سال 13، شماره 1 - ( فروردین و اردیهبشت 1398 )                   جلد 13 شماره 1 صفحات 32-43 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Maleki A, Fahimi H, Taghizadeh M. Determining Difference in Evolutionary Variation of Bacterial RecA proteins vs 16SrRNA Genes by using 16s_Toxonomy Tree. Iran J Med Microbiol. 2019; 13 (1) :32-43
URL: http://ijmm.ir/article-1-886-fa.html
ملکی آویسا، فهیمی حسین، تقی زاده محمد. تعیین تفاوت تغییرات در طول تکامل برای پروتئین‌های باکتریایی RecA در مقایسه با ژن 16SrRNA با استفاده از درخت 16S-تاکسونومی. مجله میکروب شناسی پزشکی ایران. 1398; 13 (1) :32-43

URL: http://ijmm.ir/article-1-886-fa.html


1- گروه ژنتیک، دانشکده علوم و فناوری‌های نوین، واحد علوم پزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2- گروه بیوتکنولوژی میکروبی، دانشکده علوم و فناوری‌های نوین، واحد علوم پزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران ، mtaghizadeh@Alumni.ut.ac.ir
چکیده:   (203 مشاهده)
زمینه و اهداف: میزان تغییرات در ژن‌های مختلف یک گونه باکتریایی طی تکامل متفاوت است. از این‌رو بسیاری از محققان برای مطالعه سیستماتیک باکتریایی، درخت فیلوژنتیک یک ژن خاص را با درخت استاندارد یک ژن rRNA مقایسه می‌کنند. با توجه به اهمیت ژن ۱۶SrRNA و روند تکاملی خانواده پروتئینی RecA، در این مطالعه تنوع تغییرات را در فایلوم‌های منتخب خانواده پروتئینی RecA باکتریایی در مقایسه با ژن‌های ۱۶SrRNA بررسی کردیم.
مواد و روش کار: به این منظور توالی‌های باکتریایی خانواده پروتئینی RecA از پایگاه داده UniProt استخراج و با استفاده از نرم‌افزار Cd-hit دسته بندی شدند. از هر کلاستر یک جنس و گونه انتخاب شد و توالی کامل ژن ۱۶SrRNA را برای جنس و گونه‌های منتخب به دست آوردیم. بعد از تعیین شاخص، بر اساس محاسبه میانگین امتیاز همترازسازی (AAS) برای فایلوم‌‏های ژن ۱۶SrRNA ، درخت ۱۶S- تاکسونومی شکل گرفت. در ادامه، محاسبه AAS برای فایلوم‌های RecA نیز صورت گرفت.
یافته‌ها: با مقایسه مقدار AAS بین فایلوم‌های یکسان ژن ۱۶SrRNA و پروتئین RecA، مشاهده کردیم که فایلوم Actinobacteria در ژن۱۶SrRNA نزدیک‌ترین فایلوم به سرگروه است، ولی همین فایلوم در پروتئین RecA بیشترین فاصله را با سرگروه دارد. جایگاه تکاملی فایلوم cyanobacteria در ژن ۱۶SrRNA و پروتئین RecA نسبت به سرگروه درخت  ۱۶S- تاکسونومی تغییری نکرده است.
نتیجه‌گیری: درخت ۱۶S-تاکسونومی برای اولین بار در این پژوهش ارائه شده است و با الگوریتم‌های شناخته‌شده تفاوت دارد. به‌دست‌آوردن اطلاعات گونه‌هایی که کمترین و بشترین میزان تغییرات تکاملی را دارند، می‌تواند یک روش پیش‌بینی باشد که چرا باکتری‌ها در زمان طولانی در برابر بعضی داروها مقاوم می‌شوند. 


چکیده گرافیکی:
متن کامل [PDF 1791 kb]   (64 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: بیوانفورماتیک میکروبی
دریافت: ۱۳۹۷/۸/۱۴ | پذیرش: ۱۳۹۸/۲/۲۵

فهرست منابع
1. Taghizadeh M, Khoei S, Nikoofar AR, Ghamsari L, Goliaei B. The role of Rad51 protein in radioresistance of spheroid model of DU145 prostate carcinoma cell line. International Journal of Radiation Research. 2009 Jul 1;7(1):19
2. Chintapalli SV, Bhardwaj G, Babu J, Hadjiyianni L, Hong Y, Todd GK, Boosalis CA, Zhang Z, Zhou X, Ma H, Anishkin A. Reevaluation of the evolutionary events within recA/RAD51 phylogeny. BMC genomics. 2013 Dec;14(1):240. [DOI:10.1186/1471-2164-14-240] [PMID] [PMCID]
3. Wang, Ting‐Fang, Li‐Tzu Chen, and Andrew H‐J. Wang. "Right or left turn? RecA family protein filaments promote homologous recombination through clockwise axial rotation." Bioessays 30.1 (2008): 48-56. [DOI:10.1002/bies.20694] [PMID]
4. Shinohara A, Ogawa H, Ogawa T. Rad51 protein involved in repair and recombination in S. cerevisiae is a RecA-like protein. Cell. 1992 May 1;69(3):457-70. [DOI:10.1016/0092-8674(92)90447-K]
5. Bishop DK, Park D, Xu L, Kleckner N. DMC1: a meiosis-specific yeast homolog of E. coli recA required for recombination, synaptonemal complex formation, and cell cycle progression. Cell. 1992 May 1;69(3):439-56. [DOI:10.1016/0092-8674(92)90446-J]
6. Brendel, Volker, et al. "Evolutionary comparisons of RecA-like proteins across all major kingdoms of living organisms." Journal of molecular evolution 44.5 (1997): 528-541. [DOI:10.1007/PL00006177] [PMID]
7. Hug LA, Baker BJ, Anantharaman K, Brown CT, Probst AJ, Castelle CJ, Butterfield CN, Hernsdorf AW, Amano Y, Ise K, Suzuki Y. A new view of the tree of life. Nature microbiology. 2016 May;1(5):16048. [DOI:10.1038/nmicrobiol.2016.48] [PMID]
8. Gevers D, Cohan FM, Lawrence JG, Spratt BG, Coenye T, Feil EJ, Stackebrandt E, Van de Peer Y, Vandamme P, Thompson FL, Swings J. Re-evaluating prokaryotic species. Nature Reviews Microbiology. 2005 Sep;3(9):733. [DOI:10.1038/nrmicro1236] [PMID]
9. Godfray HC. Challenges for taxonomy. Nature. 2002 May 2;417(6884):17. [DOI:10.1038/417017a] [PMID]
10. Quast C, Pruesse E, Yilmaz P, Gerken J, Schweer T, Yarza P, Peplies J, Glöckner FO. The SILVA ribosomal RNA gene database project: improved data processing and web-based tools. Nucleic acids research. 2012 Nov 27;41(D1):D590-6. [DOI:10.1093/nar/gks1219] [PMID] [PMCID]
11. Yarza P, Yilmaz P, Pruesse E, Glöckner FO, Ludwig W, Schleifer KH, Whitman WB, Euzéby J, Amann R, Rosselló-Móra R. Uniting the classification of cultured and uncultured bacteria and archaea using t rRNA gene sequences. Nature Reviews Microbiology. 2014 Sep;12(9):635. [DOI:10.1038/nrmicro3330] [PMID]
12. Beye M, Fahsi N, Raoult D, Fournier PE. Careful use of 16S rRNA gene sequence similarity values for the identification of Mycobacterium species. New microbes and new infections. 2018 Mar 1;22:24-9. [DOI:10.1016/j.nmni.2017.12.009] [PMID] [PMCID]
13. Edgar RC. MUSCLE: a multiple sequence alignment method with reduced time and space complexity. BMC bioinformatics. 2004 Dec;5(1):113.
14. Tamura K, Peterson D, Peterson N, Stecher G, Nei M, Kumar S. MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods. Molecular biology and evolution. 2011 Oct 1;28(10):2731-9. [DOI:10.1093/molbev/msr121] [PMID] [PMCID]
15. Eisen JA. The RecA protein as a model molecule for molecular systematic studies of bacteria: comparison of trees of RecAs and 16S rRNAs from the same species. Journal of molecular evolution. 1995 Dec 1;41(6):1105-23. [DOI:10.1007/BF00173192] [PMID] [PMCID]
16. 16)Hofmann K, Bucher P, Falquet L, Bairoch A. The PROSITE database, its status in 1999. Nucleic Acids Research. 1999 Jan 1;27(1):215-9. [DOI:10.1093/nar/27.1.215] [PMID] [PMCID]
17. Li W, Godzik A. Cd-hit: a fast program for clustering and comparing large sets of protein or nucleotide sequences. Bioinformatics. 2006 May 26;22(13):1658-9. [DOI:10.1093/bioinformatics/btl158] [PMID]
18. Fu L, Niu B, Zhu Z, Wu S, Li W. CD-HIT: accelerated for clustering the next-generation sequencing data. Bioinformatics. 2012 Oct 11;28(23):3150-2. [DOI:10.1093/bioinformatics/bts565] [PMID] [PMCID]
19. Federhen S. The NCBI taxonomy database. Nucleic acids research. 2011 Dec 1;40(D1):D136-43 [DOI:10.1093/nar/gkr1178] [PMID] [PMCID]
20. Coenye T, Vandamme P. Use of the genomic signature in bacterial classification and identification. Systematic and applied microbiology. 2004 Jan 1;27(2):175-85. [DOI:10.1078/072320204322881790] [PMID]
21. Stackebrandt E, Goebel BM. Taxonomic note: a place for DNA-DNA reassociation and 16S rRNA sequence analysis in the present species definition in bacteriology. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 1994 Oct 1;44(4):846-9. [DOI:10.1099/00207713-44-4-846]
22. Woo PC, Tsoi HW, Leung KW, Lum PN, Leung AS, Ma CH, Kam KM, Yuen KY. Identification of Mycobacterium neoaurumIsolated from a Neutropenic Patient with Catheter-Related Bacteremia by 16S rRNA Sequencing. Journal of clinical microbiology. 2000 Sep 1;38(9):3515-7.
23. Berson AE, Peters MR, Waleh NS. Nucleotide sequence of recA gene of Aquaspirillum magnetotacticum. Nucleic acids research. 1990 Feb 11;18(3):675. [DOI:10.1093/nar/18.3.675] [PMID] [PMCID]
24. Chintapalli SV, Bhardwaj G, Babu J, Hadjiyianni L, Hong Y, Todd GK, Boosalis CA, Zhang Z, Zhou X, Ma H, Anishkin A. Reevaluation of the evolutionary events within recA/RAD51 phylogeny. BMC genomics. 2013 Dec;14(1):240 [DOI:10.1186/1471-2164-14-240] [PMID] [PMCID]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله میکروب شناسی پزشکی ایران می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق   ناشر: موسسه فرنام

© 2019 All Rights Reserved | Iranian Journal of Medical Microbiology

Designed & Developed by : Yektaweb Publishr: Farname Inc.