Русская версия English version   
Том 18   Выпуск 2   Год 2023
Сравнительный анализ плазмидофагов актинобактерий и их трансдукционный потенциал

Никулин Н.А.1, Киселев С.С.2, Панюков В.В.3, Лу И.4, Зимин А.А.1

1Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН — обособленное подразделение Федерального исследовательского центра «Пущинский научный центр биологических исследований РАН», Пущино, Россия
2Институт биофизики клетки РАН — обособленное подразделение Федерального исследовательского центра «Пущинский научный центр биологических исследований РАН», Пущино, Россия
3Институт математических проблем биологии РАН — филиал Института прикладной математики им. Келдыша РАН, Пущино, Россия
4Колледж наук о жизни, Шанхайский педагогический университет, Шанхай, Китай

Аннотация. Род Streptomyces является наиболее изученной группой актинобактерий. Данные бактерии широко используются для производства антибиотиков и других метаболитов. Бактериофаги Streptomyces представляют большой интерес для исследования коэволюции вирусов и бактерий-хозяев. Одним из возможных взаимодействий является опосредованный бактериофагами горизонтальный перенос генов, кодирующих важные для человека метаболиты бактерий. В данной работе был проведён поиск бактериофагов Streptomyces, обладающих способностью к эффективному горизонтальному переносу генов за счёт трансдукции. Путём сравнительного анализа геномов были выявлены группы бактериофагов актинобактерий и ряд их плазмид, обладающих относительно длинными GC-богатыми последовательностями, содержащими как гены, связанные с морфогенезом вирусов, так и гены, типичные для плазмид. У одной из этих групп также были найдены гомологи белков упаковки ДНК в капсид фагов рода Punavirus, представители которого способны осуществлять горизонтальный перенос генов с высокой частотой. Учитывая это обстоятельство, а также особенности их геномной структуры, нами было сделано предположение о возможности осуществления горизонтального переноса генов данной группой вирусов и плазмид. Принимая во внимание длину генома и GC-состав, можно полагать, что эти вирусы могут быть перспективны для создания продуцентов. Кроме того, были идентифицированы плазмидофаги химерного происхождения, что позволяет предположить о высокой частоте рекомбинационных событий между рассматриваемыми плазмидофагами. Среди плазмид также были обнаружены новые представители вирусов, обладающих низким сходством с геномами известных фагов. Было выявлено широкое разнообразие актинобактериальных плазмидофагов, связанное с их высокой изменчивостью, а также возможное присутствие в базах данных большого числа последовательностей вирусов этого типа.

Ключевые слова: фаги актинобактерий, сравнительный анализ геномов, трансдукция, бактериофаги Streptomyces, плазмидофаги.

Содержание Оригинальная статья
Мат. биол. и биоинф.
2023;18(2):323-346
doi: 10.17537/2023.18.323
опубликована на англ. яз.

Аннотация (англ.)
Аннотация (рус.)
Полный текст (англ., pdf)
Список литературы
Доп. материалы

 

  Copyright ИМПБ РАН © 2005-