Характеристика плазмид бактерий Bacillus pumilus, изолированных на территории Беларуси
https://doi.org/10.29235/1029-8940-2019-64-3-292-301
Аннотация
В клетках природных бактерий Bacillus pumilus выявлены плазмиды размером от 6,2 до 8,5 т. п. н., копирующиеся в соответствии с механизмом «катящегося кольца» (RCR-типа) семейства pC194. Показано, что данные внехромосомные элементы достаточно широко распространены среди бактерий B. pumilus, циркулирующих на территории Беларуси (19 штаммов из 41 исследованного содержат RCR-плазмиды), и характеризуются генетическим полиморфизмом. Наиболее часто встречаются внехромосомные генетические элементы размером 7,7 т. п. н., идентичные плазмиде pBp15.1S из энтомопатогенного штамма B. pumilus 15.1. Остальные 6 вариантов плазмид отличаются друг от друга и от известных внехромосомных генетических элементов бактерий рода Bacillus. В клетках исследованных бактерий не выявлено репликонов, подобных pLS20.
При поддержке: Исследование выполнено при финансовой поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (Б19-110). Авторы выражают благодарность профессору М. А. Титок, доценту В. Е. Мямину, ассистентам биологического факультета БГУ Е. И. Комар (кафедра микробиологии) и Ю. Н. Горовику (кафедра молекулярной биологии), а также старшему научному сотруднику В. Н. Акимову (ИБФМ РАН, Пущино) за предоставленные штаммы бактерий.
Об авторах
О. B. Евдокимова
Институт микробиологии НАН Беларуси
Беларусь
Беларусь
Евдокимова Олеся Владимировна – научный сотрудник
ул. Купревича, 2, 220141, г. Минск
М. А. Чиндарева
Белорусский государственный университет
Беларусь
Беларусь
Чиндарева Мария Александровна – студентка
пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск
Л. Н. Валентович
Институт микробиологии НАН Беларуси;
Белорусский государственный университет
Беларусь
Беларусь
Валентович Леонид Николаевич– кандидат биологических наук, доцент, заведующий лабораторией
ул. Купревича, 2, 220141, г. Минск; пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск
Список литературы
1. Asha Poorna, C. Production of cellulase-free endoxylanase from novel alkalophilic thermotolerent Bacillus pumilus by solid-state fermentation and its application in wastepaper recycling / C. Asha Poorna, P. Prema // Biores. Technol. – 2007. – Vol. 98, N 3. – P. 485–490. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2006.02.033
2. Kaushal, M. Bacillus pumilus strain YSPMK11 as plant growth promoter and biocontrol agent against Sclerotinia sclerotiorum / M. Kaushal, A. Kumar, R. Kaushal // 3 Biotech. – 2017. – Vol. 7, N 2. – Art. 90. https://doi.org/10.1007/s13205017-0732-7
3. Bacillus pumilus ES4: candidate plant growth-promoting bacterium to enhance establishment of plants in mine tailings / L. E. de-Bashan [et al.] // Environ. Exp. Bot. – 2010. – Vol. 69, N 3. – P. 343–352. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2010.04.014
4. Characterization of Bacillus probiotics available for human use / L. H. Duc [et al.] // Appl. Environ. Microbiol. – 2004. – Vol. 70, N 4. – P. 2161–2171. https://doi.org/10.1128/AEM.70.4.2161-2171.2004
5. Galal, A. A. Bacillus pumilus, a new pathogen on Mango plants / A. A. Galal, A. A. El-Bana, J. Janse // Egypt J. Phytopathol. – 2006. – Vol. 34, N 1. – P. 17–19.
6. Bentur, H. Central venous catheter infection with Bacillus pumilus in an immunocompetent child: a case report / H. N. Bentur, A. M. Dalzell, F. A. Riordan // Ann. Clin. Microbiol. Antimicrob. – 2007. – Vol. 6. – Art. 12. https://doi. org/10.1186/1476-0711-6-12
7. First report of Bacillus pumilus on Phaseolus vulgaris in Spain / M. I. Font [et al.] // Plant Pathol. – 2010. – Vol. 59, N 2. – P. 400. https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.2009.02172.x
8. Two cases of severe sepsis caused by Bacillus pumilus in neonatal infants / M. Kimouli [et al.] // J. Med. Microbiol. – 2012. – Vol. 61, N 4. – P. 596–599. https://doi.org/10.1099/jmm.0.033175-0
9. Complete nucleotide sequence and determination of the replication region of the sporulation inhibiting plasmid p576 from Bacillus pumilusNRS576 / P. K. Singh [et al.] // Res. Microbiol. – 2010. – Vol. 161, N 9. – P. 772–782. https://doi.org/10.1016/j.resmic.2010.07.007
10. Identification, sequencing and comparative analysis of pBp15.S plasmid from the newly described entomopathogen Bacillus pumilus 15.1 / D. C. Garcia-Ramon [et al.] // Plasmid. – 2015. – Vol. 82. – P. 17–27. https://doi.org/10.1016/j.plasmid.2015.09.001
11. Lovett, P. S. Cryptic plasmid in Bacillus pumilus ATCC 7065 / P. S. Lovett, B. D. Burdick // Biochem. Biophys. Res. Commun. – 1973. – Vol. 54, N 1. – P. 365–370. https://doi.org/10.1016/0006-291x(73)90931-5
12. Host function specified by Bacillus pumilus plasmid pPL7065 / P. S. Lovett [et al.] // Antimicrob. Agents Chemother. – 1977. – Vol. 12, N 3. – P. 435–437. https://doi.org/10.1128/aac.12.3.435
13. Lovett, P. S. Plasmid deoxyribonucleic acid in Bacillus subtilis and Bacillus pumilus / P. S. Lovett, M. G. Bramucci // J. Bacteriol. – 1975. – Vol. 124, N 1. – P. 484–490.
14. Lovett, P. S. Bacillus pumilus plasmid pPL10: properties and insertion into Bacillus subtilis 168 by transformation / P. S. Lovett, E. J. Duvall, K. M. Keggins // J. Bacteriol. – 1976. – Vol. 127, N 2. – P. 817–828.
15. Hasnain, S. Two related rolling circle replication plasmids from salt-tolerant bacteria / S. Hasnain, C. M. Thomas // Plasmid. – 1996. – Vol. 36, N 3. – P. 191–199. https://doi.org/10.1006/plas.1996.0046
16. Characterization of a cryptic plasmid pPZZ84 from Bacillus pumilus / Z.-H. Zhang [et al.] // Plasmid. – 2010. – Vol. 64, N 3. – P. 200–203. https://doi.org/10.1016/j.plasmid.2010.06.006
17. Yuan, Y. Genomic analysis of a ginger pathogen Bacillus pumilus providing the understanding to the pathogenesis and the novel control strategy / Y. Yuan, M. Gao // Sci. Rep. – 2015. – Vol. 5. – Art. 10259. https://doi.org/10.1038/srep10259
18. Complete genome sequence of Bacillus pumilus PDSLzg-1, a hydrocarbon-degrading bacterium isolated from oilcontaminated soil in China / K. Hao [et al.] // Genome Announc. – 2016. – Vol. 4, N 5. – Pii e01079–16. https://doi.org/10.1128/genomeA.01079-16
19. Draft genome sequence of Bacillus pumilus strain GM3FR, an endophyte isolated from aerial plant tissues of Festuca rubra L. / J. Hollensteiner [et al.] // Genome Announc. – 2017. – Vol. 5, N 13. – Pii e00085–17. https://doi.org/10.1128/genomeA.00085-17
20. Lovett, P. S. Plasmid in Bacillus pumilus and the enhanced sporulation of plasmid-negative variants / P. S. Lovett // J. Bacteriol. – 1973. – Vol. 115, N 1. – P. 291–298.
21. Lovett, P. S. Evidence for a nonrandom base sequence in a Bacillus pumilus plasmid: EcoR1 endonuclease digestion of pPL576 / P. S. Lovett, M. G. Bramucci // J. Bacteriol. – 1975. – Vol. 123, N 1. – P. 377–379.
22. Use of a plasmid DNA probe to monitor populations of Bacillus pumilus inoculant strains in hay / C. A. Hendrick [et al.] // Appl. Environ. Microbiol. – 1991. – Vol. 57, N 3. – P. 686–693.
23. Insertion of Tn916 into Bacillus pumilus plasmid pMGD302 and evidence for plasmid transfer by conjugation / C. A. Hendrick [et al.] // Plasmid. – 1991. – Vol. 26, N 1. – P. 1–9. https://doi.org/10.1016/0147-619x(91)90031-q
24. Евдокимова, О. В. Биохимическая и молекулярно-генетическая характеристика бактерий Bacillus pumilus, изолированных на территории Беларуси / О. В. Евдокимова, В. Е. Мямин, Л. Н. Валентович // Журн. Белорус. гос. унта. Биология. – 2018. – № 1. – С. 38–49.
25. . Евдокимова, О. В. Идентификация бактерий Bacillus pumilus с помощью видоспецифичной ПЦР / О. В. Евдокимова, В. Е. Мямин, Л. Н. Валентович // Молекулярная и прикладная генетика : сб. науч. тр. / Ин-т генетики и цитологии НАН Беларуси ; редкол. : А. В. Кильчевский (гл. ред.) [и др.]. – Минск, 2016. – Т. 21. – C. 53–63.
26. Anagnostopoulos, C. Requirements for transformation in Bacillus subtilis / C. Anagnostopoulos, J. Spizizen // J. Bacteriol. – 1961. – Vol. 81, N 5. – P. 741–746.
27. Крупная плазмида из почвенного штамма Bacillus subtilis, осуществляющая конъюгативную мобилизацию с высокой частотой / О. В. Лотарева [и др.] // Докл. Акад. наук. – 2001. – Т. 379, № 1. – С. 130–131.
28. Tanaka, T. Isolation and characterization of four types of plasmids from Bacillus subtilis (natto) / T. Tanaka, T. Koshikawa // J. Bacteriol. – 1977. – Vol. 131, N 2. – P. 699–701.
29. Bullock, W. O. XL1-Blue: A high efficiency plasmid transforming recA E. coli strain with beta-galactosidase selection / W. O. Bullock, J. M. Fernandez, J. M. Short // BioTechniques. – 1987. – Vol. 5, N 3. – P. 376–379.
30. Voskuil, M. I. Rapid isolation and sequencing of purified plasmid DNA from Bacillus subtilis / M. I. Voskuil, G. H. Chambliss // Appl. Environ. Microbiol. – 1993. – Vol. 59, N 4. – P. 1138–1142.
31. Sanger, F. DNA sequencing with chain-terminating inhibitors / F. Sanger, S. Nicklen, A. R. Coulson // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1977. – Vol. 74, N 12. – P. 5463–5467. https://doi.org/10.1073/pnas.74.12.5463
32. Титок, М. А. Плазмиды грамположительных бактерий / М. А. Титок. – Минск : Изд-во БГУ, 2004. – 120 c.
33. Rolling-circle plasmids from Bacillus subtilis: complete nucleotide sequences and analyses of genes of pTA1015, pTA1040, pTA1050 and pTA1060, and comparisons with related plasmids from gram-positive bacteria / W. J. Meijer [et al.] // FEMS Microbiol. Rev. – 1998. – Vol. 21, N 4. – P. 337–368. https://doi.org/10.1016/s0168-6445(98)00003-5
34. New cryptic plasmid of Bacillus subtilis and restriction analysis of other plasmids found by general screening / T. Uozumi [et al.] // J. Bacteriol. – 1980. – Vol. 142, N 1. – P. 315–318.
35. Distribution of heterogeneous and homologous plasmids in Bacillus spp. / K. Yoshimura [et al.] // Appl. Environ. Microbiol. – 1983. – Vol. 45, N 6. – P. 1733–1740.
Рецензия
Просмотров: 1201
Послать статью по эл. почте 
