Examinando por Autor "Shmaryahu, Amir"

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    Architecture and gene repertoire of the flexible genome of the extreme acidophile Acidithiobacillus caldus
    (Public Library of Science, 2013-11-08) Acuña, Lillian G.; Cárdenas, Juan Pablo; Covarrubias, Paulo C.; Haristoy, Juan José; Flores, Rodrigo; Nuñez, Harold; Riadi, Gonzalo; Shmaryahu, Amir; Valdés, Jorge; Dopson, Mark; Rawlings, Douglas E.; Banfield, Jillian F.
    Background: Acidithiobacillus caldus is a sulfur oxidizing extreme acidophile and the only known mesothermophile within the Acidithiobacillales. As such, it is one of the preferred microbes for mineral bioprocessing at moderately high temperatures. In this study, we explore the genomic diversity of A. caldus strains using a combination of bioinformatic and experimental techniques, thus contributing first insights into the elucidation of the species pangenome. Principal Findings: Comparative sequence analysis of A. caldus ATCC 51756 and SM-1 indicate that, despite sharing a conserved and highly syntenic genomic core, both strains have unique gene complements encompassing nearly 20% of their respective genomes. The differential gene complement of each strain is distributed between the chromosomal compartment, one megaplasmid and a variable number of smaller plasmids, and is directly associated to a diverse pool of mobile genetic elements (MGE). These include integrative conjugative and mobilizable elements, genomic islands and insertion sequences. Some of the accessory functions associated to these MGEs have been linked previously to the flexible gene pool in microorganisms inhabiting completely different econiches. Yet, others had not been unambiguously mapped to the flexible gene pool prior to this report and clearly reflect strain-specific adaption to local environmental conditions. Significance: For many years, and because of DNA instability at low pH and recurrent failure to genetically transform acidophilic bacteria, gene transfer in acidic environments was considered negligible. Findings presented herein imply that a more or less conserved pool of actively excising MGEs occurs in the A. caldus population and point to a greater frequency of gene exchange in this econiche than previously recognized. Also, the data suggest that these elements endow the species with capacities to withstand the diverse abiotic and biotic stresses of natural environments, in particular those associated with its extreme econiche. © 2013 Acuña et al.
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    Generation and analysis of expressed sequence tags from Botrytis cinerea
    (Sociedad de Biología de Chile, 2006) Silva, Evelyn; Valdez, Jorge; Holmes, David; Shmaryahu, Amir; Valenzuela, Pablo
    Botrytis cinerea is a filamentous plant pathogen of a wide range of plant species, and its infection may cause enormous damage both during plant growth and in the post-harvest phase. We have constructed a cDNA library from an isolate of B. cinerea and have sequenced 11,482 expressed sequence tags that were assembled into 1,003 contigs sequences and 3,032 singletons. Approximately 81% of the unigenes showed significant similarity to genes coding for proteins with known functions: more than 50% of the sequences code for genes involved in cellular metabolism, 12% for transport of metabolites, and approximately 10% for cellular organization. Other functional categories include responses to biotic and abiotic stimuli, cell communication, cell homeostasis, and cell development. We carried out pair-wise comparisons with fungal databases to determine the B. cinerea unisequence set with relevant similarity to genes in other fungal pathogenic counterparts. Among the 4,035 non-redundant B. cinerea unigenes, 1,338 (23%) have significant homology with Fusarium verticillioides unigenes. Similar values were obtained for Saccharomyces cerevisiae and Aspergillus nidulans (22% and 24%, respectively). The lower percentages of homology were with Magnaporthe grisae and Neurospora crassa (13% and 19%, respectively). Several genes involved in putative and known fungal virulence and general pathogenicity were identified. The results provide important information for future research on this fungal pathogen.
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    Predicción bioinformática y validación experimental de genes RNA regulatorios pequeños en la bactería extremófila Acidithiobacillus ferrooxidans
    (Universidad Andrés Bello, 2010) Shmaryahu, Amir; Holmes, David; Facultad de Ciencias Biológicas; Doctorado en Biotecnología
    RESUMEN: En bacterias los RNA reguladores pequeños (srRNA – “small regulatory RNA”) controlan la expresión génica, usualmente a nivel post-transcripcional. Esto lo hacen actuando como RNAs anti-sentido uniéndose al transcrito (mRNA) de los genes blanco (mRNAs) o interactuando con las proteínas reguladoras. Los srRNAs están involucrados en la regulación de una amplia variedad de procesos, tales como la replicación de plasmidios, el transporte, la replicación viral, la virulencia bacteriana y algunos de los circuitos genéticos globales que responden a cambios ambientales. Desde su descubrimiento, hace unos pocos años, se ha comprobado que se encuentran presentes en una variedad de organismos distintos. Sin embargo, su detección/predicción utilizando herramientas bioinformática es particularmente desafiante dado que no codifican para proteínas, son poco conservados a nivel nucleotídico y sólo algunos exhiben estructura secundaria conservada. En este trabajo utilizamos herramientas computacionales para predecir los srRNAs en la secuencia genómica de la bacteria extremófila Acidithiobacillus ferrooxidans, uno de los microorganismos más utilizados en la recuperación biológica de metales a partir de minerales azufrados, y herramientas de biología molecular para validarlos. La estrategia empleada involucra en primer lugar un análisis de genómica comparativa utilizando los genomas de Acidithiobacillus caldus y Acidithiobacillus thiooxidans (secuenciados por Fundación Ciencia para la Vida [88]) para identificar candidatos de srRNA conservados en las regiones intergénicas en bacterias cercanas filogenéticamente. Las regiones intergénicas conservadas fueron extraídas del genoma de A. ferrooxidans e investigadas para determinar cuáles de las secuencias son complementarias a genes que codifican proteínas y se asocian a promotores sigma 70 predichos. En segundo término, se estudió la expresión de los candidatos srRNAs por Northern blot y “RACE”. Como producto de este análisis se derivaron 11 nuevos srRNA en A. ferrooxidans. Adicionalmente, se ha desarrollado un nuevo programa para identificar posibles RNAs blancos de srRNA. Este programa, llamado “Kissing Complex”, se enfoca en la X búsqueda de conexiones anti-sentido entre srRNAs y mRNAs (RNAs blancos) en la región simple hebra, específicamente, donde el RNA forma lazos o “loops”. La identificación de los srRNAs potenciales entrega información relevante y novedosa en relación a la regulación de la expresión génica en A. ferrooxidans, permitiendo ampliar las áreas de investigación abordadas hasta la fecha y abriendo nuevas ventanas en los estudios biológicos de este microorganismo, contribuyendo así a nuestra comprensión del inusual metabolismo de las bacterias acidófilas y, eventualmente, a nuestro entendimiento de la biolixiviación.