Évaluation des classifications phylogénétiques des Bacillaceae basées sur les gènes de l'opéron rrn et de gènes de ménage

• Main Author: Cheikh Rouhou, Mouna
• Format: Others
• Published: 2006
• Subjects: Bacillacée; Analyse cladistique; Arbre phylogénétique
• Online Access: http://www.archipel.uqam.ca/3234/1/M9602.pdf

Plusieurs approches ont, jusqu'à présent, été utilisées pour l'identification de nouvelles souches ainsi que pour la caractérisation et la classification des différentes espèces au sein des Bacillaceae. Cependant, la plupart de ces méthodologies présentent certaines insuffisances. L'objectif de cette étude est d'établir et d'évaluer des classifications phylogénétiques des Bacillaceae basées sur divers gènes, d'analyser l'effet de l'hétérogénéité alléliques sur celles-ci, ainsi que d'étudier la distribution des mutations. Seuls les Bacillaceae dont le génome est complètement séquencé ont été considérés. Dans ce travail, tous les allèles des trois gènes de l'opéron ribosomal ont été utilisés. Trois gènes codant pour des protéines ont également été choisis pour la construction de phylogénies et la comparaison avec celles basées sur l'opéron ribosomal. L'analyse phylogénétique de dix souches de Bacillaceae a été réalisée suivant la méthode de Neighbour-Joining (NJ) en utilisant les paramètres de Kimura. La fiabilité et la robustesse de la classification ont été évaluées à l'aide de la méthode "Bootstrap". L'analyse basée sur tous les allèles des trois gènes de l'opéron ribosomal (16S, 23S et 5S) montre que les arbres obtenus présentent la même topologie et répartissent les Bacillaceae en trois groupes et deux sous-groupes. Aucun des gènes n'a permis la discrimination des espèces ou des souches au sein du groupe cereus au sens large. L'analyse phylogénétique des Bacillaceae pourrait donc se limiter à l'un des gènes de l'opéron ribosomal puisque aucune information additionnelle n'est apportée par l'utilisation d'un gène en particulier. Les régions inter géniques lTS1 (16S-23S) et ITS2 (23S-5S) n'ont pas permis, non plus, de discriminer au sein du groupe cereus au sens large. Mais elles ont, néanmoins, mis en évidence l'hétérogénéité alléliques. L'approche basée sur les séquences nucléotidiques des gènes de ménage: adénylate kinase (adk) , shikimate 5-déshydrogénase (aroE) et la sous-unité B de l'ADN gyrase (gyrB), ainsi que de leurs séquences concaténées, a permis une meilleure discrimination notamment au sein du groupe cereus au sens large. Les Bacillaceae sont répartis en trois groupes et sept sous-groupes dont cinq au sein du groupe cereus au sens large. L'utilisation des séquences en acides aminées des protéines codées par les gènes adk, aroE et gyrB et de leurs séquences concaténées a généré, quant à elle, des classifications incongruentes. De plus, elle n'a pas permis une meilleure discrimination des Bacillaceae au sein du groupe cereus au sens large. Plusieurs espèces se retrouvent dans un même faisceau secondaire. Un tel regroupement trouve son explication dans la dégénérescence du code génétique. L'utilisation des séquences nucléotidiques des gènes de ménage serait donc une meilleure approche pour la classification phylogénétique des Bacillaceae. L'analyse de tous les allèles des différents gènes de l'opéron ribosomal (16S, 23S et 5S) montre qu'ils sont hétérogènes et que cette hétérogénéité n'a pas d'effet notable sur la classification phylogénétique. Il est donc justifié de se limiter à un seul allèle de l'un des trois gènes de l'opéron ribosomal lors de l'étude phylogénétique des Bacillaceae. L'étude de la distribution des mutations au sein des trois gènes de l'opéron ribosomal (16S, 23S et 5S) pour les Bacillaceae montre qu'elle n'est pas uniforme et qu'il existe au sein de ces gènes des régions hypervariables dans lesquels se concentrent les mutations. La comparaison de la distribution des mutations au sein du gène 16S pour les Bacillaceae et les y-protéobactéries montre que ces régions hypervariables sont spécifiques pour chaque groupe de bactéries. L'étude phylogénétique basée sur la concaténation des régions hypervariables du gène 16S pour les Bacillaceae a révélé que la topologie de l'arbre découlerait de la structure de ces régions. L'étude phylogénétique des Bacillaceae basée le gène 16S pourrait se limiter à l'analyse des régions hypervariables de ce gène. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Adénylate kinase (adk), ARN 16S, ARN 23S, ARN 5S, Bacillaceae, Classification phylogénétique, Distribution des mutations, Gènes de ménage, Hétérogénéité alléliques, Régions hypervariables, y-protéobactéries, shikimate5-déshydrogénase (aroE) et sous-unité B de l'ADN gyrase (gyrB).