EVOLUCIÓN Y VARIABILIDAD DE Yersinia pestis

Presentación del tema: "EVOLUCIÓN Y VARIABILIDAD DE Yersinia pestis"— Transcripción de la presentación:

1 EVOLUCIÓN Y VARIABILIDAD DE Yersinia pestis
Laura Álvarez Mendoza Irene del Olmo Lianes Álvaro de Pablos Marciel Patricia Martín Corpas

2 Biotipos de Yersinia pestis
ORIGEN Antiqua PIOJOS PULGAS RIBOTIPOS (ANTIQA, MEDIEVALIS, ORIENTALIS) Medievalis Biotipos de Yersinia pestis Orientalis

3 SIMILITUDES Y DIFERENCIAS
Supervivencia y colonización de artrópodos (toxinas insecticidas) Factores de virulencia en humanos (gen pla es único de Yersinia pestis)

4 SIMILITUDES Y DIFERENCIAS
Delecciones Inversiones Mutaciones puntuales Pérdida de alrededor de 300 genes Inactivación de unos 200 genes Adquisición de muchas secuencias de inserción (IS) Hasta un 13% de genes perdidos

5 MATERIALES MUESTRAS: Dientes Poblaciones vivas Genomas conocidos
Colonias de bacterias

6 MÉTODOS DNA glicosilasa Extracción de ADN Eliminación de residuos
Endonucleasa Análisis de secuencias Secuenciación (Illumina) Amplificación Árboles filogenéticos (programa MEGA) Árboles de Máxima Parsimonia

7 Aislamiento del DNA (proteinasa K y fenol)
Otros métodos Colonia de la cepa CO92 Cultivo en caldo BAB Aislamiento del DNA (proteinasa K y fenol) PCR Secuenciación “PCR suicida”

8 PCR Técnica de amplificación del ADN Se deben añadir unos cebadores
La PCR consta de tres pasos: Desnaturalización del ADN Alineamiento de los cebadores Extensión para la síntesis de ADN Ventajas: Generación de muchas copias Inconvenientes: Estandarizar técnica (mucho tiempo y coste) Riesgo de contaminación cruzada

9 RIBOTIPADO Estudio de hibridación de sondas de rRNA (16S y 23S)
Los pasos llevados a cabo son: Extracción del ADN Digestión mediante enzimas de restricción Electroforesis en gel de agarosa Hibridación Análisis de las bandas Esta técnica es compleja, larga y tediosa Uso de programas como Riboprinter

10 SNPs Polimorfismo de nucleótido único
Ligados a estudios de diversidad genética Uso de cebadores específicos Alternativa a los microsatélites Ventajas: Fáciles de utilizar Inconvenientes: Menos información que los microsatélites Generación mediante diversos métodos

11 ORIGEN Y EXPANSIÓN ?

12 ORIGEN Y EXPANSIÓN

13 ORIGEN Y EXPANSIÓN

14 BIOTIPOS Antiqua 1ª Pandemia Medievalis 2ª Pandemia
Orientalis ª Pandemia

15 RIBOTIPOS ? Antiqua Ribotipo O Medievalis Ribotipo O
Orientalis Ribotipo B ?

16 MADAGASCAR, EJEMPLO DE MICROEVOLUCIÓN
Ribotipo B, luego R, Q y T Reorganización cromosómica Ribotipos Q y R: desplazamiento de B

17 VIRULENCIA Y TRANSMISIÓN
Reorganización cromosómica.

18 VIRULENCIA Y TRANSMISIÓN
Muerte Negra Mortalidad, distribución, diversidad

19 CONCLUSIONES Aumento de la virulencia debido a la pérdida de genes y ganancia plásmidos. Se han utilizado diversos métodos y su fiabilidad varía, por lo que los resultados finales son diferentes, lo que lleva a controversia. Parece claro que el origen de la peste se sitúa en Asia y se distribuiría por Europa y África. Las cepas europeas habrían vuelto a Asia dando lugar a la tercera pandemia. Las diferencias genéticas entre cepas radican principalmente en el tipo de organización cromosómica presente en cada una de ellas. Yersinia pestis es un microorganismo genéticamente plástico, dada su rápida evolución y distribución. A pesar de los numerosos estudios realizados, existen teorías contradictorias acerca del origen, expansión y virulencia, entre otros aspectos, de la peste.

20 BIBLIOGRAFÍA Bos, K. I., Schuenemann, V. J., Golding, G. B., Burbano, H. A., Waglechner, N., Coombes, B. K., ... & Wood, J A draft genome of Yersinia pestis from victims of the Black Death. Nature, 478(7370), Bos, K. I., Herbig, A., Sahl, J., Waglechner, N., Fourment, M., Forrest, S. A., ... & Golding, G. B Eighteenth century Yersinia pestis genomes reveal the long-term persistence of an historical plague focus. Elife, 5, e12994. Chen et al Genomic characterization of the Yersinia genus. Genome Biology 11: 1-18 Cuenca, F. F., Cerero, L. L., & Hernández, Á. P Técnicas de tipificación molecular para la vigilancia y control de la infección. Enfermedades Infecciosas y Microbiología Clínica, 31, David M. Wagner et al Yersinia pestis and the Plague of Justinian 541–543 AD: a genomic analysis. Lancet Infection Disease 14: Díaz, A. S., Rentería, L. F., Cortez, J. A., & Palacios, E. S. PCR: reacción en cadena de la polimerasa. Herramientas moleculares aplicadas en ecología: aspectos teóricos y prácticos, 53. Drancourt, M. Raoult, D Molecular insights into the history of plague. Microbes and Infection 4:105–109. Drancourt, M Plague in the genomic area. Clinical Microbiology and Infection 18: 224–230. Flavie Pouillot, Corinne Fayolle, and Elisabeth Carniel Characterization of Chromosomal Regions Conserved in Yersinia pseudotuberculosis and Lost by Yersinia pestis. Infection and Inmunity 76(10): 4592–4599 Guiyoule, A. et al Recent Emergence of New Variants of Yersinia pestis in Madagascar. Journal Of Clinical Microbiology 35 (11): 2826–2833.

21 BIBLIOGRAFÍA Morelli, G. et al Phylogenetic diversity and historical patterns of pandemic spread of Yersinia pestis. Nature Genetics 42(12): 1140–1143. Parkhill, J., Wren, B. W., Thomson, N. R., Titball, R. W., Holden, M. T. G., Prentice, M. B., ... & Baker, S Genome sequence of Yersinia pestis, the causative agent of plague. Nature, 413(6855), Patrick S. G. Chain et al Complete Genome Sequence of Yersinia pestis Strains Antiqua and Nepal516: Evidence of Gene Reduction in an Emerging Pathogen. Journal of Bacteriology 188(12): 4453–4463. Ran Duan et al Homology Analysis of Pathogenic Yersinia Species Yersinia enterocolitica, Yersinia pseudotuberculosis, and Yersinia pestis Based on Multilocus Sequence Typing. Journal of Clinical Microbiology 52(1): 20–29 Rasmussen, S., Allentoft, M. E., Nielsen, K., Orlando, L., Sikora, M., Sjögren, K. G., ... & Nielsen, H. B Early divergent strains of Yersinia pestis in Eurasia 5,000 years ago. Cell, 163(3), Spyrou, M. A., Tukhbatova, R. I., Feldman, M., Drath, J., Kacki, S., de Heredia, J. B., ... & Gazimzyanov, I. R Historical Y. pestis Genomes Reveal the European Black Death as the Source of Ancient and Modern Plague Pandemics. Cell Host & Microbe, 19(6), Verena J. Schuenemann et al Targeted enrichment of ancient pathogens yielding the pPCP1 plasmid of Yersinia pestis from victims of the Black Death. Proceedings of the National Academy of Sciences 108(38):