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TASSONOMIA DEI MICOBATTERI

TASSONOMIA DEI MICOBATTERI. classificazione. regno: Bacteria tipo: Actinobacteria classe: Actibobacteridae ordine: Actinomycetales famiglia: Corynebacteriaceae - genere: Mycobacterium. i complessi. M. tuberculosis complex M. avium complex M. terrae complex

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TASSONOMIA DEI MICOBATTERI

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Presentation Transcript

  1. TASSONOMIA DEI MICOBATTERI

  2. classificazione • regno: Bacteria • tipo: Actinobacteria • classe: Actibobacteridae • ordine: Actinomycetales • famiglia: Corynebacteriaceae - genere: Mycobacterium

  3. i complessi • M. tuberculosis complex • M. avium complex • M. terrae complex • M. fortuitum complex

  4. la classificazione basata sul fenotipo • micobatteri a crescita lenta • fotocromogeni • scotocromogeni • non cromogeni • micobatteri a crescita rapida • fotocromogeni • scotocromogeni • non cromogeni

  5. la classificazione basata sul genotipo • geni altamente conservati • gene codificante per il 16S rRNA • gene codificante per il 23S rRNA • spaziatore trascritto, fra 16S e 23S • gene codificante per la proteina da shock termico, da 65 kD (hsp65) • gene codificante per la superossido dismutasi • gene codificante per l’intein gyrA

  6. il 16S rRNA

  7. l’elica 18 del 16S rRNA M. tuberculosis 5’ CCA TCG ACG AAG GTC CGG GTT CTC TCG GAT TGA CGG TAG GTG GAG AAG AAG CAC

  8. l’elica 18 del 16S rRNA M. tuberculosis 5’ CCA TCG ACG AAG GTC CGG GTT CTC TCG GAT TGA CGG TAG GTG GAG AAG AAG CAC M. celatum 5’ CCA TCG ACG AAG CTG CCG GTT TTC CGG TGG TGA CGG TAG GTG GAG AAG AAG CAC

  9. l’elica 18 del 16S rRNA M. tuberculosis 5’ CCA TCG ACG AAG GTC CGG GTT CTC TCG GAT TGA CGG TAG GTG GAG AAG AAG CAC M. celatum 5’ CCA TCG ACG AAG CTG CCG GTT TTC CGG TGG TGA CGG TAG GTG GAG AAG AAG CAC M. chelonae 5’ GTA GGG ACG AAG CGA AGG TGA CGG TAC CTA CAG AAG AAGGAC CGG CCA ACT ACG M. fortuitum 5’ GTA CCGACG AAG CGT AGG TGA CGG TACGTA CAG AAG AAGGAC CGG CCA ACT ACG

  10. l’elica 18 del 16S rRNA M. tuberculosis 5’ CCA TCG ACG AAG GTC CGG GTT CTC TCG GAT TGA CGG TAG GTG GAG AAG AAG CAC M. celatum 5’ CCA TCG ACG AAG CTG CCG GTT TTC CGG TGG TGA CGG TAG GTG GAG AAG AAG CAC M. chelonae 5’ GTA GGG ACG AAG CGA AGG TGA CGG TAC CTA CAG AAG AAGGAC CGG CCA ACT ACG M. fortuitum 5’ GTA CCGACG AAG CGT AGG TGA CGG TACGTA CAG AAG AAGGAC CGG CCA ACT ACG M. genavense 5’ GCA GGGACG AAG CGC AAG TGA CGG TAC CTG CAGAAG AAG CAC CGG CCA ACT ACG M. lentiflavum 5’ GCA GGGACG AAG CGC AAG TGA CGG TAC CTG CAGAAG AAG CAC CGG CCA ACT ACG

  11. l’elica 18 del 16S rRNA M. tuberculosis 5’ CCA TCG ACG AAG GTC CGG GTT CTC TCG GAT TGA CGG TAG GTG GAG AAG AAG CAC M. celatum 5’ CCA TCG ACG AAG CTG CCG GTT TTC CGG TGG TGA CGG TAG GTG GAG AAG AAG CAC M. chelonae 5’ GTA GGG ACG AAG CGA AGG TGA CGG TAC CTA CAG AAG AAGGAC CGG CCA ACT ACG M. fortuitum 5’ GTA CCGACG AAG CGT AGG TGA CGG TACGTA CAG AAG AAGGAC CGG CCA ACT ACG M. genavense 5’ GCA GGGACG AAG CGC AAG TGA CGG TAC CTG CAGAAG AAG CAC CGG CCA ACT ACG M. lentiflavum 5’ GCA GGGACG AAG CGC AAG TGA CGG TAC CTG CAGAAG AAG CAC CGG CCA ACT ACG M. terrae 5’ GTA TCG GCG AAG CTCCGT GGT TTT CTG CGGGGTGAC GGT AAC TGG AGA AGAAGC

  12. l’elica 18 del 16S rRNA M. tuberculosis 5’ CCA TCG ACG AAG G-- TC CGG GTT CTC TCG GAT TGA CGG TAG GTG GAG AAG AAG CAC M. celatum 5’ CCA TCG ACG AAG C-- TG CCG GTT TTC CGG TGG TGA CGG TAG GTG GAG AAG AAG CAC M. chelonae 5’ GTA GGG ACG AAG C---- --- --- ----GAAAG TGA CGG TACCTACAG AAG AAG GAC M. fortuitum 5’ GTA CCGACG AAG C---- --- --- ----GTAAGTGA CGG TAG GTACAG AAG AAG GAC M. genavense 5’ GCA GGGACG AAG C---- --- --- ----GCAAG TGA CGG TACCTG CAG AAG AAG CAC M. lentiflavum 5’ GCA GGGACG AAG C---- --- --- ----GCAAG TGA CGG TACCTG CAG AAG AAG CAC M. terrae 5’ GTA TCG GCG AAGCTC CG TGG TTT TCT GCGGGG TGA CGG TAA CTG GAG AAG AAG CAC

  13. l’elica 18 del 16S rRNA • specie a crescita lenta • specie a crescita rapida • specie correlate a M. simiae • specie correlate a M. terrae M. tuberculosis 5’ CCA TCG ACG AAG G-- TC CGG GTT CTC TCG GAT TGA CGG TAG GTG GAG AAG AAG CAC M. celatum 5’ CCA TCG ACG AAG C-- TG CCG GTT TTC CGG TGG TGA CGG TAG GTG GAG AAG AAG CAC M. chelonae 5’ GTA GGG ACG AAG C-- -- --- --- --- -GA AAG TGA CGG TAC CTA CAG AAG AAG GAC M. fortuitum 5’ GTA CCG ACG AAG C-- -- --- --- --- -GT A.G TGA CGG TAG GTA CAG AAG AAG CAC M. genavense 5’ GCA GGG ACG AAG C-- -- --- --- --- -GC A.G TGA CGG TAC CTG CAG AAG AAG CAC M. lentiflavum 5’ GCA GGG ACG AAG C-- -- --- --- --- -GC A.G TGA CGG TAC CTG CAG AAG AAG CAC M. terrae 5’ GTA TCG GCG AAG CTC CG TGG TTT TCT GCG GGG TGA CGG TAA CTG GAG AAG AAG CAC

  14. il 16S rRNA

  15. l’elica 10 del 16S rRNA M. tuberculosis 5’ CAC TTC GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA GGA CCA CGG GAT GCA TGT CT

  16. l’elica 10 del 16S rRNA M. tuberculosis 5’ CAC TTC GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA GGA CCA CGG GAT GCA TGT CT M. genavense 5’ CAC TTC GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA TGA CCA CGG AAC GCA TGT TT

  17. l’elica 10 del 16S rRNA M. tuberculosis 5’ CAC TTC GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA GGA CCA CGG GAT GCA TGT CT M. genavense 5’ CAC TTC GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA TGA CCA CGG AAC GCA TGT TT M. chelonae 5’ CAC TCT GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA TGA CCA CAC ACT TCATGG TG

  18. l’elica 10 del 16S rRNA M. tuberculosis 5’ CAC TTC GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA GGA CCA CGG GAT GCA TGT CT M. genavense 5’ CAC TTC GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA TGA CCA CGG AAC GCA TGT TT M. chelonae 5’ CAC TCT GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA TGA CCA CAC ACT TCATGG TG M. hiberniae 5’ CAC TCT GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA GGA CCG CGC GCT TCA TGG TG

  19. l’elica 10 del 16S rRNA M. tuberculosis 5’ CAC TTC GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA GGA CCA CGG GAT GCA TGT CT M. genavense 5’ CAC TTC GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA TGA CCA CGG AAC GCA TGT TT M. chelonae 5’ CAC TCT GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA TGA CCA CAC ACT TCATGG TG M. hiberniae 5’ CAC TCT GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA GGA CCG CGC GCT TCA TGG TG M. confluentis 5’ CAC TTT GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGA ATA GAC CACGGG ATG CAT GTCTC

  20. l’elica 10 del 16S rRNA M. tuberculosis 5’ CAC TTC GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA GG-A CCA CGG GAT GCA TGT CT M. genavense 5’ CAC TTC GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA TG-A CCA CGG AAC GCA TGT TT M. chelonae 5’ CAC TCT GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA TG-A CCA CAC ACT TCATGG TG M. hiberniae 5’ CAC TCT GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA GG-A CCG CGC GCT TCA TGG TG M. confluentis 5’ CAC TTT GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGA ATA GACC CTT CTG ATC CGATGG TC

  21. l’elica 10 del 16S rRNA • specie termo-tolleranti a crescita rapida M. tuberculosis 5’ CAC TTC GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA GG-A CCA CGG GAT GCA TGT CT M. genavense 5’ CAC TTC GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA TG-A CCA CGG AAC GCA TGT TT M. chelonae 5’ CAC TCT GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA TG-A CCA CAC ACT TCA TGG TG M. hiberniae 5’ CAC TCT GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGG ATA GG-A CCG CGC GCT TCA TGG TG M. confluentis 5’ CAC TTT GGG ATA AGC CTG GGA AAC TGG GTC TAA TAC CGA ATA GACC CTT CTG ATC CGA TGG TC

  22. mutazioni e filogenesi • il tipo e la posizione delle mutazioni comparse in regioni conservate durante l’evoluzione costituiscono il metro con cui è possibile misurare le distanze filogenetiche

  23. alberi filogenetici • ricostruzioni grafiche delle correlazioni filogenetiche esistenti fra specie diverse • esistono vari algoritmi che, valutando le differenze esistenti fra sequenze corrispondenti, permettono la costruzione di alberi filogenetici • esistono vari tipi di rappresentazioni grafiche • non sempre, alberi basati su sequenze di regioni diverse, sono compatibili • non sempre alberi basati sulle stesse sequenze, ma costruiti con algoritmi diversi, sono sovrapponibili

  24. 10 Slow growers

  25. 10 Slow growers

  26. 10 Slow growers

  27. 10 Rapid growers

  28. 10 Rapid growers

  29. filogenesi dei micobatteri a crescita lenta

  30. filogenesi dei micobatteri a crescita rapida

  31. microeterogeneità genetica • anche nelle regioni maggiormente conservate non è eccezionale che ad una stessa specie possano corrispondere sequenze leggermente diverse (sequevar) • nel 16S rDNA tale variabilità si colloca spesso all’esterno delle regioni ipervariabili

  32. correlazioni fra genotipo e fenotipo • nella maggioranza dei casi specie simili fenotipicamente sono correlate anche filogeneticamente • non mancano eccezioni: M.heidelbergense, M.malmoense • discrepanze fra genotipo e fenotipo possono trovarsi all’interno dei 5 maggiori gruppi filogenetici

  33. conclusioni • i caratteri fenotipici hanno ancora un loro ruolo • all’interno della stessa specie l’omologia del DNA deve essere almeno del 70% • è possibile che in regioni altamente conservate, come il 16S rDNA, specie diverse differiscano per un solo nucleotide o non differiscano affatto

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