The genus Mycobacterium is best recognized for its pathogens M. tuberculosis and M. leprae, the etiologic agents of Tuberculosis and Leprosy. Sequencing of their genomes has revealed an evolutionary process of reductive genomics. Another common species, the M. avium complex (MAC), consists of both environmental isolates that can cause opportunistic infection in humans as well as pathogenic isolates that cause disease primarily in birds and livestock. The basis of this variation in disease phenotypes is unknown. Two genome sequences representing a pathogen of cattle, M. avium subsp. paratuberculosis (MAP) and an opportunistic isolate from a human (M. avium subsp. hominissuis) have served as the foundation for the comparative genomics of MAC. This is complicated by a level of genetic variability one log greater than found within the M. tuberculosis complex (MTBC), and by the existence of other MAC subsets beyond the two sequenced strains. In this thesis, I set out to define the phylogenetic relationships of the various members of MAC and explore the evolutionary processes that led to the emergence of the pathogenic species MAP. An identification scheme was developed to unambiguously brand subsets of MAC, a tool lacking in the past thus hampering data interpretation. Expansion to a multilocus sequence analysis (MLSA) system revealed that the MAC consists of a highly variable group with most of the genotypes belonging to what is considered to be the environmental subset. However, both the avian and MAP pathogens manifested as two separate clones that have independently evolved from their larger subset. The distribution and directionality (insertion or deletion) of large se / Le genre Mycobacterium est mieux reconnu pour ses espèces pathogènes M. tuberculosis et M. leprae, les agents étiologiques de la tuberculose et de la lèpre. Le séquençage de leur génome a indiqué un processus évolutionnaire de réduction génomique. Des autres espèces communes, le complexe M. avium (MAC) est composé de souches environnementales qui peuvent causer des infections opportunistes chez l'homme aussi bien que de souches pathogènes qui causent la maladie principalement chez les oiseaux et le bétail. La base de cette variation phénotypique est inconnue. Deux séquences génomiques représentant le pathogène de bétail M. avium subsp. paratuberculosis (MAP) et un isolat opportuniste d'humain (M. avium subsp. hominissuis) ont servi de base pour la génomique comparative du MAC. Ceci est compliqué par un niveau de variabilité génétique d'un ordre logarithmique plus grand que celui qui se trouve dans le complexe de M. tuberculosis (MTBC), et par l'existence d'autres sous-ensembles de MAC au-delà des deux souches séquençées. Dans cette thèse, je cherche à définir les rapports phylogénétiques des divers membres du MAC et à explorer les processus évolutionnaires qui ont mené à l'apparition de l'espèce pathogène MAP. Une technique d'identification a été développée pour déterminer clairement les sous-ensembles de MAC, un outil dont l'absence par le passé limitait l'analyse des données. La possibilité d'utiliser un système d'analyse par séquençage multi-locus (MLSA) a révélé que le MAC est composé d'un groupe hautement variable avec la plus grande partie des génotypes appartenant à ce que l'on considère comme étant le$
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.32284 |
| Date | January 2009 |
| Creators | Turenne, Christine |
| Contributors | Marcel A Behr (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Doctor of Philosophy (Department of Microbiology and Immunology) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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