Анализ генома бактерий Bacillus amyloliquefaciens БИМ В-439Д

Согласно результатам анализа полной нуклеотидной последовательности бактерий В. amyloliquefa-ciens subsp. plantarum БИМ В-439Д, установлено, что геном штамма является уникальным и представлен одной кольцевой хромосомой размером 3978134 пар нуклеотидов, содержащей 46,50 % Г/Ц-пар. Определены ключевые генетические локусы, детерминирующие синтез антимикробных метаболитов: липопептидов (сурфактин, фенгицин, бацилломицин D), дипептида (бацилизин), сидерофора (бациллибактин), поликетидных антибиотиков (диффици-дин/оксидиффицидин, бациллен и макролактин), циклического бактериоцина (амилоциклицин), а также пептида/ поликетида (предположительно - тироцидин), охарактеризованы системы рестрикции-модификации и мобильные генетические элементы (IS-элементы и профаги). Выявленные особенности в организации и локализации отдельных генетических детерминант (например, интактный профаг размером 37558 п. н.) могут использоваться в качестве надежных молекулярно-генетических маркеров для быстрой идентификации штамма при его коммерческом использовании. Полная нуклеотидная последовательность генома может служить основой для детального функционального анализа практически значимых свойств микроорганизмов группы Bacillus.

1. Borriss, R. Use of plant-associated Bacillus strains as biofertilizers and biocontrol agents in Agriculture / R. Borriss // Bacteria in Agrobiology: Plant Growth Responses / ed. D. K. Maheshwari. - Heidelberg, German: Springer Heidelberg, 2011. -P. 41-76. https://doi.org/10.1007/978-3-642-20332-9_3

2. Миллер, Дж. Эксперименты в молекулярной генетике / Дж. Миллер; пер. с англ. Ю. Н. Зографа, Т. С. Ильиной, В. Г. Никифорова; под ред. С. И. Алиханяна. - М.: Мир, 1976. - 436 с.

3. Babraham Bioinformatics - FastQC A Quality Control tool for High Throughput Sequence Data [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc/. - Дата доступа: 02.05.2018.

4. Bolger, A. M. Trimmomatic: a flexible trimmer for Illumina sequence data / A. M. Bolger, M. Lohse, B. Usadel // Bioinformatics. - 2014. - Т. 30, N 15 - P. 2114-2120. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btu170

5. Геномный ассемблер SPAdes: Лаборатория алгоритмической биологии [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://cab.spbu.ru/software/spades/. - Дата доступа: 02.05.2018.

6. Langmead, B. Fast gapped-read alignment with Bowtie 2 / B. Langmead, S. L. Salzberg // Nat. Methods. - 2012. -Vol. 9, N 4 - P. 357-359. https://doi.org/10.1038/nmeth.1923

7. The RAST Server: rapid annotations using subsystems technology / R. K. Aziz [et al.] // BMC Genomics. - 2008. -Vol. 9, N 1. - P. 75. https://doi.org/10.1186/1471-2164-9-75

8. Seemann, T. Prokka: rapid prokaryotic genome annotation / T. Seemann // Bioinformatics. - 2014. - Vol. 30, Iss. 14. -P. 2068-2069 [Electronic resource]. - Mode of access: https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btu153. - Date of access: 02.05.2018.

9. Mauve: Multiple Alignment of Conserved Genomic Sequence With Rearrangements / A. C. Darling [et al.] // Genome Res. - 2004. - Vol. 14, N 7 - P. 1394-1403. https://doi.org/10.1101/gr.2289704

10. PHASTER: a better, faster version of the PHAST phage search tool / D. Arndt [et al.] // Nucleic Acids Res. - 2016. -Vol. 44, N W1. - P. W16-W21. https://doi.org/10.1093/nar/gkw387

11. Harrison, K. J. Gene Graphics: a genomic neighborhood data visualization web application / K. J. Harrison, V. de Crecy-Lagard, R. Zallot // Bioinformatics. - 2018. - Vol. 34, N 8. - P. 1406-1408. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btx793

12. The complete genome sequence of Bacillus velezensis strain GH1-13 reveals agriculturally beneficial properties and a unique plasmid / Sang Yoon Kim [et al.] // Journal of Biotechnology. - 2017. - Vol. 259. - P. 221-227. https://doi.org/10.1016/). jbiotec.2017.06.1206

13. Factors determining the frequency of plasmid cointegrate formation mediated by insertion sequence IS3 from Escherichia coli / J. Spielmann-Ryser [et al.] // Mol. Gen. Genet. - 1991. - Vol. 226, N 3. - P. 441-448. https://doi.org/10.1007/bf00260657

14. Koonin, E. V. Evolutionary Genomics of Defense Systems in Archaea and Bacteria / E. V. Koonin, K. S. Makarova, Y. I. Wolf // Annu. Rev. Microbiol. - 2017. - Vol. 71, N 1. - P. 233-261. https://doi.org/10.1146/annurev-micro-090816-093830

15. A reverse transcriptase-related protein mediates phage resistance and polymerizes untemplated DNA in vitro / C. Wang [et al.] // Nucleic Acids Res. - 2011. - Vol. 39, N 17. - P. 7620-7629. https://doi.org/10.1093/nar/gkr397