Μοριακή ανάλυση των εσωτερικών μεταγραφόμενων περιοχών των οπερονίων των ριβοσωμικών rRNA (ITS1 και ITS2) από τα αζωτοδεσμευτικά βακτήρια Pseudomonas stutzeri

Abstract

Στην παρούσα εργασία µελετήθηκε η ενδοριβοσωµική περιοχή ITS1 (εδράζεται µεταξύ του 16S rDNA και του 23S rDNA) των οπερονίων του ριβοσωµικού rDNA (rrn), στα αζωτοδεσµευτικά βακτήρια αναφοράς Pseudomonas stutzeri στελέχη A15 και CMT.9A όπως επίσης και άλλων έντεκα (Gr16, Gr17, Gr18, Gr19, Gr20, Gr21, Gr45, Gr46, Gr50, Gr57 και Gr65) αζωτοδεσµευτικών βακτηρίων P. stutzeri τα οποία έχουν αποµονωθεί από τη ριζόσφαιρα σιτηρών. Η ενίσχυση του γονιδιωµατικού DNA των στελεχών P. stutzeri A15 και Gr50 έδωσε δύο ζώνες, ονοµαζόµενες ως ITS1S και ITS1L, ενώ στις υπόλοιπες ελληνικές αποµονώσεις P. stutzeri και στο στέλεχος CMT.9A ενισχύθηκε µόνο µία ζώνη. Όλα τα PCR προϊόντα ITS1 που ενισχύθηκαν ανεξαρτήτου µεγέθους ή προέλευσης περιέχουν τα γονίδια tRNA . Κατασκευάστηκε φυλογενετικό δενδρόγραµµα µε βάση τις νουκλεοτιδικές αλληλουχίες ITS1 από το οποίο συµπεραίνουµε ότι οι αλληλουχιεςίες ITS1S οµαδοποιούνται σε διαφορετικό κλάδο από τις ITS1L. Επίσης, πραγµατοποιήσαµε in silico ανάλυση της περιοχής ITS1 από το γονιδίωµα των αζωτοδεσµευτικών P. stutzeri A1501, DMS4166 και ATCC17588 όπως επίσης και των άλλων συστατικών των τεσσάρων ριβοσωµικών οπερονίων (ITS2, 16S rRNA, 23S rRNA, 5’- και 3’-άκρων). Βασιζόµενοι στην ανάλυση αυτή, θεωρούµε ότι ένα εκ των τεσσάρων οπερονίων rrn του στελέχους P. stutzeri A1501 µπορεί να είναι αποτέλεσµα οριζόντιας µεταφοράς, µε πιθανό δότη το στέλεχος P. stutzeri Zobell.

The internal transcribed spacer regions (ITS1) located between the16S rDNA and the 23S rDNA of ribosomal rDNA operons (rrn) of the reference diazotrophic P. stutzeri strains A15 and CMT.9A as well as of eleven nitrogen-fixing P. stutzeri isolates (Gr16, Gr17, Gr18, Gr19, Gr20, Gr21, Gr45, Gr46, Gr50, Gr57 και Gr65) was PCR amplified. Genomic DNA from one reference P. stutzeri strain A15 and P. stutzeri Gr50 generated two amplicons, designated as ITS1S and ITS1L while the other P. stutzeri isolates and P. stutzeri CMT.9A generated one amplicon. All examined ITS1 amplicons, independent of their size or origin, contained genes for both tRNA ala and tRNA . The phylogenetic dendrogram constructed for the inferred nucleotide sequences of ITS1 revealed that the ITS1S sequences were clustered while the ITS1L formed a separate branch. The recently established whole-genome sequence of the nitrogen-fixing P. stutzeri A1501, DMS4166 and ATCC17588 allowed an in silico analysis of the ITS1 as well as the other components (ITS2, 16S rRNA, 23S rRNA, 5’ end region and 3’ end region) of the four ribosomal operons. Based on this analysis it can be argued that one out of the four rrn operons of P. stutzeri strain A1501 may have resulted via horizontal gene transfer with the possible donor being P. stutzeri strain Zobell.