Расшифровка генома нового штамма Clostridium botulinum

Ученые из Норвичского исследовательского парка секвенировали геном нового штамма Clostridium botulinum — одного из самых опасных патогенов. Этот штамм продуцирует необычный ботулинический нейротоксин типа A5, который был выделен Агентством по охране здоровья (HPA) после случая раневого ботулизма.

Профессор Майк Пек и его группа в Институте исследований пищи (IFR) изучают Clostridium botulinum. Их работа критически важна для предотвращения вспышек пищевых отравлений в Великобритании и мире, а также для оценки угрозы биобезопасности, которую представляют эти бактерии. Вспышки пищевого ботулизма крайне редки благодаря тесному сотрудничеству ученых и пищевой промышленности.

"Наш анализ последовательности генома показывает, что, хотя тип образуемого нейротоксина необычен, сам организм тесно связан с другими штаммами Clostridium botulinum и, вероятно, представляет аналогичную угрозу для безопасности пищевых продуктов и биобезопасности", — заявил профессор Пек.

Новый нейротоксин A5 и его генная последовательность были впервые обнаружены группой профессора Пека. Другие лаборатории сейчас анализируют этот специфический нейротоксин и оценивают его последствия для пищевой безопасности и биобезопасности.

Полная последовательность генома, полученная Центром анализа генома (TGAC), имеет решающее значение для управления потенциальной угрозой нового штамма. Она поможет в изучении Clostridium botulinum и ботулизма в целом.

Методы секвенирования:

• Высокопроизводительное секвенирование в TGAC проводилось на платформах нового поколения Roche 454 и Illumina GAII.
• Более длинные чтения 454 собирались первыми, а затем чтения Illumina использовались для исправления неоднозначностей.
• Оставшиеся пробелы в сборке были закрыты группой профессора Пека в IFR с помощью других методов секвенирования.

"Наличие TGAC по соседству было чрезвычайно полезно для этого проекта и станет большим преимуществом для науки IFR. Это позволило нам быстро получить полный, завершенный геном и оценить угрозу, которую этот новый штамм может представлять", — отметил профессор Пек.

Аннотирование генома:

Геном размером 3.9 Mb был аннотирован в TGAC доктором Лизой Кроссман. Этот процесс включает определение местоположения генов и их предполагаемых функций путем сравнения с генами известной функции из других бактерий.

"Сначала мы аннотировали геном автоматически, но из-за важности получения высококачественного набора генов мы вручную курировали наиболее интересные участки генома", — сказала доктор Кроссман.

Ключевые выводы:

• Структура генома нового штамма схожа с другими штаммами C. botulinum.
• Ген, продуцирующий нейротоксин, находится в том же месте, что и у многих других штаммов.
• Подтверждено отсутствие других генов нейротоксинов.
• Гены, необходимые для прорастания спор, аналогичны таковым у родственных штаммов.

IFR и TGAC являются институтами Совета по исследованиям в области биотехнологии и биологических наук (BBSRC), который финансировал это исследование.