Pilna genoma analīzē balstīta Streptomyces spp skrīnēšana antibakteriālu un pretsēnīšu celmu identifikācijai

Abstract

Pieaugošā antibiotiku rezistence kļūst par arvien nopietnāku izaicinājumu, kas veicina nepieciešamību pēc jauniem atklājumiem šīs problēmas risināšanai. Darba ietvaros tika veikta 61 Streptomyces spp. izolāta DNS iegūšana, pilna genoma sekvencēšana un bioinformātikas analīze. Tika identificēti 65 dažādi sekundāro metabolītu biosintēzes gēnu klasteri, tostarp 29 ar potenciālu antibakteriālu iedarbību un astoņi ar antifungālu. Visbiežāk sastopamie savienojumi bija ektoīns, izorenieretēns un geosmīns. Par vieniem no daudzsološākajiem celmiem tika atzīti S. mutabilis JCM 4400, S. microflavus JCM 4496 un Streptomyces sp. SM8, kuru genomi saturēja vairākus savienojumus ar zināmu antimikrobiālu vai pretsēnīšu aktivitāti. Darba rezultāti raksturo Streptomyces spp. potenciālu un ir izmantojami biotehnoloģijā un lauksaimniecībā.

The growing resistance to antibiotics is becoming an increasingly serious challenge, highlighting the need for new discoveries to address this issue. As part of the study, DNA isolation, whole-genome sequencing, and bioinformatics analysis were performed on 61 Streptomyces spp. isolates. A total of 65 distinct secondary metabolite biosynthetic gene clusters were identified, including 29 with potential antibacterial activity and eight with antifungal activity. The most commonly occurring compounds were ectoine, isorenieratene, and geosmin. Some of the most promising strains were identified as S. mutabilis JCM 4400, S. microflavus JCM 4496, and Streptomyces sp. SM8, whose genomes contained several compounds with known antimicrobial or antifungal effects. The results of the study highlight the potential of Streptomyces spp. and can be applied in biotechnology and agriculture.