AphanoDB: a genomic resource for Aphanomyces pathogens.

BACKGROUND: The Oomycete genus Aphanomyces comprises devastating plant and animal pathogens. However, little is known about the molecular mechanisms underlying pathogenicity of Aphanomyces species. In this study, we report on the development of a public database called AphanoDB which is dedicated to Aphanomyces genomic data. As a first step, a large collection of Expressed Sequence Tags was obtained from the legume pathogen A. euteiches, which was then processed and collected into AphanoDB. DESCRIPTION: Two cDNA libraries of A. euteiches were created: one from mycelium growing on synthetic medium and one from mycelium grown in contact to root tissues of the model legume Medicago truncatula. From these libraries, 18,684 expressed sequence tags were obtained and assembled into 7,977 unigenes which were compared to public databases for annotation. Queries on AphanoDB allow the users to retrieve information for each unigene including similarity to known protein sequences, protein domains and Gene Ontology classification. Statistical analysis of EST frequency from the two different growth conditions was also added to the database. CONCLUSION: AphanoDB is a public database with a user-friendly web interface. The sequence report pages are the main web interface which provides all annotation details for each unigene. These interactive sequence report pages are easily available through text, BLAST, Gene Ontology and expression profile search utilities. AphanoDB is available from URL: http://www.polebio.scsv.ups-tlse.fr/aphano/

Phylogenomic Analysis of Odyssella thessalonicensis Fortifies the Common Origin of Rickettsiales, Pelagibacter ubique and Reclimonas americana Mitochondrion

Background: The evolution of the Alphaproteobacteria and origin of the mitochondria are topics of considerable debate. Most studies have placed the mitochondria ancestor within the Rickettsiales order. Ten years ago, the bacterium Odyssella thessalonicensis was isolated from Acanthamoeba spp., and the 16S rDNA phylogeny placed it within the Rickettsiales. Recently, the whole genome of O. thessalonicensis has been sequenced, and 16S rDNA phylogeny and more robust and accurate phylogenomic analyses have been performed with 65 highly conserved proteins. Methodology/Principal Findings: The results suggested that the O. thessalonicensis emerged between the Rickettsiales and other Alphaproteobacteria. The mitochondrial proteins of the Reclinomonas americana have been used to locate the phylogenetic position of the mitochondrion ancestor within the Alphaproteobacteria tree. Using the K tree score method, nine mitochondrion-encoded proteins, whose phylogenies were congruent with the Alphaproteobacteria phylogenomic tree, have been selected and concatenated for Bayesian and Maximum Likelihood phylogenies. The Reclinomonas americana mitochondrion is a sister taxon to the free-living bacteria Candidatus Pelagibacter ubique, and together, they form a clade that is deeply rooted in the Rickettsiales clade. Conclusions/Significance: The Reclinomonas americana mitochondrion phylogenomic study confirmed that mitochondri

Phylogenetic and Phyletic Studies of Informational Genes in Genomes Highlight Existence of a 4th Domain of Life Including Giant Viruses

The discovery of Mimivirus, with its very large genome content, made it possible to identify genes common to the three domains of life (Eukarya, Bacteria and Archaea) and to generate controversial phylogenomic trees congruent with that of ribosomal genes, branching Mimivirus at its root. Here we used sequences from metagenomic databases, Marseillevirus and three new viruses extending the Mimiviridae family to generate the phylogenetic trees of eight proteins involved in different steps of DNA processing. Compared to the three ribosomal defined domains, we report a single common origin for Nucleocytoplasmic Large DNA Viruses (NCLDV), DNA processing genes rooted between Archaea and Eukarya, with a topology congruent with that of the ribosomal tree. As for translation, we found in our new viruses, together with Mimivirus, five proteins rooted deeply in the eukaryotic clade. In addition, comparison of informational genes repertoire based on phyletic pattern analysis supports existence of a clade containing NCLDVs clearly distinct from that of Eukarya, Bacteria and Archaea. We hypothesize that the core genome of NCLDV is as ancient as the three currently accepted domains of life

Transcriptome of Aphanomyces euteiches: New Oomycete Putative Pathogenicity Factors and Metabolic Pathways

Aphanomyces euteiches is an oomycete pathogen that causes seedling blight and root rot of legumes, such as alfalfa and pea. The genus Aphanomyces is phylogenically distinct from well-studied oomycetes such as Phytophthora sp., and contains species pathogenic on plants and aquatic animals. To provide the first foray into gene diversity of A. euteiches, two cDNA libraries were constructed using mRNA extracted from mycelium grown in an artificial liquid medium or in contact to plant roots. A unigene set of 7,977 sequences was obtained from 18,864 high-quality expressed sequenced tags (ESTs) and characterized for potential functions. Comparisons with oomycete proteomes revealed major differences between the gene content of A. euteiches and those of Phytophthora species, leading to the identification of biosynthetic pathways absent in Phytophthora, of new putative pathogenicity genes and of expansion of gene families encoding extracellular proteins, notably different classes of proteases. Among the genes specific of A. euteiches are members of a new family of extracellular proteins putatively involved in adhesion, containing up to four protein domains similar to fungal cellulose binding domains. Comparison of A. euteiches sequences with proteomes of fully sequenced eukaryotic pathogens, including fungi, apicomplexa and trypanosomatids, allowed the identification of A. euteiches genes with close orthologs in these microorganisms but absent in other oomycetes sequenced so far, notably transporters and non-ribosomal peptide synthetases, and suggests the presence of a defense mechanism against oxidative stress which was initially characterized in the pathogenic trypanosomatids

The streamlined genome of Phytomonas spp. relative to human pathogenic kinetoplastids reveals a parasite tailored for plants

Members of the family Trypanosomatidae infect many organisms, including animals, plants and humans. Plant-infecting trypanosomes are grouped under the single genus Phytomonas, failing to reflect the wide biological and pathological diversity of these protists. While some Phytomonas spp. multiply in the latex of plants, or in fruit or seeds without apparent pathogenicity, others colonize the phloem sap and afflict plants of substantial economic value, including the coffee tree, coconut and oil palms. Plant trypanosomes have not been studied extensively at the genome level, a major gap in understanding and controlling pathogenesis. We describe the genome sequences of two plant trypanosomatids, one pathogenic isolate from a Guianan coconut and one non-symptomatic isolate from Euphorbia collected in France. Although these parasites have extremely distinct pathogenic impacts, very few genes are unique to either, with the vast majority of genes shared by both isolates. Significantly, both Phytomonas spp. genomes consist essentially of single copy genes for the bulk of their metabolic enzymes, whereas other trypanosomatids e.g. Leishmania and Trypanosoma possess multiple paralogous genes or families. Indeed, comparison with other trypanosomatid genomes revealed a highly streamlined genome, encoding for a minimized metabolic system while conserving the major pathways, and with retention of a full complement of endomembrane organelles, but with no evidence for functional complexity. Identification of the metabolic genes of Phytomonas provides opportunities for establishing in vitro culturing of these fastidious parasites and new tools for the control of agricultural plant disease. © 2014 Porcel et al

Séquençage du génome du petit pois: les légumineuses vont-elles sauver la planète?

National audienceLe décryptage du génome du petit pois, réalisé pour la première fois par huit équipes de chercheurs pilotées par l'INRA, ouvre des perspectives très importantes pour la recherche, tant pour nourrir la planète que pour lutter contre le réchauffement climatique.Pisum sativum, une légumineuse plus connue sous le nom de petit pois, est une espèce fétiche pour les généticiens du monde entier, car c'est sur un pois que le père de la génétique moderne, le moine Gregor Mendel, s'était basé pour déterminer les premières lois de l'hérédité en 1866.Pour reconstituer la séquence de son génome, "il a fallu ordonner plusieurs milliards de courtes séquences d'ADN", a indiqué à l'AFP Judith Burstin de l'INRA-Dijon, qui a coordonné l'article publié lundi dans la revue Nature Genetics, par et avec Jonathan Kreplak (Inra) et Mohammed-Amin Madoui (CEA-CNRS).Alors que le premier séquençage du génome d'une plante a eu lieu en 2000, et que celui du blé est intervenu en 2018, celui du pois a pris plus de temps car "il s'agit d'un "génome très volumineux et très complexe, avec beaucoup de petites séquences qui se répètent", a indiqué Mme Burstin.Deux équipes françaises, de l'Institut national de la recherche agronomique(INRA) et du Commissariat à l'Energie Atomique (CEA) ont planché sur le sujet depuis 2013, ainsi que deux équipes tchèques, deux australiennes, une américaine, une canadienne et un chercheur néo-zélandais, avec aussi l'aide de financements privés, venant notamment du groupe agroalimentaire français Avril, spécialisé dans les oléagineux et légumineuses

Le génome du petit pois décrypté

National audienceLe décryptage du génome du petit pois, réalisé pour la première fois par huit équipes de chercheurs pilotées par l'INRA, ouvre des perspectives très importantes pour la recherche, tant pour nourrir la planète que pour lutter contre le réchauffement climatique.Pisum sativum, une légumineuse plus connue sous le nom de petit pois, est une espèce fétiche pour les généticiens du monde entier, car c'est sur un pois que le père de la génétique moderne, le moine Gregor Mendel, s'était basé pour déterminer les premières lois de l'hérédité en 1866.Pour reconstituer la séquence de son génome, "il a fallu ordonner plusieurs milliards de courtes séquences d'ADN", a indiqué à l'AFP Judith Burstin de l'INRA-Dijon, qui a coordonné l'article publié lundi dans la revue Nature Genetics, par et avec Jonathan Kreplak (Inra) et Mohammed-Amin Madoui (CEA-CNRS).Alors que le premier séquençage du génome d'une plante a eu lieu en 2000, et que celui du blé est intervenu en 2018, celui du pois a pris plus de temps car "il s'agit d'un "génome très volumineux et très complexe, avec beaucoup de petites séquences qui se répètent", a indiqué Mme Burstin.Deux équipes françaises, de l'Institut national de la recherche agronomique(INRA) et du Commissariat à l'Energie Atomique (CEA) ont planché sur le sujet depuis 2013, ainsi que deux équipes tchèques, deux australiennes, une américaine, une canadienne et un chercheur néo-zélandais, avec aussi l'aide de financements privés, venant notamment du groupe agroalimentaire français Avril, spécialisé dans les oléagineux et légumineuses

Les chercheurs ont réussi à séquencer leur génome : les petits pois vont-ils sauver la planète ?

National audienceChaque matin, recevez l'essentiel de l'actualité nationale et internationalePartagezLe décryptage du génome du petit pois, réalisé pour la première fois par huit équipes de chercheurs pilotées par l’Inra, ouvre des perspectives très importantes pour la recherche. Tant pour nourrir la planète que pour lutter contre le réchauffement climatique. On décrypte.Pisum savitum, vous connaissez ? Mais si : c’est une légumineuse plus populaire sous le nom de petit pois. C’est surtout une espèce fétiche pour les généticiens du monde entier, car c’est sur un pois que le père de la génétique moderne, le moine Gregor Mendel, s’était basé pour déterminer les premières lois de l’hérédité en 1866. Autrement dit, la manière dont les gènes se transmettent de génération en génération.Aujourd’hui, le petit pois est plus que jamais le chouchou des chercheurs. Huit équipes de scientifiques, appartenant à l’Inra, ont réussi à décrypter son génome. Et c’est une avancée fondamentale. À la fois pour nourrir plus de 7 milliards d’individus. Et pour lutter contre le dérèglement climatique.Ordonner plusieurs milliards de séquences d’ADNPour reconstituer la séquence du génome, « il a fallu ordonner plusieurs milliards de courtes séquences d’ADN », explique Judith Burstin de l’INRA-Dijon, qui a coordonné l’article publié ce lundi dans la revue Nature Genetics, par et avec Jonathan Kreplak (Inra) et Mohammed-Amin Madoui (CEA-CNRS).Alors que le premier séquençage du génome d’une plante a eu lieu en 2000, et que celui du blé est intervenu en 2018, celui du pois a pris plus de temps car « il s’agit d’un génome très volumineux et très complexe, avec beaucoup de petites séquences qui se répètent », indique Judith Burstin.Deux équipes françaises, de l’Institut national de la recherche agronomique (Inra) et du Commissariat à l’énergie atomique (CEA) ont planché sur le sujet depuis 2013, ainsi que deux équipes tchèques, deux australiennes, une américaine, une canadienne et un chercheur néo-zélandais, avec aussi l’aide de financements privés, venant notamment du groupe agroalimentaire français Avril, spécialisé dans les oléagineux et légumineuses.Pois sauvages, pois fourragers, variétés industrielles, variétés anciennes…« Nous avons recensé 43 "accessions" du genre pisum », c’est-à-dire dérivés de la famille des pois : des pois sauvages, des pois fourragers, des variétés industrielles modernes, mais aussi des variétés anciennes venues d’Auvergne notamment, détaille Judith Burstin.« Comme l’avait montré Mendel, entre un pois vert et un pois jaune, il n’y a qu’un gène de différence » ajoute la généticienne, selon laquelle le séquençage « va donner un gros coup d’accélération à la recherche et à l’amélioration variétale de toutes les légumineuses à graines ».Une question d’autant plus importante que ces légumineuses, considérées comme « magiques » par certains agronomes, sont au centre des espoirs de la recherche mondiale aussi bien sur les questions alimentaires que climatiques.L’Agence des Nations unies pour l’agriculture et l’alimentation (FAO) avait proclamé 2016 « année des légumineuses » et le GIEC a récemment rappelé que l’agriculture devrait s’adapter pour lutter contre le réchauffement climatique, notamment en réduisant l’élevage intensif.Les pois, fèves et autres lentilles, domestiqués il y a environ 10 000 ans dans le croissant fertile de Mésopotamie, font partie de l’adaptation de l’agriculture au réchauffement climatique.Des qualités précieusesLeur double particularité est de fixer l’azote de l’air dans le sol, donc d’enrichir la terre qui a besoin de moins de fertilisants chimiques, et d’être riches en protéines, constituant ainsi une alternative au moins partielle à la viande.Également appelés légumes secs, ils contiennent 20 à 25 % de protéines, soit deux fois plus que le blé et trois fois plus que le riz, ainsi que de nombreux minéraux et vitamines.« Il y a actuellement des progrès énormes dans le développement de variétés d’hiver qui résistent au gel » qui devraient permettre d’augmenter les surfaces de ces cultures un peu oubliées en Europe, a précisé Judith Burstin.Son équipe travaille aussi sur un autre projet de recherche qui doit déboucher fin 2020, baptisé PEA-MUST, portant sur l’amélioration de la régularité des rendements et de la résistance aux stress hydriques ou de ravageurs.Elle travaille en partenariat avec les sélectionneurs et semenciers, mais aussi avec les deux principaux industriels européens spécialistes de l’extraction des protéines de pois pour l’alimentation humaine, le groupe français Roquette, et le belge Cosucra, très courtisés par le boom de l’industrie des pâtés végétaux et autres viandes de synthèse aux États-Unis

Le génome du petit pois décrypté

National audienceLe décryptage du génome du petit pois, réalisé pour la première fois par huit équipes de chercheurs pilotées par l'INRA, ouvre des perspectives très importantes pour la recherche, tant pour nourrir la planète que pour lutter contre le réchauffement climatique.Pisum sativum, une légumineuse plus connue sous le nom de petit pois, est une espèce fétiche pour les généticiens du monde entier, car c'est sur un pois que le père de la génétique moderne, le moine Gregor Mendel, s'était basé pour déterminer les premières lois de l'hérédité en 1866.Pour reconstituer la séquence de son génome, "il a fallu ordonner plusieurs milliards de courtes séquences d'ADN", a indiqué à l'AFP Judith Burstin de l'INRA-Dijon, qui a coordonné l'article publié lundi dans la revue Nature Genetics, par et avec Jonathan Kreplak (Inra) et Mohammed-Amin Madoui (CEA-CNRS).Alors que le premier séquençage du génome d'une plante a eu lieu en 2000, et que celui du blé est intervenu en 2018, celui du pois a pris plus de temps car "il s'agit d'un "génome très volumineux et très complexe, avec beaucoup de petites séquences qui se répètent", a indiqué Mme Burstin.Deux équipes françaises, de l'Institut national de la recherche agronomique(INRA) et du Commissariat à l'Energie Atomique (CEA) ont planché sur le sujet depuis 2013, ainsi que deux équipes tchèques, deux australiennes, une américaine, une canadienne et un chercheur néo-zélandais, avec aussi l'aide de financements privés, venant notamment du groupe agroalimentaire français Avril, spécialisé dans les oléagineux et légumineuses