Comparative genomic analysis of two novel plasmids from Acidithiobacillus ferrivorans strain PQ33 / Análisis genómico comparativo de dos nuevos plásmidos de la cepa PQ33 de Acidithiobacillus ferrivorans

ABSTRACT

Abstract Acidithiobacillus ferrivorans is a psychrotolerant acidophile capable of growing and oxidizing ferrous and sulphide substrates at low temperatures. To date, six genomes of this organism have been characterized; however, evidence of a plasmid in this species has been reported only once, whereby there is no conclusive role of the plasmids in the species. Herein, two novel plasmids of A. ferrivorans PQ33 were molecularly characterized and compared at a genomic scale. The genomes of two plasmids (12 kbp and 10 kbp) from A. ferrivorans PQ33 (NZ_LVZL01000000) were sequenced and annotated. The plasmids, named pAfPQ33-1 (NZ_CP021414.1) and pAfPQ33-2 (NZ_CP021415.1), presented 9 CDS and 13 CDS, respectively. In silico analysis showed proteins involved in conjugation (TraD, MobA, Eep and XerD), toxin-antitoxin systems (HicA and HicB), replication (RepA and DNA binding protein), transcription regulation (CopG), chaperone DnaJ, and a virulence gene (vapD). Furthermore, the plasmids contain sequences similar to phosphate-selective porins O and P and a diguanylate cyclase-phosphodiesterase protein. The presence of these genes suggests the possibility of horizontal transfer, a regulatory system of plasmid maintenance, and adhesion to substrates for A. ferrivorans species and PQ33. This is the first report of plasmids in this strain.

RESUMEN

Resumen Acidithiobacillus ferrivorans es un acidófilo psicrotolerante capaz de hacer crecer y oxidar sustratos ferrosos y sulfurosos a bajas temperaturas. Hasta la fecha se han caracterizado seis genomas de este organismo; sin embargo, la evidencia de un plásmido en esta especie ha sido informado solo una vez, por lo que no hay un rol concluyente de los plásmidos en la especie. Aquí, dos plásmidos novedosos de A. ferrivorans PQ33 se caracterizaron molecularmente y se compararon a escala genómica. Se secuenciaron y anotaron los genomas de dos plásmidos (12 kpb y 10 kpb) de A. ferrivorans PQ33 (NZ_LVZL01000000). Los plásmidos, denominados pAfPQ33-1 (NZ_CP021414.1) y pAfPQ33-2 (NZ_CP021415.1), presentaron 9 CDS y 13 CDS, respectivamente. El análisis in silico mostró proteínas involucradas en la conjugación (TraD, MobA, Eep y XerD), sistemas de toxina-antitoxina (HicA y HicB), replicación (RepA y proteína de unión al ADN), regulación de la transcripción (CopG), chaperona DnaJ y un gen de virulencia (vapD). Además, los plásmidos contienen secuencias similares a las porinas selectivas de fosfato O y P y una proteína diguanilato ciclasa-fosfodiesterasa. La presencia de estos genes sugiere la posibilidad de transferencia horizontal, un sistema regulador de mantenimiento de plásmidos y adhesión a sustratos para especies de A. ferrivorans y PQ33. Este es el primer informe de plásmidos en esta cepa.