$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

Nitrosomonadales 목의 핵심유전체(core genome)와 범유전체(pan-genome)의 비교유전체학적 연구
Comparative analysis of core and pan-genomes of order Nitrosomonadales 원문보기

Korean journal of microbiology = 미생물학회지, v.51 no.4, 2015년, pp.329 - 337  

이진환 (국립수산과학원 양식관리과) ,  김경호 (부경대학교 미생물학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

Nitrosomonadales 목에서 속하는 균주 중 현재 유전체 서열이 알려진 모든 유전체(N=10)를 이용하여 범유전체 및 핵심유전체 분석을 수행한 결과, 각각 9,808개와 908개 유전자클러스터를 포함하는 것을 확인하였다. Betaproteobacteria의 다른 목의 참조군들과 비교를 통하여 범유전체와 핵심유전체의 크기에 유전체의 수와 집단 내의 유전체들의 차이가 영향을 미치는 것을 확인하였다. Nitrosomonas 속과 Nitrosospira 속의 범유전체는 7,180개와 4,586개, 핵심유전체는 1,092개와 1,600로로 각각 측정되어 Nitrosospira 속의 동질성이 더 높은 것을 확인하였다. Nitrosomonadales 목의 범유전체와 핵심유전체의 크기에 Nitrosomonas 속이 대부분의 영향을 미치는 것을 확인하였다. COG 분석을 통하여 핵심유전체의 크기에는 J (translation, ribosomal structure and biogenesis) 범주가 가장 큰 비율(9.7-21.0%)을 차지하며, 유전체 사이의 유전적 거리가 먼 집단일수록 그 비율이 높아지는 것을 확인하였다. 범유전체의 크기에는 "-" (unclassified) 범주가 34-51%의 높은 비율을 차지하고 있을 정도로 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다. 총 97개의 유전자 클러스터가 참조군에는 없고 Nitrosomonadales에만 존재하는 것을 확인하였다. 이들 클러스터들은 Nitrosomonadales을 특징 지우는 유전자들인 ammonia monooxygenase의 유전자인 amoA와 amoB와 그와 관련 있는 amoE와 amoD들을 포함하는 반면에 unclassified 유전자들도 상당량(16-45%)을 포함하고 있다. 이러한 유전자 클러스터는 Nitrosomonadales의 유전적 특이성을 밝히는 데 중요한 역할을 할 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

All known genomes (N=10) in the order Nitrosomonadales were analyzed to contain 9,808 and 908 gene clusters in their pan-genome and core genome, respectively. Analyses with reference genomes belonging to other orders in Betaproteobacteria revealed that sizes of pan-genome and core genome were depend...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 Nitrosomonas 속, Nitrosospira 속, Nitrosomonadales 목의 범유전체와 핵심유전체를 분석하고 Betaproteobacteria의 다른 목의 유전체들을 참조군으로 하여 그 특성을 알아보고자 한다. 본 연구는 Nitrosomonadales 목의 최초의 범유전체와 핵심유전체 분석 보고라 할 수 있다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
암모니아 산화 세균이 자연환경의 질소 순환에서 매우 중요한 이유는 무엇인가? Nitrosomonadales 목은 Betaproteobacteria에 속해 있으며 암모니아 산화 세균을 포함하고 있는 대표적인 분류군이다. 암모니아 산화 세균은 질산화과정(nitrification)의 첫 번째 단계를 담당하고 있기 때문에 자연환경의 질소 순환에서 매우 중요하다. Nitrosomonadales 목은 분류학적으로 Nitrosomonadaceae과 하나로 이루어져 있으며 이 과는 다시 Nitrosomonas (Nm.
Nitrosomonas와 Nitrosospira의 균주들은 어떤 양식장 환경에서 세균 군집의 일정 부분을 차지하고 있으며 중요한 역할을 하는가? , 1995). 특히 순환여과양식장(recirculating aquaculture system)과 같은 환경에서 세균 군집의 일정 부분을 차지하고 있으며 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다(Itoi et al., 2006; Foesel et al.
Nitrosomonadales 목은 무엇인가? Nitrosomonadales 목은 Betaproteobacteria에 속해 있으며 암모니아 산화 세균을 포함하고 있는 대표적인 분류군이다. 암모니아 산화 세균은 질산화과정(nitrification)의 첫 번째 단계를 담당하고 있기 때문에 자연환경의 질소 순환에서 매우 중요하다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (26)

  1. Apweiler, R., Bairoch, A., Wu, C.H., Barker, W.C., Boeckmann, B., Ferro, S., Gasteiger, E., Huang, H., Lopez, R., Magrane, M., et al. 2004. UniProt: the Universal Protein knowledge base. Nucleic Acids Res. 32, D115-119. 

  2. Arp, D.J., Sayavedra-Soto, L.A., and Hommes, N.G. 2002. Molecular biology and biochemistry of ammonia oxidation by Nitrosomonas europaea. Arch. Microbiol. 178, 250-255. 

  3. Bollmann, A., Sedlacek, C.J., Norton, J., Laanbroek, H.J., Suwa, Y., Stein, L.Y., Klotz, M.G., Arp, D., Sayavedra-Soto, L., Lu, M., et al. 2013. Complete genome sequence of Nitrosomonas sp. Is79, an ammonia oxidizing bacterium adapted to low ammonium concentrations. Stand. Genomic Sci. 7, 469-482. 

  4. Chain, P., Lamerdin, J., Larimer, F., Regala, W., Lao, V., Land, M., Hauser, L., Hooper, A., Klotz, M., Norton, J., et al. 2003. Complete genome sequence of the ammonia-oxidizing bacterium and obligate chemolithoautotroph Nitrosomonas europaea. J. Bacteriol. 185, 2759-2773. 

  5. El Sheikh, A.F., Poret-Peterson, A.T., and Klotz, M.G. 2008. Characterization of two new genes, amoR and amoD, in the amo operon of the marine ammonia oxidizer Nitrosococcus oceani ATCC 19707. Appl. Environ. Microbiol. 74, 312-318. 

  6. Foesel, B.U., Gieseke, A., Schwermer, C., Stief, P., Koch, L., Cytryn, E., de la Torre, J.R., van Rijn, J., Minz, D., Drake, H.L., et al. 2008. Nitrosomonas Nm143-like ammonia oxidizers and Nitrospira marina-like nitrite oxidizers dominate the nitrifier community in a marine aquaculture biofilm. FEMS Microbiol. Ecol. 63, 192-204. 

  7. Head, I.M., Hiorns, W.D., Embley, T.M., McCarthy, A.J., and Saunders, J.R. 1993. The phylogeny of autotrophic ammoniaoxidizing bacteria as determined by analysis of 16S ribosomal RNA gene sequences. J. Gen. Microbiol. 139 Pt 6, 1147-1153. 

  8. Itoi, S., Niki, A., and Sugita, H. 2006. Changes in microbial communities associated with the conditioning of filter material in recirculating aquaculture systems of the pufferfish Takifugu rubripes. Aquaculture 256, 287-295. 

  9. Kim, J.N., Kim, Y., Jeong, Y., Roe, J.H., Kim, B.G., and Cho, B.K. 2015. Comparative genomics reveals the core and accessory genomes of Streptomyces species. J. Microbiol. Biotechnol. 25, 1599-1605. 

  10. Kimura, M. 1980. A simple method for estimating evolutionary rates of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences. J. Mol. Evol. 16, 111-120. 

  11. Klotz, M.G. and Stein, L.Y. 2011. Genomics of ammonica-oxidizing bacteria and insights into their evolution. Nitrification, American Society of Microbiology. 

  12. Medini, D., Donati, C., Tettelin, H., Masignani, V., and Rappuoli, R. 2005. The microbial pan-genome. Curr. Opin. Genet. Dev. 15, 589-594. 

  13. Mitchell, A., Chang, H.Y., Daugherty, L., Fraser, M., Hunter, S., Lopez, R., McAnulla, C., McMenamin, C., Nuka, G., Pesseat, S., et al. 2015. The InterPro protein families database: the classification resource after 15 years. Nucleic Acids Res. 43, D213-221. 

  14. Norton, J.M., Klotz, M.G., Stein, L.Y., Arp, D.J., Bottomley, P.J., Chain, P.S., Hauser, L.J., Land, M.L., Larimer, F.W., Shin, M.W., et al. 2008. Complete genome sequence of Nitrosospira multiformis, an ammonia-oxidizing bacterium from the soil environment. Appl. Environ. Microbiol. 74, 3559-3572. 

  15. Purkhold, U., Wagner, M., Timmermann, G., Pommerening-Roser, A., and Koops, H.P. 2003. 16S rRNA and amoA-based phylogeny of 12 novel betaproteobacterial ammonia-oxidizing isolates: extension of the dataset and proposal of a new lineage within the nitrosomonads. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 53, 1485-1494. 

  16. Squizzato, S., Park, Y.M., Buso, N., Gur, T., Cowley, A., Li, W., Uludag, M., Pundir, S., Cham, J.A., McWilliam, H., et al. 2015. The EBI Search engine: providing search and retrieval functionality for biological data from EMBL-EBI. Nucleic Acids Res. 43, W585-588. 

  17. Stein, L.Y., Arp, D.J., Berube, P.M., Chain, P.S., Hauser, L., Jetten, M.S., Klotz, M.G., Larimer, F.W., Norton, J.M., Op den Camp, H.J., et al. 2007. Whole-genome analysis of the ammoniaoxidizing bacterium, Nitrosomonas eutropha C91: implications for niche adaptation. Environ. Microbiol. 9, 2993-3007. 

  18. Tamura, K., Stecher, G., Peterson, D., Filipski, A., and Kumar, S. 2013. MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 6.0. Mol. Biol. Evol. 30, 2725-2729. 

  19. Tatusov, R.L., Koonin, E.V., and Lipman, D.J. 1997. A genomic perspective on protein families. Science 278, 631-637. 

  20. Teske, A., Alm, E., Regan, J.M., Toze, S., Rittmann, B.E., and Stahl, D.A. 1994. Evolutionary relationships among ammonia- and nitrite-oxidizing bacteria. J. Bacteriol. 176, 6623-6630. 

  21. Tettelin, H., Masignani, V., Cieslewicz, M.J., Donati, C., Medini, D., Ward, N.L., Angiuoli, S.V., Crabtree, J., Jones, A.L., Durkin, A.S., et al. 2005. Genome analysis of multiple pathogenic isolates of Streptococcus agalactiae: implications for the microbial "pan-genome". Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 13950-13955. 

  22. Utaker, J.B., Bakken, L., Jiang, Q.Q., and Nes, I.F. 1995. Phylogenetic analysis of seven new isolates of ammonia-oxidizing bacteria based on 16S rRNA gene sequences. Syst. Appl. Microbiol. 18, 549-559. 

  23. Vernikos, G., Medini, D., Riley, D.R., and Tettelin, H. 2015. Ten years of pan-genome analyses. Curr. Opin. Microbiol. 23, 148-154. 

  24. Xia, F., Zou, B., Shen, C., Zhu, T., Gao, X.H., and Quan, Z.X. 2015. Complete genome sequence of Methylophilus sp. TWE2 isolated from methane oxidation enrichment culture of tap-water. J. Biotechnol. 211, 121-122. 

  25. Xiong, X.H., Zhi, J.J., Yang, L., Wang, J.H., Zhao, Y., Wang, X., Cui, Y.J., Dong, F., Li, M.X., Yang, Y.X., et al. 2011. Complete genome sequence of the bacterium Methylovorus sp. strain MP688, a high-level producer of pyrroloquinolone quinone. J. Bacteriol. 193, 1012-1013. 

  26. Zhao, Y., Wu, J., Yang, J., Sun, S., Xiao, J., and Yu, J. 2012. PGAP: pan-genomes analysis pipeline. Bioinformatics 28, 416-418. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로