Genoma di Bacillus Anthracis e comparazione con altri genomi

Genoma di Bacillus Anthracis e comparazione con altri genomi

Il genoma di Bacillus anthracis è di 5,23 Megabasi e codifica per circa 5508 proteine. Nel cromosoma, intorno all'origine di replicazione, sono concentrati i geni per tRNA, proteine ribosomiali e rRNA. Questa disposizione è tipica dei batteri che producono endospore perché in questo modo si ottimizza la produzione di proteine durante i primi cicli di replicazione del DNA dopo la germinazione delle spore. Le funzioni housekeeping (come la replicazione del DNA, il metabolismo degli acidi grassi, etc.) si trovano nel cromosoma, mentre i fattori di virulenza, la maggior parte dei trasposoni, ed geni sconosciuti si trovano nei plasmidi pXO1 e pXO2. Inoltre, ci sono solo 141 proteine di B. anthracis che non sono presenti nel genoma di B. cereus. Queste proteine non hanno una funzione ancora nota ma si pensa possano essere trasposasi. Si è visto, inoltre, che l’apparato di sporulazione, il metabolismo ed i geni per il trasporto di B. anthracis sono simili a quelli di B. subtilis. La differenze tra questi due batteri è che B. anthracis ha un numero maggiore di peptidasi e proteasi secrete rispetto al secondo. Questo potrebbe riflettere un adattamento ad un ambiente ricco di proteine. Inoltre B. anthracis ha un ridotta capacità di utilizzare gli zuccheri rispetto al B. subtilis (la presenza di pathway catabolici dei carboidrati indica un adattamento al suolo, dove sono presenti materiali derivati dalle piante, come i polimeri dei carboidrati). B. anthracis possiede anche molte pompe per eliminare varie droghe e vari geni che conferiscono la resistenza ad antibiotici. Comunque, da studi di DNA microarray si è stabilito che la diversità tra queste specie batteriche è veramente limitata. Anche se B cereus e B. anthracis occupano nicchie ecologiche molto differenti, essi hanno una forte omologia tra i geni. Un set di geni conservato include fattori invasivi. Il 15% delle ORFs di B. cereus non ha omologhi in B. anthracis, infatti molte di queste proteine sono di origine profagica. Un'altra particolarità è che il plasmide pXO1di B. anthracis è presente anche in 19 gruppi di ceppi di B. cereus. I geni per la tossina sono però assenti in B. cereus. In pXO1 sono presenti molti geni per la mobilità del plasmide stesso. Si può concludere data la poca differenza tra le diverse specie di Bacillus che B. anthracis si sia evoluto da un B. cereus acquisendo il plasmide che codifica per la tossina e la capsula. La differenza più importante tra questi due genomi è l’assenza del regolatore PlcR in B. anthracis che è attivo, invece, in B. cereus.