Genomsequenz des probiotischen Enterococcus faecalis Symbioflor 1 (DSM 16431) und vergleichende Genomanalyse mit den Stämmen E. faecalis V583, E. faecalis OG1RF und E. faecalis 62
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Zusammenfassung
Enterococcus faecalis Symbioflor 1 (DSM 16431) ist ein Bakterienstamm, welcher Hauptbestandteil eines probiotischen Medikamentes mit dem Namen Symbioflor 1 ist. Enterokokken gelten als fakultativ pathogene Gattung. Um die Bedrohung durch mögliche Pathogenitätsfaktoren auszuschließen und um den Stamm - als Inhaltsstoff eines Medikamentes - genauer zu definieren, wurde deshalb die Entscheidung getroffen, das Genom des E. faecalis Symbioflor 1 zu sequenzieren. Zunächst wurde eine Plasmid-Shotgun-Bibliothek des Stamms sequenziert und assembliert. Hieraus resultierte ein Assembly mit 702 Contigs (Domann et al. 2007). Um die Aussagekraft bezüglich der Pathogenitätsfaktoren zu erhöhen und um den Stamm genauer zu untersuchen, sollte der Stamm möglichst komplett sequenziert werden und die Lücken zwischen den Contigs geschlossen werden. Aufgrund der hohen Anzahl der Contigs wurde daher zunächst von der Firma Roche eine 454-Sequenzierung der chromosomalen DNA des Stammes durchgeführt. Mit dem Newbler-Assembler wurden 206.726 dieser 454-Reads zusammen mit 13.131 der Sanger-Reads der Plasmid-Bibliothek zu 69 Contigs > 500 bp assembliert. Von diesen konnten 45 am Referenzstamm E. faecalis V583 ausgerichtet werden. Die Lücken zwischen diesen Contigs wurden sukzessive mittels PCRs geschlossen. Für große Lücken wurde zusätzlich eine Fosmid-Shotgun-Bibliothek der chromosomalen DNA des E. faecalis Symbioflor 1 mit 1.440 Klonen erzeugt, deren Inserts ansequenziert werden konnten um die Ausrichtung von Contigs zueinander festzustellen. Das Resultat ergab ein zirkuläres Genom von 2.790.147 bp mit zwei zu diesem Zeitpunkt noch offenen Lücken. Die Annotation des Genomes erfolgte halbautomatisch mit GenDB, wobei wiederum das Genom von E. faecalis V583 als Referenz diente. Insgesamt besitzt der Stamm 2.714 codierende Sequenzen (CDS), welche im Schnitt 302 Aminosäuren codieren. Es sind 12 rRNA-Gene vorhanden, die sich auf 4 Loci verteilen, und 63 tRNA-Gene. Der MLST-Typ des Stammes ist 248. Über phylogenetische Analysen konnte eine relativ nahe Verwandtschaft zu den Stämmen E. faecalis V583, E. faecalis OG1RF und E. faecalis 62 gezeigt werden. Es konnten 189 für E. faecalis Symbioflor 1 spezifische Gene gefunden werden. Die Analyse bestätigte die weitgehende Abwesenheit von putativen Pathogenitätsfaktoren. Der Stamm kann daher als unbedenklich angenommen werden und wurde in Folge dessen von Risikogruppe 2 auf 1 herabgestuft. Die nahezu komplette Genomsequenz bietet zukünftig die Möglichkeit, den Keim anhand spezifischer Sequenzen molekularbiologisch nachzuweisen sowie Transkriptions-Analysen durchzuführen und gezielt Mutanten zu erstellen, um die Wirkung von unbekannten Proteinen zu überprüfen, insbesondere im Hinblick darauf, möglicherweise probiotisch wirksame Faktoren zu entdecken. Des Weiteren kann er als Referenz für zukünftig sequenzierte Enterokokken-Stämme dienen.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler