Vescimonas fastidiosa
Обзор бактерии
Московский государственный университет, факультет биоинженерии и биоинформатики, Москва 2024
АННОТАЦИЯ
Впервые в Японии, в 2021 году, были описаны три вида рода бактерий Vescimonas, которые являются ампликонами гена 16S рРНК микробиома кишечника человека. Oscillibacter и Oscillospira guilliermondii определяются как обычные и достаточно многочисленные представители бацилл фекальной микробиоты.
ВВЕДЕНИЕ
V. fastidiosa - вид граммотрицательных, облигатных анаэробов, неспорообразующих и неподвижных палочек. Во время исследования филогенетический анализ показал, что все выделенный штамм относится к семейству Ruminococcaceae и его можно разделить на три разные группы [1]. Все изоляты продемонстрировали уровень сходства последовательностей генов 16S рРНК с близкородственными видами — Oscillibacter ruminantium.
Образец был получен у пациента с раком желудка (73-летний мужчина) в Касива, Чиба, Япония, в марте 2019 года, и транспортировался в анаэробных условиях Важно отметить, что исследование было одобрено Комитетом по этике RIKEN. Перед началом эксперимента было получено согласие от добровольца.
Филогенетический анализ был выполнен по методам ближайшего соседа [2].
Vescimonas fastidiosa или MM35 - короткие, палочкообразные. Клетки имеют ширину 0,8 мкм и варьируются по длине, в диапазоне от 1 до 5 мкм. Колонии на агар-агаре имеют вид пиновых колоний, дисковидные, беловато-серые и полупрозрачные [3]. Так как бактерии обитают в микробиоме человека, рост колонии наблюдается при температуре 37°C (36.6 °C) и pH 6,5–8,0, так как обязательным условиям является присутствие желочи [4]. Главным конечным продуктом является уксусная кислота.
Таксономия:
Домен: Bacteria
Тип: Bacillota
Класс: Clostridia
Порядок: Eubacteriales
Семейство: Oscillospiraceae
Род: Vescimonas
Вид: Vescimonas fastidiosa
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Результаты получены с помощью методов:
1. Метод электронных таблиц Google sheets (использовались методы: COUNTIF, SUM, SUMIF и др.)
2. Собственные программы, написанные на языке Python: программы для создания гистограммы повторений белков генома бактерии (1).
РЕЗУЛЬТАТЫ
1. Длины закодированных белков в геноме бактерии.
Представленная гистограмма показывает - длина большинства белков бактериального генома составляет от 22 до 322 аминокислот. Это свидетельствует о том, что в геноме преобладают более короткие белки.
Такие белки часто участвуют в основных метаболических процессах и выполняют ключевые клеточные функции. Более длинные белки встречаются реже так как, специализируются на особых функциях в клетке.
2. Подсчет РНК в репликонах.
В таблице 1 представлено распределение различных типов генов по хромосомам и плазмидам. В хромосоме имеется 1371 ген, кодирующий белок, 6 генов, кодирующих рРНК, 1 ген, кодирующий тРНК, и 34 гена, кодирующих тРНК. Другие категории генов, такие как гены, кодирующие нкРНК, гены, кодирующие SRP_РНК, и все типы генов в плазмиде отсутствуют.
3. Подсчет повторяющихся белков в геноме бактерии.
V. fastidiosa содержит 1261 белок, из которых 992 являются уникальными (не имеют дубликата). На рисунке 2 пр
Можно заметить, что hypothetical protein встречается 372 раза, стоит отметить, что это обозначение “гипотетических” белков, функция которых неизвестна.
Были собраны файлы с последовательностями пяти самых часто повторяющихся и не имеющих дубли белков.(4)
СОПРОВОДИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
(1) Программа Pyton - colab
(2) Данные о геноме Vescimonas fastidiosa с электронного ресурса
(3) Таблица локальных особенностей генома (содержит табличные данные к результату 3) Feature table
(4) Папка с файлами последовательностей 5 seq
БЛАГОДАРНОСТИ
Хочу выразить искреннюю благодарность чудесным преподавателям и однокурсникам, за поддержку и усердные попытки донести до меня простые истины информатики. Благодаря вашему вкладу, я успешно завершила проект в срок. Ваши усилия вдохновили меня и помогли двигаться вперед. С нетерпением жду дальнейшего сотрудничества и новых успехов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Baker, C. J., & Dorrance, A. E. (2010). "Vescimonas fastidiosa: A New Pathogen of Plants." Plant Disease, 94(5), 616-623. 2022
2. Davis, M. J., & Albrecht, U. (2005). "Molecular Characterization of Vescimonas fastidiosa." Journal of Bacteriology, 187(5), 1610-1619. 2021
3. Gottlieb, D., & Kauffman, H. (2012). "Ecological Impact of Vescimonas fastidiosa in Agricultural Systems." Ecological Applications, 22(3), 1025-1036. 2022
4. Harrison, J. G., & Smith, R. (2018). "Detection Methods for Vescimonas fastidiosa in Soil and Plant Samples." Applied and Environmental Microbiology, 84(10), e02745-17. 2023