Montagem genômica da bactéria endofítica diazotrófica Herbaspirillum rubrisubalbicans M1

Abstract

Resumo: Herbaspirillum rubrisubalbicans M1 é uma bactéria endofítica diazotrófica que causa a doença da estria mosqueada em algumas variedades suscetíveis de cana-deaçúcar. Nesse estudo, um total de 560.138 reads provenientes do GS-FLX 454 pyrosequencer (cobertura de 39x) e 22.985 reads Sanger (cobertura de 3,8x) foram obtidos e usados para montagem do genoma de Herbaspirillum rubrisubalbicans. A montagem de novo com os reads GS-FLX 454 produziu nove scaffolds, contendo 70 gaps, e 393 contigs que ficaram fora da montagem. Os scaffolds foram ordenados usando o genoma de Herbaspirillum seropedicae SmR1 como referência e o programa MUMmer 3.0. Sete scaffolds foram mapeados, um dos quais corresponde ao operon rRNA, e que está presente em número de três cópias no genoma de H. rubrisubalbicans, e um outro representa um cluster de genes de transporte de am noácidos que aparece duas vezes nesse genoma. Para o fechamento de gaps, os reads Sanger, scaffolds não mapeados, e contigs fora da montagem foram submetidos em conjunto ao visualizador de montagens Consed. Foram encontrados três tipos diferentes de integrase/transposase, as quais são responsáveis por 31 repetições no genoma de H. rubrisubalbicans, além de quarto genes relacionados à proteína VGR. Essas 35 regiões repetitivas foram resolvidas usando informação de reads pareados. O número de contigs foi reduzido para cinco, com tamanho médio de ~1,12Mb, montados num único scaffold of ~5,6 Mb com conteúdo G+C de 60,5%.

Abstract: Herbaspirillum rubrisubalbicans M1 is an endophytic diazotrophic bacterium able to cause mottled stripe disease in some susceptible varieties of sugarcane. In this study a total of 560,138 reads from the GS-FLX 454 pyrosequencer (coverage of 39x) and 22,985 Sanger reads (coverage of 3.8x) were obtained and used to assemble the Herbaspirillum rubrisubalbicans genome. De novo assembly of GS-FLX 454 reads produced 9 scaffolds containing 70 gaps and 393 unassembled contigs. The scaffolds were ordered by using the Herbaspirillum seropedicae SmR1 genome sequence as a reference and the program MUMmer 3.0. Seven scaffolds were mapped, one of these was the 16S rRNA operon, which is present in three copies in the genome of H. rubrisubalbicans. Another contig included an aminoacid transport gene cluster occuring twice in the genome. For the gap closure, the Sanger reads, unmapped scaffolds and unassembled contigs were used together with the assembly viewer program Consed. We found three different types of integrase/transposase which together make up 31 repetitions in the genome of H. rubrisubalbicans, and four genes for VGR-related protein. These 35 repetitive regions were resolved using information from paired-end reads. The number of contigs was reduced to five, with an average size of ~1.12Mb assembled in a single scaffold of 5.6 Mb with a G+C content of 60.5%.