بررسي بيوانفورماتيكي پروتئين هاي همولوگ PvdQ در باكتريهاي محرك رشد

In Silico Analysis of pvdQ homologous genes in plant growth promoting bacteria

اغلب باكتريهاي گرم منفي بيماريزاي گياهي مولكولهاي علامت دهنده ي حس حدنصاب قابل انتشار با نام اسيل هموسرين لاكتون (AHL) توليد مي كنند كه بيان ژنهاي بيماريزا را كنترل مي كنند. در مقابل برخي ميكروارگانيسم هاي رقابت كننده مي توانند AHL ها را تجزيه و يا غيرفعال كنند تجزيه آنزيمي AHL يكي از شناخته شده ترين مكانيسم هاي خاموش كننده حدنصاب است. دو آنزيم اصلي تجزيه كننده AHL، AHL لاكتوناز (AiiA) و AHL آسيلاز (PvdQ) هستند. AHL آسيلاز پيوند آميدي AHL ها را مي شكند. تا بحال گزارشي در مورد شناسائي پروتئين هاي همولوگ PvdQ در باكتريهاي محرك رشد (PGPB) وجود ندارد. بنابراين در اين مطالعه توالي آمينواسيدي PvdQ (AJP52504.1) از باكتري Pseudomonas fluorescens به عنوان توالي جستجو مورد استفاده قرار گرفت و بررسي BLASTp بر عليه 83 جنس باكتريايي شناخته شده، بعنوان افزايش دهنده هاي رشد گياهان، انجام شد. در اين مطالعه نتايج با امتياز بالاتر از 80، هم پوشاني بالاي 50 و E-value كمتر از 104 معني دار در نظر گزفته شد. از آنجائيكه نام جنس ها برگرفته از مطالعات قبلي شناسائي PGPB بر اساس توالي RNA 16S تا حد جنس بود، منبع جداسازي نتايج مثبت با استفاده از پايگاه داده اي BioSample مورد بررسي قرار گرفت.گونه هاي جدا سازي شده از خاك اطراف ريشه گياهان بعنوان نتيجه مثبت در نظر گرفته شدند. نتايج نشان داد كه 17 جنس داراي اين آنزيم هستند و 7 جنس نيز داراي پروتئين هاي فرضي مشابه هستند. بنابراين با بررسي هاي بيشتر امكان استفاده از آنها بعنوان عوامل كنترل زيستي وجود دارد.

Most Gram-negative phytopathogens produce diffusible quorum sensing (QS) signaling molecules, known as Acyl homoserine lactones (AHLs), to control virulence genes expression. In contrast, some competitor microorganisms could inactive/degrade AHLs. The enzymatic AHL degradation is one of the most known mechanisms of quorum quenching (QQ). Two major AHL degrading enzymes are AHL-lactonase (AiiA) and AHL-acylases (PvdQ). AHL acylases break the amide linkage of AHLs. So far; no reports are available on PvdQ homologous protein identification from plant growth promoting bacteria (PGPB). So In this study, the amino acid sequences of the Pseudomonas fluorescens PvdQ (AJP52504.1) was used as query sequences and a BLASTp search was conducted against 83 bacterial genera, known as plant growth promoters. Results with score 80 coverage 50% and E-value 10-4 were considered as significant for this study. Since the names of genera was retrieved from previous studies of 16S ribosomal RNA sequence-based identification of PGPB to the genus level, the isolation source of positive results were checked using BioSample database. Plant associated species of soil were considered as a positive result. Overall 17 genera had known AHL-acylases and 7 genera possessed hypothetical proteins. So there is a possibility of using them as biocontrol agents in agriculture with further investigation.