Phylogenetic analysis of perfect repeats in the genomes of unicellular cyanobacteria


Cite item

Full Text

Abstract

We have fulfilled in silico research of number, structure, distribution and location of direct and inverted repeated sequences in eight complete genomes of unicellular cyanobacteria. Analysis of whole genome repeats has shown utility of this approach for purposes of molecular phylogeny and ecological genomics. Comparative analysis of nonrandom repeats patterns has allowed: 1) to confirm the close genetic relationship of two Prochlorococcus marinus strains (MED4 and SS120) that have reduced genomes and inhabit the econiches with different light intensities; 2) to suggest the close phylogenetic relationship of genomes Prochlorococcus marinus MIT9313 and Synechococcus WH8102 that significantly differ by sets of lightharvesting photosystem; 3) to  reveal specific differences in genome organization between marine and freshwater cyanobacteria.

About the authors

Lidia E Mikheeva

M.V. Lomonosov Moscow State University , Moscow, RF

Email: shestakovgen@ mail.ru 119 234, Russia, Moscow, Leninskie Gory, etc. 1, p. 12, MSU

Yuri L Orlov

Institute of Cytology and Genetics SB RAS, Novosibirsk, Novosibirsk Oblast, RF

Email: orlov@bionet.nsc.ru

Nikolay A Kolchanov

Institute of Cytology and Genetics SB RAS, Novosibirsk, Novosibirsk Oblast, RF

Email: kol@bionet.nsc.ru

Sergey V Shestakov

M. V. Lomonosov Moscow State University, Moscow, RF

Email: shestakovgen@mail.ru 119 234, Russia, Moscow, Leninskie Gory, etc. 1, p. 12, MSU

References

  1. Орлов Ю.Л. Анализ повторов в полных бактериальных геномах.//Тр. III съезда ВОГиС. Москва, 6-12 июня 2004: «Генетика в XXI веке: современное состояние и перспективы развития» -2004. -Т. II. -С. 364.
  2. Bhaya D., Dufresne A., Vaulot D., Grossman A. Analysis of the hli-family in marine and freshwater cyanobacteria//FEMS Microbiol. Lett. -2002. -Vol. 215(2). -P. 209-219.
  3. Bibby T.S., Mary I., Nield J. et al. Lowlightadapted Prochlorococcus species possess specific antennae for each photosystem//Nature. -2003. -Vol. 424(6952). -P. 1051-1054.
  4. Delcher A., Kasif S., Fleischmann R. et al. Alignment of whole genomes//Nucleic Acids Res. -1999. -Vol. 27, N 11. -P. 2369-2376.
  5. Программа MUMmer -http://www.tigr.org/tigrscrits/CMR2/webmum/mumplot.
  6. Henz S.R., Huson D.H., Auch A.F., NieseltStruwe K., Schuster S.C. Wholegenome prokaryotic phylogeny//Bioinformatics. -2005. -Vol. 21, N 10. -P. 2329-2335.
  7. Hess W.R. Genome analysis of marine photosynthetic microbes and their global role//Curr. Opin. Biotechnol. -2004. -Vol. 15, N 3. -P. 191-198.
  8. Honda D., Yokota A., Sugiyama J. Detection of seven major evolutionary lineages in Cyanobacteria based on 16S rRNA gene analysis with new sequences of five marine Synechococcus strains//J. Molec. Evol. -1999. -Vol. 48. -P. 723-739.
  9. Nakamura Y., Kaneko T., Sato S. et al. Complete genome structure of Gloeobacter violaceus PCC 7421, a cyanobacterium that lacks thylakoids//DNA Res. -2003. -Vol. 10(4). -P. 137-145.
  10. Orlov Y.L., Gusev V.D., Miroshnichenko L.A. LZcomposer:Decomposition of Genomic Sequences by Repeat Fragments.//Biofizika. (Mosk). -2003. -Vol. 48, Suppl. 1. -P. S7-S16. Интернет-доступная программа Lzcomposer. -http://www.mgs.bionet.nsc.ru/mgs/programs/lzcomposer/.
  11. Orlov Y.L., Potapov V.N., Poplavsky A.S. Computer analysis of genomic sequence complexity: new applications.//Proceedings of BGRS'2004. -Novosibirsk, Inst.of Cytology & Genetics Press. -2004. -Vol. 1. -P. 153-157.
  12. Partensky F., Hess W.R., Vaulot D. Prochlorococcus, a marine photosynthetic prokariote of global significance//Microbiol. Molec. Biol. Rew. -1999. -Vol. 63, N 1. -Р. 106-127.
  13. Rocap G., Distel D.L., Waterbury J.B., Chisholm S.W. Resolution of Prochlorococcus and Synechococcus ecotypes by using 16S-23S ribosomal RNA internal transcribed spacer sequences//Appl. Environ. Microbiol. -2002. -Vol. 68(3). -P. 1180-1191.
  14. Rocap G, Larimer FW, Lamerdin J. Genome divergence in two Prochlorococcus ecotypes reflects oceanic niche differentiation//Nature. -2003. -Vol. 424(6952). -P. 1042-1047.
  15. Ting C., Rocap G., King J., Chisholm S. Cyanobacterial photosynthesis in the oceans: the origins and significance of divergent light-harvesting strategies//Trends Microbiol. -2002. -Vol. 10, N 3. -P. 134-142.
  16. Van Belkum A. Short sequence repeats in microbial pathogenesis and evolution//Cell Mol. Life Sci. -1999. -Vol. 56(9-10). -P. 729-734.
  17. Wilmotte A. Molecular evolution and taxonomy of the cyanobacteria//Molecular biology of cyanobacteria/Bryant D.A. ed. -Kluver Acad. Publishers, 1992. -P. 1-26.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2005 Mikheeva L.E., Orlov Y.L., Kolchanov N.A., Shestakov S.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


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».