慢生根瘤菌塑料降解基因CYP450羟化酶的进化分析

陆镇樟; 马佳月; 李娟娟; 迟雪; 马香; 唐燕琼; 李宏

doi:10.15886/j.cnki.rdswxb.20240175

热带生物学报 ›› 2025, Vol. 16 ›› Issue (05) : 654 -662. DOI: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240175

慢生根瘤菌塑料降解基因CYP450羟化酶的进化分析

陆镇樟, 马佳月, 李娟娟, 迟雪, 马香, 唐燕琼, 李宏

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摘要

为了探讨慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）及其塑料降解相关基因CYP450羟化酶基因的进化历程，揭示该菌属获得塑料降解潜力的机制，本研究收集了28株完全组装的慢生根瘤菌基因组，通过比较基因组学和系统发育分析，研究了该菌属及其CYP450基因的进化和流动情况。结果表明，与核心基因组相比，慢生根瘤菌属的特有基因和附属基因在膜运输、异源生物降解、代谢、脂质代谢和信号转导等与塑料降解相关的功能上有所增加。慢生根瘤菌属具备开放的泛基因组结构，进化过程中倾向于通过获取外源基因适应新的环境并发展出新功能。通过分析细菌和古菌中CYP450羟化酶基因的流动，发现慢生根瘤菌属可能通过水平基因转移从放线菌门获得了CYP450羟化酶基因，从而具备了塑料降解的潜力。