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両種の比較ゲノミクスを行い、その特徴を明らかにした
Comparative Genomics of and Revealed Characteristic Features of Both Species.
PMID: 32664682 DOI: 10.3390/ijms21144922.
抄録
菌株は効率的な生物防除剤であるが，ヒトの健康を脅かす可能性があることから，現場での応用が懸念されている．その代替として，近縁種である非病原性種が提案されている。しかし、その遺伝学的な知見は限られている。そこで、本研究の目的は、これらの種間の遺伝的差異を定義し、植物宿主の生育を促進し、ファイトレメディエーションの効率を高める能力を特徴づけることであった。比較ゲノム学のツールを用いて両種に属する37株を比較し、96の遺伝的特徴（例えば、キチン結合タンパク質、小コンダクタンスのメカノセンシティブチャネル、KGGリピート含有ストレス誘導タンパク質）と59の遺伝的特徴（例えば、グルコシルグリセロールリン酸合成酵素、DUF1294ドメインを有するコールドショックタンパク質、プテリジン依存性ジオキシゲナーゼ様タンパク質）を同定した。両種に由来する株は、生物防除のための高い可能性を有しており、これは主にケラチナーゼ（ＫｅｒＳＭＤおよびＫｅｒＳＭＦ）、プロテイナーゼおよびキチナーゼの産生に関連している。植物の生長促進形質は、シデロフォア、スペルミジン、トレハロースやグルコシルグリセロールなどの浸透保護剤の生合成に起因するものであり、両種に特有のものである。 分析した37株中8株では、プロトカテキン酸の分解に必要な遺伝子が存在していた。今回の結果は、2種の間に遺伝的な違いを示しているが、生育促進能は似たようなものであった。以上のことから、本菌種は農業バイオテクノロジーへの応用が期待できる菌種であると考えられる。
Although strains are efficient biocontrol agents, their field applications have raised concerns due to their possible threat to human health. The non-pathogenic species, which is closely related to has been proposed as an alternative. However, knowledge regarding the genetics of is limited. Thus, the aim of the study was to define any genetic differences between the species and to characterise their ability to promote the growth of plant hosts as well as to enhance phytoremediation efficiency. We compared 37 strains that belong to both species using the tools of comparative genomics and identified 96 genetic features that are unique to (e.g., chitin-binding protein, mechanosensitive channels of small conductance and KGG repeat-containing stress-induced protein) and 59 that are unique to (e.g., glucosylglycerol-phosphate synthase, cold shock protein with the DUF1294 domain, and pteridine-dependent dioxygenase-like protein). The strains from both species have a high potential for biocontrol, which is mainly related to the production of keratinases (KerSMD and KerSMF), proteinases and chitinases. Plant growth promotion traits are attributed to the biosynthesis of siderophores, spermidine, osmoprotectants such as trehalose and glucosylglycerol, which is unique to . In eight out of 37 analysed strains, the genes that are required to degrade protocatechuate were present. While our results show genetic differences between the two species, they had a similar growth promotion potential. Considering the information above, constitutes a promising alternative for for use in agricultural biotechnology.