Evolutionary Ecology of Microorganisms CBA – Evolutionary Ecology

Evolutionary Ecology of Microorganisms
CBA – Evolutionary Ecology
FRANCISCO DIONÍSIO
Site do grupo: https://sites.google.com/site/dionisiolab/
Ana M. Reis
Luís Cardoso
Luís M. Carvalho
André Carvalho
Teresa Nogueira
Gil Henriques
António Miranda
Filipe Vieira
Iolanda Domingues
Diogo Dias
João Alves Gama
Francisco Dionísio
A nossa investigação foca-se na interação entre
bactérias, entre bactérias e vírus, entre bactérias
e plasmídeos, entre plasmídeos, etc.
Envolve trabalho experimental (de bancada bem
como simulações em computador) e abordagem
teórica.
Estudamos:
- genética bacteriana,
- cooperação,
- competição,
- malícia (spite),
- transferência horizontal de genes,
- bem como o seu impacto na patogenicidade e
na resistência a antibióticos.
Site do grupo: https://sites.google.com/site/dionisiolab/
(W)hen the physiologist J. B. S. Haldane once
commented that even the Archbishop of
Canterbury is 65% water, he omitted to mention
that the head of the Church of England also
consists of more bacterial cells than eukaryotic
cells and that the combined number of genes
in these bacteria exceeds the total number of
eukaryotic genes by a factor of al least 100.
(Macpherson e Harris, 2004)
Comunidades bacterianas normalmente
são complexas
Exemplos:
- A maioria das células num corpo humano é de bactérias – estão nos
intestinos, boca, pele, mesmo numa pessoa saudável.
- Junto às raízes das plantas
- etc
Certas estirpes de bactérias “amplificam” plasmídeos
Essas estirpes têm taxas de transferência de plasmídeos um milhão
de vezes maior do que outras
Dionisio et al (2002) Plasmids spread faster in heterogeneous bacterial populations. Genetics,
162(4):1525-1532.
Z amplifica e transfere para Y!
Z (good donors=amplifiers)
Y in presence of Z
Mais de 40 anos
Y in the absence of Z
Dionisio et al (2002) Plasmids spread faster in heterogeneous bacterial populations. Genetics,
162(4):1525-1532.
Social Behaviours
Efeito no Actor
Efeito no Recipiente
+
-
+
Benefício mútuo
Competição
-
Altruísmo
Malícia
Drawings adapted from E. O. Wilson (1975) Sociobiology, the
New Synthesis. Cambridge, Mass.: Harvard University Press.
Altruísmo
Obrigar as vizinhas
a trabalhar para
a comunidade
Social Behaviours
Efeito no Actor
Efeito no Recipiente
+
-
+
Benefício mútuo
Competição
-
Altruísmo
Malícia
Exemplo de toxina útil para
competição
Bacteriocinas
Toxinas produzidas por bactérias
para inibir o crescimento de
bactérias da mesma espécie
Drawings adapted from E. O. Wilson (1975) Sociobiology, the
New Synthesis. Cambridge, Mass.: Harvard University Press.
“Spite”
(malícia)
Selfish and spiteful
behaviour through
parasites and
pathogens.
Será que vírus ou outros microrganismos patogénicos podem servir como arma biológica
contra indivíduos não infetados? Hipótese discutida em:
Dionisio, F. (2007) Selfish and spiteful behaviour through parasites and pathogens.
Evolutionary Ecology Research 9: 1199-1210.
Teste experimental da hipótese, usando Escherichia coli “infetados” com o “parasita” bacteriófago
lambda:
Gama, J.A. et al (2013). Temperate Bacterial Viruses as Double-Edged Swords in Bacterial Warfare.
PLoS ONE PONE-D-12-20071R3 10.1371/journal.pone.0059043 in press
Epistasia
Epistasis between antibiotic-resistance mutations and conjugative plasmids.
Silva RF et al (2011) Pervasive Sign Epistasis between Conjugative Plasmids and Drug-Resistance
Chromosomal Mutations. PLoS Genetics 7(7): e1002181. doi:10.1371/journal.pgen.1002181
Obrigado