Bacterifagos: analizando su diversidadLeonardo Collado TorresSur Herrera Paredes

Licenciatura en Ciencias Genmicas, UNAMCuernavaca, Mxico4 de Diciembre de 2008

ndiceIntroduccin

Diversidad, problema, inters.Uso de CodonesAnlisis de clustersAnlisis de pares de fagos cercanos

Sensibilidad, sensitividad, red visual.Lo que sigue

DiversidadSon los organismos ms abundantes en la Tierra.Metagenomas virales: ms hurfanos (ORFans) que en cualquier otro conjunto de secuencias.Genomas mosaicos.Su clasificacin taxonmica es por morfologa. Tsk tsk.

ProblemaNo hay un elemento comn entre fagos. No hay equivalente al 16s ARNr!Y los genes de las cpsides?

Cpsides morfolgicamente parecidas no son homlogas a nivel de amino cidos.Tienen los fagos un origen monofiltico?

Para hacer una clasificacin filogentica la respuesta tendra que ser que s.Creemos que no es cierto.

IntersHacer una clasificacin ecolgica de los fagos.Representar sus interacciones con los hospederos.Previamente: contenido proteicoEste semestre nos enfocamos en frecuencias y uso de codones.

Por qu uso de codones?Un fago usa la maquinaria del hospedero para traducirse.Complementacin de tRNAs con el hospedero.Hay cierta correlacin entre:

nivel de expresin y uso de codones (bact).nivel de expresin y genes esenciales (bact).En bacterias, hay una relacin entre la filogenia de estas y el uso de codones.

Bacillus Subtilus

Pseudomonas Aeruginosa

Staphylococcus_aureus_N315 (2 replicones)

Escherichia_coli_K12_substr__MG1655

Cmo medir el uso de codones?Mtodos anteriores:

Una ji cuadrada dividida por la longitud del organismo.CAI: depende de un grupo de secuencias nuclear.SCCI (Carbone).SCUO.Desventajas

Te dan un valor de 0 a 1 para todo el organismo.No puedes agrupar fagos con ellos.Creamos y exploramos unos nuevos

Eliminamos errores en archivos Genome_Reviews.

Nubes de frecuencias de codonesPor cada fago, relativizamos el promedio de las frecuencias de los 64 codones.

Definimos nubes por fago

El centro es la media de cada codn: punto en 64 D.El grosor de la nube es el promedio de las 64 desviaciones estndar.Analizamos los pares de fagos que cayeron adentro de sus nubes.Hicimos un clustering y analizamos los clusters resultantes.

Uso de codones: binarioEliminamos los codones de paro, W y M.Por fago, relativizamos los valores por amino cido.Al mximo(s) por aa le dimos el valor de 1, al resto 0.No pudimos definir un grosor de la nube por fago, pero usamos uno general.

Grosor de las nubes

Frecuencia de codones

Anlisis de clusters: frec. codones

Mtodo binario

Anlisis de clusters: mtodo binario

Sensibilidad y sensitividad: frec. codones

SDnumsameHostdiffHostNA0.5160181511121031.598755500214041906282.517397249393213917731441

Cytoscape: pares cercanos (frec)Cercanos 0.5Cercanos 1.5

Agrupados por gnero (0.5*MD)Genus 0.5

Agrupados por gnero (1*MD)Genus 1

Sensib. y sensit. con mtodo binario

DISTsameHostdiffHostNA07001724381700172438216408771434316408781434423852743293452397275829596306158454716730635877475283633977969099363798206941103994139499161113995139759169124385179781200713438618011120161450142244015690155014224651569916574029018208681757422906420887186406357732695019641035825269812069004168832162

Pares cercanos: 0-1 dif binarioBin 0 dif

Gnero (0 dif) y prdida de sealGenus bin 0

Bin 3 dif

Lo que sigueUsar los mtodos a nivel de secuencias.

Hay que definir secuencias no informativas y filtrarlas.Ver si eliminamos codones no informativos.Checar la taxonoma** de los fagos en los grupos.Hacer nubes irregulares en vez de las nubes esfricas.

Otras cosasExplorar frecuencias de bi, tri, amino cidos en fagos y dems organismos.

Hay una firma para los fagos?Probar predicciones experimentalmente

Para aprender y probar rangos de infeccin de fagos (predicciones).