stringtranslate.com

Patogenómica

La patogenómica es un campo que utiliza tecnología de detección de alto rendimiento y bioinformática para estudiar la resistencia de los microbios codificados, así como los factores de virulencia (VF), que permiten que un microorganismo infecte a un huésped y posiblemente cause una enfermedad. [1] [2] [3] [4] Esto incluye el estudio de genomas de patógenos que no pueden cultivarse fuera de un huésped. [5] En el pasado, a los investigadores y profesionales médicos les resultaba difícil estudiar y comprender los rasgos patógenos de los organismos infecciosos. [6] Con tecnología más nueva, los genomas de patógenos se pueden identificar y secuenciar en un tiempo mucho más corto y a un costo menor, [7] [8] mejorando así la capacidad de diagnosticar, tratar e incluso predecir y prevenir infecciones y enfermedades patógenas. [9] También ha permitido a los investigadores comprender mejor los eventos de evolución del genoma (pérdida, ganancia, duplicación, reordenamiento de genes) y cómo esos eventos impactan la resistencia de los patógenos y su capacidad para causar enfermedades. [8] Esta afluencia de información ha creado la necesidad de herramientas bioinformáticas y bases de datos para analizar y hacer accesibles a los investigadores grandes cantidades de datos, [10] [11] y ha planteado cuestiones éticas sobre la conveniencia de reconstruir especies previamente extintas y mortales. patógenos para comprender mejor la virulencia. [12]

Historia

Durante los primeros tiempos en que se estudiaba la genómica, a los científicos les resultaba difícil secuenciar la información genética. [13] El campo comenzó a explotar en 1977 cuando Fred Sanger , PhD, junto con sus colegas, secuenciaron el genoma basado en ADN de un bacteriófago , utilizando un método ahora conocido como Método Sanger . [14] [15] [16] El método Sanger para secuenciar ADN avanzó exponencialmente en la biología molecular y condujo directamente a la capacidad de secuenciar genomas de otros organismos, incluido el genoma humano completo. [14] [15]

El genoma de la influenza Haemophilus fue uno de los primeros genomas de organismos secuenciados en 1995 por J. Craig Venter y Hamilton Smith utilizando la secuenciación escopeta del genoma completo. [17] [15] Desde entonces, se han desarrollado secuenciaciones de alto rendimiento más nuevas y más eficientes, como la secuenciación genómica de próxima generación (NGS) y la secuenciación genómica unicelular. [15] Mientras que el método Sanger puede secuenciar un fragmento de ADN a la vez, la tecnología NGS puede secuenciar miles de secuencias a la vez. [18] Con la capacidad de secuenciar rápidamente el ADN, se desarrollaron nuevos conocimientos, como el descubrimiento de que, dado que los genomas procarióticos son más diversos de lo que se pensaba originalmente, es necesario secuenciar múltiples cepas en una especie en lugar de solo unas pocas. [19] E. coli fue un ejemplo de por qué esto es importante, con genes que codifican factores de virulencia en dos cepas de la especie que difieren en al menos un treinta por ciento. [19] Este conocimiento, junto con un estudio más exhaustivo de la ganancia, pérdida y cambio del genoma, está brindando a los investigadores información valiosa sobre cómo los patógenos interactúan en los entornos del huésped y cómo pueden infectarlos y causar enfermedades. [19] [13]

Bioinformática de patógenos

Con esta gran afluencia de nueva información, ha surgido una mayor demanda de bioinformática para que los científicos puedan analizar adecuadamente los nuevos datos. En respuesta, se han desarrollado software y otras herramientas para este propósito. [10] [20] Además, a partir de 2008, la cantidad de secuencias almacenadas se duplicaba cada 18 meses, lo que hacía urgente la necesidad de mejores formas de organizar los datos y ayudar a la investigación. [21] En respuesta, se han creado muchas bases de datos y otros recursos de acceso público, incluido el programa de detección de patógenos NCBI, el Centro de integración de recursos de Pathosystems (PATRIC), [22] Pathogenwatch, [23] la base de datos de factores de virulencia (VFDB) de patógenos. bacterias, [24] [3] [21] la base de datos Victors de factores de virulencia en patógenos humanos y animales. [25] Hasta 2022, los patógenos más secuenciados son Salmonella enterica y E. coli - Shigella. [10] Se han revisado exhaustivamente las tecnologías de secuenciación, las herramientas bioinformáticas, las bases de datos, las estadísticas relacionadas con los genomas de patógenos y las aplicaciones en medicina forense, epidemiología, práctica clínica y seguridad alimentaria. [10]

Análisis de microbios

Los patógenos pueden ser procarióticos ( arqueas o bacterias ), eucariotas unicelulares o virus . Los genomas procarióticos normalmente han sido más fáciles de secuenciar debido al tamaño del genoma más pequeño en comparación con Eukarya. Debido a esto, existe un sesgo al informar el comportamiento de las bacterias patógenas . Independientemente de este sesgo en la presentación de informes, muchos de los eventos genómicos dinámicos son similares en todos los tipos de organismos patógenos. La evolución genómica se produce mediante la ganancia y la pérdida de genes y el reordenamiento del genoma, y ​​estos "eventos" se observan en múltiples genomas de patógenos, y algunos patógenos bacterianos experimentan los tres. [13] Sin embargo , la patogenómica no se centra exclusivamente en comprender las interacciones patógeno-huésped . La comprensión del comportamiento individual o cooperativo de los patógenos proporciona conocimiento sobre el desarrollo o la herencia de los factores de virulencia de los patógenos. [13] A través de una comprensión más profunda de las pequeñas subunidades que causan la infección, puede ser posible desarrollar nuevas terapias que sean eficientes y rentables. [26]

Causa y análisis de la diversidad genómica.

Se necesitan genomas dinámicos con alta plasticidad para permitir que los patógenos, especialmente las bacterias, sobrevivan en entornos cambiantes. [19] Con la ayuda de métodos de secuenciación de alto rendimiento y tecnologías in silico , es posible detectar, comparar y catalogar muchos de estos eventos genómicos dinámicos. La diversidad genómica es importante al detectar y tratar un patógeno, ya que estos eventos pueden cambiar la función y estructura del patógeno. [27] [28] Existe la necesidad de analizar más de una única secuencia del genoma de una especie patógena para comprender los mecanismos patógenos. La genómica comparada es una metodología que permite a los científicos comparar los genomas de diferentes especies y cepas. [29] Hay varios ejemplos de estudios genómicos comparativos exitosos, entre ellos el análisis de Listeria [30] y Escherichia coli . [31] Algunos estudios han intentado abordar la diferencia entre microbios patógenos y no patógenos . Sin embargo, esta investigación resulta difícil, ya que una sola especie bacteriana puede tener muchas cepas y el contenido genómico de cada una de estas cepas varía. [31]

Dinámica evolutiva

Las diferentes cepas de microbios y el contenido genómico son causados ​​por diferentes fuerzas, incluidos tres eventos evolutivos específicos que tienen un impacto en la resistencia de los patógenos y su capacidad para causar enfermedades: ganancia de genes, pérdida de genes y reordenamiento del genoma. [13]

Pérdida de genes y decadencia del genoma.

La pérdida de genes ocurre cuando se eliminan genes. La razón por la que esto ocurre aún no se comprende completamente, [32] aunque lo más probable es que implique la adaptación a un nuevo entorno o nicho ecológico. [33] [34] Algunos investigadores creen que la pérdida de genes en realidad puede aumentar la aptitud y la supervivencia entre los patógenos. [32] En un nuevo entorno, algunos genes pueden volverse innecesarios para la supervivencia, por lo que eventualmente se "permiten" mutaciones en esos genes hasta que se convierten en " pseudogenes " inactivos. [33] Estos pseudogenes se observan en organismos como Shigella flexneri , Salmonella enterica , [35] y Yersinia pestis . [33] Con el tiempo, los pseudogenes se eliminan y los organismos se vuelven completamente dependientes de su huésped como endosimbiontes o patógenos intracelulares obligados , como se observa en Buchnera , Myobacterium leprae y Chlamydia trachomatis . [33] Estos genes eliminados también se denominan genes antivirulencia (AVG), ya que se cree que pueden haber impedido que el organismo se volviera patógeno. [33] Para ser más virulento, infectar a un huésped y permanecer vivo, el patógeno tuvo que deshacerse de esos AVG. [33] El proceso inverso también puede ocurrir, como se observó durante el análisis de cepas de Listeria , que mostró que un tamaño reducido del genoma condujo a una cepa de Listeria no patógena a partir de una cepa patógena. [30] Se han desarrollado sistemas para detectar estos pseudogenes/AVG en una secuencia del genoma. [8]

Resumen de eventos de genómica dinámica.
Ganancia y duplicación de genes.

Se cree que una de las fuerzas clave que impulsa la ganancia de genes es la transferencia horizontal (lateral) de genes (LGT). [36] Es de particular interés en estudios microbianos porque estos elementos genéticos móviles pueden introducir factores de virulencia en un nuevo genoma. [37] Un estudio comparativo realizado por Gill et al. en 2005 postuló que LGT puede haber sido la causa de las variaciones de patógenos entre Staphylococcus epidermidis y Staphylococcus aureus . [38] Sin embargo, todavía existe escepticismo sobre la frecuencia de LGT, su identificación y su impacto. [39] Se han utilizado metodologías nuevas y mejoradas, especialmente en el estudio de la filogenética , para validar la presencia y el efecto de LGT. [40] Los eventos de ganancia y duplicación de genes se equilibran con la pérdida de genes, de modo que a pesar de su naturaleza dinámica, el genoma de una especie bacteriana permanece aproximadamente del mismo tamaño. [41]

Reordenamiento del genoma

Las secuencias de inserción genética móviles pueden desempeñar un papel en las actividades de reordenamiento del genoma. [42] Se ha descubierto que los patógenos que no viven en un ambiente aislado contienen una gran cantidad de elementos de secuencia de inserción y varios segmentos repetitivos de ADN. [19] Se cree que la combinación de estos dos elementos genéticos ayuda a mediar la recombinación homóloga . Hay patógenos, como Burkholderia mallei , [43] y Burkholderia pseudomallei [44] que han demostrado exhibir reordenamientos en todo el genoma debido a secuencias de inserción y segmentos de ADN repetitivos. [19] En este momento, ningún estudio demuestra que eventos de reordenamiento de todo el genoma den lugar directamente a un comportamiento patógeno en un microbio. Esto no significa que no sea posible. Sin embargo, los reordenamientos de todo el genoma contribuyen a la plasticidad del genoma bacteriano, lo que puede preparar las condiciones para que otros factores introduzcan o pierdan factores de virulencia. [19]

Polimorfismos de un sólo nucleótido

Los polimorfismos de un solo nucleótido , o SNP, permiten una amplia gama de variaciones genéticas entre humanos y patógenos. Permiten a los investigadores estimar una variedad de factores: los efectos de las toxinas ambientales, cómo los diferentes métodos de tratamiento afectan al cuerpo y qué causa la predisposición de una persona a las enfermedades. [45] Los SNP desempeñan un papel clave en la comprensión de cómo y por qué ocurren las mutaciones. Los SNP también permiten a los científicos mapear genomas y analizar información genética. [45]

Genomas pan y central.

Descripción general del pangenoma

Descripción general del pangenoma La definición más reciente de especie bacteriana proviene de la era pregenómica. En 1987, se propuso que las cepas bacterianas que mostraban >70% de reasociación ADN·ADN y compartían rasgos fenotípicos característicos debían considerarse cepas de la misma especie. [46] La diversidad dentro de los genomas de los patógenos hace que sea difícil identificar el número total de genes que están asociados dentro de todas las cepas de una especie de patógeno. [46] Se ha pensado que el número total de genes asociados con una sola especie patógena puede ser ilimitado, [46] aunque algunos grupos están intentando derivar un valor más empírico. [47] Por esta razón, fue necesario introducir el concepto de pangenomas y genomas centrales. [48] ​​La literatura sobre pangenomas y genoma central también tiende a tener un sesgo hacia la presentación de informes sobre organismos patógenos procarióticos. Es posible que sea necesario tener precaución al ampliar la definición de pangenoma o genoma central a otros organismos patógenos porque no existe evidencia formal de las propiedades de estos pangenomas. [ cita necesaria ]

Un genoma central es el conjunto de genes que se encuentran en todas las cepas de una especie patógena. [46] Un pangenoma es el acervo genético completo de esa especie patógena e incluye genes que no son compartidos por todas las cepas. [46] Los pangenomas pueden ser abiertos o cerrados dependiendo de si el análisis comparativo de múltiples cepas no revela genes nuevos (cerrados) o muchos genes nuevos (abiertos) en comparación con el genoma central de esa especie patógena. [13] En el pangenoma abierto, los genes pueden caracterizarse además como prescindibles o específicos de cepa. Los genes prescindibles son aquellos que se encuentran en más de una cepa, pero no en todas las cepas, de una especie patógena. [48] ​​Los genes específicos de cepa son aquellos que se encuentran solo en una cepa de una especie patógena. [48] ​​Las diferencias en los pangenomas son reflejos del estilo de vida del organismo. Por ejemplo, Streptococcus agalactiae , que existe en diversos nichos biológicos, tiene un pangenoma más amplio en comparación con el Bacillus anthracis, más aislado ambientalmente . [19] También se están utilizando enfoques de genómica comparada para comprender más sobre el pangenoma. [49] Descubrimientos recientes muestran que el número de nuevas especies continúa creciendo con un estimado de 10 31 bacteriófagos en el planeta y esos bacteriófagos infectan a otros 10 24 por segundo, el flujo continuo de material genético que se intercambia es difícil de imaginar. [46]

Factores virulentos

Múltiples elementos genéticos de patógenos que afectan al ser humano contribuyen a la transferencia de factores de virulencia: plásmidos , islas de patogenicidad , profagos , bacteriófagos, transposones y elementos integrativos y conjugativos. [13] [50] Las islas de patogenicidad y su detección son el foco de varios esfuerzos bioinformáticos involucrados en patogenómica. [51] [52] Es una creencia común que las "cepas bacterianas ambientales" carecen de la capacidad de dañar o causar daño a los humanos. Sin embargo, estudios recientes muestran que las bacterias de los ambientes acuáticos han adquirido cepas patógenas a través de la evolución. Esto permite que las bacterias tengan una gama más amplia de rasgos genéticos y pueden causar una amenaza potencial para los humanos, que tienen más resistencia a los antibióticos. [50]

Interacciones microbio-microbio

Biopelícula de Staphylococcus aureus

Las interacciones microbio-huésped tienden a eclipsar la consideración de las interacciones microbio-microbio. Sin embargo, las interacciones microbio-microbio pueden provocar estados crónicos de enfermedad que son difíciles de comprender y tratar. [9]

Biopelículas

Las biopelículas son un ejemplo de interacciones microbio-microbio y se cree que están asociadas con hasta el 80% de las infecciones humanas. [53] Recientemente se ha demostrado que existen genes específicos y proteínas de la superficie celular implicados en la formación de biopelículas. [54] Estos genes y también las proteínas de superficie pueden caracterizarse mediante métodos in silico para formar un perfil de expresión de bacterias que interactúan con biopelículas. [9] Este perfil de expresión se puede utilizar en análisis posteriores de otros microbios para predecir el comportamiento de los microbios de biopelículas o para comprender cómo desmantelar la formación de biopelículas. [9]

Análisis de microbios huéspedes.

Los patógenos tienen la capacidad de adaptarse y manipular las células huésped, aprovechando al máximo los procesos y mecanismos celulares de una célula huésped. [9]

Los huéspedes pueden influir en un microbio para que se adapte a su nuevo entorno o aprenda a evadirlo. Una comprensión de estos comportamientos proporcionará información beneficiosa para posibles terapias. El esquema más detallado de las iniciativas de interacción huésped-microbio se describe en la Agenda Europea de Investigación sobre Patogenómica. [9] Su informe destaca las siguientes características:

Resumen de los objetivos del proyecto de microbio huésped en la Agenda Europea de Investigación sobre Patogenómica [9]

Se ha anunciado que la comunidad diversa dentro del intestino es vital para la salud humana. Hay varios proyectos en marcha para comprender mejor los ecosistemas del intestino. [58] La secuencia de la cepa SE11 de Escherichia coli comensal , por ejemplo, ya se ha determinado a partir de la materia fecal de un ser humano sano y promete ser el primero de muchos estudios. [59] A través del análisis genómico y también del posterior análisis de proteínas, se investigará una mejor comprensión de las propiedades beneficiosas de la flora comensal con la esperanza de comprender cómo construir una mejor terapia. [60]

Perspectiva eco-evo

La perspectiva "eco-evo" sobre las interacciones patógeno-huésped enfatiza las influencias de la ecología y el medio ambiente en la evolución de los patógenos. [13] Los factores genómicos dinámicos, como la pérdida de genes, la ganancia de genes y el reordenamiento del genoma, están fuertemente influenciados por cambios en el nicho ecológico donde reside una cepa microbiana particular. Los microbios pueden pasar de ser patógenos a no patógenos debido a los entornos cambiantes. [30] Esto se demostró durante los estudios de la plaga, Yersinia pestis , que aparentemente evolucionó de un patógeno gastrointestinal leve a un microbio altamente patógeno a través de eventos genómicos dinámicos. [61] Para que se produzca la colonización, debe haber cambios en la composición bioquímica para ayudar a la supervivencia en una variedad de entornos. Lo más probable es que esto se deba a un mecanismo que permite a la célula detectar cambios en el entorno, influyendo así en el cambio en la expresión genética. [62] Comprender cómo se producen estos cambios de cepa de ser poco patógenos o no patógenos a altamente patógenos y viceversa puede ayudar a desarrollar nuevas terapias para las infecciones microbianas. [13]

Aplicaciones

Bebé recibiendo vacunas

La salud humana ha mejorado enormemente y la tasa de mortalidad ha disminuido sustancialmente desde la Segunda Guerra Mundial debido a la mejora de la higiene debido a los cambios en las regulaciones de salud pública, así como a la mayor disponibilidad de vacunas y antibióticos. [63] La patogenómica permitirá a los científicos ampliar lo que saben sobre los microbios patógenos y no patógenos, permitiendo así vacunas nuevas y mejoradas. [63] La patogenómica también tiene implicaciones más amplias, incluida la prevención del bioterrorismo. [63]

Vacunología inversa

La vacunación inversa es relativamente nueva. Si bien aún se realizan investigaciones, se han producido avances con patógenos como el estreptococo y la meningitis . [64] Los métodos de producción de vacunas, como los bioquímicos y serológicos, son laboriosos y poco fiables. Requieren que los patógenos estén in vitro para ser eficaces. [65] Los nuevos avances en el desarrollo genómico ayudan a predecir casi todas las variaciones de patógenos, lo que supone avances para las vacunas. [65] Se están desarrollando vacunas a base de proteínas para combatir patógenos resistentes como Staphylococcus y Chlamydia . [64]

Contrarrestando el bioterrorismo

En 2005 se completó la secuencia de la gripe española de 1918. Acompañado de un análisis filogenético , fue posible proporcionar una descripción detallada de la evolución y el comportamiento del virus, en particular de su adaptación a los humanos. [66] Tras la secuenciación de la gripe española, el patógeno también fue reconstruido. Cuando se insertó en ratones, el patógeno resultó ser increíblemente mortal. [67] [12] Los ataques con ántrax de 2001 arrojan luz sobre la posibilidad de que el bioterrorismo sea una amenaza más real que imaginada. El bioterrorismo se anticipó en la guerra de Irak, cuando los soldados fueron vacunados contra un ataque de viruela . [68] Utilizando tecnologías y conocimientos adquiridos a partir de la reconstrucción de la gripe española, puede ser posible prevenir futuros brotes mortales de enfermedades sembradas. Sin embargo, existe una fuerte preocupación ética sobre si la resurrección de virus antiguos es necesaria y si hace más daño que bien. [12] [69] La mejor vía para contrarrestar tales amenazas es coordinar con organizaciones que proporcionan inmunizaciones. Una mayor concienciación y participación disminuiría en gran medida la eficacia de una posible epidemia. Un complemento a esta medida sería monitorear los reservorios naturales de agua como base para prevenir un ataque o brote. En general, la comunicación entre laboratorios y grandes organizaciones, como la Red Global de Alerta y Respuesta a Brotes (GOARN), puede conducir a la detección temprana y prevenir brotes. [63]

Ver también

Referencias

  1. ^ Sharma AK, Dhasmana N, Dubey N, Kumar N, Gangwal A, Gupta M, Singh Y (marzo de 2017). "Factores de virulencia bacteriana: secretados para la supervivencia". Revista India de Microbiología . 57 (1): 1–10. doi :10.1007/s12088-016-0625-1. PMC  5243249 . PMID  28148975.
  2. ^ "Cómo los patógenos causan enfermedades | Microbiología". cursos.lumenlearning.com . Consultado el 4 de noviembre de 2019 .
  3. ^ ab Yang J, Chen L, Sun L, Yu J, Jin Q (enero de 2008). "Lanzamiento de VFDB 2008: un recurso web mejorado para patogenómica comparativa". Investigación de ácidos nucleicos . 36 (Problema de base de datos): D539-42. doi : 10.1093/nar/gkm951. PMC 2238871 . PMID  17984080. 
  4. ^ Gwinn M, MacCannell D, Armstrong GL (marzo de 2019). "Secuenciación de patógenos infecciosos de próxima generación". JAMA . 321 (9): 893–894. doi :10.1001/jama.2018.21669. PMC 6682455 . PMID  30763433. 
  5. ^ Amenazas, Foro sobre microbios del Instituto de Medicina (EE. UU.) (2013). Descripción general del taller. Prensa de Academias Nacionales (EE.UU.) . Consultado el 8 de noviembre de 2019 .
  6. ^ Ekundayo TC, Okoh AI (2018). "Plesiomonas shigelloides que los enfoques experimentales tradicionales consideraron no concluyentes". Fronteras en Microbiología . 9 : 3077. doi : 10.3389/fmicb.2018.03077 . PMC 6309461 . PMID  30627119. 
  7. ^ Amenazas, Foro sobre microbios del Instituto de Medicina (EE. UU.) (2013). Descripción general del taller. Prensa de Academias Nacionales (EE.UU.) . Consultado el 8 de noviembre de 2019 .
  8. ^ abc Lynch T, Petkau A, Knox N, Graham M, Van Domselaar G (octubre de 2016). "Introducción a la genómica bacteriana de enfermedades infecciosas". Reseñas de microbiología clínica . 29 (4): 881–913. doi :10.1128/CMR.00001-16. PMC 5010755 . PMID  28590251. 
  9. ^ abcdefghijk Demuth A, Aharonowitz Y, Bachmann TT, Blum-Oehler G, Buchrieser C, Covacci A, et al. (mayo de 2008). "Patogenómica: una agenda europea de investigación actualizada". Infección, genética y evolución . 8 (3): 386–93. doi :10.1016/j.meegid.2008.01.005. hdl : 10033/30395 . PMID  18321793.
  10. ^ abcd Amoutzias, Grigorios D.; Nikolaidis, Marios; Hesketh, Andrew (17 de mayo de 2022). "Los logros notables y las perspectivas de la genómica de patógenos bacterianos". Microorganismos . 10 (5): 1040. doi : 10.3390/microorganismos10051040 . ISSN  2076-2607. PMC 9148168 . PMID  35630482. 
  11. ^ Vinatzer BA, Heath LS, Almohri HM, Stulberg MJ, Lowe C, Li S (15 de mayo de 2019). "Desafíos de ciberbioseguridad de las bases de datos de genomas de patógenos". Fronteras en Bioingeniería y Biotecnología . 7 : 106. doi : 10.3389/fbioe.2019.00106 . PMC 6529814 . PMID  31157218. 
  12. ^ abc Kaiser J (octubre de 2005). "Virología. El virus de la influenza resucitado revela los secretos de la mortal pandemia de 1918". Ciencia . 310 (5745): 28–9. doi : 10.1126/ciencia.310.5745.28 . PMID  16210501. S2CID  26252589.
  13. ^ abcdefghi Pallen MJ, Wren BW (octubre de 2007). "Patogenómica bacteriana". Naturaleza . 449 (7164): 835–42. Código Bib :2007Natur.449..835P. doi : 10.1038/naturaleza06248. PMID  17943120. S2CID  4313623.
  14. ^ ab Brownlee GG (19 de agosto de 2015). "Frederick Sanger CBE CH OM. 13 de agosto de 1918 - 19 de noviembre de 2013". Memorias biográficas de miembros de la Royal Society . 61 : 437–466. doi : 10.1098/rsbm.2015.0013 .
  15. ^ abcd Willey JM (2020). Microbiología de Prescott . Nueva York, Nueva York: McGraw-Hill Education. págs. 431–432. ISBN 9781260211887. OCLC  1039422993.
  16. ^ "Cronología: Organismos cuyos genomas han sido secuenciados". Tu genoma . 19 de enero de 2015 . Consultado el 9 de noviembre de 2019 .
  17. ^ Fleischmann RD, Adams MD, White O, Clayton RA, Kirkness EF, Kerlavage AR, et al. (Julio de 1995). "Secuenciación aleatoria y ensamblaje del genoma completo de Haemophilus influenzae Rd". Ciencia . 269 ​​(5223): 496–512. Código Bib : 1995 Ciencia... 269.. 496F. doi : 10.1126/ciencia.7542800. PMID  7542800.
  18. ^ "Diferencias clave entre la secuenciación de próxima generación y la secuenciación de Sanger".
  19. ^ abcdefgh Fraser-Liggett CM (diciembre de 2005). "Conocimientos sobre biología y evolución a partir de la secuenciación del genoma microbiano". Investigación del genoma . 15 (12): 1603–10. doi : 10.1101/gr.3724205 . PMID  16339357.
  20. ^ Oakeson KF, Wagner JM, Mendenhall M, Rohrwasser A, Atkinson-Dunn R (septiembre de 2017). "Análisis bioinformáticos de datos de secuencia del genoma completo en un laboratorio de salud pública". Enfermedades infecciosas emergentes . 23 (9): 1441-1445. doi : 10.3201/eid2309.170416. PMC 5572866 . PMID  28820135. 
  21. ^ ab Torno W, Williams J, Mangan M, Karolchik D (2008). "Recursos de datos genómicos: desafíos y promesas". Educación en la Naturaleza . pag. 2.
  22. ^ Davis, James J.; Wattam, Alice R.; Aziz, Ramy K.; Brettin, Thomas; Mayordomo, Ralph; Mayordomo, Rory M.; Chlenski, Philippe; Conrado, Neal; Dickerman, Allan; Dietrich, Emily M.; Gabbard, Joseph L. (8 de enero de 2020). "El Centro de recursos de bioinformática PATRIC: ampliando las capacidades de análisis y datos". Investigación de ácidos nucleicos . 48 (D1): D606–D612. doi :10.1093/nar/gkz943. ISSN  1362-4962. PMC 7145515 . PMID  31667520. 
  23. ^ Argimón, Silvia; Yeats, Corin A.; Cabra, Richard J.; Abudahab, Khalil; Taylor, Benjamín; Underwood, Antonio; Sánchez-Busó, Leonor; Wong, Vanessa K.; Dyson, Zoe A.; Nair, Satheesh; Park, Se Eun (17 de mayo de 2021). "Un recurso global para predicciones genómicas de resistencia a los antimicrobianos y vigilancia de Salmonella Typhi en la vigilancia de patógenos". Comunicaciones de la naturaleza . 12 (1): 2879. doi : 10.1038/s41467-021-23091-2. ISSN  2041-1723. PMC 8128892 . PMID  34001879. 
  24. ^ "VFDB: factores de virulencia de patógenos bacterianos". www.mgc.ac.cn. ​Consultado el 8 de noviembre de 2019 .
  25. ^ Sayers, Samantha; Li, Li; Ong, Edison; Deng, Shunzhou; Fu, Guanghua; Lin, Yu; Yang, Brian; Zhang, Shelley; Fa, Zhenzong; Zhao, Bin; Xiang, Zuoshuang (8 de enero de 2019). "Vencedores: una base de conocimientos basada en la web sobre factores de virulencia en patógenos humanos y animales". Investigación de ácidos nucleicos . 47 (D1): D693–D700. doi : 10.1093/nar/gky999. ISSN  1362-4962. PMC 6324020 . PMID  30365026. 
  26. ^ Rappuoli R (marzo de 2001). "Vacunología inversa, un enfoque basado en el genoma para el desarrollo de vacunas". Vacuna . 19 (17–19): 2688–91. doi :10.1016/S0264-410X(00)00554-5. PMID  11257410.
  27. ^ "Flujo de genes | genética". Enciclopedia Británica . Consultado el 4 de noviembre de 2019 .
  28. ^ Griffiths AJ, Miller JH, Suzuki DT, Lewontin RC, Gelbart WM (2000). "Fuentes de variación". Introducción al análisis genético (7ª ed.). WH Freeman. ISBN 978-0-7167-3771-1.
  29. ^ "Hoja informativa sobre genómica comparada". Genoma.gov . Consultado el 13 de noviembre de 2019 .
  30. ^ abc Hain T, Chatterjee SS, Ghai R, Kuenne CT, Billion A, Steinweg C, et al. (noviembre de 2007). "Patogenómica de Listeria spp". Revista Internacional de Microbiología Médica . 297 (7–8): 541–57. doi :10.1016/j.ijmm.2007.03.016. PMID  17482873.
  31. ^ ab Perna NT, Plunkett G, Burland V, Mau B, Glasner JD, Rose DJ y otros. (Enero de 2001). "Secuencia del genoma de Escherichia coli enterohemorrágica O157: H7". Naturaleza . 409 (6819): 529–33. Código Bib :2001Natur.409..529P. doi : 10.1038/35054089 . PMID  11206551.
  32. ^ ab Koskiniemi S, Sun S, Berg OG, Andersson DI (junio de 2012). "Pérdida de genes impulsada por la selección en bacterias". PLOS Genética . 8 (6): e1002787. doi : 10.1371/journal.pgen.1002787 . PMC 3386194 . PMID  22761588. 
  33. ^ abcdef Bliven KA, Maurelli AT (diciembre de 2012). "Genes antivirulencia: conocimientos sobre la evolución de patógenos a través de la pérdida de genes". Infección e inmunidad . 80 (12): 4061–70. doi :10.1128/iai.00740-12. PMC 3497401 . PMID  23045475. 
  34. ^ Ward PN, Holden MT, Leigh JA, Lennard N, Bignell A, Barron A, et al. (Enero de 2009). "Evidencia de adaptación de nicho en el genoma del patógeno bovino Streptococcus uberis". Genómica BMC . 10 : 54. doi : 10.1186/1471-2164-10-54 . PMC 2657157 . PMID  19175920. 
  35. ^ Parkhill J, Dougan G, James KD, Thomson NR, Pickard D, Wain J, et al. (octubre de 2001). "Secuencia completa del genoma de Salmonella enterica serovar Typhi CT18 resistente a múltiples fármacos". Naturaleza . 413 (6858): 848–52. Código Bib :2001Natur.413..848P. doi : 10.1038/35101607 . PMID  11677608.
  36. ^ Boucher Y, Douady CJ, Papke RT, Walsh DA, Boudreau ME, Nesbø CL y col. (2003). "La transferencia lateral de genes y los orígenes de los grupos procarióticos". Revista Anual de Genética . 37 : 283–328. doi :10.1146/annurev.genet.37.050503.084247. PMID  14616063.
  37. ^ Lima WC, Paquola AC, Varani AM, Van Sluys MA, Menck CF (abril de 2008). "Islas genómicas transferidas lateralmente en Xanthomonadales relacionadas con patogenicidad y metabolismo primario". Cartas de microbiología FEMS . 281 (1): 87–97. doi : 10.1111/j.1574-6968.2008.01083.x . PMID  18318843.
  38. ^ Gill SR, Fouts DE, Archer GL, Mongodin EF, Deboy RT, Ravel J, et al. (Abril de 2005). "Conocimientos sobre la evolución de la virulencia y la resistencia a partir del análisis completo del genoma de una cepa temprana de Staphylococcus aureus resistente a la meticilina y una cepa de Staphylococcus epidermidis resistente a la meticilina productora de biopelículas". Revista de Bacteriología . 187 (7): 2426–38. doi :10.1128/JB.187.7.2426-2438.2005. PMC 1065214 . PMID  15774886. 
  39. ^ Bapteste E, Boucher Y (mayo de 2008). "La transferencia lateral de genes desafía los principios de la sistemática microbiana". Tendencias en Microbiología . 16 (5): 200–7. doi :10.1016/j.tim.2008.02.005. PMID  18420414.
  40. ^ Huang J, Gogarten JP (julio de 2006). "La transferencia horizontal de genes antiguos puede beneficiar la reconstrucción filogenética". Tendencias en Genética . 22 (7): 361–6. doi :10.1016/j.tig.2006.05.004. PMID  16730850.
  41. ^ Mira A, Ochman H, Moran NA (octubre de 2001). "Sesgo de eliminación y evolución de genomas bacterianos". Tendencias en Genética . 17 (10): 589–96. doi :10.1016/S0168-9525(01)02447-7. PMID  11585665.
  42. ^ Parkhill J , Wren BW, Thomson NR, Titball RW, Holden MT, Prentice MB y otros. (octubre de 2001). "Secuencia del genoma de Yersinia pestis, el agente causante de la peste". Naturaleza . 413 (6855): 523–7. Código Bib :2001Natur.413..523P. doi : 10.1038/35097083 . PMID  11586360.
  43. ^ Nierman WC, DeShazer D, Kim HS, Tettelin H, Nelson KE, Feldblyum T, et al. (Septiembre de 2004). "Flexibilidad estructural en el genoma de Burkholderia mallei". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 101 (39): 14246–51. Código bibliográfico : 2004PNAS..10114246N. doi : 10.1073/pnas.0403306101 . PMC 521142 . PMID  15377793. 
  44. ^ Holden MT, Titball RW, Peacock SJ, Cerdeño-Tárraga AM, Atkins T, Crossman LC, et al. (Septiembre de 2004). "Plasticidad genómica del agente causante de la melioidosis, Burkholderia pseudomallei". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 101 (39): 14240–5. doi : 10.1073/pnas.0403302101 . PMC 521101 . PMID  15377794. 
  45. ^ ab "¿Qué son los polimorfismos de un solo nucleótido (SNP)?". Referencia del hogar de genética . Consultado el 8 de noviembre de 2019 .
  46. ^ abcdef Tettelin H, Masignani V, Cieslewicz MJ, Donati C, Medini D, Ward NL, et al. (Septiembre de 2005). "Análisis del genoma de múltiples aislados patógenos de Streptococcus agalactiae: implicaciones para el" pangenoma" microbiano". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 102 (39): 13950–5. Código Bib : 2005PNAS..10213950T. doi : 10.1073/pnas.0506758102 . PMC 1216834 . PMID  16172379. 
  47. ^ Lapierre P, Gogarten JP (marzo de 2009). "Estimación del tamaño del pangenoma bacteriano". Tendencias en Genética . 25 (3): 107–10. doi :10.1016/j.tig.2008.12.004. PMID  19168257.
  48. ^ abc Medini D, Donati C, Tettelin H, Masignani V, Rappuoli R (diciembre de 2005). "El pangenoma microbiano". Opinión actual en genética y desarrollo . 15 (6): 589–94. doi :10.1016/j.gde.2005.09.006. PMID  16185861.
  49. ^ Tettelin H, Riley D, Cattuto C, Medini D (octubre de 2008). "Genómica comparada: el pangenoma bacteriano". Opinión actual en microbiología . 11 (5): 472–7. doi :10.1016/j.mib.2008.09.006. PMID  19086349.
  50. ^ ab Gennari M, Ghidini V, Caburlotto G, Lleo MM (diciembre de 2012). "Genes de virulencia e islas de patogenicidad en cepas ambientales de Vibrio no patógenas para los humanos". Ecología de microbiología FEMS . 82 (3): 563–73. doi : 10.1111/j.1574-6941.2012.01427.x . PMID  22676367.
  51. ^ Langille MG, Brinkman FS (marzo de 2009). "IslandViewer: una interfaz integrada para la identificación y visualización computacional de islas genómicas". Bioinformática . 25 (5): 664–5. doi : 10.1093/bioinformática/btp030. PMC 2647836 . PMID  19151094. 
  52. ^ Guy L (octubre de 2006). "Identificación y caracterización de patogenicidad y otras islas genómicas mediante análisis de composición de bases". Microbiología del futuro . 1 (3): 309–16. doi :10.2217/17460913.1.3.309. PMID  17661643.
  53. ^ "Investigación sobre biopelículas microbianas (PA-03-047)". NIH, Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre. 20 de diciembre de 2002.
  54. ^ Valle J, Vergara-Irigaray M, Merino N, Penadés JR, Lasa I (abril de 2007). "sigmaB regula la variación fenotípica de la biopelícula de Staphylococcus aureus mediada por IS256". Revista de Bacteriología . 189 (7): 2886–96. doi :10.1128/JB.01767-06. PMC 1855799 . PMID  17277051. 
  55. ^ Hogardt M, Hoboth C, Schmoldt S, Henke C, Bader L, Heesemann J (enero de 2007). "Adaptación específica de la etapa de aislados hipermutables de Pseudomonas aeruginosa durante la infección pulmonar crónica en pacientes con fibrosis quística". La revista de enfermedades infecciosas . 195 (1): 70–80. doi : 10.1086/509821 . PMID  17152010.
  56. ^ ab Cheng LW, Viala JP, Stuurman N, Wiedemann U, Vale RD, Portnoy DA (septiembre de 2005). "Uso de ARN de interferencia en células de Drosophila S2 para identificar vías del huésped que controlan la compartimentación de un patógeno intracelular". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 102 (38): 13646–51. Código bibliográfico : 2005PNAS..10213646C. doi : 10.1073/pnas.0506461102 . PMC 1224656 . PMID  16157870. 
  57. ^ Hattori M, Taylor TD (febrero de 2009). "El microbioma intestinal humano: una nueva frontera de la biología humana". Investigación del ADN . 16 (1): 1–12. doi :10.1093/dnares/dsn033. PMC 2646358 . PMID  19147530. 
  58. ^ Hooper LV, Gordon JI (mayo de 2001). "Relaciones comensales huésped-bacteria en el intestino". Ciencia . 292 (5519): 1115–8. Código Bib : 2001 Ciencia... 292.1115H. doi : 10.1126/ciencia.1058709. PMID  11352068. S2CID  44645045.
  59. ^ Oshima K, Toh H, Ogura Y, Sasamoto H, Morita H, Park SH, et al. (Diciembre de 2008). "Secuencia completa del genoma y análisis comparativo de la cepa SE11 comensal de Escherichia coli de tipo salvaje aislada de un adulto sano". Investigación del ADN . 15 (6): 375–86. doi :10.1093/dnares/dsn026. PMC 2608844 . PMID  18931093. 
  60. ^ Zoetendal EG, Rajilic-Stojanovic M, de Vos WM (noviembre de 2008). "Análisis de funcionalidad y diversidad de alto rendimiento de la microbiota del tracto gastrointestinal". Tripa . 57 (11): 1605–15. doi :10.1136/gut.2007.133603. PMID  18941009. S2CID  34347318.
  61. ^ Achtman M, Morelli G, Zhu P, Wirth T, Diehl I, Kusecek B, et al. (Diciembre de 2004). "Microevolución e historia del bacilo de la peste, Yersinia pestis". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 101 (51): 17837–42. Código bibliográfico : 2004PNAS..10117837A. doi : 10.1073/pnas.0408026101 . PMC 535704 . PMID  15598742. 
  62. ^ Oyston PC, Dorrell N, Williams K, Li SR, Green M, Titball RW, Wren BW (junio de 2000). "El regulador de respuesta PhoP es importante para la supervivencia en condiciones de virulencia y estrés inducido por macrófagos en Yersinia pestis". Infección e inmunidad . 68 (6): 3419–25. doi :10.1128/IAI.68.6.3419-3425.2000. PMC 97616 . PMID  10816493. 
  63. ^ abcd Pompe S, Simon J, Wiedemann PM, Tannert C (julio de 2005). "Tendencias futuras y desafíos en patogenómica. Un estudio de prospectiva". Informes EMBO . 6 (7): 600–5. doi :10.1038/sj.embor.7400472. PMC 1369123 . PMID  15995675. 
  64. ^ ab Sette A, Rappuoli R (octubre de 2010). "Vacunología inversa: desarrollo de vacunas en la era de la genómica". Inmunidad . 33 (4): 530–41. doi :10.1016/j.immuni.2010.09.017. PMC 3320742 . PMID  21029963. 
  65. ^ ab Rappuoli R (octubre de 2000). "Vacunología inversa". Opinión actual en microbiología . 3 (5): 445–50. doi :10.1016/S1369-5274(00)00119-3. PMID  11050440.
  66. ^ Taubenberger JK, Reid AH, Lourens RM, Wang R, Jin G, Fanning TG (octubre de 2005). "Caracterización de los genes de la polimerasa del virus de la influenza de 1918". Naturaleza . 437 (7060): 889–93. Código Bib :2005Natur.437..889T. doi : 10.1038/naturaleza04230 . PMID  16208372. S2CID  4405787.
  67. ^ Tumpey TM, Basler CF, Aguilar PV, Zeng H, Solórzano A, Swayne DE, et al. (octubre de 2005). "Caracterización del virus de la pandemia de gripe española de 1918 reconstruido". Ciencia . 310 (5745): 77–80. Código Bib : 2005 Ciencia... 310... 77T. CiteSeerX 10.1.1.418.9059 . doi : 10.1126/ciencia.1119392. PMID  16210530. S2CID  14773861. 
  68. ^ "Proyecto Terrorismo)". Centro de Información de Defensa. 20 de diciembre de 2002.
  69. ^ van Aken J (enero de 2007). "Ética de la reconstrucción de la gripe española: ¿es prudente resucitar un virus mortal?". Herencia . 98 (1): 1–2. doi :10.1038/sj.hdy.6800911. PMID  17035950. S2CID  32686445.