南西インディアン・リッジ東部の深海堆積物から分離された海洋性多糖類産生菌アルテロモナス・ペラギモンタナ5.12の全ゲノム配列

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Mar Genomics.2020 Jul;:100804. S1874-7787(20)30065-9. doi: 10.1016/j.margen.2020.100804.Epub 2020-07-11.

南西インディアン・リッジ東部の深海堆積物から分離された海洋性多糖類産生菌アルテロモナス・ペラギモンタナ5.12の全ゲノム配列

Complete genome sequence of Alteromonas pelagimontana 5.12, a marine exopolysaccharide-producing bacterium isolated from hydrothermally influenced deep-sea sediment of eastern Southwest Indian Ridge.

Rupesh Kumar Sinha
K P Krishnan
P John Kurian

PMID: 32665084 DOI: 10.1016/j.margen.2020.100804.

抄録

南西インド海嶺東部の堆積物サンプルから分離された心理耐性深海細菌Alteromonas pelagimontana 5.12の全ゲノムを配列解析し、その代謝能力と天然物の生合成能力を理解することを目的とした。環状ゲノムは4.3Mb、GC含有量は42.6mol%であった。ゲノムデータのマイニングにより、重金属抵抗性(czcABC、crB、arsR1、copA、nikA、mntH、mntP)、エキソ多糖類(EPS; epsCDEFHLM)、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA; phbC)の産生、および複合多糖類の分解に関与する遺伝子群が明らかになった。また、酸ストレス（ibaG）やヒートショック（ibpA, hslR）に対応する遺伝子や、水熱環境への適応に重要な役割を果たす可能性のあるシャペロンをコードする10の遺伝子が観察された。また、バクテリオシンやアリールポリエンなどの二次代謝物産生に関わる遺伝子群も予測された。このように、ゲノム配列決定とデータマイニングにより、深海環境への適応に関わる分子機構の解明が可能となり、今後の実験的研究を促進することが期待される。

The whole genome of Alteromonas pelagimontana 5.12, a psychrotolerant deep-sea bacterium isolated from the sediment sample of eastern Southwest Indian Ridge, was sequenced and analysed for understanding its metabolic capacities and biosynthesis potential of natural products. The circular genome contained 4.3 Mb with a GC content of 42.6 mol%. Genomic data mining revealed a gene cluster for heavy metal resistance (czcABC, acrB, arsR1, copA, nikA, mntH, mntP), exopolysaccharides (EPS; epsCDEFHLM) and polyhydroxyalkanoates (PHA; phbC) production, as well as genes involved in complex polysaccharide degradation. Genes that could allow strain 5.12 to cope with acid stress (ibaG) and heat shock (ibpA, hslR) were observed along with ten chaperone-encoding genes which could possibly play vital role in adaptability of this strain to the hydrothermally influenced environment. Gene clusters for secondary metabolite production such as bacteriocin and arylpolyene were also predicted. Thus, genome sequencing and data mining provided insights into the molecular mechanisms involved in the adaptation to hydrothermally influenced deep-sea environment that could promote further experimental exploration.