支原体整合性接合元件基因组分析

目的 探讨支原体整合性接合元件(MICE)的传播特征及其为宿主支原体带来的影响,从基因组水平全面分析其结构、功能、进化、传播和泛基因组学、系统发生关系以及遗传差异的分子基础。方法 收集MICE序列共21条,利用OrthoFinder程序构建其直系同源基因/蛋白质组,并通过比对分析其结构与功能特征,充分利用MICE的基因组数据并综合多个现有基因注释数据库对收集到的MICE所包含的基因进行注释,使用PanGP构建MICE的泛基因组模型,基因含量法构建泛基因组的系统发生树,RDP4对MICE基因组进行重组事件分析,Datamonkey识别MICE基因组中正选择位点,I-TASSER预测蛋白的三维结构,从全基因组角度探讨MICE的进化关系。结果 在收集到的MICE原件419个蛋白中,对其中386个进行了注释,并识别了其核心模块的关键基因:T4SS四型分泌系统、SSB单链结合蛋白和TraE蛋白;对MICE的整合与剪切模块、复制模块、分泌模块进行了定义,使对同类MICE的结构功能进化等分析时更加有迹可循;发现其中有9个MICE携带毒力基因;MICE的泛基因组表现出封闭模式;核心基因树与泛基因树的拓扑结构差异显著;识别了8个直系同源基因组的重组信号,5个直系同源蛋白质组的正选择位点,蛋白质结构预测结果显示这些正选择位点与元件的转移运输相关。结论 普遍将MICE视作一类整合性接合元件(ICE)进行描述可能并不合适,而在泛基因组分析中无核心基因,在核心模块及骨架分析中也明显展示出数种模式。