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metadata.teses.dc.title: Serratia genomics: assembly, annotation and comparative analyses
metadata.teses.dc.title.alternative: Gênomica de Serratia: montagem, anotação e análises comparativas
metadata.teses.dc.creator: Ferreira, Larissa Carvalho
metadata.teses.dc.creator.Lattes: http://lattes.cnpq.br/4270809816640630
metadata.teses.dc.contributor.advisor1: Souza, Jorge Teodoro de
metadata.teses.dc.contributor.referee1: Souza, Jorge Teodoro de
metadata.teses.dc.contributor.referee2: Roberts, Daniel P.
metadata.teses.dc.contributor.referee3: Maul, Jude E.
metadata.teses.dc.contributor.referee4: Pylro, Victor Satler
metadata.teses.dc.subject: Plantas - Doenças
Controle biológico
Serratia marcescens
Sequenciamento completo do genoma
Comparação in silico
Metabólitos secundários
Sistemas de secreção
Arranjos de CRISPR
Quitinases
Plant diseases
Biological control
Whole Genome Sequencing (WGS)
In silico comparisons
Secondary metabolites
Secretion systems
Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR)
Chitinases
metadata.teses.dc.date.issued: 3-Sep-2018
metadata.teses.dc.description.sponsorship: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ)
metadata.teses.dc.identifier.citation: FERREIRA, L. C. Serratia genomics: assembly, annotation and comparative analyses. 2018. 80 p. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Fitopatologia)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2018.
metadata.teses.dc.description.resumo: Serratia é um gênero de bactérias gram-negativas, bem difundido na natureza, importante em cenários agrícolas, médicos e industriais. Isolados desse taxonapresentam funções biológicas muito diversas, como por exemplo associados a plantas (endofíticos, promotores de crescimento, rhizobacterias, fitopatógenos), associados a insetos (endosimbiontes, entomopatogênicos), associados à fungos (simbiontes) e patógenos humanos. Esses diferentes estilos de vida são determinados pela informação genética que cada isolado carrega. As tecnologias de sequenciamento de DNA atuais proporcionam dados para investigar essa variação através de estudos genômicos. Assim, o objetivo desse trabalho foi estudar o gênero Serratia usando análises genômicas. O agente de controle biológico Serratia marcescens isolado N4-5 foi sequenciado, suas sequencias de nucleotídeos foram reunidas e o genoma completo foi obtido, e por sua vez, anotado. O genoma da N4-5 compreende um único cromossomo com 5,074,473bp com 59% de conteúdo GC e um plasmídio com 11,089bp. Ambas sequencias foram depositadas no banco de dados GenBank sob os números de acesso CP031315 andCP031316. A partir desse novo genoma sequenciado, foram feitas comparações in silico de todos os outros genomas completos de Serratia disponíveis no GenBank. Primeiramente, uma revisão taxonômica do gênero Serratia foi realizada baseada em multicritérios, sendo eles dDDH, ANI, identidade de 16S, árvores filogenéticas de sete genes housekeeping individuais e concatenados (MLSA), bem como, árvore filogenômica com genomas completos. Essas análises revelaram dois erros de identificação, confirmou a posição taxonômica da maioria dos isolados e revelou que muitos dos genomas de Serratia que estão publicamente depositadas no GenBank estão nomeadas incorretamente. Esses organismos foram corretamente renomeados e os dois genomas identificados erroneamente como Serratia foram excluídos das análises. A partir desse grupo de genomas corrigidos, foram construídos pan- e core-genomaatualizados. A análise revelou um pan-genoma aberto e 546 genes conservados. Descrições da organização genética e presença de sistemas de secreção, cluster de genes biossintéticos de metabólitos secundários, genes da quitinase e arranjos CRISPR em Serratia spp. revelaram a falta de correlação entre similaridade de genomas e esses atributos. Análises dessas características genômicas evidenciaram que elas não estão relacionadas com os fenótipos/estilos de vida exibidos pelos isolados deSerratia spp.Além das novas informações fornecidas sobre a cepa benéfica para plantas,S. marcescens N4-5, ao todo, esses resultados fornecem uma melhor compreensão de Serratia ao nível do gênero.
metadata.teses.dc.description.abstract: Serratia is a genus of gram-negative bacteria, widespread in nature, important in agricultural, medical and industrial scenarios. Isolates from this taxon exhibits very diverse biological functions such as plant-associated(endophytes, plant growth-promoters, rhizobacteria, phytopathogens), insect-associated(endosymbionts, entomopathogens), fungus-associated (symbionts) and human pathogens.These different lifestylesare determined by the genetic information that each strain carries.The current DNA sequencing technologies provide us data to investigate this variation throughgenomic studies. Therefore, the aim of this work was to study the Serratiagenus using genomic approaches. The biological control agent Serratia marcescens strain N4-5 wassequenced, the nucleotide sequences were assembled into the whole genome andannotated. The N4-5 genome comprises a singular chromosomeof5,074,473bp, with 59.7% GC contentand a naturallyoccurringplasmid. Both sequences were deposited in GenBank database under the accession numbers CP031315 and CP031316. From this newly sequenced genome, in silico comparisons of all other Serratia complete genomes available in GenBankwere performed. Firstly, a taxonomical review of the Serratia genus was conducted based on multi-criteria, namely dDDH, ANI, 16S identity, phylogenetic trees of seven housekeeping genes individually and concatenated (MLSA), as well as phylogenomic tree with whole genomes. Theseanalysisuncovered two misidentifications, supported a recent proposal of a novel Serratia species, confirmed the taxonomic placement of most strains and revealed that many Serratia genomes that are publicly deposited in GenBank are classified incorrectly. These organisms were correctly renamed and the two genomes erroneously identified as Serratia were excluded from the analyses. From these ascertained genomes, an updated pan-, core- and accessory-genomes were constructed. Analysis revealed an open pan-genome and 546 core genes. Descriptions of Serratia spp. genetic organization and presence of secretion systems, secondary metabolites biosynthetic gene clusters, chitinase genes and CRISPR arrays revealed no correlation between genome relatedness and these traits. Analysis of these genomic features evidenced that they are not related with the phenotypes/lifestyles exhibited by Serratia spp. strains. Beyond the new information provided on the plant-beneficial strain S. marcescens N4-5, altogether these results provide better understanding of Serratia at the genus level.
metadata.teses.dc.identifier.uri: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/30357
metadata.teses.dc.publisher: Universidade Federal de Lavras
metadata.teses.dc.language: eng
Appears in Collections:DFP - Agronomia/Fitopatologia - Mestrado (Dissertações)

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