Изучение генетического разнообразия Bacillus thuringiensis, выделенных в различных эколого-географических зонах Украины, при помощи анализа генов 16S рРНК, gyrB и методов aP-ПЦР и saAFLP

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Группа Bacillus cereus, включающая в себя близкородственные виды бактерий, представляет боль- шой интерес с биотехнологической, сельскохозяйственной и медицинской точек зрения. Однако дифференциация видов внутри данной группы и изучение их внутривидового разнообразия представляют сложную задачу, требующую комплексного решения. Бактерии вида Bacillus thuringiensis (Bt) входят в состав группы B. cereus. В представленной работе изучена внутривидовая структура пяти энтомопатогенных штаммов и 20 изолятов Bt, выделенных в различных эколого-географических зонах Украины, при помощи различных методов: анализа нуклеотидных последовательностей генов 16S рРНК и gyrB, AP-ПЦР (BOX- и ERIC- ПЦР) и разработанного нами метода saAFLP. Анализ нуклеотидных последовательностей генов 16S рРНК и gyrB позволил выделить внутри группы B. cereus шесть подгрупп: B. anthracis, B. cereus I и II, Bt I, II и III, и подтвердить принадлежность изучаемых штаммов к роду Bacillus. Все штаммы были разделены на три группы, 17 из них отнесли к группе Bt II коммерческих, промышленных штаммов. Результаты, полученные методами AP-ПЦР (BOX и ERIC) и saAFLP, хорошо коррелировали друг с другом и с данными для генов 16S рРНК и gyrB. Все штаммы были объединены в пять групп. У штамма Bt 0376 р.о., применяющегося в производстве энтомопатогенного препарата «STAR-t», выявлен уникальный saAFLP-паттерн, который позволяет отличать его от других штаммов группы Bt II.

Об авторах

Н. В. Пунина

Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН; Медико-генетический научный центр РАМН

Автор, ответственный за переписку.
Email: hin-enkelte@yandex.ru
Россия

В. С. Зотов

Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН

Email: hin-enkelte@yandex.ru
Россия

A. Л. Пархоменко

Институт сельского хозяйства Крыма Национальной академии аграрных наук Украины

Email: hin-enkelte@yandex.ru
Украина

T. Ю. Пархоменко

Институт сельского хозяйства Крыма Национальной академии аграрных наук Украины

Email: hin-enkelte@yandex.ru
Украина

A. Ф. Топунов

Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН

Email: hin-enkelte@yandex.ru
Россия

Список литературы

  1. Hofte H., Whiteley H.R. // Microbiol. Rev. 1989. V. 53. P. 242-255.
  2. Feitelson J.S. // Advanced engineered pesticides / Ed. Kim L. N.Y.: Marcel Dekker, 1993. P. 63-72.
  3. Crickmore N., Zeigler D.R., Feitelson J., Schnepf E., Vanrie J., Lereclus D., Baum J., Dean D.H. // Microbiol. Rev. 1998. V. 62. P. 807-813.
  4. Aronson A.I., Beckman W., Dunn P. // Microbiol. Rev. 1986. V. 50. P. 1-24.
  5. Rowe G.E., Margaritis A. // Crit. Rev. Biotechnol. 1987. V. 6. P. 87-127.
  6. Baumann L., Okamoto K., Unterman B.M., Lynch M.J., Baumann P. // J. Invertebr. Pathol. 1984. V. 44. P. 329-341.
  7. Aronson A.I. // Bacillus subtilis and other gram-positive bacteria: biochemistry, physiology, and molecular genetics // Eds. Sonenshein A.B., Hoch J.A., Losick R. Washington, D.C.: Amer. Soc. Microbiol., 1993. P. 953-963.
  8. Ash C., Farrow J.A.E., Dorsch M., Stackebrandt E., Collins M.D. // Int. J. Syst. Bacteriol. 1991. V. 41. P. 343-346.
  9. Carlson C.R., Caugant D.A., Kolsto A.-B. // Appl. Environ. Microbiol. 1994. V. 60. P. 1719-1725.
  10. Wunschel D., Fox K.F., Black G.E., Fox A. // Syst. Appl. Microbiol. 1994. V. 17. P. 625-635.
  11. Bourque S.N., Valero J.R., Lavoie M.C., Levesque R.C. // Appl. Environ. Microbiol. 1995. V. 61. P. 1623-1626.
  12. Helgason E., Оkstad O.A., Caugant D.A., Johansen H.A., Fouet A., Mock M., Hegna I., Kolsto A.-B. // Appl. Environ. Microbiol. 2000. V. 66. P. 2627-2630.
  13. Chen M.L., Tsen H.Y. // J. Appl. Microbiol. 2002. V. 92. P. 912-919.
  14. Thorne C.B. // Bacillus subtilis and other gram-positive bacteria / Ed. Soneshein A.L. Washington, D.C.: Amer. Soc. Microbiol., 1993. P. 113-124.
  15. de Barjac H., Franchan E. // Entomophaga. 1990. V. 35. P. 233-240.
  16. Lecadet M.-M., Frachon E., Cosmao Dumanoir V., Ripouteau H., Hamon S., Laurent P., Thiery I. // J. Appl. Microbiol. 1999. V. 86. P. 660-672.
  17. Hansen B.M., Damgaard P.H., Eilenberg J., Pedersen J.C. // J. Invertebr. Pathol. 1998. V. 71. P. 106-114.
  18. Helgason E., Caugant D.A., Lecadet M.-M., Chen Y., Mahillon J., Hegna I., Kvaloy K., Kolsto A.-B. // Curr. Microbiol. 1998. V. 37. P. 80-87.
  19. Priest F.G., Barker M., Baillie L.W.J., Holmes E.C., Maiden M.C.J. // J. Bacteriol. 2004. V. 186. № 23. P. 7959-7970.
  20. Somerville H.J., Jones M.L. // J. Gen. Microbiol. 1982. V. 73. P. 257-265.
  21. Ko K.S., Kim J.M., Kim J.W., Jung B.Y., Kim W., Kim I.J., Kook Y.H. // J. Clin. Microbiol. 2003. V. 41. P. 2908-2914.
  22. Kiem P., Kalif A., Schupp J., Hill K., Travis S.E., Richmond K., Adair D.M., Hugh-Jones M., Kuske C.R., Jackson P. // J. Bacteriol. 1997. V. 179. P. 818-824.
  23. Hill K., Ticknor L., Okinaka R., Asay M., Blair H., Bliss K., Laker M., Pardington P., Richardson A., Tonks M., et al. // Appl. Environ. Microbiol. 2004. V. 70. P. 1068.
  24. Ticknor L.O., Kolsto A.-B., Hill K.K., Keim P., Laker M.T., Tonks M., Jackson P.J. // Appl. Environ. Microbiol. 2001. V. 67. P. 4863-4873.
  25. Joung K.-B., Cote J.-C. // J. Appl. Microbiol. 2001. V. 90. P. 115-122.
  26. Epplen J.T., Ammer H., Epplen C. / Oligonucleotide Fingerprinting Using Simple Repeat Motifs: A Convenient, Ubiquitously Applicable Method To Detect Hypervariability for Multiple Purposes // Eds Burke G., Dolf G., Jeffreys A.J., Wolff R. Basel: Birkhauser, 1991. P. 50-69.
  27. Louws F.J., Fulbright D.W., Stephens C.T., de Bruijn F.J. // Appl. Environ. Microbiol. 1994. V. 60. P. 2286-2295.
  28. Chaley M.B., Korotkov E.V., Skryabin K.G. // DNA Res. 1999. V. 6. P. 153-163.
  29. Boulygina E.S., Ignatov A.N., Tsygankova S.V., Korotkov E.V., Kuznetsov B.B. // Microbiology. 2009. V. 78. № 6. P. 703-710.
  30. Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, 2nd Ed. // Eds Logan N.A., De Vos P. N.Y.: Springer, 2009. № 3. P. 21-128.
  31. Manual of Methods for General Bacteriology // Eds Gerhardt P., Murray R.G., Costilow R.N., Nester E.W., Wood M.W., Krieg N.R., Phillips G.B. Washington, DC: Am. Soc. Microbiol., 1981. P. 232-234.
  32. Sanger F., Air G.M., Barrell B.G. // Nature. 1977. V. 265. P. 687-695.
  33. Lane D.J. / 16S/23S rRN A sequencing. Nucleic Acid Techniques in Bacterial Systematics // Eds Stackebrandt E., Goodfellow M. N.Y.: Wiley, 1991. P. 115-175.
  34. Yamamoto S., Harayama S. // Appl. Environ. Microbiol. 1995. V. 61. P. 1104-1109.
  35. Zotov V.S., Punina N.V., Khapchaeva S.A., Didovich S.V., Melnichuk T.N., Topunov A.F. // Ekologicheskaya genetika. 2012. V. 2. P. 49-62.
  36. Zabeau M., Vos P. Selective restriction fragment amplification: a general method for DNA fingerprinting // European Patent Office. Munich. Germany. 1993. Publication 0534858A1.
  37. Altschul S.F., Gish W., Miller W. // J. Mol. Biol. 1990. V. 215. P. 403-410.
  38. Thompson J.D., Higgins D.G., Gibson T.J. // Nucl. Acids Res. 1994. V. 22. P. 4673-4680.
  39. Hall T.A. // Nucl. Acids Symp. Ser. 1999. V. 41. P. 95-98.
  40. Kumar S., Tamura K., Nei M. // Briefings in Bioinformatics. 2004. V. 5. P. 150-163.
  41. Nei M., Kumar S. Molecular evolution and phylogenetics. N.Y.: Oxford Univ. Press, 2000. P. 336.
  42. Rzetsky A., Nei M. // Mol. Biol. Evol. 1992. V. 9. P. 945-967.
  43. Priest F.G. / DNA homology in the genus Bacillus. In The Aerobic Endospore-Forming Bacteria // Eds Berkeley R.C.W., Goodfellow M. London: Acad. Press, 1981. P. 33-57.
  44. Daffonchio D., Cherif A., Borin S. // Appl. Environ. Microbiol. 2000. V. 66. P. 5460-5468.
  45. Bavykin S.G., Lysov Y.P., Zakhariev V., Kelly J.J., Jackman J., Stahl D.A., Cherni A. // J. Clin. Microbiol. 2004. V. 42. № 8. P. 3711-3730.
  46. Wang L.T., Lee F.L., Tai C.J., Kasai H. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2007. V. 57. P. 1846-1850.
  47. La Duc M.T., Satomi M., Agata N., Venkateswaran K. // J. Microbiol. Meth. 2004. V. 56. P. 383-394.
  48. Librado P., Rozas J. // Bioinformatics. 2009. V. 25. P. 1451-1452.
  49. Parkhomenko A.L., Parkhomenko T.U., Lesovoy N.M. // Scientific notes of Taurida V. Vernadsky National University. Series: Biology, Chemistry. 2009. V. 22. № 3. P. 96-100.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Пунина Н.В., Зотов В.С., Пархоменко A.Л., Пархоменко T.Ю., Топунов A.Ф., 2013

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

Данный сайт использует cookie-файлы

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

О куки-файлах