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6/4/2010
Transferencia horizontal
en eucariotas
Núria Rius
3 junio 2010
Tranferencia horizontal
en eucariotas


¿Qué es la transferencia horizontal y
como se detecta?
Casos en eucariotas
– Mitocondrias y Cloroplastos
– Bacteria-Eucariota
– Eucariota-Eucariota

Transferencia Horizontal de Elementos
transponibles
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Definición
Transferencia
Vertical
 El material se
transmite desde los
progenitores a la
descendencia
Transferencia
Horizontal
(HGT o LGT)
 La información
genética se
transmite entre
especies aisladas
reproductivamente
Detección de TH

Incongruencias entre los árboles
filogenéticos del gen transferido y el resto
del genoma, distribución discontinua. (Necesitas
buenos árboles)

Best hits : seq. de otras sps detectados
como mejores hits en una búsqueda por
similitud de las seq. candidatos. (Rápido pero MUY
poco fiable: pocos genomas secuenciados)

Comparación de genomas próximos (errores por

Distorsiones en el uso de codón (no se encuentra
perdida de los genes en el otro genoma)
si la transferencia es antigua)
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Numt y Nupt
nuclear
mitochondrial
DNA (numt)
 nuclear
plastidis DNA
(Nupt)

Rumen Ciliates

cDNAs de Ciliados de los ordenes
Entodiniomorphida y Vestibuliferida
(4768 EST)

Agrupan los EST según su
homología en cluster y utilizan el
EST más largo de cada cluster
(377+3186)

Localizan los “BestHits” de bacteria
de cada representante de cluster
G. Ricard et al. “Horizontal gene transfer from
Bacteria to rumen Ciliates indicates adaptation to
their anaerobic, carbohydrates-rich environment,”
La mayoría de estos genes
intervienen en el
catabolismo de
carbohidratos complejos y
en la adaptación al
ambiente anaeróbico.
(362)

Con los que tiene 3 o más
homólogos árbol filogenetico(NJ)
(244)

148 árboles incluyen el EST de
ciliados agrupados con bacterias
148 candidatos a
HGT  4,1%
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Saccharomyces cerevisiae y
Zygosaccharomyces bailii
IMPORTANCIA DE LA HGT EN LA ADAPTACIÓN
A NICHOS ECOLÓGICOS IMPROPIOS DE LA
ZygosaccharomycesESPECIE
bailii:
Contaminante en la
fermentaciones de vino
Saccharomyces
cerevisiae EC1118:
Una de las pocas levaduras
que sobrevive
hasta el final de la
fermentación del vino
Novo, M. et al. Eukaryote-to-eukaryote gene transfer events revealed by the genome sequence
of the wine yeast Saccharomyces cerevisiae EC1118. Proceedings of the National Academy of
Sciences 106, 16333-16338 (2009).
TH entre ET
D.J. Lampe et al. “Loss of Transposase-DNA Interaction May Underlie the
Divergence of mariner Family Transposable Elements and the Ability of more
than one mariner to occupy the Same Genome,” Mol Biol Evol, vol. 18,
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Elemento P
Elemento transponible de clase II
2907pb la copia canónica
4 ORF que codifican una transposasa
TIR de 31pb
Daniels, S.B et al. A. Evidence for horizontal transmission of the P
transposable element between Drosophila species. Genetics 124,
339-355 (1990).
Clark, J.B. et al. Phylogenetic analysis supports horizontal transfer of P
transposable elements. Mol. Biol. Evol 11, 40-50 (1994).
Clark, J.B. et al. evolution of P transposable elements in the genus
Drosophila. I. The saltans and willistoni species groups. Mol. Biol.
Evol 12, 902-913 (1995).
Transferencia horizontal del
elemento P entre D.
melanogaster y D. willistoni

D. melanogaster colectadas
hace ~50 años  NO tenían
elemento P
 D. Melanogaster colectadas
despuéssi tenían P
Por Southern blot se encontró el
elemento P en varias especies
de Drosophila pero no en las
más relacionadas con D.
melanogaster.
Secuenciando copias de P de estas
especies se encontró la copia
de D. willistoni que solamente
difería de la copia canónica de
D. melanogaster por 1 nt, pese
a su distancia evolutiva.
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Conclusiones



Mecanismo para exportar secuencias de un
linaje a otro  Adaptación a nichos nuevos
Necesidad de proximidad entre el donante y
el receptor (puede estar influenciado por las
búsquedas dirigidas a priori)
Dificultades para determinar presencia de
TH  Necesidad de excluir otras
posibilidades
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IMPORTANCIA DE LA HGT EN LA ADAPTACIÓN
A NICHOS ECOLÓGICOS IMPROPIOS DE LA
ESPECIE
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