ブルセラ属の染色体数とゲノム再編成の違い

ゲノム構造を研究し、Brucella suisの4つのバイオバーのSPEI、PACI、I-CEUI制限マップを構築しました。B. Suis Biovar 1には、2.1 MBと1.15 MBの2つの染色体があり、B. Melitensis、B。Abortus、B。OvisおよびB. Neotomaeの2つの染色体と同様のものです。B. suis Biovars 2および4のゲノムでも2つの染色体が観察されましたが、サイズは1.85 MBと1.35 MBのサイズがありますが、B。SuisBiovar 3ではサイズが3.1 MBの1つの染色体のみが見つかりました。染色体のサイズと数の違いは、3つのRRN遺伝子を含む染色体領域での再配置によって説明できます。これらの遺伝子の位置と方向は、これらの再配置がRRN遺伝子座での相同組換えによるものであることを確認しました。この観察により、2つの染色体を含む株が単一の染色体を持つ仮想祖先から出現できるブルセラ属の進化のスキームを提案することができます。ブルセラは確かに単一特異的であり、同じ細菌種の株で染色体数の違いが観察されたのはこれが初めてです。

We have studied the genomic structure and constructed the SpeI, PacI and I-CeuI restriction maps of the four biovars of the pathogenic bacterium Brucella suis. B. suis biovar 1 has two chromosomes of 2.1 Mb and 1.15 Mb, similar to those of the other Brucella species: B. melitensis, B. abortus, B. ovis and B. neotomae. Two chromosomes were also observed in the genome of B. suis biovars 2 and 4, but with sizes of 1.85 Mb and 1.35 Mb, whereas only one chromosome with a size of 3.1 Mb was found in B. suis biovar 3. We show that the differences in chromosome size and number can be explained by rearrangements at chromosomal regions containing the three rrn genes. The location and orientation of these genes confirmed that these rearrangements are due to homologous recombination at the rrn loci. This observation allows us to propose a scheme for the evolution of the genus Brucella in which the two chromosome-containing strains can emerge from an hypothetical ancestor with a single chromosome, which is probably similar to that of B. suis biovar 3. As the genus Brucella is certainly monospecific, this is the first time that differences in chromosome number have been observed in strains of the same bacterial species.