BioScience Blog – Научный Биологический блог

На сегодняшний день секвенировано большое число различных бактериальных геномов. Некоторые из этих геномов принадлежат близкородственным штаммам, как правило, патогенам. Периферийные гены в геномах близкородственных штаммов (т.е. гены, которые не присутствуют во всех штаммах) [1] являются интересным материалом для исследования эволюции геномов, функциональных подсистем и метаболических путей.

Мы провели исследование ортологических рядов близкородственных бактериальных штаммов рода Yersinia(виды Y. pestis, Y. enterocoliticaи Y. pseudotuberculosis) и ортологических рядов множества этих штаммов и двух видов рода Erwinia (E. carotovoraи Е. tasmaniensis). Каждый ряд представляет собой набор ортологичных и/или паралогичных генов. В результате получены группы универсальных (присутствуют во всех рассматриваемых геномах) [1] и периферийных генов для бактериальных геномов рода Yersiniaи Erwinia.

Анализ аннотированных ортологических рядов метаболической периферии показал, что в ней преобладают ряды, связанные с метаболизмом и транспортом Сахаров, а также с симбиозом и путями переноса сигнала. Установлено, что приобретение генов транспорта и метаболизма Сахаров в геномах штаммов рода Yersiniaв основном происходило не на уровне предковой формы Y. enterocolitica, а в геномах более молодых видов Y. pestisи Y. pseudotuberculosis. Наибольшее соотношение потерянных к приобретенным генам наблюдается для вида Е. tasmaniensis. Анализ потери/приобретения периферийных генов с различными функциями позволил определить межродовые и межвидовые различия в метаболических путях отдельных бактериальных геномов, в частности в путях сахарного метаболизма.

Литература

1. Duccio Medini et al. (2008) Microbiology in the post-genomic era. Nature6: 419-430.