Em formação

6: Genômica Bacteriana - Evolução Molecular no Nível dos Ecossistemas - Biologia


6: Genômica Bacteriana - Evolução Molecular no Nível dos Ecossistemas

6: Genômica Bacteriana - Evolução Molecular no Nível dos Ecossistemas - Biologia

Cientistas especialistas revisam criticamente os avanços atuais e mais recentes na genômica e na biologia molecular das micobactérias. O foco está nos aspectos tópicos e mais relevantes e os autores pretendem dar aos leitores uma visão sobre a compreensão atual do assunto e a direção futura da pesquisa. Os tópicos abordados incluem variação e evolução de cepas, cepas hipervirulentas, transporte e respiração de elétrons, biossíntese de lipídios, reparo de DNA, sinalização de oxigênio, metabolismo de enxofre, secreção de proteínas, família de proteínas quinase e muito mais.

Um texto de referência valioso para todos os laboratórios de microbiologia e leitura essencial para todos os cientistas e pesquisadores envolvidos com micobactérias.

"Este livro muito oportuno analisa o conhecimento atual sobre a genética e biologia celular das espécies de Mycobacterium. É claro que esta informação levará a novas opções de tratamento e estratégias preventivas que podem curar ou prevenir a doença grave da tuberculose." de Doodys (2009)

"uma coleção selecionada de análises de 'tópicos importantes' sobre micobactérias, escritas por líderes nos respectivos campos. Cada capítulo é um tratamento completo do tópico, resumindo a compreensão atual e destacando as lacunas no conhecimento. uma excelente introdução aos tópicos cobertos e será valioso para todos os micobacteriologistas. " da Microbiologia Hoje

"este é um livro bem escrito, fornecendo insights sobre uma diversidade de tópicos que fornecem uma visão sobre novas estratégias que podem ser desenvolvidas para o diagnóstico e controle da tuberculose. uma referência útil" de ACM News

(EAN: 9781904455400 9781913652036 Assuntos: [bacteriologia] [microbiologia] [microbiologia médica] [microbiologia molecular] [genômica])


6: Genômica Bacteriana - Evolução Molecular no Nível dos Ecossistemas - Biologia

As cianobactérias são um grupo fascinante e versátil de bactérias de imensa importância biológica. Considerado um dos primeiros organismos a colonizar a Terra, essas bactérias são os ancestrais fotossintéticos dos cloroplastos em eucariotos, como plantas e algas. Além disso, eles podem fixar nitrogênio, sobreviver em ambientes muito hostis (por exemplo, até -60 e degC), são simbióticos, têm ritmos circadianos, exibem mobilidade de deslizamento e podem se diferenciar em tipos de células especializados chamados heterocistos. Isso os torna sistemas modelos ideais para estudar processos fundamentais, como fixação de nitrogênio e fotossíntese. Além disso, as cianobactérias produzem uma série de compostos bioativos, alguns dos quais podem se tornar novos agentes antimicrobianos, drogas anticâncer, protetores de UV, etc. A incrível versatilidade das cianobactérias atraiu enorme interesse científico nos últimos anos. Dado que 24 sequências de genomas foram concluídas e muitos outros projetos estão em andamento, chegou-se ao ponto em que há uma necessidade urgente de resumir e revisar a biologia molecular, genômica e evolução atuais desses organismos importantes.

Este volume reúne a experiência e o entusiasmo de um painel internacional dos principais pesquisadores de cianobactérias para fornecer uma visão geral do estado da arte do campo. Os tópicos abordados incluem: evolução, genômica comparativa, transferência de genes, ecologia molecular e genômica ambiental, respostas ao estresse, compostos bioativos, relógio circadiano, estrutura do aparelho fotossintético, sistemas de membrana, aquisição de carbono, assimilação de nitrogênio e detecção de equilíbrio C / N e muito mais . Essencial para qualquer pessoa interessada em cianobactérias, fotossíntese bacteriana, fixação de nitrogênio bacteriano e simbiose.

"Este livro é uma das coleções mais abrangentes de artigos que tratam de cianobactérias, apresentando o conhecimento atual desses grupos de organismos procarióticos fascinantes, mas ainda pouco investigados." de SciTech Book News (dezembro de 2007) pp. 67

"Este livro merece se tornar uma referência padrão na biologia molecular, genômica e evolução das cianobactérias." de Microbiology Today (2008)

". uma visão geral do estado da arte." de Food Sci. Technol. Abstr. (2008) 40: (2).

"Não há muito que não seja abordado neste livro, e os editores e autores conseguiram produzir uma pesquisa que é abrangente e legível. Ela administra a difícil façanha de ter informações suficientes atualizadas e detalhadas para o especialista ainda cobrindo o básico de forma compreensível para o iniciante e aqueles de outras áreas de estudo. " de The Biochemist (2009).

(EAN: 9781904455158 9781913652210 Assuntos: [bacteriologia] [microbiologia] [microbiologia médica] [microbiologia molecular] [genômica] [microbiologia ambiental])


Dez anos de sequenciamento do genoma bacteriano: descobertas baseadas na genômica comparativa

Já se passaram mais de 10 anos desde que a primeira sequência do genoma bacteriano foi publicada. Centenas de sequências do genoma bacteriano estão agora disponíveis para genômica comparativa, e em breve será possível pesquisar uma determinada proteína contra mais de mil genomas. O assunto desta revisão abordará uma questão relativamente direta: "O que aprendemos com essa vasta quantidade de novos dados genômicos?" Talvez uma das lições mais importantes tenha sido que a diversidade genética, no nível de variação em grande escala até mesmo entre genomas da mesma espécie, é muito maior do que se pensava. A visão clássica da evolução baseada no acúmulo relativamente lento de eventos mutacionais no nível de bases individuais espalhadas por todo o genoma mudou. Uma das conclusões mais óbvias do exame das sequências de várias centenas de genomas bacterianos é a enorme diversidade - mesmo em genomas diferentes da mesma espécie bacteriana. Essa diversidade é gerada por uma variedade de mecanismos, incluindo elementos genéticos móveis e bacteriófagos. Um exame dos 20 genomas de Escherichia coli sequenciados até agora ilustra isso dramaticamente, com o tamanho do genoma variando de 4,6 a 5,5 Mbp, grande parte da variação parece ser de origem de fago. Esta revisão também aborda elementos genéticos móveis, incluindo ilhas de patogenicidade e a estrutura de elementos transponíveis. Existem pelo menos 20 métodos diferentes disponíveis para comparar genomas bacterianos. A metagenômica oferece a oportunidade de estudar sequências genômicas encontradas em ecossistemas, incluindo genomas de espécies difíceis de cultivar. Tornou-se claro que uma sequência do genoma representa mais do que apenas uma coleção de sequências de genes para um organismo e que as informações sobre o ambiente e as condições de crescimento do organismo são importantes para a interpretação dos dados genômicos. A recém-proposta informação mínima sobre um padrão de sequência do genoma foi desenvolvida para obter essas informações.


Genômica e evolução de simbiontes bacterianos hereditários

Simbiontes hereditários de insetos provaram ser onipresentes, com base na seleção molecular de várias linhagens de insetos. Recentemente, as abordagens moleculares e experimentais renderam uma compreensão imensamente mais rica de seus diversos papéis biológicos, resultando em uma crescente literatura de pesquisa. Cada vez mais, semelhanças e intermediários estão sendo descobertos entre categorias de simbiontes antes considerados distintos: mutualistas obrigatórios que fornecem nutrientes, mutualistas facultativos que fornecem proteção contra inimigos ou estresse e simbiontes como Wolbachia que manipulam os sistemas reprodutivos. Entre os impactos de maior alcance da simbiose hereditária generalizada é que ela pode promover a especiação, aumentando o isolamento reprodutivo e ecológico das populações hospedeiras, e fornece efetivamente um meio para a transferência de informações genéticas entre as linhagens hospedeiras. Além disso, os insetos simbiontes fornecem alguns dos extremos dos genomas celulares, incluindo os menores e os de evolução mais rápida, levantando novas questões sobre os limites da evolução da vida.


Evolução de genes e proteínas

Da evolução do LUCA à evolução dos genomas celulares (e virais) existentes, canais filogenéticos foram estabelecidos para entender as relações gênicas, seleção e evolução funcional da proteína (Anisimova e Liberles 2012 Anisimova et al. 2013). Os testes de seleção (Kosiol e Anisimova 2019) e a relação entre a estrutura e função da proteína ao longo do tempo evolutivo (Liberles et al. 2012 Chi e Liberles 2016) foram recentemente revisados ​​em outro lugar. Compreender a importância da restrição estrutural em ditar a restrição de sequência tem sido um foco na evolução da proteína (ver, por exemplo, Grahnen et al. 2011). Os modelos de estágio inicial normalmente tratavam a dobra como uma propriedade global, mas uma visão mais localizada das restrições de estabilidade da dobra pode mudar drasticamente nosso entendimento. Além disso, as alterações de aminoácidos em excesso devido à seleção positiva e a redução da substituição de aminoácidos devido ao dobramento claramente definido e às interações funcionais não são bem compreendidas mecanicamente. Neste contexto, a substituição de aminoácidos em falta devido ao "design negativo" associado a aminoácidos de dobramento e ligação que se encaixariam dentro de uma estrutura, mas levariam a uma transição de dobra, permitindo que uma conformação mais energeticamente favorável emergisse se substituído no sentido de dobramento (Noivirt-Brik et al. 2009) não pode ser facilmente detectado. Do ponto de vista da especificidade de ligação inter-molecular, isso resultaria em pressões seletivas para não se ligar a potenciais parceiros de ligação, onde a interação seria deletéria com substituições de aminoácidos que ainda permitiriam uma interação favorável com o parceiro nativo (Liberles et al. 2011 Yang et al. 2012). Essa substituição ausente devido ao lado do "design negativo" de dobramento e especificidade de ligação pode provavelmente ser estimada estatisticamente, mas identificar a causa disso é um desafio mais assustador, especialmente para os métodos computacionais atuais.

A estrutura da proteína é um intermediário entre o genótipo e o fenótipo (função) de uma proteína. No entanto, a estrutura da proteína parece ser mais conservada do que a sequência de codificação da proteína ou a função da proteína. Por exemplo, quando a divergência de sequência de aminoácidos é comparada à divergência de estrutura entre os mesmos conjuntos de proteínas, uma quantidade considerável de diferença de sequência é geralmente necessária para produzir qualquer diferença apreciável na estrutura (Chothia e Lesk 1986 Illergård et al. 2009). Além disso, famílias de proteínas que compartilham uma estrutura comum frequentemente evoluem uma gama de funções diferentes (Furnham et al. 2012). Uma explicação para o alto nível de conservação observado nas estruturas das proteínas em comparação com a sequência da proteína ou a função da proteína é que há um número limitado de dobras de proteínas estáveis ​​e biologicamente úteis e que são difíceis de descobrir por meio de processos evolutivos. Correspondentemente, muitas sequências podem produzir tais dobras, que por sua vez podem ser aproveitadas para realizar muitas interações e transformações químicas diferentes. Essa relação de muitos para poucos para muitos é uma parte importante do mapa genótipo-fenótipo.

Um modo de entender a ligação entre genótipo e fenótipo é por meio da biologia sintética evolutiva e da evolução experimental. Os avanços metodológicos, incluindo varredura mutacional profunda, combinaram dados de sequência e modelagem para entender melhor as regras dos processos evolutivos (ver, por exemplo, Doud et al. 2015). Essa nova compreensão, em última análise, pode nos levar de volta à biologia computacional e à previsão de novas relações genótipo-fenótipo. Embora os modelos tradicionais de genética estatística sejam projetados para ajustar os dados sem a capacidade de extrapolar, os modelos mais mecanicistas podem ter esse potencial e são uma área em crescimento, integrando-se em todas as camadas da organização biológica (ver, por exemplo, Loewe 2016 Lind et al. 2019). Isso será descrito abaixo com mais detalhes.


6: Genômica Bacteriana - Evolução Molecular no Nível dos Ecossistemas - Biologia

Os aspergilli são um grupo fascinante de fungos que exibem uma imensa diversidade ecológica e metabólica. Estes incluem patógenos notórios, como Aspergillus flavus, que produz aflatoxina, um dos compostos mais potentes e naturais conhecidos pelo homem. Por outro lado, também estão incluídos outros fungos, como A. oryzae, envolvida na produção industrial de molho de soja e saquê ou A. niger usado para a produção de ácido cítrico e enzimas como glicose oxidase e lisozima. Esse é o interesse em Aspergillus que, até o momento, as sequências de quinze diferentes Aspergillus genomas foram determinados, fornecendo aos cientistas um recurso interessante para melhorar a compreensão de Aspergillus genômica molecular e atua como um trampolim para a mineração de novos metabólitos e novos genes de importância industrial ou médica.

Neste livro levando Aspergillus pesquisadores revisam e resumem os aspectos mais importantes da Aspergillus biologia molecular e genômica. O livro começa com uma visão geral fascinante do gênero Aspergillus. Isso é seguido por análises aprofundadas da sistemática molecular de Aspergillus, genômica comparativa, bioinformática e biologia de sistemas de Aspergillus, regulação da transcrição, genética e genômica do desenvolvimento sexual de A. nidulans, genômica e metabolismo secundário, ecologia, desenvolvimento e regulação gênica em A. flavus, biologia de sistemas funcionais e novas aplicações industriais de A. oryzae genômica.

Leitura essencial para todos os interessados ​​em Aspergillus e fungos relacionados.

"Este volume é uma leitura essencial para qualquer pessoa interessada em Aspergillus e fungos relacionados. "do SciTech Book News

". (a) festa da ciência altamente atual. Este livro apresenta um dicionário moderno de todas as coisas Aspergillus. É altamente legível e foi cuidadosamente elaborado em termos de estrutura. Desde o primeiro capítulo, uma sensação de entusiasmo sobre as novas oportunidades oferecidas por este gênero fascinante é derivada, que se estende muito além dos interesses de qualquer pesquisador, mas consegue captar a relevância das descobertas baseadas no gênero para todos os que trabalham com aspergilli. A essência da genômica funcional e da biologia de sistemas, portanto, permeia o volume e, finalmente, a psique dos leitores. Não só fornece uma visão geral concisa e altamente atual de Aspergillus genômica, ele também consegue arquivar décadas de biologia relevante e altamente perspicaz em um formato portátil. O livro é de leitura obrigatória para qualquer pessoa cujo trabalho ou estudo envolva qualquer membro (s) do Aspergillus gênero. Eu, com certeza, irei consultá-lo diariamente por muito tempo. ”De Biotechnology (março de 2010)

". uma visão geral da vanguarda da Aspergillus genômica - de bioinformática e biologia de sistemas à regulação de genes, metabolismo secundário e novas aplicações industriais. (o livro começa) com uma visão geral holística excelente do gênero por sua decana Joan Bennett. um volume muito estimulante. Os editores e editores podem se orgulhar de ter reunido um volume que foi produzido de acordo com os mais altos padrões científicos. "De Mycological Research 113: 1444-1445

"uma revisão completa das pesquisas recentes na genética de Aspergillus . Tem informações sobre Aspergillus espécies que são difíceis de encontrar em outras fontes. "de Doodys

"uma visão geral legível, mas confiável. Este livro será uma boa compra institucional para apoiar o ensino avançado, mas também para compra pessoal ou de laboratório para pesquisadores da indústria." da Microbiologia Hoje

"um bom livro compacto cheio de informações detalhadas. deve estar disponível em bibliotecas universitárias e faculdades onde a genômica é ensinada" de Fungal Diversity (2010) 45: 345-356

(EAN: 9781904455530 9781912530892 Assuntos: [microbiologia] [microbiologia médica] [microbiologia molecular] [genômica] [micologia])


Opções de acesso

Obtenha acesso completo ao diário por 1 ano

Todos os preços são preços NET.
O IVA será adicionado mais tarde no check-out.
O cálculo do imposto será finalizado durante o checkout.

Obtenha acesso limitado por tempo ou ao artigo completo no ReadCube.

Todos os preços são preços NET.


Informação suplementar

Variação genética que aumenta a aptidão de um organismo.

A diversidade de espécies dentro de uma determinada amostra ou local.

A rotatividade da diversidade de espécies em uma paisagem.

Uma ferramenta de edição de genoma direcionada que compreende dois componentes: a endonuclease Cas9 programável, que introduz quebras de fita dupla no DNA e um RNA guia, que tem como alvo a nuclease Cas9 para uma sequência de DNA específica.

Tamanhos efetivos de população

O tamanho das populações reprodutoras ideais, que atendem às suposições de equilíbrio de Hardy-Weinberg, que manteriam as mesmas frequências alélicas de uma população censitária.

DNA ou RNA presente em uma amostra ambiental, como água, solo e ar.

A troca de material genético dentro ou entre populações como resultado do movimento de gametas ou indivíduos.

A mudança nas frequências dos alelos ao longo das gerações de uma população devido à amostragem aleatória.

Respostas de características diferenciais (como crescimento ou sobrevivência) de genótipos cultivados em ambientes contrastantes, resultando em um genótipo estatístico e interação de ambiente para características.

(gRNA). Uma pequena sequência de RNA sintético (cerca de 20 bases de comprimento) localizada dentro de um arcabouço de RNA mais longo, que se liga ao DNA e direciona a endonuclease Cas9 para a localização genômica alvo.

Uma abordagem metaômica que combina identificação e sequenciamento de DNA, em que primers universais são usados ​​para amplificar códigos de barras de DNA de amostras em massa, como DNA ambiental do solo.

A mudança nas moléculas metabólicas dentro das células, biofluidos, tecidos ou organismos.

Uma abordagem metaômica semelhante ao metabarcoding, mas em vez de usar códigos de barras de DNA, envolve o sequenciamento aleatório de DNA de amostras em massa.

Pertencente a uma abordagem metaômica semelhante à metagenômica, mas em vez de sequenciar DNA aleatoriamente, ele sequencia transcriptomas ou genes expressos aleatoriamente.

Uma coleção de métodos (incluindo metabarcoding, metagenômica e metatranscriptômica) que usa o sequenciamento de última geração para caracterizar comunidades inteiras de organismos.

Variação genética que não é moldada pela seleção natural e não afeta diretamente a aptidão de um organismo.

A aplicação de marcadores moleculares de alta densidade em todo o genoma para o estudo de processos evolutivos neutros e adaptativos que ocorrem dentro das espécies.

A localização geográfica de uma população de plantas ou fonte de sementes.

As regiões geográficas sobre as quais as sementes podem ser transferidas com o mínimo de respostas mal-adaptativas.

As relações entre o desempenho de múltiplas populações de plantas em um local de teste e a dissimilaridade ambiental entre o local de origem das populações e o local de teste.


Assista o vídeo: NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS. Biologia com Samuel Cunha (Dezembro 2021).