Гены, кодирующие НАД+-зависимые формиатдегидрогеназы, в таксономии аэробных метилотрофных бактерий рода Ancylobacter

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Проведен сравнительный филогенетический анализ генов НАД+-зависимых формиатдегидрогеназ (НАД+–ФДГ), которые обнаружены во всех доступных геномах метилотрофов родов Ancylobacter, Starkeya и Angulomicrobium, а также у других бактерий семейства Xanthobacteraceae (Xanthobacter, Aquabacter, Azorhizobium). Отмечено, что расположение представителей Xanthobacteraceae на дереве, построенном на основании сравнения аминокислотных последовательностей НАД+–ФДГ, коррелирует с филогенией по гену 16S рРНК. Выявлено, что последовательности белка НАД+–ФДГ родов Ancylobacter, Starkeya и Angulomicrobium имеют уровень идентичности 87.8–98.3%, что свидетельствует о высокой консервативности этого белка в пределах данной группы метилотрофов. Впервые анализ функциональных генов НАД+–ФДГ рекомендован в качестве дополнительного критерия для межвидовой дифференциации метилотрофных бактерий рода Ancylobacter.

Об авторах

А. А. Чемодурова

ФИЦ “Пущинский научный центр биологических исследований РАН” Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН

Email: doronina@ibpm.pushchino.ru
Россия, 142290, Московская обл., Пущино

А. С. Решетников

ФИЦ “Пущинский научный центр биологических исследований РАН” Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН

Email: doronina@ibpm.pushchino.ru
Россия, 142290, Московская обл., Пущино

Н. В. Агафонова

ФИЦ “Пущинский научный центр биологических исследований РАН” Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН

Email: doronina@ibpm.pushchino.ru
Россия, 142290, Московская обл., Пущино

Н. В. Доронина

ФИЦ “Пущинский научный центр биологических исследований РАН” Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: doronina@ibpm.pushchino.ru
Россия, 142290, Московская обл., Пущино

Список литературы

  1. Троценко Ю.А., Доронина Н.В., Торгонская М.Л. Аэробные метилобактерии. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2010. 325 с.
  2. Trotsenko Y.A., Doronina N.V., Torgonskaya M.L. Aerobic Methylobacteria. Pushchino: ONTI PSC RAS, 2010. 325 р.
  3. Alekseeva A.A., Savin S.S., Tishkov V.I. NAD+-dependent formate dehydrogenase from plants // Acta Naturae. 2011. V. 3. № 4(11). P. 38–54.
  4. Chistoserdova L. Modularity of methylotrophy, revisited // Environ. Microbiol. 2011. V. 13. P. 2603–2622.
  5. Chun J., Oren A., Ventosa A., Christensen H., Arahal D.R., da Costa M.S., Rooney A.P., Yi H., Xu X.-W., De Meyer S., Trujillo M.E. Proposed minimal standards for the use of genome data for the taxonomy of prokaryotes // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2018. V. 68. P. 461–466.
  6. Egorov A.M., Avilova T.V., Dikov M.M., Popov V.O., Rodionov Y.V., Berezin I.V. NAD-dependent formate dehydrogenase from methylotrophic bacterium, strain 1: purification and characterization // Eur. J. Biochem. 1979. V. 99. P. 569–576.
  7. Filippova E.V., Filippova E.V., Polyakov K.M., Tikhonova T.V., Boiko K.M., Tishkov V.I., Popov V.O. Crystal structures of complexes of NAD+-dependent formate dehydrogenase from methylotrophic bacterium Pseudomonas sp. 101 with formate // Crystallography Reports. 2006. V. 51. № 4. P. 627–631.
  8. Hatrongjit R., Packdibamrung K. A novel NADP+-dependent formate dehydrogenase from Burkholderia stabilis 15516: screening, purification and characterization // Enzyme and Microbial Technology. 2010. V. 46. №. 7. P. 557–561.
  9. Keltjens J.T., Pol A., Reimann J., Op den Camp H.J. PQQ-dependent methanol dehydrogenases: rareearth elements make a difference // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2014. V. 98. P. 6163–6183.
  10. McDonald I.R., Murrell J.C. The methanol dehydrogenase structural gene mxaF and its use as a functional gene probe for methanotrophs and methylotrophs // Appl. Environ. Microbiol. 1997. V. 63. P. 3218–3224.
  11. Meier-Kolthoff J.P., Auch A.F., Klenk H.-P., Göker M. Genome sequence-based species delimitation with confidence intervals and improved distance functions // BMC Bioinformatics. 2013. V. 14. P. 1–14.
  12. Nanba H., Takaoka Y., Hasegawa J. Purification and characterization of formate dehydrogenase from Ancylobacter aquaticus strain KNK607M, and cloning of the gene // Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 2003. V. 67. № 4. P. 720–728.
  13. Ramachandran A., Walsch D.A. Investigation of XoxF methanol dehydrogenases reveals new methylotrophic bacteria in pelagic marine and freshwater ecosystems // FEMS Microbiol. Ecol. 2015. V. 91. P. fiv105.
  14. Richter M., Rosselló-Móra R. Shifting the genomic gold standard for the prokaryotic species definition // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2009. V. 106. P. 19126–19131.
  15. Shabalin I.G., Serov A.E., Skirgello O.E., Timofeev V.I., Samygina V.R., Popov V.O., Tishkov V.I., Kuranova I.P. Recombinant formate dehydrogenase from Arabidopsis thaliana: preparation, crystal growth in microgravity, and preliminary X-ray diffraction study // Crystallography Reports. 2010. V. 55. № 5. P. 806–810.
  16. Tamura K., Peterson D., Peterson N., Stecher G., Nei M., Kumar S. MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods // Mol. Biol. Evol. 2011. V. 28. P. 2731–2739.
  17. Taubert M., Grob C., Howat A.M., Burns O.J., Dixon J.L., Chen Y., Murrell J.C. XoxF encoding an alternative methanol dehydrogenase is widespread in coastal marine environments // Environ. Microbiol. 2015. V. 17. P. 3937–3948.
  18. Thompson J.D., Gibson T.J., Plewniak F., Jeanmougin F., Higgins D.G. The ClustalX windows interface: flexible strategies for multiple sequence alignment aided by quality analysis tools // Nucleic Acids Res. 1997. V. 25. P. 4876–4882.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (597KB)
Метаданные

© А.А. Чемодурова, А.С. Решетников, Н.В. Агафонова, Н.В. Доронина, 2022