Системы рестрикции-модификации и профиль метилирования ДНК Pectobacterium carotovorum 2А

Авторы

  • Юлия Владимировна Дюбо Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Артур Эдуардович Охремчук Институт микробиологии НАН Беларуси, ул. Академика В. Ф. Купревича, 2, 220141, г. Минск, Беларусь
  • Леонид Николаевич Валентович Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь; Институт микробиологии НАН Беларуси, ул. Академика В. Ф. Купревича, 2, 220141, г. Минск, Беларусь
  • Евгений Артурович Николайчик Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

Ключевые слова:

Oxford Nanopore, метилирование, система рестрикции-модификации, N6-метиладенозин, 5-метилцитозин

Аннотация

С помощью технологии секвенирования Oxford Nanopore исследован профиль метилирования генома Pectobacterium carotovorum 2A. Определена специфичность метилазных субъединиц трех систем рестрикции-модификации данного штамма. Анализ гомологичных систем показал уникальность системы рестрикции-модификации I типа и специфичной к метилированной ДНК системы рестрикции IV типа этого штамма. Работа подтверждает применимость технологии Oxford Nanopore для анализа модификаций ДНК бактерий, а также является первым примером такого анализа для Pectobacterium spp.

Биографии авторов

  • Юлия Владимировна Дюбо, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    ассистент кафедры молекулярной биологии биологического факультета

  • Артур Эдуардович Охремчук, Институт микробиологии НАН Беларуси, ул. Академика В. Ф. Купревича, 2, 220141, г. Минск, Беларусь

    научный сотрудник лаборатории «Центр аналитических и генно-инженерных исследований»

  • Леонид Николаевич Валентович, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь; Институт микробиологии НАН Беларуси, ул. Академика В. Ф. Купревича, 2, 220141, г. Минск, Беларусь

    кандидат биологических наук; доцент кафедры молекулярной биологии биологического факультета Белорусского государственного университета; заведующий лабораторией «Центр аналитических и генно-инженерных исследований» Института микробиологии НАН Беларуси

  • Евгений Артурович Николайчик, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    кандидат биологических наук; доцент кафедры молекулярной биологии биологического факультета

Библиографические ссылки

  1. Kennaway CK, Taylor JE, Chun Feng Song, Potrzebowski W, Nicholson W, White JH, et al. Structure and operation of the DNA-translocating type I DNA restriction enzymes. Genes & Development. 2012;26(1):92–104. DOI: 10.1101/gad.179085.111.
  2. Pingoud A, Wilson GG, Wende W. Type II restriction endonucleases – a historical perspective and more. Nucleic Acids Research. 2014;42(12):7489–7527. DOI: 10.1093/nar/gku447.
  3. Loenen WAM, Dryden DTF, Raleigh EA, Wilson GG, Murray NE. Highlights of the DNA cutters: a short history of the restriction enzymes. Nucleic Acids Research. 2014;42(1):3–19. DOI: 10.1093/nar/gkt990.
  4. Loenen WAM, Raleigh EA. The other face of restriction: modification-dependent enzymes. Nucleic Acids Research. 2014; 42(1):56–69. DOI: 10.1093/nar/gkt747.
  5. Ishikawa K, Fukuda E, Kobayashi I. Conflicts targeting epigenetic systems and their resolution by cell death: novel concepts for methyl-specific and other restriction systems. DNA Research. 2010;17(6):325–342. DOI: 10.1093/dnares/dsq027.
  6. Lepikhov K, Tchernov A, Zheleznaja L, Matvienko N, Walter J, Trautner TA. Characterization of the type IV restriction modification system BspLU11III from Bacillus sp. LU11. Nucleic Acids Research. 2001;29(22):4691–4698. DOI: 10.1093/nar/29.22.4691.
  7. Gouil Q, Keniry A. Latest techniques to study DNA methylation. Essays in Biochemistry. 2019;63(6):639–648. DOI: 10.1042/EBC20190027.
  8. Sikolenko M, Valentovich L. Barapost: binning of nucleotide sequences according to taxonomic annotation. IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics. 2020:1–1. DOI: 10.1109/TCBB.2020.3009780.
  9. Bankevich A, Nurk S, Antipov D, Gurevich AA, Dvorkin M, Kulikov AS, et al. SPAdes: a new genome assembly algorithm and its applications to single-cell sequencing. Journal of Computational Biology. 2012;19(5):455–477. DOI: 10.1089/cmb.2012.0021.
  10. Kolmogorov M, Yuan J, Yu Lin, Pevzner PA. Assembly of long, error-prone reads using repeat graphs. Nature Biotechnology. 2019;37(5):540–546. DOI: 10.1038/s41587-019-0072-8.
  11. Walker BJ, Abeel T, Shea T, Priest M, Abouelliel A, Sakthikumar S. Pilon: an integrated tool for comprehensive microbial va­riant detection and genome assembly improvement. PLoS One. 2014;9(11):e112963. DOI: 10.1371/journal.pone.0112963.
  12. Tatusova T, DiCuccio M, Badretdin A, Chetvernin V, Nawrocki EP, Zaslavsky L, et al. NCBI prokaryotic genome annotation pipeline. Nucleic Acids Research. 2016;44(14):6614–6624. DOI: 10.1093/nar/gkw569.
  13. Roberts RJ, Vincze T, Posfai J, Macelis D. REBASE – a database for DNA restriction and modification: enzymes, genes and genomes. Nucleic Acids Research. 2015;43(D1):D298 – D299. DOI: 10.1093/nar/gku1046.
  14. Boratyn G, Camacho C, Federhen S, Merezhuk Yu, Madden T, Schoch C, et al. MOLE-BLAST a new tool to search and classify multiple sequences [Internet; cited 2021 June 15]. Available from: http://mirror.ufs.ac.za/blast/documents/moleblast_poster2014.pdf.
  15. Benson DA, Cavanaugh M, Clark K, Karsch-Mizrachi I, Lipman DJ, Ostell J, et al. GenBank. Nucleic Acids Research. 2013; 41(D1):D36 – D42. DOI: 10.1093/nar/gks1195.
  16. Stoiber M, Quick J, Egan R, Ji Eun Lee, Celniker S, Neely RK, et al. De novo identification of DNA modifications enabled by genome-guided nanopore signal processing. BioRxiv 094672 [Preprint]. 2016 [cited 2021 June 15]. Available from: https://doi.org/10.1101/094672.
  17. Bailey TL, Johnson J, Grant CE, Noble WS. The MEME suite. Nucleic Acids Research. 2015;43(Web Server issue):W39 – W49. DOI: 10.1093/nar/gkv416.
  18. Nikolaichik Ye, Gorshkov V, Gogolev Yu, Valentovich L, Evtushenkov A. Genome sequence of Pectobacterium atrosepticum strain 21A. Genome Announcements. 2014;2(5):e00935-14. DOI: 10.1128/genomeA.00935-14.

Загрузки

Дополнительные файлы

Опубликован

2021-11-04

Выпуск

№ 3 (2021): Журнал Белорусского государственного университета. Биология

Раздел

Генетика и молекулярная биология

Лицензия

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).

Как цитировать

Дюбо, Ю. В., Охремчук, А. Э., Валентович, Л. Н., & Николайчик, Е. А. (2021). Системы рестрикции-модификации и профиль метилирования ДНК Pectobacterium carotovorum 2А. Экспериментальная биология и биотехнология, 3, 71-77. https://doi.org/10.33581/2521-1722-2021-3-71-77