Trình tự bộ gen hoàn chỉnh của Lactobacillus plantarum WCFS1

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America - Tập 100 Số 4 - Trang 1990-1995 - 2003
Michiel Kleerebezem1, Jos Boekhorst1, Richard van Kranenburg1, Douwe Molenaar2,1, Oscar P. Kuipers1, Rob J. Leer1, Renato Tarchini1, Sander Peters1, H. Sandbrink1, Mark Fiers1, Willem J. Stiekema1, R.M. Klein Lankhorst1, Peter A. Bron1, Sally M. Hoffer1, M.N. Nierop Groot3,1, Robert Kerkhoven1, Maaike de Vries1, Björn M. Ursing1, Willem M. de Vos1, Roland J. Siezen4,1
1Wageningen Centre for Food Sciences, P.O. Box 557, 6700 AN Wageningen, The Netherlands; Greenomics, Plant Research International, P.O. Box 16, 6700 AA Wageningen, The Netherlands; and Center for Molecular and Biomolecular Informatics, University of Nijmegen, P.O. Box 9010, 6500GL Nijmegen, The Netherlands
2Systems Bioinformatics
3Art and Culture, History, Antiquity
4Wageningen Centre for Food Sciences, P.O. Box 557, 6700 AN Wageningen, The Netherlands

Tóm tắt

Trình tự 3,308,274-bp của nhiễm sắc thể Lactobacillus plantarum dòng WCFS1, một chủng vi khuẩn tách từ NCIMB8826 và ban đầu được tìm thấy từ nước bọt người, đã được xác định, và chứa 3,052 gen dự đoán mã hóa protein. Chức năng sinh học có khả năng được gán cho 2,120 (70%) protein dự đoán. Phù hợp với phân loại của L. plantarum là một vi khuẩn lactic acid dị dưỡng tùy nghi, bộ gen mã hóa toàn bộ các enzyme cần thiết cho con đường đường phân và con đường phosphoketolase, tất cả dường như thuộc lớp gen có tiềm năng biểu hiện cao trong sinh vật này, điều này rõ ràng từ chỉ số điều chỉnh codon của từng gen. Hơn nữa, L. plantarum mã hóa một tiềm năng khá lớn trong phân giải pyruvate, dẫn đến nhiều sản phẩm cuối của quá trình lên men. L. plantarum là một loài hiện diện trong nhiều môi trường sinh thái khác nhau, và hành vi linh hoạt và thích nghi này được phản ánh qua số lượng tương đối lớn của các chức năng điều tiết và vận chuyển, bao gồm 25 hệ thống vận chuyển đường PTS hoàn chỉnh. Hơn nữa, nhiễm sắc thể mã hóa >200 protein ngoại bào, nhiều trong số đó được dự đoán sẽ gắn với màng tế bào. Một tỷ lệ lớn các gen mã hóa vận chuyển và sử dụng đường, cũng như các gen mã hóa chức năng ngoại bào, dường như được tập trung trong một khu vực 600-kb gần vị trí khởi đầu sao chép. Nhiều gen trong số này hiển thị sự sai lệch trong thành phần nucleotide, phù hợp với nguồn gốc ngoại lai. Những phát hiện này đề nghị rằng các gen này, cung cấp một phần quan trọng cho sự tương tác của L. plantarum với môi trường, tạo nên một khu vực thích nghi lối sống trên nhiễm sắc thể.

Từ khóa

#Lactobacillus plantarum WCFS1 #bộ gen hoàn chỉnh #vi khuẩn lactic acid #đường phân #phosphoketolase #hệ thống vận chuyển PTS #protein ngoại bào #thích nghi lối sống.

Tài liệu tham khảo

M Kalliomaki, S Salminen, H Arvilommi, P Kero, P Koskinen, E Isolauri Lancet 357, 1076–1079 (2001).

M E Stiles, W H Holzapfel Int J Food Microbiol 36, 1–29 (1997).

S Ahrne, S Nobaek, B Jeppsson, I Adlerberth, A E Wold, G Molin J Appl Microbiol 85, 88–94 (1998).

D Adawi, S Ahrne, G Molin Int J Food Microbiol 70, 213–220 (2001).

S Cunningham-Rundles, S Ahrne, S Bengmark, R Johann-Liang, F Marshall, L Metakis, C Califano, A M Dunn, C Grassey, G Hinds, J Cervia Am J Gastroenterol 95, 22–25 (2000).

B Chevallier, J C Hubert, B Kammerer FEMS Microbiol Lett 120, 51–56 (1994).

S Pavan, P Hols, J Delcour, M C Geoffroy, C Grangette, M Kleerebezem, A Mercenier Appl Environ Microbiol 66, 4427–4432 (2000).

F Bringel, L Frey, J C Hubert Plasmid 22, 193–202 (1989).

P Hols, C Defrenne, T Ferain, S Derzelle, B Delplace, J Delcour J Bacteriol 179, 3804–3807 (1997).

T Ferain, J N Hobbs, J Richardson, N Bernard, D Garmyn, P Hols, N E Allen, J Delcour J Bacteriol 178, 5431–5437 (1996).

P H Pouwels, R J Leer, M Shaw, M J Heijne den Bak-Glashouwer, F D Tielen, E Smit, B Martinez, J Jore, P L Conway Int J Food Microbiol 41, 155–167 (1998).

A C Hayward, G H G Davis Br Dent J 101, 43 (1956).

T Vesa, P Pochart, P Marteau Aliment Pharmacol Ther 14, 823–828 (2000).

R D Fleischmann, M D Adams, O White, R A Clayton, E F Kirkness, A R Kerlavage, C J Bult, J F Tomb, B A Dougherty, J M Merrick, et al. Science 269, 496–512 (1995).

P D Karp, M Riley, S M Paley, A Pellegrini-Toole, M Krummenacker Nucleic Acids Res 27, 55–58 (1999).

F Kunst, N Ogasawara, I Moszer, A M Albertini, G Alloni, V Azevedo, M G Bertero, P Bessieres, A Bolotin, S Borchert, et al. Nature 390, 249–256 (1997).

H Takami, K Nakasone, Y Takaki, G Maeno, R Sasaki, N Masui, F Fuji, C Hirama, Y Nakamura, N Ogasawara, et al. Nucleic Acids Res 28, 4317–4331 (2000).

H Yoshikawa, N Ogasawara Mol Microbiol 5, 2589–2597 (1991).

T M Hill Escherichia coli and Salmonella: Cellular and Molecular Biology, ed F C Neidhardt (Am. Soc. Microbiol., Washington, DC), pp. 1602–1615 (1996).

E Johansen, A Kibenich Plasmid 27, 200–206 (1992).

T Ito, Y Katayama, K Asada, N Mori, K Tsutsumimoto, C Tiensasitorn, K Hiramatsu Antimicrob Agents Chemother 45, 1323–1336 (2001).

P Glaser, L Frangeul, C Buchrieser, C Rusniok, A Amend, F Baquero, P Berche, H Bloecker, P Brandt, T Chakraborty, et al. Science 294, 849–852 (2001).

S Karlin, J Mrazek, A Campbell, D Kaiser J Bacteriol 183, 5025–5040 (2001).

D Ajdic, W M McShan, R E McLaughlin, G Savic, J Chang, M B Carson, C Primaeaux, R Tian, S Kenton, H Jia, et al. Proc Natl Acad Sci USA 99, 14434–14439 (2002).

O Kandler Antonie Van Leeuwenhoek 49, 209–224 (1983).

A Bolotin, P Wincker, S Mauger, O Jaillon, K Malarme, J Weissenbach, S D Ehrlich, A Sorokin Genome Res 11, 731–753 (2001).

T Ferain, A N Schanck, J Delcour J Bacteriol 178, 7311–7315 (1996).

E R Kunji, I Mierau, A Hagting, B Poolman, W N Konings Antonie Leeuwenhoek 70, 187–221 (1996).

J E Christensen, E G Dudley, J A Pederson, J L Steele Antonie Leeuwenhoek 76, 217–246 (1999).

M A Marahiel, T Stachelhaus, H D Mootz Chem Rev 97, 2651–2674 (1997).

R Van Montfort, C Slingsby, E Vierling Adv Protein Chem 59, 105–156 (2001).

S Derzelle, B Hallet, K P Francis, T Ferain, J Delcour, P Hols J Bacteriol 182, 5105–5113 (2000).

P D Cotter, C G Gahan, C Hill Mol Microbiol 40, 465–475 (2001).

M Kuroda, T Ohta, H Hayashi Biochem Biophys Res Commun 207, 978–984 (1995).

E Glaasker, F S Tjan, P F Ter Steeg, W N Konings, B Poolman J Bacteriol 180, 4718–4723 (1998).

F S Archibald, I Fridovich J Bacteriol 145, 442–451 (1981).

Z Hao, S Chen, D B Wilson Appl Environ Microbiol 65, 4746–4752 (1999).

P A Scotti, M L Urbanus, J Brunner, J W de Gier, G von Heijne, C van der Does, A J Driessen, B Oudega, J Luirink EMBO J 19, 542–549 (2000).

M Kuroda, T Ohta, I Uchiyama, T Baba, H Yuzawa, I Kobayashi, L Cui, A Oguchi, K Aoki, Y Nagai, et al. Lancet 357, 1225–1240 (2001).

H Tettelin, K E Nelson, I T Paulsen, J A Eisen, T D Read, S Peterson, J Heidelberg, R T DeBoy, D H Haft, R J Dodson, et al. Science 293, 498–506 (2001).

E Josefsson, K W McCrea, D Ni Eidhin, D O'Connell, J Cox, M Hook, T J Foster Microbiology 144, 3387–3395 (1998).

K W McCrea, O Hartford, S Davis, D N Eidhin, G Lina, P Speziale, T J Foster, M Hook Microbiology 146, 1535–1546 (2000).

B A Bensing, P M Sullam Mol Microbiol 44, 1081–1094 (2002).

F Desiere, R D Pridmore, H Brussow Virology 275, 294–305 (2000).

D Dubnau, C M Lovett Bacillus subtilis and Its Closest Relatives: From Genes to Cells, eds A L Sonenshein, J A Hoch, R Losick (Am. Soc. Microbiol., Washington, DC), pp. 453–471 (2002).

E E Vaughan, S David, W M de Vos Appl Environ Microbiol 62, 1574–1582 (1996).

A Bock, K Forchhammer, J Heider, C Baron Trends Biochem Sci 16, 463–467 (1991).

V N Gladyshev, G V Kryukov Biofactors 14, 87–92 (2001).

Thông tin
Thông tin xuất bản

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

Tập 100 Số 4

1990-1995

Thông tin tác giả