Описание генома бактерии Azotobacter vinelandii DJ

Почвенная бактерия Azotobacter vinelandii относится к роду Pseudomonas, представители которого фиксируют азот в аэробных условиях. Чтобы защитить нитрогеназу от воздействия кислорода, данная бактерия продуцирует полимер альгинат. В геноме Azotobacter vinelandii имеется несколько дубликаций генов, при помощи которых происходит изменение структуры альгината в зависимости от концентрации кислорода. Предполагается, что открытия, связанные с этой бактерией, могут способствовать широкому применению Azotobacter vinelandii для производства и описания белков, чувствительных к кислороду. [1]

Геном бактерии описан в записи NC_012560 базы данных RefSeq. Он состоит из одной двухцепочечной молекулы ДНК, т.е. одной хромосомы. Длина генома – 5365318 пар нуклеотидов. В записи приведена последовательность одной из двух комплементарных цепей ДНК.

По данным из записи NC_012560, в геноме закодировано 5223 гена. Из них 5050 кодируют белки, остальные 173 кодируют РНК. Псевдогены не указаны.

Описание оперона АТФ-синтазы в геноме Azotobacter vinelandii DJ

АТФ-синтаза – белок, состоящий из многих субъединиц, главная функция которого состоит в синтезе АТФ – молекул, аккумулирующих энергию. α-субъединица АТФ-синтазы закодирована на прямой цепи, см. рис. 1, на котором ее ген обозначен Avin_19740 и обведен в черную рамочку.

Рис. 1. Окрестность гена из локуса Avin_19740 в геноме Azotobacter vinelandii DJ. На рисунке приведена область хромосомы с кообдинатами 1957570..1964476 (начало и конец самого оперона), слева к оперону примыкает ген Avin_19650, справа — Avin_19760. Рисунок получен с помощью геномного браузера на сайте NCBI

На рис. 1 можно увидеть все со-направленные с геном α-субъединицы АТФ-синтазы гены. Все со-направленные гены описаны также в таблице 1. Из таблицы следует, что возможный оперон включает 10 белков, из них 7 описаны как компоненты АТФ-синтазы.

Таблица 1. Гены, предположительно, входящие в один оперон с геном из локуса Avin_19740. Предыдущий и следующий гены расположены на комплементарной цепи (т.е. в ориентации -1), в таблицу они не включены.

№	Координаты гена в геноме	Ориентация	Межгенное расстояние	Идентификатор белка	Продукт гена по данным NCBI	Перевод названия продукта на русский язык
1	1957570..1957890	+1	-	YP_002799150.1	hypothetical protein	гипотетический белок
2	1957994..1959415	+1	103	YP_002799151	F0F1 ATP synthase subunit beta	F0F1 АТФ-синтаза β-субъединица
3	1959412..1959852	+1	-4	YP_002799152.1	F0F1 ATP synthase subunit epsilon	F0F1 АТФ-синтаза ε-субъединица
4	1959849..1960136	+1	-4	YP_002799153.1	H(+)-transporting ATP synthase, gene 1	H (+)-транспортная АТФ-синтаза, ген 1
5	1960133..1960417	+1	-4	YP_002799154.1	lipoprotein	липопротеин
6	1960417..1961103	+1	-1	YP_002799155.1	F0F1 ATP synthase subunit A	F0F1 АТФ-синтаза субъединица А
7	1961107..1961355	+1	3	YP_002799156.1	F0F1 ATP synthase subunit C	F0F1 АТФ-синтаза субъединица С
8	1961366..1962106	+1	10	YP_002799157.1	H+-transporting two-sector ATPase, B/B subunit	H+-транспортная двухсекторная АТФаза, B/B субъединица
9	1962093..1963634	+1	-14	YP_002799158.1	ATP synthase F1 subunit alpha	АТФ-синтаза F1 субъединица α
10	1963631..1964476	+1	-4	YP_002799159.1	H+-transporting two-sector ATPase subunit gamma	H+-транспортная двухсекторная γ субъединица АТФазы

Источники:
[1] Setubal,J.C., Genome sequence of Azotobacter vinelandii, an obligate aerobe specialized to support diverse anaerobic metabolic processes. J. Bacteriol. 191 (14), 4534-4545 (2009)