Serratia proteamaculans

Таксономия

Рис.1. Микрофотография S.proteamaculans. Иcточник - DOE Joint Genome Institute. 
   империя Cellulata
    надцарство Bacteria
     тип Proteobacteria
       класс Gammaproteobacteria
         отряд Enterobacteriales
           семейство Enterobacteriaceae
             род Serratia
               вид Serratia proteamaculans

Характеристика

Serratia proteamaculans – грамотрицательная факультативно анаэробная палочковидная бактерия (см. рис.1).
Эта бактерия была выделена как корневой эндофит из Populus trichocarpa (Тополь волосистоплодный). Было обнаружено, что S. Proteamaculans стимулирует рост растения, и доказано, что это происходит через выделение особого вещества, такого как липохитиновый олигосахарид (lipo-chitin oligosaccharide – LCO), который используется как сигнальное вещество между растением и бактерией. Отдельные стимулирующие рост бактерии продуцируют конкретные структурно различные LCO. Эндофиты – это бактерии, которые живут внутри растительных тканей, не принося существенного вреда. Они могут способствовать росту растения разными способами, включая помощь в преодолении ядовитых эффектов загрязнения среды.

Секвенирование генома S. proteamaculans 568 обеспечило идеальную основу для изучения сигнальной системы «бактерия-растение» между данной бактерией и её хозяином тополем.

Хитиназы Sp

В геноме Serratia proteamaculans 568 закодированы четыре хитиназы, принадлежащие к семейству 18 (Sp ChiA, Sp ChiB, Sp ChiC и Sp ChiD). Экспрессия вне организма S. proteamaculans и изучение характеристик хитиназ А, В и С данной бактерии показали, что эти ферменты наиболее активны при pH 6.0-7.0 и температуре 40°C. Эти три хитиназы проявили наивысшую активность (связывание с ?-хитином), показали широкий круг субстратной специфичности и вырбатывали димеры как главный продукт из олигомерных и полимерных субстратов. Более долгая инкубация была необходима для гидролиза тримеров для трёх хитиназ. Три этих хитиназы вырабатывали тримеры из коллоидного хитинового субстрата. Sp ChiA и Sp ChiB были процессивными, тогда как Sp ChiC - нет. На основании известных структур хитиназ А и В из S. marcescens были получены 3D модели хитиназ А и В из Serratia proteamaculans.

Информация о геноме и протеоме

Serratia proteamaculans имеет одну хромосому и одну плазмиду, характеристики которых записаны в таблице 1.

Таблица 1. Информация о геноме S. proteamaculans

Имя компонента Число белков Тип Длина (число пар оснований) Средняя длина кодирующей последовательности Доля GC-пар Доля кодирующих последовательностей Число генов
Хромосома 4891 кольцевая 5448853 972.086 55.1% 87% 4891
Плазмида 51 кольцевая 46804 677.176 49.2% 74% 51

Наиболе часто используемый кодон в хромосоме - CTG, в плазмиде - GAA. Более полная информация о частоте использования кодонов отражена в диаграммах 1 и 2.

Диаграмма 1. Относительная встречаемость кодонов в хромосоме Диаграмма 2. Относительная встречаемость кодонов в плазмиде

Самыми распространёнными аминокислотами в белках S. proteamaculans являются лейцин, аланин и глицин (диаграмма 3). Длина большей части белков находинтся в диапазоне от 100 до 500 аминокислотных остатков (диаграмма 4).

Диаграмма 3. Частота встречаемости различных аминокислот в белках Serratia proteamaculans (по вертикали – частота, по горизонтали - аминокислоты) Диаграмма 4. Частота встречаемости белков разной длины (по вертикали – относительная частота, по горизонтали – длина белка)

Источники информации