Démasquage des gènes spécifiques d'une espèce génomique du complexeAgrobacterium tumefaciens par AFLP et multicapteur à ADN

National audience

Inglés. Unmasking species specific genes inspecies G8 by AFLP and microarray. In the frame of studies undertaken to associate a biological concept to the present genomic definition of the bacterial species, a study was done to find species specific genes common to all members of a model species, the genomic species G8 of the species complex Agrobacterium tumefaciens. The study was firstly based upon the identification of the genomic origin of AFLP markers of the species by comparing experimental results to in silico simulations of AFLP of the complete genome sequence of the G8 reference strain C58. Due to size determination uncertainties and possible close co-migration of predicted fragments, only a little number of amplified AFLP markers could be localized without ambiguities in the genome of C58. Nevertheless, the study delivered a catalog of the genes common to all G8 members. Along to standard house-keeping genes, 25% of the G8 core genome also consisted of hypothetical non-conserved or "ORFan" genes. ORFans, which encode unknown functions, are good candidate to encode species specific functions and thus to allow for further studies about the ecological specialization of the species. The study also revealed that AFLP experimental results were influenced by epigenetic determinants that could have artefactually reduced the number of species specific genes delivered in the study, but not the confidence about those readily found common. The still unknown epigenetic phenomenon is thought to prevent the digestion of certain parts of the genomic DNA by endonucleases required for AFLP. It is likely the cause of the significantly higher number of genes experimentally found common to all species members around the centre of the linear chromosome, while the epigenetic phenomenon would have hampered digestions and then delivered artefactual not-common genes in the chromosome lateral branches.The second approach was based on a microarray constructed against the whole genome of C58. A comparative genome hybridization study conducted with members of all the A. tumefaciens complex allowed us to determine genes specific of the genomic species G8. Most of these genes are ORFans and knowing their functions requires additionnal studies. Nevertheless, the study showed that the species specific genes as well as other accessory genes were much more abundant on the linear than on the circular chromosome. The linear chromosome of A. tumefaciens therefore looks to be the preferred genome place for genetic innovations.

Francés. Dans le contexte de la recherche générale sur le déterminisme génétique des espèces bactériennes, des gènes spécifiques communs à tous les membres d'une espèce modèle ont été recherchés chez l'espèce génomique G8 du complexe Agrobacterium tumefaciens. L'étude était basée sur l'identification de l'origine génomique des fragments AFLP marqueurs de l'espèce réalisée par simulation bioinformatique de l'AFLP à partir de la séquence du génome de la souche de référence C58. L'analyse a permis de dresser un catalogue de gènes communs à tous les membres de l'espèce. L'étude montre cependant que les résultats de l'AFLP expérimentale dépendent aussi de caractères épigénétiques qui en réduisent l'efficacité. Ce phénomène, dont le déterminisme n'est pas connu, ne gêne cependant pas l'identification des gènes communs de l'espèce mais a pu en réduire considérablement leur nombre. L'utilisation d'un multicapteur à ADN (ou biopuce) basé sur le génome complet de C58 avec des représentants de toutes les espèces du taxon a permis d'établir le catalogue de tous les gènes vraiment spécifiques à l'espèce G8 d'A. tumefaciens. Parmi ceux-ci, il y avait beaucoup de gènes non-conservés (i.e. sans orthologues connus dans les bases de données). Ces gènes orphelins qui codent a priori des fonctions inconnues et originales sont de bons candidats pour déterminer la niche écologique spécifique de l'espèce. L'étude montre en outre que le chromosome linéaire est le lieu privilégié des innovations génétiques dans ce taxon.