Phân tích hệ genome chủng bacillus thuringiensis serovar berliner atcc 10792

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH HỆ GENOME CHỦNG Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 Hà Nội - 2022 i HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC - KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH HỆ GENOME CHỦNG Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 Họ tên : Tống Mai Linh Msv : 637335 Lớp : K63CNSHD Giảng viên hướng dẫn: TS Đinh Trường Sơn Hà Nội-2022 LỜI CAM ĐOAN Em cam đoan toàn trình nghiên cứu đề tài: “ Phân tích hệ genome chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792” em thực hướng dẫn khoa học Tiến sĩ Đinh Trường Sơn Em xin cam đoan tất nội dung nghiên cứu, kết thơng tin khố luận em hồn tồn trung thực khơng cơng bố tài liệu khác Hà Nội, ngày 10 tháng 07 năm 2022 Sinh viên Tống Mai Linh i LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Đinh Trường Sơn hỗ trợ tận tình cho em suốt thời gian thực khóa luận hồn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Bộ môn Công nghệ Sinh học Thực vật tạo điều kiện tốt để em hồn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin cảm ơn thầy giáo, gia đình bạn bè động viên, giúp đỡ em có điều kiện tốt suốt trình hồn thành khố luận Do thời gian kiến thức có hạn nên khóa luận chắn có hạn chế thiếu sót định Trân trọng ghi nhận nhận xét, đóng góp thầy, cô giáo bạn sinh viên Hà Nội, ngày 10 tháng 07 năm 2022 Sinh viên Tống Mai Linh ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii CHỮ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ v DANH MỤC CÁC HÌNH vi DANH MỤC CÁC BẢNG viii TÓM TẮT ix MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu Bacillus 1.1.1 Phân loại học 1.1.2 Đặc điểm Bacillus 1.2 Chất chuyển hoá thứ cấp từ Bacillus 1.3 Khai thác gen Bacillus 1.3.1 Khai thác gen 1.3.2 Vai trò tin sinh học việc khám phá sản phẩm tự nhiên cách khai thác gen 1.4 Về ứng dụng tin sinh học 10 1.4.1 Tin sinh học tác động hệ gen 10 1.4.2 Một số ứng dụng tin sinh học 11 1.4.3 Hướng tương lai 12 1.5 Giải trình tự gen 12 1.5.1 Mục tiêu 13 1.5.2 Phương pháp giải trình tự gen hệ 13 1.5.3 Ứng dụng 13 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1 Nguyên liệu 16 iii 2.1.1 Đặc điểm chung hệ gen Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 16 2.2 Thiết bị nghiên cứu 19 2.3 Nội dung nghiên cứu phương pháp nghiên cứu 19 2.3.1 Nội dung nghiên cứu 20 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu 20 2.3.3 Phân tích cụm gene mã hóa đường sinh tổng hợp hợp chất thứ cấp Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 25 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 3.1 Phát sinh loài Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 28 3.2 Dự đốn trình tự gen có Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 29 3.3 Chú thích gen, phân tích chức Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 với công cụ BLAST2GO 30 3.4 Xác định cụm gen sinh tổng hợp cho chất chuyển hóa thứ cấp cơng cụ antiSMASH 46 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC 56 iv CHỮ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ antiSMASH Antibiotics & Secondary Metabolite Analysis Shell (Cơng cụ phân tích vùng gen sinh tổng hợp hợp chất thứ cấp kháng sinh) ARTS Antibiotic Resistant Target Seeker (cơng cụ tìm kiếm gen kháng kháng sinh) BGCs Biosynthetic gene clusters (vùng gen sinh tổng hợp chất/nhóm chất) BLAST Basic Local Alignment Search Tool (Cơng cụ tìm kiếm trình tự tương đồng) Local BLAST Sử dụng công cụ BLAST với sở liệu máy tính (khơng làm BLAST online) CAZyme Carbohydrate active enzyme (enzyme thuỷ phân carbohydrate) COGs Clusters of Orthologous Groups (nhóm vùng tương đồng) GBDP Genome BLAST Distance Phylogeny (cây phát sinh chủng loại dựa so sánh genome phần genome) GO Gene Ontology (Bản thể luận gen: hệ thống thống việc diễn tả thuộc tính gen sản phẩm gen tất lồi KEGG Kyoto Encyclopedia of Gene and Genomes (Bách khoa toàn thư Kyoto Genes Genomes) NRPSs Non-ribosomal peptide synthetases (Peptide sinh tổng hợp không phụ thuộc vào ribosome) PKSs Polyketide synthases (Enzyme sinh tổng hợp polyketides) TYGS The Type (Strain) Genome Server (Server hệ genome sinh vật tiền nhân) SMS single molecule sequencing (Kỹ thuật giải trình tự với phân tử DNA) v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Trình từ hệ gen Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 truy xuất ncbi 16 Hình 2.2 Đặc điểm gen Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 cung cấp EZBioCloud 17 Hình 2.3 Đặc điểm gen Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 ARTS cung cấp 18 Hình 2.4 Bản đồ trịn Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 18 Hình 2.5 Sơ đồ minh họa nội dung phương pháp nghiên cứu phần mềm cơng cụ sử dụng cho nội dung 19 Hình 2.6 Trang chủ The Type (Strain) Genome Server (TYGS) 21 Hình 2.7 Biểu diễn giản đồ ứng dụng BLAST2GO 23 Hình 2.8 Giao diện cơng cụ antiSMASH 25 Hình 2.9 Giao diện trang chủ ARTS 27 Hình 3.1 Mối quan hệ chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 với lồi liên quan dựa so sánh trình tự hệ gen 29 Hình 3.2 Minh hoạ kết dự đoán gen Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 cơng cụ GeneMark 30 Hình 3.3 Tổng quan kết thích chức BLAST2GO Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 31 Hình 3.4 Thống kê số nucleotide số trình tự NCBI tương đồng với trình tự gen chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 32 Hình 3.5 Phân bố mức độ tương đồng (%) trình tự chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 BLAST với NCBI 32 vi Hình 3.6 Phân bố lồi chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 dựa số lượng trình tự tương đồng trình BLAST 33 Hình 3.7 Biểu đồ phân bố loài Top- Hit Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 35 Hình 3.8 Thống kê kết InterProScan 37 Hình 3.9 Biểu đồ GO – Level Distribution cho Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 38 Hình 3.10 Sơ đồ mối quan hệ protein thuộc nhóm q trình sinh học chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 42 Hình 3.11 Sơ đồ mối quan hệ protein thuộc nhóm chức phân tử chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 44 Hình 3.12 Sơ đồ mối quan hệ protein thuộc nhóm thành phần tế bào chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 45 Hình 3.13 Các vùng gen sinh tổng hợp (BGC) chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 dự đoán antiSMASH 6.1 46 Hình 3.14 Cấu trúc hố học fengycin 48 Hình 3.15 Con đường sinh tổng hợp fengycin Bacillus velezensis FZB42 (Yang et al., 2020) 49 Hình 3.16 Cluster mã hoá cho sinh tổng hợp fengycin 50 Hình 3.17 Cụm gen sinh tổng hợp fengycin từ Bacillus velezensis FZB42 50 Hình 3.18 Kết Local BLAST gen thuộc đường sinh tổng hợp fengycin chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 51 vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Đặc điểm gen Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 cung cấp NCBI, EZBioCloud 17 Bảng 2.2 Danh sách chủng Bacillus liên quan 22 Bảng 3.1 Một số thông tin chủng giống Bacillus thuringiensis 28 Bảng 3.2 Bảng chi tiết phân bố loài chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 dựa số lượng trình tự tương đồng trình BLAST 34 Bảng 3.3 Sự phân bố loài Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 36 Bảng 3.4 Mức phân bố GO cho Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 40 Bảng 3.5 Danh mục thể luận gen sau phân tích BLAST2GO 41 Bảng 3.6 Danh sách chất chuyển hóa thứ cấp giả định tạo cụm sinh tổng hợp theo dự đoán antiSMASH 47 viii Trong số 15 BGC giả định, số BGC liên quan tới sinh tổng hợp NRPS (enzym tổng hợp peptide không cần ribosome), LAP, thiopeptide, RiPPlike, NRPS-like, betalactone, terpene, lanthipeptide-class-ii Bảng 3.6 Danh sách chất chuyển hóa thứ cấp giả định tạo cụm sinh tổng hợp theo dự đoán antiSMASH Vùng gen mã Kích thước Vùng trình tự tương đồng MIBiG hố (bp) biết BGC-ID NPRS 43,158 46,429 46,524 11 43,300 12 42,642 13 64,777 15 50,786 Bacillibactin(46%) BGC0000309 PuwainaphycinA (30%) BGC0001125 RiPP 23,507 9,775 10,267 14 22,826 Thuricin (100%) BGC0000626 Terpene 21,854 Molybdenum cofactor(17%) BGC0000916 Hybrid 10 105,553 Zwittermicin A (96%) BGC0001059 Khác 13,708 Petrobactin (100%) BGC0000942 5(betalactone) 25,239 Fengycin (40%) BGC0001095 Trong số 15 cụm gen dự đoán Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 có cụm gen có độ tương đồng 100% với cụm gen biết loài thuộc chi Bacillus Chúng cụm gen số 14 mã hoá cho sinh 47 tổng hợp thuricin (cụm gen thuricin Bacillus thuringiensis) cụm gen số mã hoá cho sinh tổng hợp petrobactin (cụm gen petrobactin Bacillus anthracis str Ames) Cụm gen số 10 mã hoá cho sinh tổng hợp zwittermicin A ( cụm gen zwittermicin A Bacillus cereus ) Cụm gen số mã hoá cho sinh tổng hợp bacillibactin ( với cụm gen bacillibactin Bacillus subtilis subsp subtilis str 168), cụm gen số 11 mã hoá cho sinh tổng hợp puwainaphycinA (cụm gen puwainaphycinA Cylindrospermum alatosporum CCALA 988) cụm gen số mã hoá cho sinh tổng hợp fengycin (cụm gen fengycin Bacillus velezensis FZB42) Cụm gen số có tương đồng thấp mã hố cho Molybdenum cofactor (với cụm gen Molybdenum cofactor Staphylococcus carnosus) Fengycin (C72H110N12O20) peptit lipo-depsipeptit sản xuất Bacillus spp thể đặc tính kháng nấm mạnh khơng ổn định mặt hóa học Fengycin lipopeptide sử dụng làm thuốc diệt nấm nông nghiệp Nó tổng hợp Bacillus subtilis phản ứng miễn dịch chống lại nhiễm nấm hoạt động cách làm hỏng màng tế bào mục tiêu( Sreyoshi Sur et al., 2018) Hình 14 Cấu trúc hố học fengycin 48 Hình 3.15 Con đường sinh tổng hợp fengycin Bacillus velezensis FZB42 (Yang et al., 2020) Fengycin tổng hợp hệ thống NRPS Fengycin sinh tổng hợp thông qua năm gen, từ fenA đến fenE (được đặt tên ppsA / ppsE B subtilis 168) (Tosato cộng 1997; Wu cộng 2007) FenC kích hoạt hình thành axit amin axit amin thứ hai, FenB tập hợp axit amin cuối (Shu cộng 2002) FenC mô-đun khởi tạo NRPS cho tổng hợp fengycin (Cheng cộng 2017; Lin cộng 1999; Wuet al 2007) Chất xúc tác fengycin nằm 86 bp ngược dịng vị trí bắt đầu phiên mã fenC (Ke et al 2009) Phân tích antiSMASH cho thấy cluster thuộc nhóm betalactone từ vị trí 2.269.214 đến 2.294.452 nt gần giống với cụm gen sinh tổng hợp fengycin Bacillus velezensis FZB42 Cluster có 26 gen có gen lõi, gen sinh tổng hợp bổ sung, gen liên quan đến vận chuyển, gen điều hoà 14 gen khác 49 Hình 3.16 Cluster mã hoá cho sinh tổng hợp fengycin Cụm gen sinh tổng hợp fengycin từ Bacillus velezensis FZB42 lưu trữ ngân hàng GenBank theo số truy cập CP000560.1 với khoảng 49 kb Cụm có gen bổ sung, gen lõi gen khác Trong có gene liên quan đến sinh tổng hợp liên quan đến sinh tổng hợp fengycin fen E, fenD, fenC, fenB, fenA Hình 3.17 Cụm gen sinh tổng hợp fengycin từ Bacillus velezensis FZB42 Sau đó, chúng tơi sử dụng trình tự nucleotide gen sinh tổng hợp fengycin làm truy vấn, tải lên BLAST2GO chạy Local BLAST với toàn bộ gen chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 để tìm 50 trình tự tương đồng đường sinh tổng hợp fengycin chủng fengycin chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 Kết hiển thị hình 3.18 Hình 3.18 Kết Local BLAST gen thuộc đường sinh tổng hợp fengycin chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 Kết Hình 3.18 cho thấy mức độ tương đồng trình tự gen sinh tổng hợp fengycin chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 Bacillus velezensis FZB42 khoảng 75.32%-82.22% Do đó, có giả thuyết chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 có tiềm sinh tổng hợp fengycin Mặc dù vậy, cần chứng minh giả thuyết cách tìm fengycin ni cấy chủng 51 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Kết luận Từ trình tự hệ gen chủng vi khuẩn Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 công bố NCBI, với hỗ trợ công cụ tin sinh học, đề tài tiến hành phân tích hệ gen rút số kết luận sau: Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 có Cấu trúc gen vịng, Kích cỡ gen (nu) 6.260.142, Tổng số gen 6.274, Hàm lượng G+C 34,7%,Gen mã hoá protein 6.151, Gen rARN Gen tARN 91 Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 có liên quan chặt chẽ với Bacillus thuringiensis Bt407 Bacillus thuringiensis serovar thuringiensis str T01001 Chủng vi khuẩn Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 dự đốn có 6514 gen cơng cụ GeneMark Hầu hết gen hệ genome chủng có mức độ tương đồng cao so với chủng thuộc lồi Bacillus thuringiensis Kết phân tích thể luận (GO) nhiều công cụ (BLAST, InterProScan) cho thấy: tổng số 6514 gen, có 2828 gen thuộc nhóm q trình sinh học, 3577 gen thuộc nhóm chức phân tử 2492 gen thuộc nhóm thành phần tế bào Kết phân tích cơng cụ antiSMASH 6.0.1 cho thấy chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 có 15 BGC giả định cho trình sinh tổng hợp hợp chất thứ cấp như: enzym tổng hợp peptide không cần ribosome, LAP, thiopeptide, RiPP-like, NRPS-like, betalactone, terpene, lanthipeptide-class-ii… Chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 mang Cluster có 26 gen có gen lõi, gen sinh tổng hợp bổ sung, gen liên quan đến vận chuyển, gen điều hoà 14 gen khác cho đường sinh tổng hợp fengycin Chính vậy, giả định chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 có khả sinh tổng hợp fengycin 52 Đề xuất Tiếp tục nghiên cứu đường sinh tổng hợp hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học khác chủng Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu nước Xetnghiemadnchacon.com(2022) Giải trình tự gen gì? Nguyên lý ứng dụng Giải trình tự gen gì? Nguyên lý ứng dụng.Truy cập ngày6/7/2022.https://www.xetnghiemadnchacon.com/giai-trigen/?fbclid=IwAR17UbhQRIPcGbUru8iECa0kUy30EPzucZbJ9 ifmZ6lW0bYIqT9E0Nv8 Tài liệu nước 10 Alexandre Lomsadze, Christophe Bonny, Francesco Strozzi, and Mark Borodovsky(2021) GeneMark-HM: improving gene prediction in DNA sequences of human microbiome NAR Genom Bioinform 2021 Jun; 3(2): lqab047 DOI:10.1093/nargab/lqab047 ngày 9/7/2022 Diana Gimenez,Aoife Phelan,Cormac D Murphy,Steven L Cobb(2021) Fengycin A Analogues with Enhanced Chemical Stability and Antifungal Properties 2021 Jun 18; 23(12): 4672–4676 DOI: 10.1021/acs.orglett.1c01387 ngày 10/6/2022 Elaine M Aldred BSc (Hons), DC, Lic Ac, Dip Herb Med, Dip CHM Forewords by Charles Buck Kenneth Vall (2009) A Handbook for Complementary Healthcare Elaine M Aldred BSc (Hons), DC, Lic Ac, Dip Herb Med, Dip CHM Forewords by Charles Buck Kenneth Vall (2009) A Handbook for Complementary Healthcare Professionals Pharmacology Chapter 22; Pages 167-174 Doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-443-06898-0.00022-0 Ngày 06/07/2022 Graham A Hudson1 and Douglas A Mitchell(2018) RiPP Antibiotics: Biosynthesis and Engineering Potential Curr Opin Microbiol 2018 Oct; 45: 61–69.DOI: 10.1016/j.mib.2018.02.010 Ngày 9/7/2022 Graham A Hudson1 and Douglas A Mitchell(2018) RiPP Antibiotics: Biosynthesis and Engineering Potential Curr Opin Microbiol 2018 Oct; 45: 61–69.DOI: 10.1016/j.mib.2018.02.010 Ngày 9/7/2022 Hikmate Abriouel, Charles M.A.P Franz, Nabil Ben Omar, Antonio Gálvez (2011) Diversity and applications of Bacillus bacteriocins FEMS Microbiology Reviews, Volume 35, Issue 1, January 2011, Pages 201–232 Retrieved from https://doi.org/10.1111/j.1574-6976.2010.00244.x ngày 01/06/2022 Himani Khuranaa, Monika Sharmaa, Helianthous Vermab, Bruno Silvester Lopesc, Rup Lald, Ram Krishan Negi (2020) Genomic insights into the phylogeny of Bacillus strains and elucidation of their secondary metabolic potential Genomics.Volume 112, Issue 5, September 2020, Pages 3191-3200.Retrieved from https://doi.org/10.1016/j.ygeno.2020.06.005 ngày 01/06/2022 Sansinenea, E., & Ortiz, A (2011) Secondary metabolites of soil Bacillus spp Biotechnol Lett (2011) 33:1523–1538.Doi:10.1007/s10529-011-0617 Huynh A Hong, Ellen To, Saad Fakhry, Loredana Baccigalupi, Ezio Ricca, Simon M Cutting (2009) Defining the natural habitat of Bacillus spore-formers Research in Microbiology Volume 160, Issue 6, July–August 2009, Pages 375-379 Retrieved from https://doi.org/10.1016/j.resmic.2009.06.006 ngày 01/06/2022 11 Wayne L Nicholson, Nobuo Munakata, Gerda Horneck,Henry J Melosh,and Peter Setlow (2000) Microbiol Mol Biol Rev 2000 Sep; 64 (3): 548–572 Doi:10.1128/mmbr.64.3.548-572.2000 12 Ping Lu, Ke Jiang,Ya-Qiao Hao,Wan-Ying Chu,Yu-Dong Xu, Jia-YaoYang,Jia-Le Chen, Guo-Hong Zeng, Zhou-Hang Gu,Hong-Xin Zhao (2021) Profiles of Bacillus 54 spp Isolated from the Rhizosphere of Suaeda glauca and Their Potential to Promote Plant Growth and Suppress Fungal Phytopathogens J Microbiol Biotechnol 2021; 31 (9): 1231-1240 Retrieved from https://doi.org/10.4014/jmb.2105.05010 ngày 01/06/2022 13 Maughan, H., & Van der Auwera, G (2011) Bacillus taxonomy in the genomic era finds phenotypes to be essential though often misleading Infection, Genetics and Evolution Volume 11, Issue 5, July 2011, Pages 789-797.Retrieved from https://doi.org/10.1016/j.meegid.2011.02.001 ngày 01/06/2022 14 Hikmate Abriouel, Charles M.A.P Franz, Nabil Ben Omar, Antonio Gálvez (2011) Diversity and applications of Bacillus bacteriocins FEMS Microbiology Reviews, Volume 35, Issue 1, January 2011, Pages 201–232 Retrieved from https://doi.org/10.1111/j.1574-6976.2010.00244.x ngày 01/06/2022 15 More, R P., & Purohit, H J (2016) The Identification of Discriminating Patterns from 16S rRNA Gene to Generate Signature for Bacillus Genus Volume 23, Number 0, 2016 DOI: 10.1089/cmb.2016.0002 16 Vu Thi Thuy Tien (2021) Genome-based analysis for the bioactive potential of Bacillus spectabilis strain yim 121038, isolated from soil in china graduation thesis Vietnam national university of agriculture Ngày 02/04/2022 17 Le Ngoc Phuc (2021) Thesis genome-based analysis for the bioactive potential of Bacillus vietnamensis gim4.0001, isolatedfrom forest soil derived from vietnam graduation thesis Vietnam national university of agriculture Ngày 02/04/2022 18 Rongrong Yang, Shuzheng Lei,Xiaoguang Xu,Han Jin,Hui Sun,Xixi Zhao, Bing Pang,Junling Shi (2020) Key elements and regulation strategies of NRPSs for biosynthesis of lipopeptides by Bacillus Applied Microbiology and Biotechnology DOI:10.1007/s00253-020-10801-x 19 Tomáš Brůna,Alexandre Lomsadze and Mark Borodovsky(2020) GeneMark-EP+: eukaryotic gene prediction with self-training in the space of genes and proteins NAR Genom Bioinform 2020 Jun; 2(2): lqaa026.DOI: 10.1093/nargab/lqaa026 Ngày 9/7/2022 20 Graham A Hudson1 and Douglas A Mitchell(2018) RiPP Antibiotics: Biosynthesis and Engineering Potential Curr Opin Microbiol 2018 Oct; 45: 61–69.DOI: 10.1016/j.mib.2018.02.010 Ngày 9/7/2022 21 Marahiel, Mohamed A ; Philipps-Universität Marburg, Chemie/Biochemie(2015) A structural model for multimodular NRPS assembly lines Natural Product Reports DOI: 10.1039/x0xx00000 ngày 9/7/2022 22 Sreyoshi Sur , Tod D Romo , and Alan Grossfield(2018) Selectivity and Mechanism of Fengycin, an Antimicrobial Lipopeptide from Molecular Dynamics J Phys Chem B 2018 Mar 1; 122(8): 2219–2226 DOI: 10.1021/acs.jpcb.7b11889 ngày 9/7/2022 55 PHỤ LỤC Bảng bổ sung: Bảng Phân bố giá trị e cho trình tự Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 E-Value Hits (1e-X) E-Value Hits (1e-X) E-Value Hits (1e-X) E-Value Hits (1e-X) 164 49 456 94 409 139 332 168 50 435 95 408 140 369 242 51 446 96 468 141 354 193 52 504 97 400 142 399 237 53 431 98 430 143 301 198 54 411 99 395 144 289 10 195 55 443 100 462 145 393 11 291 56 387 101 542 146 378 12 318 57 401 102 453 147 379 13 345 58 383 103 495 148 381 14 347 59 460 104 503 149 376 15 342 60 423 105 438 150 315 16 321 61 324 106 335 151 337 17 371 62 359 107 421 152 356 18 343 63 452 108 448 153 426 19 433 64 516 109 445 154 409 20 486 65 432 110 433 155 371 21 511 66 437 111 420 156 357 22 391 67 462 112 380 157 404 23 514 68 459 113 434 158 379 56 24 487 69 485 114 383 159 344 25 403 70 489 115 366 160 222 26 488 71 542 116 437 161 311 27 487 72 536 117 388 162 347 28 400 73 488 118 501 163 386 29 492 74 439 119 449 164 352 30 441 75 447 120 383 165 366 31 437 76 500 121 371 166 415 32 488 77 572 122 375 167 458 33 539 78 470 123 423 168 322 34 488 79 410 124 460 169 274 35 510 80 391 125 433 170 395 36 563 81 363 126 380 171 452 37 617 82 363 127 337 172 485 38 630 83 467 128 463 173 337 39 535 84 397 129 370 174 307 40 524 85 428 130 369 175 268 41 637 86 435 131 482 176 348 42 577 87 535 132 442 177 394 43 646 88 527 133 345 178 393 44 608 89 324 134 448 179 387 45 472 90 397 135 459 180 53184 46 475 91 383 136 377 47 472 92 350 137 337 48 471 93 335 138 382 57 Bảng Số lượng gene chức COG Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 Mã Gía trị D 42 Kiểm sốt chu kì tế bào,ngun phân,giảm phân M 260 Quá trình sinh học thành tế bào / màng N 36 Tính di động tế bào O 114 Sửa đổi sau dịch mã, luân chuyển protein, chaperones T 193 Cơ chế truyền tín hiệu U 57 Vận chuyển nội bào tiết V 125 Cơ chế phòng vệ W Cấu trúc ngoại bào Y Cấu trúc hạt nhân Z Tế bào xương A Xử lý sửa đổi ARN B Cấu trúc nhiễm sắc động lực học J 193 Dịch mã K 417 Phiên mã L 250 Sao chép,tái tổ hợp sửa chữa C 204 Sản xuất chuyển đổi lượng E 397 Vận chuyển chuyển hoá axit amin F 102 Vận chuyển chuyển hóa nucleotide G 243 Vận chuyển chuyển hóa carbohydrate H 119 Vận chuyển chuyển hóa coenzyme I 108 Vận chuyển chuyển hóa lipid P 261 Vận chuyển chuyển hóa ion vơ Q 86 Các chất chuyển hóa thứ cấp sinh tổng hợp, vận chuyển dị hóa R Chỉ dự đốn chức chung S X Mơ tả 1941 Chức khơng xác định Khơng có COGs 58 Dựa vào biểu đồ phân loại chức COG cho thấy thông tin số lượng gen 25 loại chức COG chọn Từ góc độ tổng thể, có khác biệt đáng kể số lượng gen loại Chiếm tỉ lệ lớn gen "chức chưa biết", với 1941 gen Tuy nhiên, số liệu "nhu động tế bào", "cấu trúc ngoại bào", "cấu trúc hạt nhân", " Cytoskeleton", "xử lý biến đổi RNA", "cấu trúc động lực nhiễm sắc", "các chất chuyển hóa thứ cấp sinh tổng hợp, vận chuyển dị hóa" tìm thấy thấp nhất, có gen Tính theo nhóm cịn lại, số gen loại chức COG từ 42 gen đến 397 gen 59 Bảng Mã màu cho chức gene Tên chức COG J Dịch mã A Xử lý sửa đổi RNA K Phiên mã L Sao chép, tái tổ hợp sửa chữa B Cấu trúc nhiễm sắc động lực học D Kiểm soát chu kỳ tế bào, nguyên phân giảm phân Y Cấu trúc hạt nhân V Cơ chế phịng vệ T Cơ chế truyền tín hiệu M Qúa trình sinh học thành tế bào/màng N Tính di động tế bào Z Cytoskeleton W Cấu trúc ngoại bào U Nội bào tiết O Sửa đổi sau vận động, luân chuyển protein, chaperones C Sản xuất chuyển đổi lượng G Vận chuyển chuyển hóa carbohydrate E Vận chuyển chuyển hóa axit amin F Vận chuyển chuyển hóa nucleotide H Vận chuyển chuyển hóa coenzyme I Vận chuyển chuyển hóa lipid P Vận chuyển chuyển hóa ion vơ Q Các hợp chất thứ cấp sinh tổng hợp, vận chuyển dị hóa R Chỉ dự đốn chức chung S Chức không xác định X Khơng có COGs 60 a, b, c, Hình Danh mục biểu đồ tròn gen Bacillus thuringiensis serovar berliner ATCC 10792 từ BLAST2GO (GO) a, Quá trình sinh học, b, Chức phân tử c, Thành phần tế bào 61