The Prevalence in Streptomycete Genomes of Sequences Similar to the Methylenomycin Biosynthetic Cluster
In streptomycetes, the clusters of genes that determine biosynthesis in the vast majority of antibiotics are usually located on chromosomes, but some of them are located on large plasmids. Some of them are silent and do not express. The development of a number of modern scientific technologies of mo...
Gespeichert in:
| Datum: | 2026 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine
2026
|
| Online Zugang: | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/354 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Microbiological Journal |
Institution
Microbiological Journal| _version_ | 1866573081915424768 |
|---|---|
| author | Polishchuk, L.V. Поліщук, Л.В. |
| author_facet | Polishchuk, L.V. Поліщук, Л.В. |
| author_sort | Polishchuk, L.V. |
| baseUrl_str | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-05-29T15:03:14Z |
| description | In streptomycetes, the clusters of genes that determine biosynthesis in the vast majority of antibiotics are usually located on chromosomes, but some of them are located on large plasmids. Some of them are silent and do not express. The development of a number of modern scientific technologies of molecular biology and bioinformatics makes it possible to identify silent clusters in the genomes of streptomycetes. The aim of the work was to identify streptomycetes, the genomes of which contained sequences similar to the cluster of genes of S. coelicolor A3(2), which determine the synthesis of methylenomycin antibiotic (mmy/mmf-cluster). Methods. The objects of the study were nucleotide sequences of chromosomes and plasmids of streptomycetes, which were deposited on publicly available Internet databases on the National Center for Biotechnology Information. The analysis of primary DNA structures was performed using Basic Local Alignment Search Tool. The sequence of mmy/mmf-cluster (SCP1 plasmid of S. coelicolor A3 (2)) was used as a request in a computerized analysis of nucleotide sequences. Results. Sequences similar to the mmy/mmf-cluster and its individual genes were found in plenty of streptomycete genomes belonging to different species. However, the complete sequences of probable clusters were found only in a few streptomycete genomes. Of these, two sequences are localized on plasmids (NZ_CP109276.1, NZ_CP109103.1). Based on the similarity of the 16S rRNA gene sequences of the Streptomyces strains of interest and the corresponding gene of S. coelicolor A3(2), the genetic relatedness of most of the analyzed Streptomyces strains to S. coelicolor A3(2) was determined. Methylenomycin resistance genes (mmr and mmyJ) have been found in the genomes of many streptomycetes that did not contain mmy/mmf-clusters, including two plasmids. Conclusions. The probable mmy/mmf clusters are present in genomes of streptomycetes with different genetic affinity of S. coelicolor A3 (2). Of these, strains Streptomyces sp. NPDC052727, Streptomyces sp. NPDC052721, Streptomyces sp. NRRL S-31 are not genetically related to S. coelicolor A3(2). Two plasmids (NZ_CP109276.1, NZ_CP109103.1) have been identified, in which mmy/mmf-clusters are present. |
| first_indexed | 2026-05-29T01:00:08Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-354 |
| institution | Microbiological Journal |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-05-30T01:00:07Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-3542026-05-29T15:03:14Z The Prevalence in Streptomycete Genomes of Sequences Similar to the Methylenomycin Biosynthetic Cluster Поширеність у геномах стрептоміцетів послідовностей, подібних кластеру біосинтезу метиленоміцину Polishchuk, L.V. Поліщук, Л.В. Streptomyces, genome, plasmid, mmy/mmf-clusters, nucleotide sequence, indicator of DNA identity, genetically affinity. Streptomyces, геном плазміда mmy/mmf-кластери нуклеотидна послідовність показники ідентичності ДНК генетична спорідненість In streptomycetes, the clusters of genes that determine biosynthesis in the vast majority of antibiotics are usually located on chromosomes, but some of them are located on large plasmids. Some of them are silent and do not express. The development of a number of modern scientific technologies of molecular biology and bioinformatics makes it possible to identify silent clusters in the genomes of streptomycetes. The aim of the work was to identify streptomycetes, the genomes of which contained sequences similar to the cluster of genes of S. coelicolor A3(2), which determine the synthesis of methylenomycin antibiotic (mmy/mmf-cluster). Methods. The objects of the study were nucleotide sequences of chromosomes and plasmids of streptomycetes, which were deposited on publicly available Internet databases on the National Center for Biotechnology Information. The analysis of primary DNA structures was performed using Basic Local Alignment Search Tool. The sequence of mmy/mmf-cluster (SCP1 plasmid of S. coelicolor A3 (2)) was used as a request in a computerized analysis of nucleotide sequences. Results. Sequences similar to the mmy/mmf-cluster and its individual genes were found in plenty of streptomycete genomes belonging to different species. However, the complete sequences of probable clusters were found only in a few streptomycete genomes. Of these, two sequences are localized on plasmids (NZ_CP109276.1, NZ_CP109103.1). Based on the similarity of the 16S rRNA gene sequences of the Streptomyces strains of interest and the corresponding gene of S. coelicolor A3(2), the genetic relatedness of most of the analyzed Streptomyces strains to S. coelicolor A3(2) was determined. Methylenomycin resistance genes (mmr and mmyJ) have been found in the genomes of many streptomycetes that did not contain mmy/mmf-clusters, including two plasmids. Conclusions. The probable mmy/mmf clusters are present in genomes of streptomycetes with different genetic affinity of S. coelicolor A3 (2). Of these, strains Streptomyces sp. NPDC052727, Streptomyces sp. NPDC052721, Streptomyces sp. NRRL S-31 are not genetically related to S. coelicolor A3(2). Two plasmids (NZ_CP109276.1, NZ_CP109103.1) have been identified, in which mmy/mmf-clusters are present. У стрептоміцетів кластери генів, що детермінують біосинтез у переважній більшості антибіотиків, зазвичай розташовані на хромосомах, однак незначна кількість таких кластерів розташована на великих плазмідах. Деякі з них є мовчазними і не експресуються. Розвиток низки сучасних наукових технологій молекулярної біології та біоінформатики дає змогу виявити мовчазні кластери в геномах стрептоміцетів. Метою роботи було виявити стрептоміцети, в геномах яких містяться послідовності, подібні до кластера генів S. coelicolor A3 (2), що визначають синтез антибіотика метиленоміцину (mmy/mmf-кластер). Методи. Об'єктами дослідження були нуклеотидні послідовності хромосом та плазмід стрептоміцетів, які депоновано в загальнодоступні Інтернет бази даних на сервері The National Center for Biotechnology Information. Аналіз первинних структур ДНК проводили за допомогою програм Basic Local Alignment Search Tool на тому ж сервері. Первинна структура mmy/mmf-кластеру (плазміда SCP1 S. coelicolor A3 (2)) використовувалася як запит у комп’ютеризованому аналізі нуклеотидних послідовностей. Результати. Послідовності, подібні до mmy/mmf-кластера та його окремих генів, знайдено в геномах декількох стрептоміцетів, що належать до різних видів. Однак наявність повних послідовностей ймовірних кластерів виявлено лише у незначної кількості геномів стрептоміцетів. З них дві послідовності локалізовані на плазмідах (NZ_CP109276.1, NZ_CP109103.1). На підставі подібності послідовностей генів 16S рРНК відібраних штамів Streptomyces і відповідного гена S. coelicolor A3(2), було визначено генетичну спорідненість більшості проаналізованих штамів стрептоміцетів із S. coelicolor A3(2). Гени стійкості до метиленоміцину (mmr та mmyJ) виявлено в геномах багатьох стрептоміцетів, які не містили mmy/mmf-кластерів, включаючи і дві плазміди. Висновки. Вірогідні mmy/mmf-кластери присутні в геномах стрептоміцетів з різною генетичною спорідненістю штаму S. coelicolor A3(2). З них штами Streptomyces sp. NPDC052727, Streptomyces sp. NPDC052721 та Streptomyces sp. NRRL S-31 не є генетично спорідненими з S. coelicolor A3(2). Виявлено дві плазміди (NZ_CP109276.1 і NZ_CP109103.1), в послідовностях яких присутні mmy/mmf-кластери. PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2026-05-28 Article Article application/pdf https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/354 10.15407/ Mikrobiolohichnyi Zhurnal; Vol. 88 No. 1 (2026): Mikrobiolohichnyi Zhurnal; 52-61 Мікробіологічний журнал; Том 88 № 1 (2026): Мікробіологічний журнал; 52-61 2616-9258 1028-0987 10.15407/ en https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/354/162 Copyright (c) 2026 Mikrobiolohichnyi Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | Polishchuk, L.V. Поліщук, Л.В. The Prevalence in Streptomycete Genomes of Sequences Similar to the Methylenomycin Biosynthetic Cluster |
| title | The Prevalence in Streptomycete Genomes of Sequences Similar to the Methylenomycin Biosynthetic Cluster |
| title_alt | Поширеність у геномах стрептоміцетів послідовностей, подібних кластеру біосинтезу метиленоміцину |
| title_full | The Prevalence in Streptomycete Genomes of Sequences Similar to the Methylenomycin Biosynthetic Cluster |
| title_fullStr | The Prevalence in Streptomycete Genomes of Sequences Similar to the Methylenomycin Biosynthetic Cluster |
| title_full_unstemmed | The Prevalence in Streptomycete Genomes of Sequences Similar to the Methylenomycin Biosynthetic Cluster |
| title_short | The Prevalence in Streptomycete Genomes of Sequences Similar to the Methylenomycin Biosynthetic Cluster |
| title_sort | prevalence in streptomycete genomes of sequences similar to the methylenomycin biosynthetic cluster |
| topic_facet | Streptomyces genome plasmid, mmy/mmf-clusters nucleotide sequence indicator of DNA identity, genetically affinity. Streptomyces геном плазміда mmy/mmf-кластери нуклеотидна послідовність показники ідентичності ДНК генетична спорідненість |
| url | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/354 |
| work_keys_str_mv | AT polishchuklv theprevalenceinstreptomycetegenomesofsequencessimilartothemethylenomycinbiosyntheticcluster AT políŝuklv theprevalenceinstreptomycetegenomesofsequencessimilartothemethylenomycinbiosyntheticcluster AT polishchuklv poširenístʹugenomahstreptomícetívposlídovnostejpodíbnihklasterubíosintezumetilenomícinu AT políŝuklv poširenístʹugenomahstreptomícetívposlídovnostejpodíbnihklasterubíosintezumetilenomícinu AT polishchuklv prevalenceinstreptomycetegenomesofsequencessimilartothemethylenomycinbiosyntheticcluster AT políŝuklv prevalenceinstreptomycetegenomesofsequencessimilartothemethylenomycinbiosyntheticcluster |