Zeitschrift für Bakteriologie und Parasitologie

Abstrakt

Mikrobielle Vergleichsgenomik: Ein Überblick über Werkzeuge und Erkenntnisse zur Gattung Corynebacterium

Amjad Ali, Siomar C. Soares, Eudes Barbosa, Anderson R. Santos, Debmalya Barh, Syeda M. Bakhtiar, Syed S. Hassan, David W. Ussery, Artur Silva, Anderson Miyoshi und Vasco Azevedo

Durch die Sequenzierung der nächsten Generation (NGS) konnten vollständige Genomsequenzen pathogener und kommerziell bedeutender Organismen in kurzer Zeit und mit minimalen Kosten bereitgestellt werden. Computergestützte vergleichende Genomik ist notwendig, da wir täglich Tausende von Organismen sequenzieren, unser Wissen über Folgemaßnahmen jedoch noch sehr begrenzt ist. Dennoch reichen genomische Informationen aus einem einzigen Genom nicht aus, um Einblicke in den Lebensstil und eine erweiterte Sicht auf den Genpool einer Art zu erhalten. Mehrere Genome könnten unser Verständnis der Verwandtschaftsverhältnisse und Variationen von Organismen bereichern. Folglich bleibt die vergleichende Genomanalyse ein leistungsstarkes Instrument zur Identifizierung der orthologen Gene in Arten, des Vorhandenseins und Fehlens spezifischer Gene, evolutionärer Signale und potenzieller
Regionen, die mit Pathogenität in Zusammenhang stehen. Darüber hinaus helfen pangenomische Strategien zusammen mit subtraktiver Genomik dabei, die Beziehungen zwischen und innerhalb von Arten, den konservierten Kern und das Pangenom hervorzuheben, um Virulenzfaktoren, Arzneimittelziele und Impfstoffkandidaten zu charakterisieren. In diesem Artikel geben wir einen Überblick über die Voraussetzungen der mikrobiellen vergleichenden Genomik: Sequenzierungstechnologien, Ausrichtungstools, Annotationspipelines, Datenbanken und Ressourcen, Visualisierungs- und vergleichende Genomiktools sowie Strategien. Abschließend präsentieren wir auf vergleichender Genomik und Funktionsanalyse basierende Erkenntnisse und aktuelle Erkenntnisse zur Gattung Corynebacterium.