Відміність сиквенсів геномів штаму Streptomyces globisporus та 2 його мутантів

  • Л. В. Поліщук
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v26.1285

Анотація

Мета. Метою роботи було виявити відмінності у визначених нуклеотидних послідовностях геномних ДНК 2 мутантів та вихідного штаму. Wild-тип штам Streptomyces globisporus 1912 виділено у 1967 році зі зразка ґрунту сільськогосподарських угідь (Вірменія). Отримано 2 його мутанти з різними фенотиповими характеристиками (1912-2 та 1912-4Crt). Визначено нуклеотидну послідовність 19 генів вихідного штаму та до 90 % послідовності геномів його мутантів. Методи. Програми BLASTN використовували під час порівняння первинних структур ДНК. Результати. BLAST-аналіз сиквенсів мутантів S. globisporus 1912-2 та 1912-4Crt виявив їх ідентичність на 99,99 %. Покриття (Query cover) гомологічних послідовностей мутантів 1912-4Crt та 1912-4Crt становило 95 %. Було встановлено, що багато контигів мутантів (як 1912-2, так і 1912-4Crt) є унікальними – їх послідовності абсолютно відмінні від послідовностей контигів іншого варіанта. Висновки. Проведене визначення послідовностей геномів 3 варіантів одного мікроорганізму є корисним для побудови єдиної генетичної карти S.globisporus 1912. Крім того, завдяки порівняльному аналізу сиквенсів мутантів одного штаму виявляється генетичний базис фенотипових змін.

Ключові слова: BLAST-аналіз, первинна структура, геном, кластер, ген, ідентичність, покриття.

Посилання

Doroghazi J.R., Albright J.C., Goering A.W., Ju K.S., Haines R.R., Tchalukov K.A., Labeda D.P., Kelleher N.L., Metcalf W.W. A roadmap for natural product discovery based on large-scale genomics and metabolomics. Nat Chem Biol. 2014. Vol. 10, No. 11. Р. 963–968. doi: 10.1038/nchembio.1659.

Harrison J., Studholme D.J. Recently published Streptomyces genome sequences. Microb Biotechnol. 2014. Vol. 7, No. 5. P. 373–380. doi: 10.1111/1751-7915.

Fournier P.E., Suhre K., Fournous G., Raoult D. Estimation of prokaryote genomic DNA G+C content by sequencing universally conserved genes. Int J Syst Evol Microbiol. 2006. Vol. 56, No. 5. P. 1025–1029. doi: 10.1099/ijs.0.63903-0.

Wang L., Wang S., He Q., Yu T., Li Q., Hong B. Draft genome sequence of Streptomyces globisporus C-1027, which produces an antitumor antibiotic consisting of a nine-membered enediyne with a chromoprotein. J. Bacteriol. 2012. Vol. 194, No. 15. P. 41–44. doi: 10.1128/JB.00797-12.

Myronovskyi M., Tokovenko B., Manderscheid N., Petzke L., Luzhetskyy A. Complete genome sequence of Streptomyces fulvissimus. J Biotechnol. 2013. Vol. 168, No. 1. P. 117–118. doi: 0.1016/j.jbiotec.2013.08.013.

Polishchuk L.V., Lukyanchuk V.V. Identification of consanguinity of the strain Streptomyces globisporus 1912-2. Mikrobiol. zh. 2017. Vol. 79, No. 4. P. 10–16. [in Russian] doi: 10.15407/microbiolj79.04.053

Matselyukh B.P., Polishchuk L.V., Lukyanchuk V.V. Complete sequence of landomycin E biosynthetic gene cluster from Streptomyces globisporus 1912. Mikrobiol. z. 2015. Vol. 77, No. 1. P. 33–38. doi: 10.15407/microbiolj77.01.033.

Polishchuk L.V., Hanusevych I.I., Matseliukh B.P. The antitumor action of antibiotics produced by Streptomyces globisporus 1912 studied in a model of Guerin's carcinoma in rats. Mikrobiol. zh. 1993. Vol. 58, No. 2. P. 55–58. [in Ukrainian]

Lutchenko V.A., Polishchuk L.V. Beta-galactosidase activity of mutants Streptomyces globisporus 1912. Prospective enzyme preparations and biotechnological processes in food and food technologies: abstract of VI International Scientific and Practical Symposium (Moscow, 25–26 April 2012). Moscow: ARRIFBT, 2012. P. 44–48. [in Russian]

Matselyukh B.P., Polishchuk L.V., Lukyanchuk V.V., Golembiovska S.A., Lavrenchuk V.Y. Molecular mechanism of the carotenoid biosynthesis activation in the producer Streptomyces globisporus 1912. Biotechnologia Acta. 2014. Vol. 7, No. 6. P. 69–74. doi: 10.15407/biotech7.06.069

Matselyukh B., Mohammadipanah F., Laatsch H., Rohr J., Efremenkova O., Khilya V. N-methylphenylalanyl-dehydrobutyrine diketopiperazine, an A-factor mimic that restores antibiotic biosynthesis and morphogenesis in Streptomyces globisporus 1912-B2 and Streptomyces griseus 1439. J Antibiot (Tokyo). 2015. Vol. 68, No. 1. P. 9–14. doi: 10.1038/ja.2014.86.

Matselyukh B.P., Polishchuk L.V., Lukyanchuk V.V., Golembiovska S.A., Lavrenchuk V.Y. Sequences of landomycin E and carotenoid biosynthetic gene clusters, and molecular structure of transcriptional regulator of Streptomyces globisporus 1912. Mikrobiol. zh. 2016 Vol. 78, No. 6. P. 60–70. doi: 10.15407/microbiolj78.06.060.

Matselyukh B.P., Lukyanchuk V.V., Polishchuk L.V., Matselyukh A.B., Rohr J. Isolation and restriction analysis of two plasmids from Streptomyces globisporus 1912. Biopolym. Cell. 1998. Vol. 14, No. 3. P. 238–241. [in Ukrainian] doi: 10.7124/bc.0004D3

Polishchuk L.V., Matselyukh B.P rRNA-genes of Actinomycetes, which are homologous to Streptomyces globisporus 1912-2 rRNA-cluster. Factors in Experimental Evolution of Organisms. 2014. Vol. 14. P. 129–133. [in Russian]

Polishchuk L.V. In silico seaching of Streptomyces globisporus 1912-2 gvp-clusters. Factors in Experimental Evolution of Organisms. 2015. Vol. 17. P. 325–329. [in Ukrainian]

Kieser T. Factors affecting the isolation of CCC DNA from Streptomyces lividans and Escherichia coli. Plasmid. 1984. Vol. 12, No. 1. P. 19–36. doi: 10.1016/0147-619x(84)90063-5.