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丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae)是在自然界广泛存在的一种植物病原菌,根据毒性和宿主范围的不同,可分为50多种致病型。该菌除了可以诱发宿主植物发生超敏反应外,还可以在相对较高温度时(-2℃~-5℃)诱发植物体内形成冰晶,从而造成植物的冻伤伤害。丁香假单胞菌MB03菌株是本实验室自行分离的一株具有高冰核活性(Ice-nucleation activity)的野生菌株。本研究以该菌株为对象,对其基因组进行了测序以及对所获得的基因组序列进行了初步的生物信息学分析。 目前,完成了Pss.MB03菌株的基因组框架测序。Pss.MB03基因组大小为5.76M,GC%含量为58.84%。采用Glimmer3.0基因预测软件对组装结果进行基因de novo预测后可发现含有约5330个基因,基因平均长度为930bp。 接下来对基因组序列进行了初步的生物信息学分析:对MB03所含有的冰核基因inaQ及冰核蛋白序列进行了分析,发现InaQ大小为1200aa,为分泌性蛋白,与目前已知的其他冰核蛋白InaK、InaV和InaZ有着高度相似性。InaQ含有三个结构域,即175aa的N-端结构域、49aa的C-端结构域以及其中976aa的重复区域。在N-端63aa处有信号肽剪切位点,对中间976aa的区域进行进一步分析发现大量存在一个8个氨基酸重复的冰核小片段序列PS00314。其氨基酸八氨基酸重复序列为AGYGSTgT。 丁香假单胞菌作为一种病原菌,含有一种Hrp三型分泌系统。通过这个与鞭毛组织有着类似结构的Hrp三型分泌系统可将多种效应蛋白(HRP、HOP等)注入到植物叶面或其叶肉细胞间隙从而引发宿主植物的过敏反应。同时,hrp基因一般成簇存在,这段区域常被称作为致病岛Pai。这段hrp基因簇具有三层镶嵌结构,在其两端分别有可交换效应位点和保守效应位点。 通过对基因组各基因进行注释,发现基因组中含有约30个与TTSS相关的基因。其中,13个基因组成的核心区域为推测的hrp/hrc基因簇。这其中有一种属于细胞质外功能家族(EOF)的σ因子:HrpL。HrpL通过识别启动子中的harp-box来激活hrp和avr基因的转录。另外在基因组中发现3个可以编码hrp基因产物harpin蛋白的基因。这种蛋白harpins能够作为一种过敏反应HR的非特异性激发子在烟草上诱发HR。 另一方面,还列举了Pss.MB03基因组中与双组分系统(Two-component system)相关的基因以及与细菌趋化性(Bacterial chemotaxis)相关的基因。