Genome Sequences

1

• Identificazione geni (ORFs,Open Reading Frames)

• Criteri lunghezza, codon usage,
• Sequenze Shine-Dalgarno

2
Dimensioni genomi

• Batteri
• Mycoplasma genitalium 0.58 milioni bp (Mb), 467
  geni
• Escherichia coli 4.64 Mb, 4289 geni
• 1000 bp/gene
• gt500 genomi sequenziati completamente

3
Informazioni derivate
Struttura globale del genoma
identificazione di tutti i potenziali prodotti
genici
Ricostruzione metabolica e funzionale
Identificazione di segnali di controllo (promotori
, terminatori, enhancers etc.)
Ricerca di omologie (geni o segnali simili in
altre specie)
4
Sequenza genomica di un ceppo (A)
Sequenza genomica di un secondo ceppo (B)
Sequenza genomica di un terzo ceppo (C)
Genoma A genoma B? genoma B genoma C ?
Metagenoma,pangenoma
5
(No Transcript)
6
trascrittoma
7
(No Transcript)
8
Proteoma
9
Ricerca di tratti omo- o co-polimerici AAAAAA,
CCCCCCC, ACACACACAC, GTGTGTGTGT, etc
XAA.AAA.AAC.CCT.GAC.GAA.CTY gene ON
XAA.AAA.AAA.CCC.TGA gene OFF
geni di fase o di contingenza
10
opa
opa
Variazione di fase opa
11
(No Transcript)
12
10-6
Variazione di fase
13
(No Transcript)
14
Sito di espressione
regione cromosomica deputata alla sintesi della
pilina
ricombinazione tra regioni silenti e sito di
espressione
15
(No Transcript)
16
(No Transcript)
17
(No Transcript)
18
Regioni con contenuto GC anomalo
19
PI (PATHOGENICITY ISLANDS)
20
(No Transcript)
21
PI (PATHOGENICITY ISLANDS)
segmenti del cromosoma contenenti geni di
virulenza

spesso presenti in ceppi patogeni, assenti in
ceppi apatogeni
hanno tipicamente un contenuto in GC diverso dal
resto del cromosoma


22
(No Transcript)
23
LGT lateral gene transfer
Vertical evolution
Horizontal evolution
Avviene tra membri della stessa specie o di
specie differenti
24
Vaccini
Vaccinazione Immunità acquisita artificiale attiva

• virus o batteri morti
• virus o batteri vivi (attenuati)
• Antigeni purificati
• Antigeni sintetici

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(No Transcript)
26
Il pangenoma è aperto
Valore asintotico di 33 nuovi geni per ogni nuovo
ceppo della stessa specie sequenziato
Il pool genico disponibile è molto più vasto di
quanto inizialmente stimato
27
(No Transcript)
28
La sequenza di 100 litri di acqua del mar dei
Sargassi ha permesso di identificare gt1 milione
di geni nuovi 1800 nuove specie microbiche
La flora microbica intestinale (gut metagenome)
contiene gt400 specie batteriche
Esistono 1031 batteri sulla terra, e infettano
1024 batteri al secondo
29

• Pangenomi chiusi
• Specie che vivono in nicchie isolate o
• hanno scarsa capacità di scambio genetico

• Il pangenoma di Bacillus anthracis
• è descritto da 4 soli genomi

30
(No Transcript)
31
(No Transcript)
32
Identificazione di tutte le potenziali proteine
di superficie del ceppo MC58 di N.
meningitidis (570 ORFs)
Clonaggio ed espressione delle ORFs in E. coli
Immunizzazione di topi con ciascuna proteina
ricombinante
33
Selezione di proteine di superficie espresse in
tutti i ceppi di N.meningitidis e
antigenicamente efficaci
Induzione di sieri battericidi
7 proteine positive, 2 scelte per allestimento
vaccino
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Vantaggi della vaccinologia inversa
1) accesso ad ogni antigene di superficie
2) antigeni non abbondanti possono essere
selezionati
3) antigeni non espressi in vitro possono
essere identificati
4) Identificazione di antigeni in
microrganismi non coltivabili