Мини-обзор генома и протеома бактерии Acinetobacter calcoaceticus
1 ВВЕДЕНИЕ
Acinetobacter calcoaceticus это вид грамотрицательных коккобацилл. В отличии от других представителей рода Acinetobacter они способны окислять ацетат кальция. Представители рода Acinetobacter повсеместно встречаются в воде и почве.[1] Имеют кокковидную форму, неподвижны и не имеют жгутиков. Как и синегнойные палочки(Pseudomonas aeruginosa) относяться к порядку Pseudomonadales. Наибольший интерес среди этого класса бактерий представляют условно-патогенные Acinetobacter calcoaceticus и Acinetobacter baumannii и несколько других видов, которые достаточно схожи морфологически и потому трудно различимы и часто выделяются как ACB complex, который является причиной многих внутрибольничных инфекций с высокой степенью летальности и обладают высокой степенью резистентности к большинству антибиотиков.[2] Преимущественно возбудителем инфекций все же является Acinetobacter baumannii, что можно видеть из статистики собранных госпитальных изолятов.[3] Однако и calcoaceticus представляется значительную опасность так как может являться патогеном и устойчив к антибиотикам.[4] Геном данной бактерии состоит из одной хромосомы которая содержит 2.288.000 пар нуклеотидов.
Систематическое положение:
Домен: Bacteria
Тип: Proteobacteria
Класс: Gammaproteobacteria
Порядок: Pseudomonadales
Семейство: Moraxellaceae
Род: Acinetobacter
Вид: Acinetobacter calcoaceticus
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Геномная таблица локальных особенностей скачанная с ресурса NCBI(National Center for Biotechnology Information). Для анализа геномы были использованы скрипты написанные на python и гугл таблицы для составления графиков. Ссылка на папку с материалами: [https://drive.google.com/drive/folders/1iaJnQQEgdw50ORqva1NjEA-S4SJ_aF5V?usp=sharing]
3 РЕЗУЛЬТАТЫ
Было подсчитано распределение длин для 3 и 4 меров, можно наблюдать очень интересную картину, в распределении значение compositional bias полностью отсутствуют значения в диапазоне длин от 0.8 до 1.2.
3.1 GC СОСТАВ ВСТРЕЧАЕМОСТИ СТОП КОДОНОВ
Весь геном бактерии Acinetobacter calcoaceticus находится на одной хромосоме, GC состав приведен в таблице ниже, его значение соответствует 0.3883, что достаточно мало.
| Нуклеотид | A | T | G | C |
|---|---|---|---|---|
| доля в геноме | 0.306 | 0.306 | 0.194 | 0.194 |
Анализ встречаемости стоп кодонов показал что самым встречающимся стоп кодоном является TAA, TGA и TAG встречаются значительно реже. Все иные стоп кодоны попались на псевдогены. Высокая частота TAA может быть связаны с малым GC составом
| стоп-кодон | количество | доля |
|---|---|---|
| TGA | 410 | 0.114 |
| TAA | 2775 | 0.774 |
| TAG | 387 | 0.108 |
| другие | 14 | 0.04 |
3.2 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИН БЕЛКОВ
Из гистограмы можно увидеть что большинство белков синтезируемых бактерией имеют длину от 60 до 420. самый короткий белок имеют длину 37, самый длинный 1736.
3.3 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕНОВ ПО ЦЕПЯМ ДНК
Количество генов в геноме Acinetobacter calcoaceticus 4240, ниже в таблице можно видеть их распределение.
| Тип гена | Прямая цепь”+” | Обратная цепь”-” |
|---|---|---|
| CDS | 1023 | 1025 |
| gene | 1060 | 1060 |
| tRNA | 29 | 23 |
| rRNA | 0 | 9 |
| ncRNA | 0 | 3 |
| tmRNA | 1 | 0 |
3.4 GC-SKEW CUMULATIVE
По формуле C-skew = (G-C)/(G+C) был посчитан GC-skew а далее из него получен cumulative GC-skew путем суммирования всех позиций рассчитанных ранее. Расчет проводился в окне в 1000 нуклеотидов, шаг равен 1000 нуклеотидам. Точка минимума на графике должна обозначать точку репликации oriC а, максимум точку репликации ter.
Список литературы
1) Detection of Acinetobacter spp. in rural drinking water supplies. J M Bifulco, J J Shirey and G K Bissonnette
[https://journals.asm.org/doi/abs/10.1128/aem.55.9.2214-2219.1989]
2) Analysis of Antibiotic Resistance Genes in Multidrug-Resistant Acinetobacter sp. Isolates from Military and Civilian Patients Treated at the Walter Reed Army Medical CenterKristine M. Hujer1, Andrea M. Hujer1, Edward A. Hulten2, Saralee Bajaksouzian4, Jennifer M. Adams6…[https://journals.asm.org/doi/full/10.1128/AAC.00778-06]
3) Acinetobacter baumannii and Acinetobacter genospecies 13TU and 3 bacteraemia: comparison of clinical features, prognostic factors and outcomes [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21653602/]
4) Antimicrobial wild type distributions of microorganisms
Mic distributions include collated data from multiple sources, geographical areas and time periods and can never be used to infer rates of resistance
[https://mic.eucast.org/search/?search%5Bmethod%5D=mic&search%5Bantibiotic%5D=-1&search%5Bspecies%5D=7&search%5Bdisk_content%5D=-1&search%5Blimit%5D=50]