Phylogenomic Reconstruction and Metabolic Potential of the Genus Aminobacter.
Microorganisms · 2021 · 9 · PMID 34205374 · 등급8 기타 분석법개발 · 물질과 작용기전 > AMPA·분해 · 미생물
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아미노박터속(Aminobacter)에 속하는 박테리아는 자연 환경과 인위적으로 변형된 육상 환경 모두에서 서식하는 대사적으로 다재다능한 유기체이다. 현재까지 이 속의 분류학적 정의가 불분명한 이유는 A. anthyllidis LMG 26462T의 게놈 염기서열이 이용 불가능하고 미분류 아미노박터 균주들이 존재하기 때문이다. 본 연구에서는 A. anthyllidis LMG 26462T의 게놈 염기서열을 결정하였고, 아미노박터속의 17개 구성원에 대해 계통유전체학적 분석(phylogenomic analysis), 평균 뉴클레오타이드 동일성 분석(average nucleotide identity analysis), 그리고 디지털 DNA-DNA 혼성화 분석(digital DNA-DNA hybridization analysis)을 수행하였다. 우리의 결과는 대부분의 미분류 아미노박터 균주들이 유효한 아미노박터 종에 속하거나 추정되는 신규 종이기 때문에 16S rRNA 기반 계통학이 충분한 종 수준의 구분을 제공하지 못함을 시사한다. 일부 아미노박터속 구성원들이 메틸아민이나 메틸 할라이드와 같은 특정 C1 화합물을 이용할 수 있기 때문에, 전체 속에서 일부 분해/동화 경로의 유전적 기반을 특성화하기 위해 비교 게놈 분석을 수행하였다. 우리의 발견은 모든 아미노박터 종이 C1 화합물의 여러 산화 경로를 통해 메틸렌 테트라포테이트 중간체를 생성하고 이를 세린 회로에 전달할 수 있는 이종영양성 메틸트로프(heterotrophic methylotrophs)임을 시사한다. 더욱이, 모든 아미노박터 종은 C-P 리아제 경로를 통한 인산화물 분해와 관련된 유전자를 보유하고 있었으나, A. anthyllidis LMG 26462T만이 결절 형성 및 질소 고정과 관련된 공생성 섬(symbiosis island)을 포함하고 있었다.ORIGINAL ABSTRACT
Bacteria belonging to the genus Aminobacter are metabolically versatile organisms thriving in both natural and anthropized terrestrial environments. To date, the taxonomy of this genus is poorly defined due to the unavailability of the genomic sequence of A. anthyllidis LMG 26462T and the presence of unclassified Aminobacter strains. Here, we determined the genome sequence of A. anthyllidis LMG 26462T and performed phylogenomic, average nucleotide identity and digital DNA-DNA hybridization analyses of 17 members of genus Aminobacter. Our results indicate that 16S rRNA-based phylogeny does not provide sufficient species-level discrimination, since most of the unclassified Aminobacter strains belong to valid Aminobacter species or are putative new species. Since some members of the genus Aminobacter can utilize certain C1 compounds, such as methylamines and methyl halides, a comparative genomic analysis was performed to characterize the genetic basis of some degradative/assimilative pathways in the whole genus. Our findings suggest that all Aminobacter species are heterotrophic methylotrophs able to generate the methylene tetrahydrofolate intermediate through multiple oxidative pathways of C1 compounds and convey it in the serine cycle. Moreover, all Aminobacter species carry genes implicated in the degradation of phosphonates via the C-P lyase pathway, whereas only A. anthyllidis LMG 26462T contains a symbiosis island implicated in nodulation and nitrogen fixation.| 저자 | Artuso, I.; Turrini, P.; Pirolo, M.; Lugli, G. A.; Ventura, M.; Visca, P. |
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| 저널 | Microorganisms |
| 권·호·쪽 | 9(6) |
| PMID | 34205374 |
| DOI | 10.1038/35012500 |