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6.8 : Identification des espèces procaryotes - Biologie

6.8 : Identification des espèces procaryotes - Biologie


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Objectifs d'apprentissage

  • Expliquer comment les espèces procaryotes sont identifiées

Jusqu'à présent, nous avons parlé des deux grands domaines des procaryotes : les archées et les bactéries. Avant de poursuivre notre étude de ces organismes, il est important de répondre à une question fondamentale : comment définit-on une espèce procaryote? Cela peut sembler une question de base, mais c'est une question complexe et même controversée si vous êtes un microbiologiste.

Pour les eucaryotes, la plupart des scientifiques définissent une espèce comme un groupe d'organismes qui peuvent se croiser et avoir une progéniture fertile. Cette définition a du sens pour les espèces qui se reproduisent sexuellement, mais elle ne fonctionne pas aussi bien pour les organismes comme les bactéries. Les bactéries se reproduisent de manière asexuée pour faire des clones d'elles-mêmes - elles ne se croisent pas.

Les scientifiques classent plutôt les bactéries et les archées en groupes taxonomiques en fonction des similitudes d'apparence, de physiologie et de gènes.[1] Beaucoup reçoivent des noms en utilisant la taxonomie linnéenne traditionnelle, avec un genre et une espèce. Pourtant, la question de savoir comment et si les procaryotes doivent être regroupés en espèces reste un sujet de débat parmi les scientifiques. Le bon « concept d'espèce » pour ces organismes est toujours un travail en cours.[2]

Métagénomique : une nouvelle fenêtre sur les microbes

Les scientifiques estiment qu'il peut y avoir des millions d'espèces procaryotes (ou groupes apparentés), mais nous en savons très peu sur la plupart d'entre elles. Cela commence à changer grâce au séquençage de l'ADN à grande échelle.

Le séquençage de l'ADN permet aux scientifiques d'étudier des communautés procaryotes entières dans leur habitat naturel, y compris les nombreux procaryotes qui ne sont pas cultivables et qui auraient été auparavant « invisibles » pour les chercheurs.

Le génome collectif d'une telle communauté est appelé son métagénome, et l'analyse des séquences du métagénome est connue sous le nom de métagénomique. Par exemple, un échantillon d'ADN peut être prélevé sur un tapis microbien de source chaude, comme les magnifiques tapis multicolores trouvés dans le parc national de Yellowstone. Même un petit échantillon de cette riche communauté comprend de très nombreux individus d'espèces différentes.[3]

En séquençant et en analysant des échantillons d'ADN du métagénome, les scientifiques peuvent parfois reconstituer des génomes entiers d'espèces auparavant inconnues. Dans d'autres cas, ils utilisent des informations de séquence provenant de gènes spécifiques pour déterminer quels types de procaryotes sont présents (et comment ils sont liés les uns aux autres ou à des espèces connues). Les gènes trouvés dans les échantillons d'ADN peuvent également fournir des indices sur les stratégies métaboliques des organismes de la communauté.[4]



CCMetagen : identification complète et précise des eucaryotes et des procaryotes dans les données métagénomiques

Il existe une demande croissante pour des classificateurs de métagénome précis et rapides qui peuvent non seulement identifier les bactéries, mais tous les membres d'une communauté microbienne. Nous avons utilisé un concept récemment développé de mappage de lecture pour développer un pipeline de classification métagénomique très précis nommé CCMetagen. Le pipeline surpasse considérablement les autres logiciels couramment utilisés pour identifier les bactéries et les champignons et peut utiliser efficacement l'ensemble de la collection de nucléotides NCBI comme référence pour détecter les espèces avec des données génomiques incomplètes de tous les règnes biologiques. CCMetagen est convivial et les résultats peuvent être facilement intégrés dans un logiciel d'analyse de la communauté microbienne pour des études de microbiome rationalisées et automatisées.


Une simple communauté océanique

L'effort de séquençage métagénomique le plus important a été la tentative de Venter et al. [4] pour séquencer les génomes procaryotes dans l'eau de la mer des Sargasses, une région bien caractérisée de l'Atlantique près des Bermudes qui a des niveaux de nutriments inhabituellement bas, cette étude a déjà engendré de nombreuses autres méta-analyses (par exemple, [8–11] ). Parmi un milliard de nucléotides d'ADN séquencé, Venter et al. [4] ont identifié plus de 1,2 million de cadres de lecture ouverts (ORF), dont 782 qui présentaient une similitude significative avec les protéines de type rhodopsine. C'était une surprise car on pensait auparavant que les rhodopsines n'étaient présentes que dans un petit groupe d'organismes, et l'étude de la mer des Sargasses a élargi le spectre des espèces connues pour en avoir. Un problème intrigant en métagénomique est que la plupart des ORF ne peuvent pas être attribués à des familles de gènes de fonction connue [2]. Dans les séquences de la mer des Sargasses, par exemple, 69 % des ORF n'avaient aucune fonction connue [4]. Cette analyse met en évidence une limitation majeure dans l'annotation des séquences de micro-organismes non cultivés : si aucun parent de l'organisme séquencé n'a jamais été séquencé, alors la probabilité d'apparier chacun des gènes nouvellement identifiés à des gènes de fonction connue est faible. Le choix de la base de données utilisée pour la comparaison détermine la réponse, comme en témoigne l'identification par Venter et al. [4] des séquences d'ARNr 16S de la mer des Sargasses en interrogeant une base de données contenant uniquement des séquences de gènes d'ARNr 16S provenant de séquences génomiques de bactéries et d'archées. Comme ils ont limité la base de données comparative aux micro-organismes cultivés, il n'était pas surprenant qu'ils n'aient identifié aucun fragment de gène d'ARNr 16S d'aucun phyla sans représentants cultivés. Une autre limite de cette étude a été présentée par Delong [12], qui a souligné que les deux génomes que Venter et al. [4] ont pu compléter étaient probablement des contaminants dans l'échantillon d'eau de mer. Des exemples évidents d'erreur d'assemblage (par exemple, des contigs contenant des gènes d'ARNr 5S et 23S bactériens adjacents à un gène d'ARNr 16S d'archéen) suggèrent un problème d'assemblage insidieux tout au long de la collection de séquences [12]. Peut-être que la prochaine étape du projet profitera des erreurs de cette tentative de séquençage « pilote » [4].


Taxonomie

La désignation des espèces trouve son origine dans la taxonomie, où l'espèce est l'unité fondamentale de classification reconnue par la Commission internationale de nomenclature zoologique. Chaque espèce se voit attribuer un nom standard en deux parties de genre et d'espèce. Le genre est le nom générique qui comprend des espèces étroitement apparentées, le loup gris, par exemple, est classé comme Canis lupus et est un proche parent du coyote trouvé en Amérique du Nord et désigné comme Canis latrans, leur relation systématique indiquée par leur partage du même nom de genre, Canis. De même, les genres qui ont des caractères (ou traits) communs sont classés dans la même famille taxonomique. Les familles apparentées sont placées dans le même ordre, les commandes apparentées sont placées dans la même classe et les classes apparentées sont placées dans le même embranchement. Ce système de classification est une hiérarchie appliquée à tous les animaux et plantes, telle qu'elle a été initialement établie par le naturaliste suédois Carolus Linnaeus au XVIIIe siècle.

Les organismes sont regroupés en espèces en partie en fonction de leurs similitudes morphologiques ou externes, mais la capacité des organismes à se reproduire avec succès est plus importante dans la classification des organismes à reproduction sexuée. Les individus d'une même espèce peuvent s'accoupler et produire une progéniture viable entre eux, mais presque jamais avec des membres d'autres espèces. Des espèces distinctes sont connues pour produire une progéniture hybride (par exemple, le cheval et l'âne produisant la mule), mais, parce que la progéniture est presque toujours inviable ou stérile, le croisement n'est pas considéré comme réussi.

Le croisement uniquement au sein de l'espèce est d'une grande importance pour l'évolution dans la mesure où les individus d'une espèce partagent un pool génétique commun que les membres d'autres espèces n'ont pas. Au sein d'un même pool, il existe toujours une certaine quantité de variation entre les individus, et ceux dont les variations génétiques les désavantagent dans un environnement particulier ont tendance à être éliminés au profit de ceux qui présentent des variations avantageuses. Ce processus de sélection naturelle fait évoluer le pool génétique de telle sorte que les variations avantageuses deviennent la norme. Parce que les variations génétiques proviennent des individus d'une espèce et parce que ces individus ne transmettent leurs variations qu'à l'intérieur de l'espèce, alors c'est au niveau de l'espèce que l'évolution a lieu. L'évolution d'une espèce vers d'autres s'appelle la spéciation.


Résumé

Une identification rapide et efficace des espèces fongiques est essentielle pour de nombreuses applications, et les systèmes de nez électroniques sont proposés comme alternatives appropriées aux techniques d'identification des champignons actuellement disponibles. Par conséquent, la présente revue vise à dévoiler toutes les informations publiées concernant l'identification des champignons par les systèmes de nez électroniques.

Une revue systématique de la littérature a été réalisée selon les recommandations PRISMA. Au total, 16 articles répondaient aux critères d'inclusion et ont été inclus dans l'analyse. Les résultats des études examinées ont démontré qu'une détection efficace des champignons était possible grâce à des systèmes de nez électroniques basés sur des capteurs, qui peuvent en fait fonctionner comme un outil de dépistage des mycotoxines pour plusieurs applications.

Les résultats obtenus suggèrent que les systèmes de nez électroniques basés sur des capteurs peuvent non seulement dépister différents genres de champignons, mais également identifier les espèces associées. Cette technologie a déjà été expérimentée dans plusieurs domaines, de l'industrie alimentaire à la pratique clinique.

En résumant ces résultats, la présente revue peut accélérer la normalisation des nez électroniques dans la détection et la discrimination des champignons, permettant un dépistage plus rapide et plus efficace des échantillons.


16.4 Royaumes et domaines

Bien avant Linnaeus, les plantes et les animaux étaient considérés comme des royaumes séparés. Linnaeus l'a utilisé comme premier rang, divisant le monde physique en règnes végétal, animal et minéral. Au fur et à mesure que les progrès de la microscopie ont rendu possible la classification des micro-organismes, le nombre de règnes a augmenté, les systèmes à cinq et six règnes étant les plus courants.

Lorsque Carl Linnaeus a introduit le système de nomenclature basé sur les rangs en biologie en 1735, le rang le plus élevé a reçu le nom de « royaume » et a été suivi de quatre autres rangs principaux : classe, ordre, genre et espèce. Plus tard, deux autres rangs principaux ont été introduits, faisant de la séquence royaume, embranchement ou division, classe, ordre, famille, genre et espèce. En 1990, le rang de domaine a été introduit au-dessus de royaume.

Des préfixes peuvent être ajoutés pour que subkingdom (subregnum) et infrakingdom (également connu sous le nom d'infraregnum) soient les deux rangs immédiatement en dessous de royaume. Le superroyaume peut être considéré comme un équivalent de domaine ou d'empire ou comme un rang indépendant entre le royaume et le domaine ou sous-domaine. Dans certains systèmes de classification, la branche de rang supplémentaire (latin : ramus) peut être insérée entre le sous-royaume et l'infraroyaume, par exemple, Protostomia et Deuterostomia dans la classification de Cavalier-Smith.

Certaines classifications récentes basées sur la cladistique moderne ont explicitement abandonné le terme « royaume », notant que les royaumes traditionnels ne sont pas monophylétiques, c'est-à-dire qu'ils ne sont pas constitués de tous les descendants d'un ancêtre commun.

Par tradition, les noms binomiaux des espèces sont généralement composés en italique par exemple, Homo sapiens. En règle générale, le binôme doit être imprimé dans un style de police différent de celui utilisé dans le texte normal, par exemple « Plusieurs autres Homo sapiens des fossiles ont été découverts. Lorsqu'il est écrit à la main, un nom binomial doit être souligné par exemple, Homo sapiens.

La première partie du binôme, le nom de genre, s'écrit toujours avec une majuscule initiale. Dans l'usage courant, la deuxième partie ne s'écrit jamais avec une majuscule initiale. Les sources plus anciennes, en particulier les ouvrages botaniques publiés avant les années 1950, utilisent une convention différente. Si la deuxième partie du nom est dérivée d'un nom propre, par ex. le nom d'une personne ou d'un lieu, une majuscule a été utilisée. Ainsi, la forme moderne Berberis darwinii a été écrite sous le nom de Berberis Darwinii. Une majuscule était également utilisée lorsque le nom est formé de deux noms en apposition, par ex. Panthère Lion ou Centaurée Cyanus.

Lorsqu'il est utilisé avec un nom commun, le nom scientifique suit souvent entre parenthèses, bien que cela varie selon la publication. Par exemple, « Le moineau domestique (Passer domesticus) diminue en Europe.

Le nom binomial doit généralement être écrit en toutes lettres. L'exception à cette règle est lorsque plusieurs espèces du même genre sont répertoriées ou discutées dans le même document ou rapport, ou que la même espèce est mentionnée à plusieurs reprises, auquel cas le genre est écrit en toutes lettres lors de sa première utilisation, mais peut ensuite être abrégé en initiale (et point/point). Par exemple, une liste de membres du genre Canis pourrait être écrite comme « Canis lupus, C. aureus, C. simensis ». Dans de rares cas, cette forme abrégée s'est étendue à une utilisation plus générale, par exemple, la bactérie Escherichia coli est souvent appelée simplement E. coli, et Tyrannosaurus rex est peut-être encore mieux connu simplement sous le nom de T. rex, ces deux deux apparaissant souvent dans cette forme dans l'écriture populaire même lorsque le nom de genre complet n'a pas déjà été donné.

16.4.1 Le système à trois domaines

Le système à trois domaines est une classification biologique proposée pour la première fois en 1977 par Carl Woese qui divise les formes de vie cellulaires en archées, bactéries et eucaryotes. La principale différence par rapport aux classifications antérieures est la division des archées et des bactéries, auparavant regroupées dans le seul royaume Bactéries (un royaume aussi parfois appelé Monera).

Le système à trois domaines ajoute un niveau de classification (les domaines) « au-dessus » des royaumes présents dans les systèmes à cinq ou six royaumes précédemment utilisés. Ce système de classification reconnaît la division fondamentale entre les deux groupes procaryotes, dans la mesure où les archées semblent être plus étroitement liées aux eucaryotes qu'elles ne le sont aux autres procaryotes - des organismes de type bactérien sans noyau cellulaire. Le système actuel classe les royaumes précédemment connus dans ces trois domaines : Archaea, Bacteria et Eukarya.

Woese a fait valoir, sur la base des différences dans les gènes de l'ARNr 16S, que les bactéries, les archées et les eucaryotes provenaient chacun séparément d'un ancêtre doté d'une machinerie génétique peu développée, souvent appelée progénote. Pour refléter ces lignées primaires, il a traité chacune comme un domaine, divisé en plusieurs royaumes différents. À l'origine, sa division des procaryotes était en Eubactéries (maintenant Bactéries) et Archaebactéries (maintenant Archaea). Woese a d'abord utilisé le terme « royaume » pour désigner les trois principaux groupes phylogéniques, et cette nomenclature a été largement utilisée jusqu'à l'adoption du terme « domaine » en 1990.

L'acceptation de la validité de la classification phylogénétiquement valide de Woese a été un processus lent. D'éminents biologistes, dont Salvador Luria et Ernst Mayr, se sont opposés à sa division des procaryotes. Toutes les critiques à son encontre ne se limitaient pas au niveau scientifique. Une décennie de catalogage d'oligonucléotides à forte intensité de main-d'œuvre lui a valu la réputation d'être « un excentrique », et Woese allait être surnommé « le révolutionnaire cicatrisé de la microbiologie » par un article de presse publié dans la revue Science. La quantité croissante de données à l'appui a conduit la communauté scientifique à accepter les Archaea au milieu des années 1980. Aujourd'hui, peu de scientifiques s'accrochent à l'idée d'un Prokarya unifié.


Taxonomie bactérienne : signification, importance et niveaux

La science de la classification des bactéries est appelée taxonomie bactérienne. La taxonomie bactérienne (G : taxis = arrangement ou ordre, nomos = loi ou nemein = distribuer ou gouverner), au sens large, se compose de trois disciplines distinctes mais interdépendantes : la classification, la nomenclature et l'identification.

La classification fait référence aux arrangements de bactéries en groupes ou taxons (sing, taxon) sur la base de leur similitude mutuelle ou de leur parenté évolutive.

La nomenclature est la discipline concernée par l'attribution de noms à des groupes taxonomiques conformément aux règles publiées. L'identification représente le côté pratique de la taxonomie, qui consiste à déterminer qu'un isolat particulier appartient à un taxon reconnu. Il convient de mentionner ici que le terme Systématique bactérienne est souvent utilisé pour la taxonomie bactérienne.

Mais la systématique a un sens plus large que la taxonomie et est définie par beaucoup comme l'étude scientifique des organismes dans le but ultime de les caractériser et de les organiser de manière ordonnée. La systématique englobe donc des disciplines telles que la morphologie, l'écologie, l'épidémiologie, la biochimie, la biologie moléculaire et la physiologie des bactéries.

Importance de la taxonomie bactérienne :

La taxonomie bactérienne, cependant, est importante pour les raisons suivantes :

1. La taxonomie bactérienne est censée être un catalogue de bibliothèque qui permet d'accéder facilement à un grand nombre de livres. La taxonomie aide donc à classer et à organiser une diversité déconcertante de bactéries en groupes ou taxons sur la base de leur similitude mutuelle ou de leur parenté évolutive.

2. La science de la bactériologie n'est pas possible sans taxonomie car cette dernière place les bactéries dans des groupes significatifs et utiles avec des noms précis afin que les bactériologistes puissent travailler avec elles et communiquer efficacement.

3. La taxonomie bactérienne aide les bactériologistes à faire des prédictions et à formuler des hypothèses pour de futures recherches basées sur la connaissance de bactéries identiques. Par commodité, le bactériologiste peut prédire qu'une bactérie en question posséderait des caractéristiques similaires à sa bactérie relative dont les caractéristiques sont déjà connues.

4. La contribution de la taxonomie bactérienne à l'identification précise des bactéries est d'une importance pratique. Pour plus de commodité, la taxonomie bactérienne contribue particulièrement dans le domaine de la microbiologie clinique. Le traitement des maladies bactériennes devient souvent exceptionnellement difficile si l'agent pathogène n'est pas correctement identifié.

Rangs ou niveaux de taxonomie bactérienne:

Dans la taxonomie bactérienne, une bactérie est placée dans un groupe petit mais homogène dans un rang ou un niveau. Les groupes de ce rang ou de ce niveau s'unissent pour créer un groupe de rang ou de niveau supérieur. En taxonomie bactérienne, les rangs ou niveaux les plus couramment utilisés dans leur ordre croissant sont : les espèces, les genres, les familles, les ordres, les classes, les phylums et le domaine (tableau 3.1).

L'espèce est le groupe taxonomique de base de la taxonomie bactérienne. Les groupes d'espèces sont ensuite regroupés en genres (sing, genre). Les groupes de genres sont regroupés en familles (sing, family), les familles en ordres, les ordres en classes, les classes en phyla (sing, phylum) et les phyla en domaine (le rang ou le niveau le plus élevé). Les groupes de bactéries à chaque rang ou niveau ont des noms avec des terminaisons ou des suffixes caractéristiques de ce rang ou de ce niveau.

Caractéristiques utilisées dans la taxonomie bactérienne :

1. Caractéristiques classiques (taxonomie classique):

Plusieurs caractéristiques phénotypiques (par exemple, morphologiques, physiologiques et métaboliques, écologiques) et l'analyse génétique ont été utilisées dans la taxonomie bactérienne (microbienne) depuis de nombreuses années.

Ces caractéristiques sont évaluées et les données sont utilisées pour regrouper les bactéries jusqu'à l'échelle taxonomique de l'espèce au domaine. Les caractéristiques classiques sont très utiles dans l'identification de routine des bactéries et fournissent également des indices sur les relations phylogéniques entre elles ainsi qu'avec d'autres organismes.

Caractéristiques morphologiques:

Diverses caractéristiques morphologiques, par exemple la forme cellulaire, la taille cellulaire, la morphologie coloniale, la disposition des flagelles, le mécanisme de motilité cellulaire, les caractéristiques ultrastructurales, le comportement de coloration, la formation d'endospores, la morphologie et l'emplacement des spores, et la couleur sont normalement utilisées pour classer et identifier les micro-organismes.

Les caractéristiques morphologiques jouent un rôle important dans la classification et l'identification microbiennes pour les raisons suivantes :

(i) Ils sont facilement étudiés et analysés, en particulier chez les micro-organismes eucaryotes et les procaryotes relativement complexes.

(ii) Ils ne varient normalement pas beaucoup avec les changements environnementaux, car ils résultent de l'expression de nombreux gènes et, par conséquent, sont généralement génétiquement stables.

(iii) La similitude morphologique entre les micro-organismes est souvent une bonne indication de la parenté phylogénétique.

Certaines caractéristiques morphologiques utiles du point de vue taxonomique et leurs variations sont présentées dans le tableau 3.2.

Caractéristiques physiologiques et métaboliques:

Certaines caractéristiques physiologiques et métaboliques sont très utiles pour classer et identifier les micro-organismes car elles sont directement liées à la nature et à l'activité des enzymes microbiennes et des protéines de transport.

Certaines caractéristiques physiologiques et métaboliques les plus importantes utilisées dans la taxonomie microbienne sont les types nutritionnels, les composants de la paroi cellulaire, les sources de carbone et d'azote, le métabolisme énergétique, la tolérance osmotique, les relations avec l'oxygène, les relations avec la température, les exigences et la tolérance en sel, les métabolites secondaires, les inclusions de stockage, etc.

Certaines caractéristiques physiologiques et métaboliques utiles d'un point de vue taxonomique et leurs variations sont présentées dans le tableau 3.3.

Caractéristiques écologiques:

Les caractéristiques écologiques, c'est-à-dire les caractéristiques de la relation des micro-organismes avec leur environnement, contribuent de manière significative à la taxonomie microbienne. C'est parce que même des micro-organismes très proches peuvent varier considérablement en ce qui concerne leurs caractéristiques écologiques.

Pour plus de commodité, les micro-organismes vivant dans les environnements d'eau douce, marins, terrestres et corporels humains diffèrent les uns des autres et de ceux vivant dans des environnements différents.

Cependant, certaines des caractéristiques écologiques les plus importantes utilisées dans la taxonomie microbienne sont les modèles de cycle de vie, la nature de la relation symbiotique, la nature pathogène et les variations des exigences en matière de température, de pH, d'oxygène et de concentrations osmotiques.

Analyse génétique:

L'analyse génétique est principalement utilisée dans la classification des micro-organismes eucaryotes car l'espèce est définie dans ces organismes en termes de reproduction sexuée qui s'y produit. Cette analyse est parfois employée dans la classification des micro-organismes procaryotes, en particulier ceux qui utilisent les processus de conjugaison et de transformation pour l'échange de gènes.

Par exemple, les membres du genre Escherichia peuvent se conjuguer avec les membres des genres Shigella et Salmonella mais pas avec ceux des genres Enterobacter et Proteus. Cela montre que les membres des trois premiers genres sont plus étroitement liés les uns aux autres qu'à Enterobacter et Proteus.

Des études de transformation avec des genres comme Bacillus, Haemophilus Micrococcus, Rhizobium, etc. révèlent que la transformation a lieu entre différentes espèces bactériennes mais seulement rarement entre genres.

Cela fournit la preuve d'une relation étroite entre les espèces puisque la transformation se termine à moins que les génomes ne soient très similaires. Les plasmides bactériens qui portent des gènes codant pour des traits phénotypiques contribuent sans aucun doute à la taxonomie microbienne comme ils se produisent dans la plupart des genres.

2. Caractéristiques moléculaires:

Certaines approches moléculaires récentes telles que les rapports génomiques de l'ADN GC, l'hybridation d'acides nucléiques, le séquençage d'acides nucléiques, le ribotypage et la comparaison de protéines sont devenues de plus en plus importantes et sont utilisées en routine pour déterminer les caractéristiques des micro-organismes à utiliser dans la taxonomie microbienne.

Ratios GC de l'ADN génomique (teneur en G + C):

Le rapport GC de l'ADN génomique (G + C) est la première, et peut-être la plus simple, approche moléculaire à être utilisée en taxonomie microbienne. Le rapport GC est défini comme le pourcentage de guanine plus cytosine dans l'ADN d'un organisme.

Le GC rapporte la séquence de base et varie avec les changements de séquence comme suit :

Le rapport GC de l'ADN des animaux et des plantes supérieures est en moyenne d'environ 40 % et varie entre 30 et 50 %. Contrairement à cela, le rapport GC des micro-organismes eucaryotes et procaryotes varie considérablement. Le rapport GC procaryote est le plus variable, allant d'environ 20% à près de 80%. Malgré une si large gamme de variation, le rapport GC des souches au sein d'une espèce particulière est constant.

Les rapports génomiques de l'ADN GC d'une grande variété de micro-organismes ont été déterminés, et la connaissance de ce rapport peut être utile en taxonomie microbienne, selon la situation. Pour plus de commodité, deux micro-organismes peuvent posséder des rapports GC identiques et pourtant s'avérer être tout à fait sans rapport à la fois taxonomiquement et phylogénétiquement, car une variété de séquences de bases est possible avec un ADN d'une composition de base unique.

Dans ce cas, les rapports GC identiques ne sont d'aucune utilité du point de vue de la taxonomie microbienne. En revanche, si le rapport GC de deux micro-organismes diffère de plus d'environ 10 %, ils partageront peu de séquences d'ADN en commun et il est donc peu probable qu'ils soient étroitement liés.

Les données sur le rapport GC sont précieuses en taxonomie microbienne d'au moins deux manières suivantes :

(i) Ils peuvent confirmer un schéma de classification des micro-organismes élaboré à partir d'autres données. Si les microorganismes d'un même taxon varient considérablement dans leurs ratios GC, le taxon mérite d'être divisé.

(ii) Le rapport GC semble être utile pour caractériser les genres bactériens puisque la variation au sein d'un genre est généralement inférieure à 10 % même si le contenu peut varier considérablement entre les genres.

Pour plus de commodité, Staphylococcus et Micrococcus sont les genres de cocci à Gram positif ayant de nombreuses caractéristiques en commun mais différant par leur rapport GC de plus de 10 %. Le premier a un rapport GC de 30-38%, tandis que le second de 64-75%.

Hybridation d'acide nucléique (hybridation génomique):

L'hybridation d'acide nucléique ou l'hybridation génomique mesure le degré de similitude entre deux génomes (acides nucléiques) et est utile pour différencier deux bactéries (micro-organismes). L'hybridation ADN-ADN est utile pour étudier uniquement les bactéries étroitement apparentées, tandis que l'hybridation ADN-ARN permet de comparer des bactéries éloignées.

1. Hybridation ADN-ADN :

L'ADN double brin isolé d'une bactérie est dissocié en brins simples à une température appropriée qui sont rendus radioactifs avec 32 P, 3 H ou 14 C.

De même, l'ADN double brin isolé d'une autre bactérie est dissocié en brins simples qui ne sont pas rendus radioactifs. Les molécules d'ADN simple brin non radioactives sont d'abord autorisées à se lier à un filtre de nitrocellulose et les brins non liés sont éliminés par lavage.

Maintenant, le filtre avec des brins d'ADN liés est incubé avec l'ADN simple brin radioactif dans des conditions optimales d'hybridation. L'annelage est une caractéristique intéressante de l'ADN simple brin dans laquelle les brins, lors du refroidissement, ont tendance à se réassocier pour former automatiquement une structure en double hélice.

Le recuit se produit de manière optimale lorsque la température est amenée à environ 25°C en dessous de la température de fusion (Tm) dans une solution à forte concentration ionique.

Cependant, pendant l'incubation, les brins simples radioactifs d'ADN s'hybrident avec des brins simples non radioactifs d'ADN en fonction de leur homologie dans la séquence de bases. Ensuite, la charge est lavée pour éliminer les molécules d'ADN radioactif non liées et la radioactivité des molécules d'ADN radioactif hybridées est mesurée.

Ensuite, la quantité de radioactivité dans les molécules d'ADN radioactives hybridées est comparée au contrôle qui est pris comme 100 %, et cette comparaison donne une mesure quantitative du degré de complémentarité des deux espèces d'ADN, c'est-à-dire l'homologie entre les deux. ADN. La procédure est schématisée à la Fig. 3.1.

Bien qu'il n'y ait pas de convention fixe quant au degré d'hybridation entre deux ADN nécessaire pour attribuer deux bactéries au même rang taxonomique, un degré de complémentarité de 70 % ou plus des deux ADN est recommandé pour considérer les deux bactéries appartenant à la même espèce.

En revanche, un degré d'au moins 25 % est requis pour affirmer que les deux bactéries doivent résider dans le même genre. Le degré de complémentarité dans la gamme de 10 % ou moins indique que les deux bactéries sont plus éloignées taxonomiquement apparentées.

L'hybridation ADN-ADN est une méthode sensible pour révéler des différences subtiles dans les gènes de deux bactéries (d'autres microbes également) et est donc utile pour différencier des bactéries étroitement apparentées.

Des études d'homologie d'ADN ont été menées sur plus de 10 000 bactéries appartenant à environ 2 000 espèces et plusieurs centaines de genres. Il s'est avéré être un outil puissant pour résoudre de nombreux problèmes de taxonomie bactérienne, en particulier au niveau des espèces.

2. Hybridation ADN-ARN:

L'hybridation ADN-ARN permet de comparer, contrairement à l'hybridation ADN-ADN, des bactéries (micro-organismes) apparentées à distance à l'aide d'ARN ribosomique radioactif (ARNr) ou d'ARN de transfert (ARNt).

Cela devient possible parce que les segments d'ADN (gènes) transcrivant l'ARNr et l'ARNt ne représentent qu'une petite partie du génome total de l'ADN et n'ont pas évolué aussi rapidement que la plupart des autres gènes codant pour des protéines (c'est-à-dire qu'ils sont plus conservés que les gènes codant pour des protéines) .

Parmi les différents ARNr, l'ARNr 16S des procaryotes et l'ARNr 18S analogue des organismes eucaryotes se sont avérés les plus appropriés pour la comparaison de leurs séquences dans les études taxonomiques. L'un des principaux impacts des études d'ARNr sur la taxonomie, pour plus de commodité, est la reconnaissance de trois domaines principaux - les archées, les bactéries et les eukaryas par Woese et ses collègues en 1990.

La technique d'hybridation ADN-ARN est similaire à celle employée pour l'hybridation ADN-ADN. L'ADNsb non radioactif lié au filtre est incubé avec de l'ARNr radioactif, lavé et compté.

Une mesure encore plus précise de la complémentarité est obtenue en trouvant la température nécessaire pour dissocier et éliminer la moitié de l'ARNr radioactif du filtre plus cette température est élevée, plus le complexe ADN-ARNr est fort et plus les séquences de bases sont similaires.

Cependant, l'hybridation ADN-ARN a été réalisée avec des milliers de bactéries pour la pertinence de leurs relations taxonomiques. De telles études ont été réalisées avec des cultures pures de bactéries jusqu'en 1997-98, mais depuis lors, des techniques ont été développées pour récupérer des gènes d'ARNr directement à partir d'habitats naturels. C'est ce qu'on a appelé l'analyse communautaire de l'ARNr de la communauté bactérienne naturelle.

Séquençage des acides nucléiques:

Le séquençage des acides nucléiques (ADN et ARN) est une autre caractéristique moléculaire qui permet de comparer directement les structures génomiques. La plus grande attention a été accordée au séquençage des ARNr 5S et 16S isolés des sous-unités 50S et 30S du ribosome procaryote 70S, respectivement.

Comme mentionné dans l'hybridation ADN-ARN, les ARNr sont presque idéaux pour les études de l'évolution et de la parenté bactérienne (microbienne) car :

(i) Ils sont essentiels aux ribosomes présents dans toutes les bactéries,

(ii) Leurs fonctions sont les mêmes dans tous les ribosomes, et

(iii) Leur structure change très lentement avec le temps, c'est-à-dire qu'ils sont plus conservés.

La procédure de séquençage de l'ARNr comprend les étapes suivantes :

(i) l'ARNr est isolé du ribosome et purifié,

(ii) L'enzyme transcriptase inverse est utilisée pour fabriquer de l'ADN complémentaire (ADNc) à l'aide d'amorces complémentaires aux séquences d'ARNr conservées,

(iii) L'ADNc est amplifié par amplification en chaîne par polymérase (PCR) et enfin,

(iv) L'ADNc est séquencé et la séquence d'ARNr déduite des résultats.

Le séquençage Shotgun et d'autres techniques de séquençage du génome ont conduit à la caractérisation de nombreux génomes procaryotes (environ 100) en très peu de temps et de nombreux autres sont en cours de séquençage. La comparaison directe de séquences génomiques complètes deviendra sans aucun doute un outil important pour déterminer les catégories de classification des procaryotes.

Le ribotypage est une technique qui mesure le motif unique généré lorsque l'ADN d'une bactérie (tous les autres organismes également) est digéré par une enzyme de restriction et que les fragments sont séparés et sondés avec une sonde d'ARNr.

La technique n'implique pas de séquençage d'acide nucléique. Ribotyping has proven useful for bacterial identification and has found many applications in clinical diagnostics and for the microbial analyses of food, water, and beverages.

Ribotyping is a rapid and specific method for bacterial identification it is so specific that it has been given the nickname ‘molecular fingerprinting’ because a unique series of bands appears for virtually any bacterium (any organism).

In ribotyping, first the DNA is isolated from a colony or liquid culture of the bacterium to be identified. Using polymerase chain reaction (PCR), genes of DNA for rRNA (preferably 16S rRNA) and related molecules are amplified, treated with one or more restriction enzymes, separated by electrophoresis, and then probed with rRNA genes.

The pattern generated from the fragments of DNA on the gel is then digitized and a computer used to make comparison of this pattern with patterns from other bacteria available from a database.

Comparison of proteins:

The amino acid sequences of proteins are direct reflections of mRNA sequences and therefore closely related to the structures of the genes coding for their synthesis. In the light of this, the comparisons of proteins from different bacteria prove very useful taxonomically.

Although there are many methods to compare proteins, the most direct approach is to determine the amino acid sequences of proteins with the same function.

When the sequences of proteins of the same functions in two bacteria are similar, the bacteria possessing them are considered to be closely related. However, the sequences of cytochromes and other electron transport proteins, histones, heat-sock proteins, and a variety of enzymes have been used in taxonomic studies.


Species Concept: 4 Important Species Concept (With Criticism)

The following points highlight the four important species concept. The important species concept are: 1. Typological or Essentialist Species Concept 2. Nominalistic Species Concept 3. Biological Species Concept 4. Evolutionary Species Concept.

1. Typological Species Concept:

According to this concept, there are a number of diversities on the surface of the earth that exist as a limited number of universals or types. These types do not bear any relationship to each other. The universals or types are called species. Variation is con­sidered as trifling and irrelevant phenomenon.

This concept, was in the philosophies of Plato and Aristotle and was the species concept of Linnaeus and his followers. Cain (1954, 1956) regarded the above concept as the morpho-species concept. Another group of scientists refer to this as essentialist spe­cies concept because the members of a taxon or the species can be recognised by their essential characters.

This is why essentialist ideology is also referred to as typology. Again morpho-species or morphological species concept states that one species can be segre­gated from another species by physical fea­tures and can be recognised by their mor­phological features. This is also called mor­phological species concept.

Simpson (1961), Mayr (1969) and recent scientists have not accepted the above con­cept totally though it has some positive points:

(i) Due to several phenomena such as sexual dimorphism, polymorphism, and age differences, the same species develop strikingly morphological differences.

(ii) This concept is not applicable in case of sibling species because sibling species are alike but belong to differ­ent species.

2. Nominalistic Species Concept:

Occan, the proponent of this concept and his followers (Buffon, Bessey, Lamarck, etc.) believed that only individuals exist but do not believe in the existence of species.

Spe­cies are man’s own creations and have no actual existence in nature. They are mental concept and nothing more. Therefore, such mental concept (i.e., species) of man has no value. This concept was popular in France in 18 th century and still now is used among some botanists.

Simpson (1961), Rollins (1965) and Mayr (1969) stated that no biologists can agree with the idea that man cannot produce species and it is the established fact that the species are the products of evolution.

3. Biological Species Concept:

Due to some incompleteness in the above mentioned concepts and continuous pressure from the naturalists, a new concept the bio­logical species concept emerged in the mid­dle of 18 century. The concept took a number of years to get its foot in the soil of biology.

K. Jordan (1905) first gave the definition of biological species concept. Later Mayr proposed the biological species concept in 1940, 1942, 1949. According to this concept, “a species is a group of interbreeding natu­ral population that is reproductively iso­lated from other such groups”. Mayr ex­plained that a species has three following properties.

1. Reproductive community:

The indi­viduals of a species seek each other as potential mates for the purpose of re­production and the members form a reproductive community.

The members of a species differ each other for many features but all members together form a unit, interact as a unit with other species in any environment.

The members freely interbreed consisting of an intercom­municating gene pool, whereas the individual is merely a temporary ves­sel holding a small portion of the contents of gene pool.

This definition of biological species con­cept has accepted by Dobzhansky (1951) and Hanson (1981) especially for two reasons— gene pool and reproductive isolation.

Dobzhansky, Ayala, Stebbins and Valentine (1977), have postulated more or less same definition. According to them, a species as a single or more Mendelian populations be­tween which the gene exchange is limited or prevented by reproductive isolating mechanisms.

Most modern taxonomists and evolution­ists consider the biological species concept as the widely accepted species concept because the maximum workers apply this concept during their work. This concept has no fixity, and always changeable and has the potenti­ality for modifications required by the evo­lution.

Paterson (1985) has proposed a definition which can overcome some defects present in the biological species concept. According to him, “a species is a population of biparental organisms, the members of which share a common fertilization system”. Mayr (1988) has remarked that Paterson’s species concept is not error-free and is based on the misinter­pretation of the biological species concept.

Though Mayr’s biological species concept is widely accepted to the zoologists but the- shortcomings of the concept are criticised by the evolutionists when applied to certain groups:

(i) Lack of information:

Due to lack of proper information systematists face some problems when applied to some cases.

(a) The morphological differences are observed due to sexual dimorphism, age differences and genetical polymor­phism and individual variation can be unmasked through the study of life history and through the popula­tion analysis. The taxonomists mostly work on preserved museum speci­mens. So reproductive isolation is not verified in the preserved specimens. Again biological species concept is not applicable in fossil specimens.

(b) The closely related two populations live in a continuous area but show preferences for different habitats. In this case, two populations fail to in­terbreed due to living in different habitats. So it is difficult to apply the biological species concept on these populations because these popula­tions are either distinct species or failure of interbreeding due to living in different habitat.

An example of drongo birds is recorded in central Africa. Species A, Dicrurus ludwigii are found in the evergreen rainy forest areas and species B, D. adsimilis are found in the open grassy land areas. They live in two eco­logical niches with a distance of 50 m apart and do not interbreed.

(ii) Apomictic or asexual groups:

Bio­logical species concept is not applicable in apomictic species (i.e., asexually reproduc­ing groups) that do not fulfil interbreeding criterion which is the most important char­acteristic feature in biological species con­cept. Apomictic groups show uniparental re­production by parthenogenesis, apomixes and budding, etc.

Uniparental reproduction is seen in lower invertebrates and lower ver­tebrates. The descendents of apomictic groups are termed agamospecies or binoms, paraspecies but Ghiselin (1987), Mayr (1988a) stated that these are not considered as ‘species’.

To solve this dilemma, Simpson (1961), Mayr (1963, 1969) and M.J.D. White (1978) discussed the problem on the basis of discus­sion of Dougherty (1955) and Stebbins (1966).

Attempts to define agamospecies or asexual species with or without using the word popu­lation have not been successful. There are well defined morphological discontinuity among the uniparentally reproductive organ­isms. These discontinuities are produced by natural selection among the various mutants which occur in asexual clones.

Sibling or Cryptic species:

Biological species concept is not applica­ble in sibling or cryptic species because members of sibling or cryptic species are all alike, not separated morphologically but reproductively isolated populations.

Incompleteness of speciation:

Evolution is a gradual and continuous process. To attain a new species, especially three attributes are necessary, such as repro­ductive isolation, ecological difference and morphological differentiation. There are many species which represents an incomplete stage during speciation. To apply the bio­logical species concept in these cases becomes difficult.

According to biological species concept, two good species fail to interbreed. If the reproduction isolation breaks down, the two good species interbreed and produce fertile hybrid.

4. Evolutionary Species Concept:

Not all taxonomists specially palaeontolo­gists are not satisfied with the biological species concept. They preferred a definition of species which are related to the evolution.

Simpson (1961) has proposed a definition with many modifications that is “an evolu­tionary species is a lineage (an ancestral- descendant sequence of populations) evolv­ing separately from others and with its own unitary evolutionary role and tendencies”.

Simpson has stated that the above defi­nition not only is consistent with biological or genetical concept of species but it helps to clarify and to remove some limitations of the biological species concept. Mayr (1982) has stated that the above definition is related to the phyletic lineage, not indicates a species concept.

The evolutionary concept is appli­cable only to the isolated population and incipient species but not applicable to a sin­gle species. Simpson tried to solve the spe­cies definition by adding the time dimension in this species definition. Reif (1984) and Mayr (1987) have stated that there are many demerits in evolutionary species concept.

Wiley (1978) has provided a revised defi­nition of evolutionary species concept. He stated that “an evolutionary species is a sin­gle lineage of ancestral-descendant popu­lations which maintains its identity from other such lineages and which has its own evolutionary tendencies and historical fate”.

Mayr and Ashlock (1991) stated that the concept has developed on the basis of a species taxon, not of the species category.

Christoffersen (1995) proposed the ontological species concept that is “a species is a sin­gle lineage of ancestral descendant sexual populations genetically integrated by his­torically contingent events of interbreed­ing”. This definition of Christoffersen has given stress on the interbreeding nature of a species.


2 réponses 2

I can't decide if it's a eukaryote or a prokaryote.

Well, that's certainly an eukaryote. We can clearly see the nuclei in the cells of your fist picture, as well as in the cells of your second one (not so clearly, though):

In the image above, the arrow starts right on one of the nucleus of that group of (apparently) three cells.

Besides that, despite some cyanobacteria being very long, 10µm is a lot for a prokaryote. The mean size of cyanobacteria is way less than that.

. a prokaryote ou a cyanobacteria (that can combine both characteristics)

Doesn't make much sense, because cyanobacteria sommes prokaryotes. More precisely, they are Eubacteria prokaryotes.

Finally, what eukaryoyte is this? I can't tell. It's most probably a kind of Chlorophyta, but I'm not able to go to the Class level. If you're interested in identifying it, you can try a taxonomic key. This one is for British freshwater algal flora, I don't know how different French algae are from the british ones: The Freshwater Algal Flora of the British Isles: An Identification Guide to Freshwater and Terrestrial Algae.

If I'd guess (and this is a wild guess), I'd say that this is a Chlorellales, as the famous Chlorelle:

Also, have in mind that saying "that's an alga" doesn't help as well: worse than paraphyletic, algues is a polyphyletic group and, in biology, polyphyletic groups mean almost nothing.


6.8: Prokaryotic Species Identification - Biology

The UniPROBE (Universal PBM Resource for Oligonucleotide Binding Evaluation) database hosts data generated by universal protein binding microarray (PBM) technology on the in vitro DNA binding specificities of proteins. This initial release of the UniPROBE database provides a centralized resource for accessing comprehensive data on the preferences of proteins for all possible sequence variants ('words') of length k ('k-mers'), as well as position weight matrix (PWM) and graphical sequence logo representations of the k-mer data. In total, the database currently hosts DNA binding data for 712 nonredundant proteins and complexes from a diverse collection of organisms, including the prokaryote Vibrio harveyi, the eukaryotic malarial parasite Plasmodium falciparum, the parasitic Apicomplexan Cryptosporidium parvum, the yeast Saccharomyces cerevisiae, the worm Caenorhabditis elegans, mouse, and human. The database's web tools (on the right) include a text-based search, a function for assessing motif similarity between user-entered data and database PWMs, and a function for locating putative binding sites along user-entered nucleotide sequences. Please click on each tool's "help" link for more information.

Do you have PBM data you'd like to deposit into UniPROBE? You can navigate to our staging area, where you can use our deposition pipeline and explore how your data will look once published.

A paper containing a summary of several recent updates to UniPROBE has been published in Recherche sur les acides nucléiques under the following citation:
Hume MA, Barrera LA, Gisselbrecht SS, Bulyk ML. UniPROBE, update 2015: new tools and content for the online database of protein-binding microarray data on protein-DNA interactions. Nucleic Acids Research 2014 doi: 10.1093/nar/gku1045
It can be found here: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25378322

If you encounter any problems or issues with this site, please email [email protected]

Other Bulyk Lab resources

The NF-κB PBM dataset contains the data from the following publication (not currently in UniPROBE):

*Siggers T, *Chang AB, Teixeira A, Wong D, Williams KJ, Ahmed B, Ragoussis J, Udalova IA, Smale ST, Bulyk ML. Principles of dimer-specific gene regulation revealed by a comprehensive characterization of NF-kB family DNA binding.Nature Immunology (in press) Epub Nov 20,2011. (*co-1st authors)

The TF-8mer glossary and GENRE software are as discussed in the publication by Mariani et al. that appear in UniPROBE under publication accession id MAR17A.

News and Updates

2019-03-03 Nouveau Homo sapiens PBM data for natural and chimerical forkhead TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Bispecific Forkhead transcription factor FoxN3 recognizes two distinct motifs with different DNA shapes, which is published in Molecular Cell.
2019-03-03 Nouveau Drosophila melanogaster PBM data for various TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in A comprehensive Drosophila melanogaster Transcription Factor Interactome, which is in press for Cell Reports.
2018-11-20 New PBM data for Homeobox TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Ancient mechanisms for the evolution of the bicoid homeodomain's function in fly development, which is in press for eLife.
2018-03-05 New Homo sapiens PBM data for BCL11A and BCL11B domain TFs have been integrated into UniPROBE. These data will be described in "Direct promoter repression by BCL11A controls the fetal to adult hemoglobin switch", which will be published in Cell.
2017-05-14 New Plasmodium falciparum PBM data for transcription factor PF3D7_1007700 have been integrated into UniPROBE. These data will be described in "Red blood cell invasion by the malaria parasite is coordinated by the PfAP2-I transcription factor", which will be published in Cell Host Microbe in June 2017.
2017-05-12 New PBM data for various TFs have been integrated into UniPROBE. These data will be described in an upcoming manuscript by Mariani et al. (citation pending), and are available under the publication accession id MAR17A.
2016-06-01 We have corrected numerous minor inaccuracies and omissions in the readme.txt files available for download along with each data set. If you have any questions about the changes, or any other questions about the readme files or the datasets in general, please contact us at [email protected]
2016-03-24 New human PBM data for various TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in "Survey of variation in human transcription factors reveals prevalent DNA binding changes", which is in press for Science.
2016-03-08 New Toxoplasma gondii PBM data for AP2 TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in ApiAP2 transcription factor restricts development of the Toxoplasma tissue cyst., which has been published in PNAS.
2016-02-06 New Arabidopsis thaliana PBM data for various TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in A DNA-binding-site landscape and regulatory network analysis for NAC transcription factors in Arabidopsis thaliana., which has been published in Nucleic Acids Res..
2015-06-24 Publications are now assigned unique, searchable accession ids. You can search for all a publication's data using its id, in the quick search, or the text search using the "All" or "By Pub" options. The accession id for each reference can be found on the References page.
2015-06-22 New PBM data for AP2 TFs in Arabidopsis thaliana et Arabidopsis lyrata have been integrated into UniPROBE. These data are described in "Molecular evidence for functional divergence and decay of a transcription factor derived from whole genome duplication in Arabidopsis thaliana.", which is in press for Plant Physiology.
2014-10-03 An upgrade to the TFBS search tool has been posted, allowing a restriction to one or more specific species. Predefined categories of species are also defined for convenience. Click on "Advanced Options" in the toolbox on the right side of the page to see more.
2014-09-25 BEEML-PBM motifs are now online for almost all publications in UniPROBE. The only exceptions are Pompeani et al. (2008) and De Silva et al. (2008).
2014-09-10 A link for our data deposition pipeline is now publicly available on the toolbar at the top of the page. If you have PBM data from a published paper that you wish to deposit in UniPROBE, click on the link and follow the instructions.
2014-09-09 New Caenorhabditis elegans PBM data for bHLH TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Using a structural and logics systems approach to infer bHLH DNA binding specificity determinants, which has been published in Nucleic Acids Research.
2014-09-09 New Drosophila melanogaster PBM data for the zf-H2C2_2 TF CLAMP have been integrated into UniPROBE. These data are described in The CLAMP protein links the MSL complex to the X-chromosome during Drosophila dosage compensation., which has been published in Genes & Development.
2014-09-09 New Drosophila melanogaster PBM data for the Zinc Finger C2H2 TF Lame duck (Lmd) have been integrated into UniPROBE. These data are described in Integrative analysis of the zinc finger transcription factor Lame duck in the Drosophila myogenic gene regulatory network., which has been published in PNAS.
2014-09-09 New Mus musculus PBM data for zf-H2C2_2 TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Neural specific Sox2 input and differential Gli binding affinity provide context and positional information in Shh-directed neural patterning., which has been published in Genes & Development.
2014-09-09 New Arabidopsis thaliana PBM data for the TF LUX (LUX ARRHYTHMO) have been integrated into UniPROBE. These data are described in LUX ARRHYTHMO Encodes a night time repressor of circadian gene expression in the Arabidopsis core clock., which has been published in Current Biology.
2014-09-02 New PBM data for Fork_head TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in DNA binding specificity changes in the evolution of forkhead transcription factors., which has been published in Proc Natl Acad Sci USA..
2014-09-02 We now introduce a more comprehensive negative control sequence generator tool. Instead of appearing on protein details pages and being restricted to that page's protein as before, now it appears as a standard tool throughout the site, and the user can select any number of proteins, clones, or protein complexes - from one to the entire contents of the database - as input. The generated sequence is predicted to have no residual binding by any of the chosen proteins. See the "Help" link in the upper right corner of the tool's dialog box (on the lower right of the screen) for more details.
2014-08-24 The protein details pages from some of the publications posted here now display sequence logos which were built with PWMs derived from the raw PBM signal data using BEEML-PBM (Zhao and Stormo, 2011), as an alternative to our Seed-and-Wobble algorithm. You can also download these BEEML-derived PWMs as frequency matrices from the relevant links on the downloads page. The raw BEEML-PBM output for all of this data can be found here.
2014-08-18 A new and improved version of the negative sequence control generator tool is coming soon. It will be displayed with the rest of the tools throughout the site, and will allow the user to input a customizable list of proteins from the database to generate a nonbinding sequence. In the meantime, some bugs have been found in the old tool, and it has been removed from all protein details pages. All bugs will be fixed in the new version once posted, and we recommend waiting until then to generate any negative control sequence you need, if you happened to use the old tool already. Merci pour votre patience.
2014-08-05 New Drosophila melanogaster PBM data for Homeobox TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Molecular mechanism underlying the regulatory specificity of a Drosophila homeodomain protein that specifies myoblast identity., which has been published in Development. (NOTE: The published data analysis was performed using the Universal PBM Analysis Suite with a keep fraction (kf) parameter of 0.9, meaning that 90% of foreground and background features were kept while calculating enrichment scores, as opposed to the default of 50%. However, the data files from the analysis using the default parameter of 0.5 are available for this publication on the Downloads page.)
2014-08-05 New Homo sapiens PBM data for various TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Notch and MAML-1 complexation do not detectably alter the DNA binding specificity of the transcription factor CSL., which has been published in PLoS ONE.
2014-07-30 Our blastp seach feature now includes a visualization of the alignment between query and hit in the search results.
2014-07-29 The details pages for proteins from certain publications now have a negative control sequence generation feature. This will produce a DNA sequence within a user-specified length interval which, based on our PBM data, is virtually guaranteed not to be bound by the protein in question. Note: Not all publications have this feature integrated yet, but we are working on making sure that happens soon.
2014-07-28 New PBM data for T-box TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Modular evolution of DNA binding preference of a Tbrain transcription factor provides a mechanism for modifying gene regulatory networks., which has been published in Molecular Biology and Evolution.
2014-07-25 New Saccharomyces cerevisiae PBM data for various TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Curated collection of yeast transcription factor DNA binding specificity data reveals novel structural and gene regulatory insights., which has been published in Genome Biology.
2014-07-25 New Plasmodium falciparum PBM data for AP2 TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Identification and genome-wide prediction of DNA binding specificities for the ApiAP2 family of regulators from the malaria parasite., which has been published in PLoS Pathog.
2014-07-17 Our protein pages now link to TFBSshape, a database from Remo Rohs's lab at USC which provides information about the shape of DNA at transcription factor binding sites. (Only those proteins from publications listed in that site have links.)
2014-07-03 Added new data from the paper Using protein design algorithms to understand the molecular basis of disease caused by protein-DNA interactions: the Pax6 example, which has been published in Nucleic Acids Research.
2013-12-12 Now user can download multiple files in a single zip file! More updates coming soon.
2010-08-14 New mouse PBM data for ETS domain TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Genome-wide analysis of ETS family DNA-binding in vitro and in vivo, which has been published in The EMBO Journal.
2009-07-24 New worm PBM data for bHLH domain TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in A multi-parameter network reveals extensive divergence between C. elegans bHLH transcription factors, which has been published in Cell.
2009-07-17 New Homo sapiens PBM data for Mtf2_C domain TFs have been integrated into UniPROBE. These data will be described in "Polycomb-like proteins link the PRC2 complex to CpG islands", which is in press for Nature.
2009-05-25 Data have been added for the Nsy-7 TF (Caenorhabditis elegans) as described in Transcriptional regulation and stabilization of left-right neuronal identity in C. elegans, and published in Genes and Development.
2009-04-14 New mouse PBM data for 104 TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in Diversity and Complexity in DNA Recognition by Transcription Factors, which have been accepted for publication in Science.
2009-01-17 Due to an oversight made during the addition of the 89 yeast TFs to UniPROBE, these data were not incorporated into the .zip files in the "All Data" section of the downloads page. The .zip files are now fully up to date, and we apologize for this inconvenience.
2009-01-15 New yeast PBM data for 89 TFs have been integrated into UniPROBE. These data are described in High-Resolution DNA Binding Specificity Analysis of Yeast Transcription Factors, which is in press at Genome Research. Please click here to visit the supplementary materials website for this publication.
2008-10-11 A bug in the Search for TF Binding Sites tool has been corrected. Previously, the tool was incorrectly generating the reverse complement of the user entered sequence, which prevented it from finding reverse complement matches. Although the problem did not give rise to any false positive matches, many true positives may have been missed. We apologize for the inconvenience.
2008-09-14 The Downloads section now contains zip files holding data for every protein in the database (whereas before the files were segregated by publication), and it now contains a zip file holding documentation and SQL code for generating many of the database's tables.
2008-08-16 The PBM Database has been updated, renamed, and relocated! This current version of the database is now called the UniPROBE (Universal PBM Resource for Oligonucleotide Binding Evaluation) Database, and the "Search for Similar Motifs" and "Search for TF Binding Sites" tools are fully implemented.
2008-05-16 The PBM database is now public for the mouse homeodomains data! Questions, comments, and suggestions are most welcome at the database help address ([email protected])


If you wish to receive PBM Database updates, which will include the addition of new datasets and data analyses, you are encouraged to register for the website here.


Voir la vidéo: Séance 3: Filiation des oses la synthèse de Kiliani Fischer (Juillet 2022).


Commentaires:

  1. Adio

    C'est une bonne idée. Je suis prêt à vous soutenir.

  2. Cetewind

    Je considère que vous vous trompez. Envoyez-moi un courriel à PM, nous en discuterons.

  3. Maubei

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