of 50%. However, the data files from the analysis using the default parameter of 0.5 are available for this publication on the Downloads page.)
2014-08-05 New Homo sapiens PBM data for various TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Notch and MAML-1 complexation do not detectably alter the DNA binding specificity of the transcription factor CSL., which has been published in PLoS ONE.
2014-07-30 Our blastp seach feature now includes a visualization of the alignment between query and hit in the search results.
2014-07-29 The details pages for proteins from certain publications now have a negative control sequence generation feature. This will produce a DNA sequence within a user-specified length interval which, based on our PBM data, is virtually guaranteed not to be bound by the protein in question. Note: Not all publications have this feature integrated yet, but we are working on making sure that happens soon.
2014-07-28 New PBM data for T-box TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Modular evolution of DNA binding preference of a Tbrain transcription factor provides a mechanism for modifying gene regulatory networks., which has been published in Molecular Biology and Evolution.
2014-07-25 New Saccharomyces cerevisiae PBM data for various TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Curated collection of yeast transcription factor DNA binding specificity data reveals novel structural and gene regulatory insights., which has been published in Genome Biology.
2014-07-25 New Plasmodium falciparum PBM data for AP2 TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Identification and genome-wide prediction of DNA binding specificities for the ApiAP2 family of regulators from the malaria parasite., which has been published in PLoS Pathog.
2014-07-17 Our protein pages now link to TFBSshape, a database from Remo Rohs's lab at USC which provides information about the shape of DNA at transcription factor binding sites. (Only those proteins from publications listed in that site have links.)
2014-07-03 Added new data from the paper Using protein design algorithms to understand the molecular basis of disease caused by protein-DNA interactions: the Pax6 example, which has been published in Nucleic Acids Research.
2013-12-12 Now user can download multiple files in a single zip file! More updates coming soon.
2010-08-14 New mouse PBM data for ETS domain TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Genome-wide analysis of ETS family DNA-binding in vitro and in vivo, which has been published in The EMBO Journal.
2009-07-24 New worm PBM data for bHLH domain TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in A multi-parameter network reveals extensive divergence between C. elegans bHLH transcription factors, which has been published in Cell.
2009-07-17 New Homo sapiens PBM data for Mtf2_C domain TFs have been integrated into UniPROBE. These data will be described in "Polycomb-like proteins link the PRC2 complex to CpG islands", which is in press for Nature.
2009-05-25 Data have been added for the Nsy-7 TF (Caenorhabditis elegans) as described in Transcriptional regulation and stabilization of left-right neuronal identity in C. elegans, and published in Genes and Development.
2009-04-14 New mouse PBM data for 104 TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Diversity and Complexity in DNA Recognition by Transcription Factors, which have been accepted for publication in Science.
2009-01-17 Due to an oversight made during the addition of the 89 yeast TFs to UniPROBE, these data were not incorporated into the .zip files in the "All Data" section of the downloads page. The .zip files are now fully up to date, and we apologize for this inconvenience.
2009-01-15 New yeast PBM data for 89 TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in High-Resolution DNA Binding Specificity Analysis of Yeast Transcription Factors, which is in press at Genome Research. Please click here to visit the supplementary materials website for this publication.
2008-10-11 A bug in the Search for TF Binding Sites tool has been corrected. Previously, the tool was incorrectly generating the reverse complement of the user entered sequence, which prevented it from finding reverse complement matches. Although the problem did not give rise to any false positive matches, many true positives may have been missed. We apologize for the inconvenience.
2008-09-14 The Downloads section now contains zip files holding data for every protein in the database (whereas before the files were segregated by publication), and it now contains a zip file holding documentation and SQL code for generating many of the database's tables.
2008-08-16 The PBM Database has been updated, renamed, and relocated! This current version of the database is now called the UniPROBE (Universal PBM Resource for Oligonucleotide Binding Evaluation) Database, and the "Search for Similar Motifs" and "Search for TF Binding Sites" tools are fully implemented.
2008-05-16 The PBM database is now public for the mouse homeodomains data! Questions, comments, and suggestions are most welcome at the database help address ([email protected])


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