Рис.1 Общий вид бактерии Leuconostoc citreum (Источник)

Систематическое положение организма: [1]

Домен: Bacteria

Тип: Firmicutes

Класс: Bacilli

Порядок: Lactobacillales

Семейство: Leuconostocaceae

Род: Leuconostoc

Вид: Leuconostoc citreum

Штамм: Leuconostoc citreum KM20

Краткая характеристика бактерии:

Leuconostoc citreum KM20 – это грам-положительная лактобактерия коккоидной формы (см. рис. 1), которая активно используется при приготовлении национального корейского блюда, кимчхи (иногда можно увидеть кимчи) (см. рис. 2). Обнаруживается бактерия на растениях, овощах и в молочных продутках. [2] Как известно, лактобактерии подразделяются условно на гомо- и гетероферментативные в зависимости от получаемых продуктов и биохимическому пути синтеза данных продуктов. Штамм KM20 является гетероферментативной бактерией.

Рис.2 Кимчхи, национальное корейское блюдо (Источник)

В отличие от родственных бактерий, типа Lactobacillus casei или L. acidophilus, которые являются гомоферментативными бактериями, KM20 синтезирует не только лактат, но и этанол или ацетат, в зависимости от числа атомов углерода в исходной молекуле углевода (см. рис. 3). [3]

Значимость бактерии для человека:

Рассмотрим значимость для человека с двух сторон: клиническая и экономическая значимости. Данный штамм имеет больше экономическое значение, чем клиническое, так как случаи менингита или некоторых других заболеваний, которые гипотетически могут вызывать бактерии рода Leuconostoc, крайне редки. Экономическое значение довольно велико. Использую способность к синтезу лактата из углеводов, биотехнологи научились более эффективно получать некоторые молочные продукты; подвергать брожению овощи с большим КПД. [2] Был проведён эксперимент, в ходе которого было показано, что Leuconostoc citreum является доминантной бактерией на ранней и средней стадиях брожения.

Рис.3 Схема гетероферментного брожения (Источник)

Кроме этого данный штамм способен супрессировать рост патогенных микроорганизмов, таких как Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, Pseudomonas aeruginosa, что несомненно увеличивает качество получаемого продукта. [4]

Краткая характеристика генома:

Геном бактерии представлен одной кольцевой хромосомой (1.796.284 bp). Также бактерия имеет четыре плазмиды (pLCK1, или плазмида 1 - 38.713 bp, pLCK2, или плазмида 2 - 31.463 bp, pLCK3, или плазмида 3 - 17.971 bp, pLCK4, или плазмида 4 - 12.183 bp). Содержание 'G+C' пар как в плазмидах, так и в хромосоме невелико. Кольцевая хромосома содержит 1702 протеин-кодирующих гена, а плазмиды pLCK1, pLCK2, pLCK3 и pLCK4 - 49, 36, 29 и 13 белок-кодирующих гена соответственно. Полностью отсеквенированный геном был опубликован в 2006 году, однако полученные материалы были неполными, из-за чего полный обзор, соответствующий правилам NCBI, генома был опубликован только в 2008 году.

Гистограммы длин белков:

В таблицах 1*, 2*, 3*, 4*, 5* представлены гистограммы длин белков кольцевой хромосомы и четырёх плазмид. Проанализировав все таблицы можно сказать, что подавляющее количество белков не превышает длины 300 а.о. В генетическом материале всё же преобладают белки длины 101..200 а.о., в то время как белков длины 1..100 а.о. меньше, чем остальных белков, входящих в совокупность белков длины до 300 а.о. Таким же образом можно сказать, что белки длины 901..1000 а.о. являются самой небольшой по количеству белков группой в множестве белков длины 1..(>1000) а.о.

Таблица 4*. Гистограмма длины белков у Leuconostoc citreum KM20 в плазмиде pLCK3
Длина (а.о.)	Количество (в процентах от общего)
1..100	3 (15%)
101..200	9 (45%)
201..300	4 (20%)
301..400	2 (10%)
401..500	2 (10%)
501..600	0 (0.00%)
601..700	0 (0.00%)
701..800	0 (0.00%)
801..900	0 (0.00%)
901..1000	0 (0.00%)
>1000	0 (0.00%)
Total	20 (100%)

Таблица 1*. Гистограмма длины белков у Leuconostoc citreum KM20 в хромосоме
Длина (а.о.)	Количество (в процентах от общего)
1..100	156 (9.17%)
101..200	385 (22.62%)
201..300	405 (23.80%)
301..400	334 (19.62%)
401..500	213 (12.51%)
501..600	82 (4.82%)
601..700	52 (3.05%)
701..800	27 (1.59%)
801..900	28 (1.64%)
901..1000	2 (0.12%)
>1000	18 (1.06%)
Total	1702 (100%)

Таблица 5*. Гистограмма длины белков у Leuconostoc citreum KM20 в плазмиде pLCK4
Длина (а.о.)	Количество (в процентах от общего)
1..100	2 (15.54%)
101..200	5 (38.46%)
201..300	3 (23.08%)
301..400	1 (7.69%)
401..500	1 (7.69%)
501..600	0 (0.00%)
601..700	0 (0.00%)
701..800	1 (7.69%)
801..900	0 (0.00%)
901..1000	0 (0.00%)
>1000	0 (0.00%)
Total	13 (100%)

Таблица 2*. Гистограмма длины белков у Leuconostoc citreum KM20 в плазмиде pLCK1
Длина (а.о.)	Количество (в процентах от общего)
1..100	14 (28.57%)
101..200	20 (40.82%)
201..300	6 (12.24%)
301..400	5 (10.20%)
401..500	1 (2.04%)
501..600	0 (0.00%)
601..700	1 (2.04%)
701..800	0 (0.00%)
801..900	1 (2.04%)
901..1000	0 (0.00%)
>1000	1 (0.00%)
Total	49 (100%)

Таблица 3*. Гистограмма длины белков у Leuconostoc citreum KM20 в плазмиде pLCK2
Длина (а.о.)	Количество (в процентах от общего)
1..100	13 (36.11%)
101..200	10(27.78%)
201..300	4 (11.11%)
301..400	4 (11.11%)
401..500	2 (5.56%)
501..600	1 (2.78%)
601..700	1 (2.78%)
701..800	1 (2.78%)
801..900	0 (0.00%)
901..1000	0 (0.00%)
>1000	0 (0.00%)
Total	36 (100%)

Таблица1. Краткая характерситика генома бактерии Leuconostoc citreum KM20. [5]
Параметр	Значение
Количество хромосом	1
Количество плазмид	4
Длина хромосомы (п.н.)	1.796.284
Количество кодируемых белков в хромосоме	1702

Источники информации:
[1]: NCBI.NLM.NIH.GOV/taxonomy (Источник)
[2]: Ahmetova L.I., Perevalova E.J., Rozanova S.M. - Genus Leuconostoc: Clinic significance, identification, susceptibility to antimicrobials, 2001.
[3]: Wikipedia.
[4]: NCBI.NLM.NIH.GOV/pmc (Источник)
[5]: NCBI.NLM.NIH.GOV/nuccore (Источник)