Ancylobacter crimeensis sp. nov., a New Species of Aerobic Methylotrophic Bacteria Isolated from Oak Phyllosphere

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Abstract

A new facultative methylotroph, strain 6x-1T, was isolated from the phyllosphere of oak (Quercus pubescens Willd.) on the medium with methanol. Cells were aerobic, gram-negative, not-spore-forming, non-motile short ovoids rods reproducing by binary fission. Growth optimum was at 25‒29°C and pH 7.0‒7.5; growth was inhibited by 1.5% NaCl. Predominant fatty acids were C18:1ω7c and C19:0cyclo. Predominant phospholipids were phosphatidylethanolamine, phosphatidylmonomethylethanolamine, and diphosphatidylglycerol. Tha major ubiquinone was Q10. The 16S rRNA gene sequence of strain 6x-1T exhibited the highest similarity to those of members of the genus Ancylobacter (97.0‒97.4%). Genome analysis of strain 6x-1T and most closely related Ancylobacter strains revealed that the values of ANI (80.7‒83.5%), dDDH (22.4‒23.3%), AAI (72.0‒78.0%), and POCP (62.0‒69.0%) were below the recommended threshold values for prokaryotic species. Genome size of strain 6x-1T was 4.29 × 106 Mb, and G + C content was 67.3%. According to the results of phylogenetic, phylogenomic, phenotypic, and chemotaxonomic analysis, strain 6x-1T (=VKM В-3256T = ССUG 72401T) represents a new species of genus Ancylobacter, for which the name Ancylobacter crimeensis sp. nov. is proposed.

About the authors

A. A. Belova

Skryabin Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms, Russian Academy of Sciences, Federal Research Center “Pushchino Scientific Center for Biological Research of the Russian Academy of Sciences”

Author for correspondence.
Email: alina.belova2023@gmail.com
Russia, 142290, Moscow region, Pushchino

E. N. Kaparullina

Skryabin Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms, Russian Academy of Sciences, Federal Research Center “Pushchino Scientific Center for Biological Research of the Russian Academy of Sciences”

Email: alina.belova2023@gmail.com
Russia, 142290, Moscow region, Pushchino

N. V. Agafonova

Skryabin Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms, Russian Academy of Sciences, Federal Research Center “Pushchino Scientific Center for Biological Research of the Russian Academy of Sciences”

Email: alina.belova2023@gmail.com
Russia, 142290, Moscow region, Pushchino

D. S. Grouzdev

SciBear OU

Email: alina.belova2023@gmail.com
Estonia, 10115, Tallinn

D. S. Kopitsyn

Gubkin University

Email: alina.belova2023@gmail.com
Russia, 119991, Moscow

А. V. Machulin

Skryabin Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms, Russian Academy of Sciences, Federal Research Center “Pushchino Scientific Center for Biological Research of the Russian Academy of Sciences”

Email: alina.belova2023@gmail.com
Russia, 142290, Moscow region, Pushchino

N. V. Doronina

Skryabin Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms, Russian Academy of Sciences, Federal Research Center “Pushchino Scientific Center for Biological Research of the Russian Academy of Sciences”

Email: alina.belova2023@gmail.com
Russia, 142290, Moscow region, Pushchino

References

  1. Агафонова Н.В., Капаруллина Е.Н., Доронина Н.В., Троценко Ю.А. Фосфатсолюбилизирующая активность аэробных метилобактерий // Микробиология. 2014. Т. 83. С. 28‒32.
  2. Agafonova N.V., Kaparullina E.N., Doronina N.V., Trotsenko Y.A. Phosphatesolubilizing activity of aerobic methylobacteria // Microbiology (Moscow). 2013. V. 82. P. 864–867.
  3. Порошина М.Н., Доронина Н.В., Капаруллина Е.Н., Ковалевская Н.П., Троценко Ю.А. Галофильные и галотолерантные аэробные метилобактерии из техногенных биотопов // Микробиология. 2013. Т. 84. С. 473‒482.
  4. Poroshina M.N., Doronina N.V., Kaparullina E.N., Kovalevskaya N.P., Trotsenko Y.A. Halophilic and halotolerant aerobic methylobacteria from the technogenic Solikamsk biotopes // Microbiology (Moscow). 2013. V. 82. P. 490‒498.
  5. Чемодурова А.А., Капаруллина Е.Н., Мачулин А.В., Spröer C., Lang E., Доронина Н.В. Ancylobacter lacus sp. nov. и Ancylobacter plantiphilus sp. nov. ‒ новые аэробные факультативно-метилотрофные бактерии, использующие метанол // Микробиология. 2020. Т. 89. С. 42‒51.
  6. Chemodurova A.A., Kaparullina E.N., Machulin A.V., Spröer C., Lang E., Doronina N.V. Ancylobacter lacus sp. nov. and Ancylobacter plantiphilus sp. nov. ‒ novel aerobic facultative methylotrophic bacteria // Microbiology (Moscow). 2020. V. 89. P. 35‒43.
  7. Чемодурова А.А., Решетников А.С., Агафонова Н.В., Доронина Н.В. Гены, кодирующие НАД+-зависимые формиатдегидрогеназы, в таксономии аэробных метилотрофных бактерий рода Ancylobacter // Микробиология. 2023. Т. 92. С. 98‒102.
  8. Chemodurova A.A., Reshetnikov A.S., Agafonova N.V., Doronina N.V. Genes of NAD+-dependent formate dehydrogenases in taxonomy of aerobic methylotrophic bacteria of the genus Ancylobacter // Microbiology(Moscow). 2022. V. 91. P. 834‒838.
  9. Agafonova N., Kaparullina E., Trotsenko Y., Doronina N. Ancylobacter sonchi sp. nov., a novel methylotrophic bacterium from roots of Sonchus arvensis L. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2017. V. 67. P. 4552‒4558.
  10. Aziz R.K., Bartels D., Best A.A., De Jongh M., Disz T., Edwards R.A., Zagnitko O. The RAST Server: rapid annotations using subsystems technology // BMC Genomics. 2008. V. 9. P. 1‒15.
  11. Banik A., Mukhopadhaya S.K., Dangar T.K. Characterization of N2-fixing plant growth promoting endophytic and epiphytic bacterial community of Indian cultivated and wild rice (Oryza spp.) genotypes // Planta. 2016. V. 243. P. 799–812.
  12. Bankevich A., Nurk S., Antipov D., Gurevich A., Dvorkin M., Kulikov A., Lesin V., Nikolenko S., Pham S., Prjibelski A., Pyshkin A., Sirotkin A., Vyahhi N., Tesler G., Alekseyev M., Pevzner P. SPAdes: A new genome assembly algorithm and its applications to single-cell sequencing // J. Comput. Biol. 2012. V. 19. P. 455‒477.
  13. Bolger A.M., Lohse M., Usadel B. Trimmomatic: a flexible trimmer for Illumina sequence data // Bioinformatics. 2014. V. 30. P. 2114‒2120.
  14. Chaumeil P.A., Mussig A.J., Hugenholtz P., Parks D.H. GTDB-Tk: a toolkit to classify genomes with the Genome Taxonomy Database // Bioinformatics. 2020. V. 36. P. 1925–1927.
  15. Chun J., Oren A., Ventosa A., Christensen H., Arahal D.R., daCosta M.S., Rooney A.P., Yi H., Xu X.-W., De Meyer S., Trujillo M.E. Proposed minimal standards for the use of genome data for the taxonomy of prokaryotes // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2018. V. 68. P. 461–466.
  16. Dimise E.J., Widboom P.F., Bruner S.D. Structure elucidation and biosynthesis of fuscachelins, peptide siderophores from the moderate thermophile Thermobifida fusca // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2008. V. 105. P. 15311‒15316.
  17. Doronina N.V., Chemodurova A.A., Grouzdev D.S., Koziaeva V.V., Shi W., Wu L., Kaparullina E.N. Ancylobacter moscoviensis sp. nov., facultatively methylotrophic bacteria from activated sludge and the reclassification of Starkeya novella (Starkey 1934) Kelly et al. 2000 as Ancylobacter novellus comb. nov., Starkeya koreensis Im et al. 2006 as Ancylobacter koreensis comb. nov., Angulomicrobium tetraedrale Vasil’eva et al. 1986 as Ancylobacter tetraedralis comb. nov., Angulomicrobium ammanitiforme Fritz et al. 2004 as Ancylobacter ammanitiformis comb. nov. // Antonie van Leeuwenhoek. 2023. V. 116. P. 153‒170.
  18. Doronina N.V., Gogleva A.A., Trotsenko Y.A. Methylophilus glucosoxydans sp. nov., a restricted facultative methylotroph from rice rhizosphere // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2012. V. 62. P. 196‒201.
  19. Firsova J., Doronina N., Lang E., Spröer C., Vuilleumier S., Trotsenko Y. Ancylobacter dichloromethanicus sp. nov. ‒ a new aerobic facultatively methylotrophic bacterium utilizing dichloromethane // Syst. Appl. Microbiol. 2009. V. 32. P. 227–232.
  20. Gordon S.A., Weber R.P. Colorimetric estimation of indoleacetic acid // Plant Physiol. 1951. V. 26. P. 192–195.
  21. Härtig C. Rapid identification of fatty acid methyl esters using a multidimensional gas chromatography–mass spectrometry database // J. Chromatogr. A. 2008. V. 1177. P. 159‒169.
  22. Hoang D.T., Chernomor O., von Haeseler A., Minh B.Q., Vinh L.S. UFBoot2: improving the ultrafast bootstrap approximation // Mol. Biol. Evol. 2018. V. 35. P. 518–522.
  23. Kalyaanamoorthy S., Minh B.Q., Wong T.K.F., von Haeseler A., Jermiin L.S. ModelFinder: Fast model selection for accurate phylogenetic estimates // Nature Methods. 2017. V. 14. P. 587–589.
  24. Kaparullina E.N., Trotsenko Yu.A., Doronina N.V. Methylobacillus methanolivorans sp. nov., a novel non-pigmented obligately methylotrophic bacterium // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2017. V. 67. P. 425‒431.
  25. Kim M., Oh H.-S., Park S.-C., Chun J. Towards a taxonomic coherence between average nucleotide identity and 16S rRNA gene sequence similarity for species demarcation of prokaryotes // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2014. V. 64. P. 346–351.
  26. Konstantinidis K.T., Roselló-Móra R., Amann R. Uncultivated microbes in need of their own taxonomy // ISME J. 2017. V. 11. P. 2399–2406.
  27. Lane D.J. 16S/23S rRNA sequencing // Nucleic acid Techniques in Bacterial Systematics / Eds. Stackebrandt E., Goodfellow M. Chichester: John Wiley and Sons, 1991. P. 115–175.
  28. Lang E., Swiderski J., Stackebrandt E., Schumann P., Spröer C., Sahin N. Description of Ancylobacter oerskovii sp. nov. and two additional strains of Ancylobacter polymorphus // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2008. V. 58. P. 1997–2002.
  29. Lu P., Jin L., Liang B., Zhang J., Li S., Feng Z., Huang X. Study of biochemical pathway and enzyme involved in metsulfuronmethyl degradation by Ancylobacter sp. XJ-412-1 isolated from soil // Curr. Microbiol. 2011. V. 62. P. 1718–1725.
  30. Meier-Kolthoff J.P., Auch A.F., Klenk H.-P., Göker M. Genome sequence-based species delimitation with confidence intervals and improved distance functions // BMC Bioinform. 2013. V. 14. Art. 60.
  31. Nguyen L.T., Schmidt H.A., von Haeseler A., Minh B.Q. IQ-TREE: a fast and effective stochastic algorithm for estimating maximum-likelihood phylogenies // Mol. Biol. Evol. 2015. V. 32. P. 268–274.
  32. Nie W., Zheng X., Wang S., Ahmad I., Zhu B. Genome resource of Ancylobacter pratisalsi E130T: a novel plant-growth-promoting bacterium isolated from the rhizosphere // Phytopathol. 2022. V. 112. P. 729–731.
  33. Ørskov J. Beschreibung eines neuen Mikroben, Microcyclus aquaticus, mit eigentuemlicher Morphologie // Zentralbl Bakteriol Parasitenkd Infektionskr Hyg Abt I. 1928. V. 107. P. 180–184 (in German).
  34. Raj H.D. Proposal of Ancylobacter gen. nov. as a substitute for the bacterial genus Microcyclus Ørskov 1928 // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 1983. V. 33. P. 397–398.
  35. Schwyn B., Neilands J.B. Universal chemical assay for the detection and determination of siderophores // Anal. Biochem. 1987. V. 160. P. 47–56.
  36. Slobodkina G.B., Merkel A.Y., Novikov A.A., Bonch-Osmolovskaya E.A., Slobodkin A.I. Pelomicrobium methylotrophicum gen. nov., sp. nov. a moderately thermophilic, facultatively anaerobic, lithoautotrophic and methylotrophic bacterium isolated from a terrestrial mud volcano // Extremophiles. 2020. V. 24. P. 177–185.
  37. Staley J.T., Jenkins C., Konopka A.E. Ancylobacter // Bergey’s Manual of Systematics of Archaea and Bacteria / Eds. Trujillo M.E., Dedysh S., DeVos P., Hedlund B., Kämpfer P., Rainey F.A., Whitman W.B., 2015. https://doi.org/10.1002/9781118960608.gbm00811
  38. Suarez Ch., Ratering S., Spröer J., Schnell S. Ancylobacter pratisalsi sp. nov. with plant growth promotion abilities from the rhizosphere of Plantago winteri Wirtg. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2017. V. 67. P. 4500‒4506.
  39. Tamura K., Peterson D., Peterson N., Stecher G., Nei M., Kumar S. MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods // Mol. Biol. Evol. 2011. V. 28. P. 2731–2739.
  40. Tatusova T., DiCuccio M., Badretdin A., Chetvernin V., Nawrocki E.P. NCBI prokaryotic genome annotation pipeline // Nucl. Acids Res. 2016. V. 44. P. 6614–6624.
  41. Thompson J.D., Gibson T.J., Plewniak F., Jeanmougin F., Higgins D.G. The ClustalX windows interface: flexible strategies for multiple sequence alignment aided by quality analysis tools // Nucl. Acids Res. 1997. V. 25. P. 4876–4882.
  42. van den Wijngaard A.J., Prins J., Smal A.J., Janssen D.B. Degradation of 2-chloroethylvinylether by Ancylobacter aquaticus AD25 and AD27 // Appl. Environ. Microbiol. 1993. V. 59. P. 2777–2783.
  43. van den Wijngaard A.J., van der Kamp K.W., van der Ploeg J., Pries F., Kazemier B., Janssen D.B. Degradation of 1,2-dichloroethane by Ancylobacter aquaticus and other facultative methylotrophs // Appl. Environ. Microbiol. 1992. V. 58. P. 976–983.
  44. Varghese N.J., Mukherjee S., Ivanova N., Konstantinidis K.T., Mavrommatis K., Kyrpides N.C., Pati A. Microbial species delineation using whole genome sequences // Nucl. Acids Res. 2015. V. 43. P. 6761–6771.
  45. Xin Y.H., Zhou Y.G., Chen W.X. Ancylobacter polymorphus sp. nov. and Ancylobacter vacuolatus sp. nov. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2006. V. 56. P. 1185–1188.
  46. Xin Y.H., Zhou Y.G., Zhou H.L., Chen W.X. Ancylobacter rudongensis sp. nov., isolated from roots of Spartina anglica // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2004. V. 54. P. 385–388.
  47. Wang P., Sheng H., Hong Yi, Debnath S.Ch., Cen Yan, Li K., Chen G., Xu J., Wu F., Guo Zh., Zheng D. Ancylobacter gelatini sp. nov., isolated from beach sediment of Zhairuo Island, China // Arch. Microbiol. 2022. V. 204. Art. 430.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (1MB)
3.

Download (355KB)
4.

Download (286KB)
5.

Download (70KB)
6.

Download (273KB)

Copyright (c) 2023 А.А. Белова, Е.Н. Капаруллина, Н.В. Агафонова, Д.С. Груздев, Д.С. Копицын, А.В. Мачулин, Н.В. Доронина

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».