2025-06-24 11:44来源:本站
这些总结在表1和图1中。大多数预测的ORF具有整个基因组的G+C含量(66.6%)的特征,并且具有类似于先前描述的铜绿假单胞菌基因的密码子使用。但是,十个3.0千酶(Kb)或更大的区域的G+C含量和异常密码子的使用显着降低(图1),可能表明最近的水平转移。此外,还有两个区域(PA616 -PA648,PA715 – PA728),其中包含可能的噬菌体。
比较分析。
为了深入了解该基因组大小的重要性,我们集中于对铜绿假单胞菌和大肠杆菌基因组的比较分析。大肠杆菌不仅是所有细菌中最深入的研究,而且还是细菌中最接近的铜绿假单胞菌的亲戚,具有完全测序的基因组:例如,当5,570个预测的铜绿假单胞菌预测的ORF中的每一个中,铜绿假单胞菌的ORF中的每个细菌均与其他细菌基因组相比几乎是其他细菌基因组合的量子,而是在序列上均与其他细菌基因相比。比较阈值(预期值为10-5)是大肠杆菌,没有其他生物占10%(请参阅补充信息)。大肠杆菌的相对突出在更严格的阈值下中度增加,尽管在较低的阈值下出现了弱“最佳命中”的嘈杂模式。尽管该测试证实了大肠杆菌是铜绿假单胞菌的明智比较伴侣,铜绿假单胞菌是铜绿假单胞菌– E对齐区域内的氨基酸中位数。大肠杆菌直系同源物仅为40%。
铜绿假单胞菌和大肠杆菌基因组的比较表明,铜绿假单胞菌的大基因组是基因组组织中较大的遗传复杂性而不是差异的结果。在两个基因组中,ORF尺寸和ORF间距的分布几乎相同(请参见http://www.pseudomonas.com),而且进化最近重复的程度似乎相当。铜绿假单胞菌基因组中最长的重复序列是四个rDNA基因座和一个重复的基因簇,它们跨越了几千个碱基对(PA1899 – PA1905; PA4210 – PA4216)。在氨基酸序列保护的水平上,铜绿假单胞菌和大肠杆菌之间的局部保守基因顺序的残留延伸要比任何一个基因组中的内部重复都要明显得多。在铜绿假单胞菌ORF和其他细菌基因组的比较的同一BLASTP阈值下,我们搜索了铜绿假单胞菌和大肠杆菌之间保守的五个或更多ORF的簇,允许单孔插入或删除簇中。确定了33个不同的簇,其中包括256个ORF;这些集群中有七个涉及十个或更多的ORF。该分析显示,在大肠杆菌或铜绿假单胞菌基因组中仅复制了几个基因簇。因此,就局部基因顺序而言,铜绿假单胞菌和大肠杆菌基因组段的共同血统的证据要比在任何一个基因组中具有可比大小的可比大小的重复事件的遗迹都更丰富。
功能多样性增加的证据。
明显缺乏最近的基因重复表明,铜绿假单胞菌基因组的大小是由于基因和功能多样性较大。当我们通过BLASTP比较每个生物体中所有预测的ORF之间的BLASTP比较分析了铜绿假单胞菌,大肠杆菌,枯草芽孢杆菌和结核分枝杆菌基因组时,我们发现,铜绿假单胞菌基因组具有比其他大型细菌基因组明显更独特的基因家族(多核基因组)(见补充)。铜绿假单胞菌中的寄生虫比基因组大小的简单比较所预测的近50%。
如果最近的基因复制产生了铜绿假单胞菌的较大基因组,那么我们本来可以预期它与其他大细菌基因组具有相似数量的寄生虫基团,每组中有较大的ORF。实际上,PAO1中寄生虫组中的ORF数量与其他基因组相似。这些数据表明,通过发展许多小寄生虫基因家族,其成员编码不同的功能,对环境多功能性的选择有利于扩展遗传能力。