Дарья Казанская
Факультет биоинженерии и биоинформатики, Московский государственный университет имени Михаила Васильевича Ломоносова
*e-mail: dkazanskaya31@mail.ru
Аннотация — Статья посвящена описанию нового бактериального штамма CJ1-R5T, выделенного из цветка Rhododendron schlippenbachii (о. Чеджу, Республика Корея). Штамм классифицирован как представитель нового вида Xylophilus rhododendri sp. nov. Приводятся результаты биоинформатического анализа его генома: распределение длин кодируемых белков, GC% состав кодирующих последовательностей и сравнительная характеристика числа генов белков, РНК, псевдогенов в хромосоме и плазмиде.Ключевые слова: Xylophilus rhododendri, GC%, хромосома, плазмида, псевдогены, CDS
ВВЕДЕНИЕ
Бактериальный штамм, обозначенный как CJ1-R5T, был выделен из цветка королевской азалии (Rhododendron schlippenbachii), собранного на острове Чеджу, Республика Корея [2]. Штамм представлял собой грамотрицательную, строго аэробную, подвижную, палочковидную бактерию, растущую при температуре 4–33 °C (оптимальная температура 28–30 °C), pH 5,0–9,0 (оптимальный pH 7,0–8,0) и 0–1 % NaCl (оптимальный 0 %). Анализ последовательности 16S рРНК штамма CJ1-R5T показал наибольшее сходство последовательности (97,9 %) с Xylophilus ampelinus ATCC 33914T, а также сходство последовательности менее 97,2 % с другими валидно описанными видами. Филогенетический анализ на основе последовательностей гена 16S рРНК показал, что штамм CJ1-R5T образует кластер с Xylophilus ampelinus ATCC 33914T и двумя некультивируемыми бактериальными клонами. Единственным хиноном, обнаруженным в штамме CJ1-R5T, был убихинон-8. Среди обнаруженных полярных липидов были дифосфатидилглицерин, фосфатидилглицерин, фосфатидилэтаноламин, один неидентифицированный аминофосфолипид и два неиндентифицированных липида. Основными жирными кислотами были C16:0, C17:0 цикло и суммарный признак 8 (C18:1 ω7c и/или C18:1 ω6c). Размер генома штамма CJ1-R5T составлял 5,85 млн пар оснований. Содержание гуанина и цитозина в геноме составляло 68,4 мол %. Значения ANI и dDDH между штаммом CJ1-R5T и Xylophilus ampelinus ATCC 33914T составили 79,0 % и 22,5 % соответственно. На основании полифазных таксономических данных штамм CJ1-R5T считается представителем нового вида, для которого предлагается название Xylophilus rhododendri sp. nov. Типовой штамм — CJ1-R5T (= KACC 21265T = CCTCC AB2020030T).Таксономия бактерии Xylophilus rhododendri [1]:
Царство: Pseudomonadati
Тип: Pseudomonadota (proteobacteria)
Класс: Betaproteobacteria
Ордер: Burkholderiales
Род: Xylophilus
Вид: Xylophilus rhododendri
В ходе работы было проведено исследование длин белков бактерии, GC% состава и числа генов белков и РНК.МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Гистограмма длин белков. Гистограмма получена методом электронных таблиц (см. таблицу из пункта 1 сопроводительных материалов, лист 3). Для этого мы взяли таблицу с кодирующими последовательностями ДНК бактерии (см. таблицу из пункта 1 сопроводительных материалов), нашли длины соответствующих ДНК белков, создали диапазоны длин и построили гистограмму, отражающую количество аминокислот в белке и количество белков с определенной длиной (рис. 1).Гистограмма GC% по CDS. Гистограмма (см. таблицу из пункта 3 сопроводительных материалов) получена методом электронных таблиц. Для этого мы взяли таблицу с кодирующими последовательностями ДНК бактерии (см. таблицу из пункта 1 сопроводительных материалов), взяли столбец с GC%, создали диапазоны значений с шагом 2 - процентное содержание нуклеотидов G и C в кодирующей последовательности ДНК, посчитали количество последовательностей с определенным процентным содержанием и построили гистограмму, отражающую GC% в CDS и количество соответствующих кодирующих последовательностей (рис. 2).
Таблица числа генов белков и генов разных типов РНК. Таблица (см. таблицу из пункта 4 сопроводительных материалов) получена методом электронных таблиц. Для этого мы взяли таблицу геномных особенностей бактерии (см. таблицу из пункта 2 сопроводительных материалов), взяли столбец gene, с помощью фильтра посчитали количество генов белков, РНК и псевдогенов для хромосомы и плазмиды и записали значения в сравнительную таблицу (табл. 1).
Дальнейшее развитие. Задачей для дальнейших исследований бактерии может стать сравнительный анализ геномов бактерий Xylophilus rhododendri с Xylophilus ampelinus (возбудитель болезни виноградной лозы) для нахождения общих генов и предсказания свойств бактерии Xylophilus rhododendri.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Длины белков, закодированных в геноме бактерии Xylophilus rhododendri. Рассмотрим рис 1. Гистограмма показывает разнообразие длин белков Xylophilus rhododendri. У бактерии больше всего белков длины 300-360 аминокислот, а именно 906 белков. Также большое количество белков длины от 60 до 420 аминокислот. В интервале от 0 до 360 аминокислот число длин белков возрастает, а от 360 аминокислот число белков таких длин уменьшается. Больших белков (длиной более 1380) очень маленькое количество, то есть у бактерии Xylophilus rhododendri преобладают белки относительно небольшой длины (до 1000 аминокислот). Максимальная длина белка составляет 5490 аминокислот, минимальная - 15.
СОПРОВОДИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ