Structural and functional organization of the plasmid regulons of Rhizobium leguminosarum symbiotic genes


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The structure of the plasmid locus containing the sym-genes (nod-, nif-, and fix-operons) was investigated in eight Rhizobium leguminosarum strains differing in their origin and host specificity, including five strains of the viciae biovar—symbionts of pea (3), forage beans (1), and Vavilovia (1)—as well as three strains of the biovar trifolii (clover symbionts). Strains of R. leguminosarum bv. viciae, which possess the nodX gene (controlling acetylation of the Nod factor, which is responsible for the ability of rhizobia to form symbioses with a broad spectrum of hosts, including the “Afghan” pea lines, homozygous by the allele sym2A), are characterized by a less compact location of the sym-genes than the strains lacking the nodX gene. The size of the symbiotic cluster in the strains possessing nodX was 94.5 ± 3.5 kb, with the share of the sym-genes of 36.5 ± 1.5%, while for the strains lacking nodX these values were 61.7 ± 3.7 kb and 56.3 ± 1.4%, respectively (significant difference at P0 < 0.01). Syntenic structures were revealed in the symbiotic regions of strains Vaf12, UPM1131, and TOM, as well as syntenic structures of non-symbiotic regions in strains Vaf12, TOM, and WSM1689. The correlation coefficients between the matrices of genetic distances in the analyzed strains for the nodABC, nifHDK, and fixABC operons were on average 0.993 ± 0.002, while their values for the plasmid sites located between the sym-genes were considerably less (0.706 ± 0.010). In these regions, 21 to 27% of the genes were involved in amino acid transport and metabolism, which was substantially higher than the average for the genome of R. leguminosarum bv. viciae (11–12%). These data suggest that the evolution of R. leguminosarum bv. viciae, defined by narrowing of the host specificity (associated with a loss of the nodX gene), was accompanied by reduction of the regions of plasmids located between the sym-genes, as well as by specialization of these areas to perform the functions related to symbiotic nitrogen fixation. The observed increase of density in the cluster of sym-genes may be associated with intensification of their horizontal transfer in the populations of rhizobia, which determines the speed of evolution of the symbiotic system.

Об авторах

E. Chirak

All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology

Автор, ответственный за переписку.
Email: chirak.elizaveta@gmail.com
Россия, St. Petersburg

V. Kopat’

All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology

Email: chirak.elizaveta@gmail.com
Россия, St. Petersburg

A. Kimeklis

All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology

Email: chirak.elizaveta@gmail.com
Россия, St. Petersburg

V. Safronova

All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology

Email: chirak.elizaveta@gmail.com
Россия, St. Petersburg

A. Belimov

All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology

Email: chirak.elizaveta@gmail.com
Россия, St. Petersburg

E. Chirak

All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology

Email: chirak.elizaveta@gmail.com
Россия, St. Petersburg

A. Tupikin

Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine, Siberian Branch

Email: chirak.elizaveta@gmail.com
Россия, Novosibirsk

E. Andronov

All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology; Saint Petersburg University; Dokuchaev Soil Science Institute

Email: chirak.elizaveta@gmail.com
Россия, St. Petersburg; St. Petersburg; Moscow

N. Provorov

All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology

Email: chirak.elizaveta@gmail.com
Россия, St. Petersburg

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2016

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».