Evidencia de transferencia horizontal de genes mediante el estudio de las transposasas en el género Fervidobacterium

Abstract

Los fenómenos de transferencia horizontal de genes (HGT) juegan un papel relevante en la fisiología y la evolución de los microorganismos, especialmente en procariotas termófilos. Los genomas de algunos miembros del phylum Thermotogae (por ejemplo, Thermotoga spp.) se proponen como un mosaico formado por genes con diversos orígenes. Las transposasas son proteínas claves que intervienen en reordenamientos de ADN genómico dentro de un genoma, así como en transferencias de material genético entre organismos, incluyendo diferentes especies de categorías taxonómicas alejadas. Este estudio presenta un nuevo enfoque para detectar procesos de HGT mediante el estudio de los genes que codifican para transposasas en genomas del género Fervidobacterium. Para ello, se han llevado a cabo análisis filogenéticos, multivariables de frecuencia de uso de codones y de frecuencia de tetranucleótidos, así como la determinación y comparación de las secuencias repetitivas invertidas asociadas a las transposasas de tres especies: F. nodosum, F. pennivorans y una nueva cepa, Fervidobacterium sp. FC2004, recientemente aislada en nuestro laboratorio. Las transposasas detectadas se clasificaron en diferentes grupos atendiendo a su grado de similitud. Los análisis filogenéticos, multivariables y la comparación entre secuencias repetitivas invertidas coincidían en distinguir varios grupos de transposasas como indicadores de posibles fenómenos de HGT. Estos casos de HGT se muestran estrechamente relacionados con transposasas de diferentes representantes del phylum Firmicutes, siendo Caldicellulosiruptor uno de los géneros con representantes más cercanos en varios de los grupos estudiados. Los resultados obtenidos sugieren la existencia de varios fenómenos de HGT entre Fervidobacterium spp. y Firmicutes termófilos que se supone que ha llevado a estos grupos a facilitar su adaptación a las distintas condiciones existentes en sus ambientes extremos que frecuentemente cohabitan.