مجله مطالعات علمی فرآورده‌های زیست طبیعی

باز ارزیابی جایگاه ژنومی سویه ایرانی ‏‎MJ01‎‏ و مقایسه ژن های مرتبط با تحمل شوری و تنظیم زیست‌سنتز سورفکتین در سویه‌های مرجع و مرتبط با محیط‌های نفتی جنس ‏‎Bacillus

نوع مقاله : مقاله پژوهشی/اصیل

نویسنده

استادیار گروه مهندسی نفت و زمین انرژی، دانشگاه امیرکبیر، تهران، ایران

چکیده
زمینه و هدف: سویه ایرانی ‏‎MJ01‎‏ توانایی تولید سورفکتین دارد، اما ظرفیت ژنومی آن برای کاربرد در شرایط شور مخزن به بررسی بیشتری نیاز دارد. هدف این مطالعه، ارزیابی جایگاه ژنومی ‏‎MJ01‎‏ و مقایسه ژن‌های مرتبط با سازگاری اسمزی و زیست‌سنتز و تنظیم سورفکتین بود.
روش‌ها: ژنوم ‏‎MJ01‎‏ با سویه‌های مرتبط با محیط نفتی ‏‎DM2‎‏ و ‏‎RI4914‎‏، سویه تیپ ‏‎Bacillus spizizenii TU‑B‑10‎‏ و سویه مرجع ‏‎Bacillus subtilis 168‎‏ مقایسه شد. ویژگی‌های مونتاژ، حاشیه‌نویسی، خویشاوندی ژنومی و خوشه‌های ژنی زیست‌سنتزی با ‏‎QUAST‎‏، ‏‎Bakta‎‏، ‏‎FastANI‎‏، ‏‎TYGS‎‏ و ‏‎antiSMASH‎‏ بررسی شدند. مجموعه‌ای از ۳۵ ژن مرتبط با حفاظت اسمزی، هم‌ایستایی پتاسیم، پاسخ به تنش و تنظیم سورفکتین، همراه با پروتئین‌های ‏‎SrfAA‎‏ تا ‏‎SrfAD‎‏، با ‏‎BLASTP‎‏ و هم‌ترازی نوکلئوتیدی هدفمند ارزیابی شد.
یافته‌ها: مقدار ‏‎ANI‎‏ میان ‏‎MJ01‎‏ و ‏‎TU‑B‑10‎‏ برابر ۹۹٫۱۱ درصد و مقدار ‏‎dDDH‎‏ حاصل از فرمول ‏‎d4‎‏ برابر ۹۳٫۴ درصد بود. در ‏‎MJ01‎‏، تعداد ۳۳ ژن از مجموعه ۳۵ ژنی در گروه کامل و حفاظت‌شده قرار گرفتند و ‏‎opuCD‎‏ پوشش تقریباً کامل داشت. پروتئین‌های ‏‎SrfAA‎‏ تا ‏‎SrfAD‎‏ در مقایسه با ‏‎TU‑B‑10‎‏ دارای هویت ۹۹٫۰۶ تا ۹۹٫۶۹ درصد و پوشش ۱۰۰ درصد بودند. جایگزینی کدون ‏‎TTA‎‏ با ‏‎TGA‎‏ در توالی موجود ‏‎comA‎‏، توقف زودرس در کدون ۵۳ را پیش‌بینی کرد. هویت پروتئین ‏‎ComP‎‏ نسبت به همتای آن در ‏‎TU‑B‑10‎‏ برابر ۵۶٫۰۵ درصد بود. در ‏‎MJ01‎‏، تعداد ۱۲ ناحیه زیست‌سنتزی، از جمله ناحیه مشابه خوشه سورفکتین، پیش‌بینی شد.
نتیجه‌گیری: در مجموعه بررسی‌شده، شواهدی از فقدان گسترده ژن‌های حفاظت اسمزی در ‏‎MJ01‎‏ به‌دست نیامد. حفاظت اجزای زیست‌سنتزی سورفکتین و تغییر پیش‌بینی‌شده ‏‎comA‎‏، بررسی تنظیم این مسیر را برای مطالعات بعدی مطرح می‌کنند. شواهد ژنومی نیز از انتساب ‏‎MJ01‎‏ به ‏‎B. spizizenii‎‏ حمایت می‌کنند. پیامد عملکردی این یافته‌ها برای تحمل شوری و تولید سورفکتین به تأیید مستقل نیاز دارد.

کلیدواژه‌ها



مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 31 شهریور 1405