Biomics

Проведенные нами исследования и литературные данные демонстрируют неоднозначность видовой идентификации изолятов с применением традиционных филогенетических маркеров – последовательностей ДНК генов 16S рРНК и интергенного спейсера ITS1. Подобная неоднозначность отмечена также при использовании последовательностей ДНК групп генов, отличающихся в подавляющем большинстве независимой эволюцией и собственной эволюционной историей. Применение тестов, рекомендуемых в рамках геномной таксономии микробов с привлечением результатов полногеномного секвенирования ДНК штаммов, показало зависимость оценок их систематического положения от типа используемых полногеномных данных, относящихся к базовой и подвижной составляющим пангенома. К этому добавляется ограниченность набора расшифрованных референтных геномов для достаточно широкого списка представителей различных таксономических групп, из-за чего видовая идентификация изолятов оказывается, как минимум, неполной. Обсуждаемые наблюдения иллюстрируют отсутствие единой генетической системы видовой идентификации изолятов (как и самой видовой классификации прокариот), что делает более оправданным применение в их систематике полифазного подхода с сочетанием традиционных молекулярно-генетических тестов и соответствующих наборов фенотипических признаков исследуемых штаммов. Следует учитывать, что указанные тесты оперируют, как правило, филогенетическими маркерами из базовой составляющей пангенома и отражают лишь часть эволюционной истории организмов, ограниченную во времени в той или иной степени без учета горизонтального переноса генов. Последний может играть определяющую роль в приобретении прокариотами разнообразных признаков, обеспечивающих их существование в конкретных экологических нишах и оказывающих решающее влияние на их видовую идентификацию.

Прокариоты, геносистематика, ризосферная микрофлора, таксономические исследования, полногеномное секвенирование ДНК, геномная таксономия микробов, полифазный подход.

1. Бурыгин Г.Л., Попова И.А., Каргаполова К.Ю., Ткаченко О.В., Матора Л.Ю., Щеголев С.Ю. Бактериальный изолят из ризосферы картофеля (Solanum tuberosum L.), идентифицированный как Ochrobactrum lupini IPA7.2. Сельхоз. биол. 2017. Т. 52, №1. С. 105-115.  doi:10.15389/agrobiology.2017.1.105rus 
2. Кунин Е.В. Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции. М.: ЗАО Изд-во Центрполиграф, 2014. 527 с. @@ Koonin E.V. The logic of chance: the nature and origin of biological evolution. New Jersey: Pearson Education, Inc., 2012. 516 p.
3. Щеголев С.Ю. О систематике прокариот: актуальные проблемы и пути выхода из кризиса. Вестник физико-химической биологии и биотехнологии. 2018. Т. 14, № 1. С. 5-14. @@ Shchyogolev S.Yu. On prokaryote systematics: topical problems and ways out of the crisis. Yu.A. Ovchinnikov bulletin of biotechnology and physical and chemical biology. 2018. V. 14, No. 1. P. 5-14. (In Russian).
4. Maroniche G.A., García J.E, Salcedo F., Creus C.M. Molecular identification of Azospirillum spp.: Limitations of 16S rRNA and qualities of rpoD as genetic markers. Microbiol. Res. 2017. V. 195. P. 1-10. doi:10.1016/j.micres.2016.11.009
5. Maslunka C., Gürtler V., Seviour R.J. The impact of horizontal gene transfer on targeting the internal transcribed spacer region (ITS) to identify Acinetobacter junii strains. J. Appl. Microbiol. 2015. V. 118. P. 1435-1443. doi:10.1111/jam.12800
6. Oren A., Garrity G.M. Then and now: a systematic review of the systematics of prokaryotes in the last 80 years. Antonie van Leeuwenhoek. 2014. V. 106. Р. 43-56. doi:10.1007/s10482-013-0084-1
7. Thompson C.C., Chimetto L., Edwards R.A., Swings J., Stackebrandt E., Thompson F.L. Microbial genomic taxonomy. BMC Genomics. 2013. V. 14, No. 913. P. 1-8. doi:10.1186/1471-2164-14-913
8. Trujillo M.E., Willems A., Abril A., Planchuelo A.-M., Rivas R., Ludeña D., Mateos P.F., Martínez-Molina E., Velázquez E. Nodulation of Lupinus albus by strains of Ochrobactrum lupini sp. nov. Appl. Environ. Microb. 2005. V. 71, No. 3. P. 1318-1327. doi:10.1128/AEM.71.3.1318-1327.2005
9. Wiedenbeck J., Cohan F.M. Origins of bacterial diversity through horizontal genetic transfer and adaptation to new ecological niches. FEMS Microbiol. Rev. 2011. V. 35. P. 957-976. doi:10.1111/j.1574-6976.2011.00292.x
10. Wisniewski-Dye F., Borziak K., Khalsa-Moyers G., Alexandre G., Sukharnikov L.O., Wuichet K., Hurst G.B., McDonald W. H., Robertson J.S., Barbe V., Calteau A., Rouy Z., Mangenot S., Prigent-Combaret C., Normand P., Boyer M., Siguier P., Dessaux Y., Elmerich C., Con-demine G., Krishnen G., Kennedy I., Paterson A.H., Gonzalez V., Mavingui P., Zhulin I.B. Azospirillum genomes reveal transition of bacteria from aquatic to terrestrial environments. PLoS Genetics. 2011. V. 7. No. 12 e1002430. P. 1-13. doi:10.1371/journal.pgen.1002430