链霉菌是研究微生物遗传多样性的良好模式材料。许多与菌株特有表型相关的DNA大片段以基因组岛的形式插入到染色体上,有助于维持宿主在特定生态环境中获得优势。本项目比较分析了天蓝色链霉菌及其亲缘变铅青链霉菌基因组,发现了DNA硫修饰系统通过水平转移以基因组岛的形式广泛存在于分类地位和生态差异很大的细菌和古细菌中;对预测的天蓝色链霉菌基因组岛深入分析,首次发现了DNA硫修饰依赖的限制系统,其中一个岛编码了能切割磷硫酰化DNA的IV型核酸内切酶。开发了4个生物信息学工具及数据库,包括基因组快速比对工具mGenomeSubtractor,DNA硫修饰数据库dndDB, 整合型接合元件数据库ICEberg和细菌II型毒素-抗毒素数据库TADB。此外,通过基因组测序比较分析了井冈霉素产生菌吸水链霉菌5008和高产菌TL01;对牲畜链霉菌DSM 46488进行了基因组挖掘,确定了分散于染色体和巨大质粒上的天然氟化物生物合成必需基因。探讨基因组岛对链霉菌基因组稳定性的影响,并为大规模挖掘链霉菌可移动基因组和研究其对遗传多样性和进化的影响提供坚实基础。
英文主题词Streptomyces, genomic island, integrative and conjugative element, DNA phosphorothioation, type 2 toxin-antitoxin system