Добро пожаловать
Email: << nat@fbb.msu.ru >>
Ссылка страницу с описанием функции rm: https://kodomo.fbb.msu.ru/wiki/Users/nat/pr3
Ссылка на страницу с таблицей генома: https://kodomo.fbb.msu.ru/wiki/Users/nat/pr7
Ссылка на страницу с таблицей генома 2:https://kodomo.fbb.msu.ru/wiki/Users/nat/pr8
Ссылка на страницу отчета о геноме бактерии: https://kodomo.fbb.msu.ru/wiki/Users/nat/minireview
Ссылка на 12 практику: https://kodomo.fbb.msu.ru/wiki/Users/nat/pr12
...
Проект по геному Herbaspirillum seropidacea
Страница Строчковой Н. Ю.
Мой объект для работы с геномом - бактерия Herbaspirillum seropedicae Род Herbaspirillum относится к протеобактериям, типу, объединяющему грам-отрицательные бактерии, как патогенные, так и азотфиксирующие.
Данный вид относится к азотфиксирующим бактериям и вступает в симбиоз с такими растениями как кукуруза, рис, сорго, сахарный тростник и т.д. При чем Herbaspirillum seropedicae - представитель эндофитных бактерий, то есть он колонизирует межклеточное пространство тканей растения и вступает в азотфиксирующие ассоциации с растением. Исследования показали, что отдельно от растений, непосредственно в почве, H. seropedicae имеет низкую выживаемость [1]. Что характерно, H. seropedicae не наносит растениям ущерб и не является патогеном [2]. На основе этого можно предположить, что отношения бактерия-растение взаимовыгодные, хотя до конца механизмы химического взаимодействия между ними не изучены.
Начинается колонизация растения с попадания в корни, преимущественно в зону корневых волосков, по средством хемотаксиса. Большая часть бактерий остаётся в этой части растения, но некоторые проникают во внутрь через неровности эпидермиса, занимая межклеточные полости. Также бактерии могут проникать выше, колонизируя листья и побеги. Передвигаются они преимущество по ксилеме[3].
Рис.1 Схема возможного расположения бактерий в теле растения. Бактерии обозначены красными точками.
Геном Herbospirillium seropidacea, а точнее штамма SmR1, был секвенирован. В общей сложности кольцевая молекула ДНК этой бактерии содержит 4804 гена [4]. Были обнаружены и изучены гены, участвующие в фиксации азота. Но привлекла внимание ученых бактерия не этим. Как и у большинства эндофитов, у Herbospirillium seropedacea многие жизненно важные клеточные процессы завязаны на железе. Чтобы эффективно усваивать железо, бактерия производит siderophores serobactins (серобактины). Однако были обнаружены и другие гены, также участвующие в приобретении этого металла, что натолкнуло исследователей на изучение альтернативных методов взаимодействия бактерии и железа, а также более подробный анализ работы некоторых генов[5].
Рис. 2 Диаграмма генома бактерии. Цитируя [4]: "Геном Herbaspirillum seropedicae SmR1.
Изнутри наружу 1) содержание G + C; 2) GC перекос; 3) гены, обозначенные цветом в соответствии с функциональными категориями COG; гены в + цепи и - цепи представлены во внутренних и внешних кругах соответственно; 4) опероны рРНК; 5) предполагаемые области с горизонтальным переносом, идентифицированные с помощью IVOM: светло-красный означает низкий балл, а темно-красный означает высокий балл; 6) участки генома H. seropedicae, идентичные последовательностям клещевины ( Ricinus communis ) (минимум 200 п.н. в длину и более 90% идентичности)."
В настоящее время Herbaspirillum seropidacea наиболее известна именно как объект генных исследований, так как, во-первых, важна для сельскохозяйственных культур (например, в симбиозе с сельскохозяйственными культурами, колония бактерий может увеличить урожайность почти на 50% [4]), а во-вторых, обладает сложными метаболическими схемами, как в отношении фиксации азота, так и при нахождении в стрессовых ситуациях нехватки железа.
Спасибо за внимание, надеюсь, что H. seropidacea смогла вас заинтересовать)
Ссылки на источники
[1] - Baldani JI, Pot B, Kirchhof G, Falsen E, Baldani VLD, et al. (1996) Emended description of Herbaspirillum; inclusion of (Pseudomonas) rubrisubalbicans, a mild pathogen, as Herbaspirillum rubrisubalbicans comb. nov., and classification of a group of clinical isolates (EFgroup 1) as Herbaspirillum species 3. Int J Syst Bacteriol 46: 802–810.
[2] - Пиментел Дж. П., Оливарес Флорида, Питард Р. М., Уркиага С., Акиба Ф. и др. (1991) Динитрогеновая фиксация и инфицирование листьев травы Pseudomonas rubrisubalbicans и Herbaspirillum seropedicae . Почва для растений 137: 61–65.
[3] - Herbaspirillum-plant interactions: microscopical, histological and molecular aspects Rose Adele Monteiro, Eduardo Balsanelli, Roseli Wassem, Anelis M. Marin, Liziane C. C. Brusamarello-Santos, Maria Augusta Schmidt, Michelle Z. Tadra-Sfeir, Vânia C. S. Pankievicz, Leonardo M. Cruz, Leda S. Chubatsu, Fabio O. Pedrosa & Emanuel M. Souza
[4] - Genome of Herbaspirillum seropedicae Strain SmR1, a Specialized Diazotrophic Endophyte of Tropical Grasses Fábio O. Pedrosa ,Rose Adele Monteiro,Roseli Wassem,Leonardo M. Cruz,Ricardo A. Ayub,Nelson B. Colauto,Maria Aparecida Fernandez,Maria Helena P. Fungaro,Edmundo C. Grisard,Mariangela Hungria,Humberto M. F. Madeira,Rubens O. Nodari,Clarice A. Osaku
[5] - Herbaspirillum seropedicae Differentially Expressed Genes in Response to Iron Availability María F. Trovero, Paola Scavone, Raúl Platero, Emanuel M. de Souza, Elena Fabiano and Federico Rosconi