ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АДАПТИВНОГО ПОТЕНЦИАЛА БИФИДОБАКТЕРИЙ БИОТОПА ДИСТАЛЬНОГО ОТДЕЛА КИШЕЧНИКА ЧЕЛОВЕКА

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель. Определение отличительных параметров геномов B. bifidum и B. longum, характеризующих их адаптивный потенциал применительно к биотопу дистального отдела толстого кишечника человека. Материалы и методы. В работе использованы 5 штаммов бифидобактерий: B. bifidum ICIS-310, B. bifidum ICIS-643, B. bifidum ICIS-791, B. longum ICIS-505 (клинические изоляты) и B. longum MC-42 (ГИСК им. Л.А. Тарасевича). Полногеномное секвенирование проведено при помощи секвенатора «MiSeq» и набора подготовки ДНК-библиотек «Nextera» v.3 (Illumina, США). Аннотация и первичный анализ набора генов известных гомологов в полученных геномах осуществлен с помощью онлайн-сервиса RAST (коллаборация NMPDR, США). Результаты. У штамма B. bifidum ICIS-310 не обнаруживаются гомологи гена пермеазы лактозы и галактозы, присутствующие в двух других секвенированных штаммах B. bifidum, но сохранены два гена экзо-альфа-сиалидаз, а также выявляется дополнительный ген семейства ДНК-метил-трансфераз. Клинические изоляты B. longum демонстрируют несколько больше различий между собой: штамм B. longum ICIS-505 содержит на 200 генов больше, чем эталонный штамм B. longum MC-42, из которых 29 - гомологи с установленной функцией. Данные гены распределены равномерно по функциональным классам. Заключение. Полученные данные анализа генома бифидобактерий отражают их специализацию в занимаемом биотопе и мутуалистическую надежность, определяя доминантную роль бифидофлоры в кишечном микросимбиоценозе человека. Размер генома, постоянство сигнального ценза и предсказуемость реакций бифидобактерий позволяют использовать их в качестве типовых моделей, пригодных для исследования симбиотических отношений человека и его микробиоты, а также построения экспериментальных систем межмикробных взаимодействий.

Об авторах

С. В. Андрющенко

Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза

Автор, ответственный за переписку.
Email: noemail@neicon.ru
Россия

Е. В. Иванова

Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза

Email: noemail@neicon.ru
Россия

Н. Б. Перунова

Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза

Email: noemail@neicon.ru
Россия

О. В. Бухарин

Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза

Email: noemail@neicon.ru
Россия

А. В. Бекпергенова

Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза

Email: noemail@neicon.ru
Россия

Список литературы

  1. Бухарин О.В., Иванова Е.В., Перунова Н.Б., Чайникова И.Н., Андрющенко С.В. Метаболический профиль бифидофлоры при различных микроэкологических состояниях биотопа толстого кишечника человека. Журн. микробиол. 2017, 1: 3-11.
  2. Birnboim H.C., Doly J. A rapid alkaline extraction procedure for screening recombinant plasmid DNA. Nucleic Acids Res. 1979, 6: 1513-1523.
  3. Claesson M.J., Cusack S., O’Sullivan O. et al. Composition, variability, and temporal stability of the intestinal microbiota of the elderly. PNAS. 2011, 1: 4586-4591.
  4. Galperin M.Y A census of membrane-bound and intracellular signal transduction proteins in bacteria: Bacterial IQ, extroverts and introverts. BMC Microbiology. 2005, 5: 35.
  5. Galperin M.Y., Higdon R., Kolker E. Interplay of heritage and habitat in the distribution of bacterial signal transduction systems. Mol. BioSyst. 2010, 6: 721-728.
  6. Gelber S.E., Aguilar J.L., Lewis K.L. Functional and phylogenetic characterization of Vaginolysin, the human-specific cytolysin from Gardnerella vaginalis. J. Bacteriol. 2008, 11: 3896-3903.
  7. Godson G.N., Vapnek D. A simple method of preparing large amounts of phiX174 RF 1 supercoiled DNA. Biochim Biophys Acta. 1973, 4: 516-520.
  8. Ku S., Park M.S., Ji G.E., Ybu H.J. Review on Bifidobacterium bifidum BGN4: Functionality and Nutraceutical Applications as a Probiotic Microorganism. Int.J. Mol.Sci. 2016, 9: 1544.
  9. Maukonen J., Simхes C., Saarela M. The currently used commercial DNA-extraction methods give different results of clostridial and actinobacterial populations derived from human fecal samples. FEMS Microbiol. Ecol. 2012, 3: 697-708.
  10. Milani C., Turroni F., Duranti S. et al. Genomics of the Genus Bifidobacterium Reveals Species-Specific Adaptation to the Glycan-Rich Gut Environment. Appl. Environ. Microbiol. 2015, 4: 980-991.
  11. O’Callaghan A., van Sinderen D. Bifidobacteria and Their Role as Members of the Human Gut Microbiota. Front. Microbiol. 2016, 7: 925.
  12. Ott S.J., Musfeldt M., Timmis K.N. et al. In vitro alterations of intestinal bacterial microbiota in fecal samples during storage. Diagn. Microbiol. Infect. Dis. 2004, 4: 237-245.
  13. Tavender T.J., Halliday N.M., Hardie K.R. et al. LuxS-independent formation of AI-2 from ribulose-5-phosphate. BMC Microbiol. 2008, 8: 98.
  14. Ventura M., Turroni F., Lugli G.A. et al. Bifidobacteria and humans: our special friends, from ecological to genomics perspectives. J.Sci.Food.Agric. 2014, 94: 163-168.
  15. WolfY.I., Koonin E.V. Genome reduction as the dominant mode ofevolution. Bioessays. 2013, 9: 829-837.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Андрющенко С.В., Иванова Е.В., Перунова Н.Б., Бухарин О.В., Бекпергенова А.В., 2018

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС77-75442 от 01.04.2019 г.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах