Ehrlichia

Le génome d’Ehrlichia contient de nombreuses variantes de gènes codant pour les protéines de la membrane externe, qui ont subi des modifications intenses sur de longues périodes. On pense que la grande diversité des gènes des protéines de la membrane externe provient d’événements de duplication de gènes, suivis de la fusion et de la fission des paralogues résultants du gène. Ces événements de duplication, de fusion et de fission forment de multiples copies et fragments de gènes, capables d’accumuler des mutations. Ces copies et fragments de protéines membranaires peuvent ensuite se recombiner, par un processus appelé conversion génique, aboutissant à une nouvelle variante génique. Cela a un effet profond sur la forme physique d’un organisme. La survie de l’Ehrlichia dépend grandement de la réponse immunitaire de son hôte. Avec une gamme plus élevée de protéines de la membrane externe, le parasite peut échapper plus efficacement au système immunitaire de l’hôte et établir une infection persistante.

La preuve la plus prononcée de l’évolution de la taille du génome d’Erhlichia est la présence de répétitions en tandem, qui varient fortement d’un individu à l’autre et d’une espèce à l’autre. Au fil du temps, les individus peuvent développer ou contracter des parties de leurs gènes et allèles, ce qui ajoute une variation génétique et peut parfois affecter le phénotype.

Ehrlichia et son genre étroitement apparenté Anaplasma présentent une extrême diversité dans la structure et le contenu de leurs génomes. Cette diversité est le résultat direct de clones rares avec des génomes extrêmes qui sont apparus par hasard après des événements de goulot d’étranglement répétés, et cette diversité persiste en raison de l’absence de contraintes sélectives sur la croissance rapide à l’intérieur du tissu hôte.

E. ruminantiumEdit

Les changements évolutifs dans les protéines de la membrane externe ont conduit à l’émergence de nouvelles souches pouvant infecter une plus grande variété d’hôtes. L’eau du cœur, causée par E. ruminantium, est une maladie transmise par les tiques répandue chez le bétail en Afrique et dans les Caraïbes, mais menace également le continent américain. Trois souches sont nées de cette espèce en raison d’un changement évolutif de leurs génomes. Lors du séquençage de leurs génomes, de nombreuses modifications génomiques actives se sont produites, telles que des taux de substitution élevés, des gènes tronqués et la présence de pseudogènes et de répétitions en tandem. Lors de l’analyse des taux de substitution entre les trois souches dans 888 séquences d’ADN codant orthologues, trois séquences d’ADN codant ont été biaisées vers des substitutions non synonymiques qui affectent le phénotype. En revanche, 181 séquences d’ADN codantes ont été biaisées vers des substitutions synonymes, qui n’affectent pas le phénotype. Cela indique que la pression de sélection pour maintenir la fonction protéique existait et que cette sélection agissait contre les mutations non synonymiques.

E. canisEdit

E. canis est une petite α-protéobactérie à Gram négatif, obligatoire-intracellulaire, transmise par les tiques. Cette espèce est responsable de l’ehrlichiose monocytaire canine distribuée à l’échelle mondiale. E. canis montre également une évolution dans ses structures membranaires complexes et ses stratégies d’évasion immunitaire. Ces caractéristiques évolutives sont des traits dérivés qui n’apparaissent pas dans les lignées précédentes, ce qui peut indiquer que ces caractéristiques ont peut-être contribué à un avantage de forme physique qui a maintenu cette lignée. Les glycoprotéines uniques et les principales protéines de la membrane externe peuvent être exprimées de diverses manières en utilisant 25 gènes différents. Les glycoprotéines sont des cibles importantes de la réponse immunitaire de l’hôte, de l’attachement à la cellule hôte et d’autres caractéristiques de la réponse immunitaire. Plus il y a de gènes protéiques de la membrane externe qui peuvent être exprimés, plus l’organisme a de chances d’éviter d’être reconnu par le système immunitaire de l’hôte.

De plus, une évolution réductrice est présente chez E. canis. Le génome a subi une grave perte d’enzymes de la voie métabolique par rapport à ses ancêtres. L’évolution réductrice chez les agents pathogènes intracellulaires obligatoires est généralement le résultat direct de la dérive génétique dans de petites populations, de faibles taux de recombinaison et de taux de mutation élevés. Les enzymes de la voie métabolique de l’hôte prennent le contrôle des fonctions perdues en raison de l’évolution réductrice, ce qui contribue à son besoin d’hôte. La sélection naturelle peut ne pas être la raison des petits génomes.