Микробиология, 2021, T. 90, № 4, стр. 492-499

Молекулярно-генетический полиморфизм дрожжей Kluyveromyces dobzhanskii

Е. С. Наумова a*, Ч.-Ф. Ли b, Г. И. Наумов a

a Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”
117519 Москва, Россия

b Department of Applied Science, National Tsing Hua University of Education
30014 Hsinchu, Taiwan

* E-mail: lena_naumova@yahoo.com

Поступила в редакцию 03.03.2021
После доработки 10.03.2021
Принята к публикации 11.03.2021

Аннотация

На материале штаммов различного экологического и географического происхождения изучен внутривидовой полиморфизм диких дрожжей Kluyveromyces dobzhanskii – ближайших родственников культурных молочных дрожжей K. lactis и K. marxianus. С помощью микросателлитного типирования, филогенетического анализа нуклеотидных последовательностей внутренних транскрибируемых спейсеров ITS1/ITS2 и митохондриального гена COX2 установлено, что вид K. dobzhanskii имеет сложный состав и представлен, по крайней мере, тремя географическими популяциями: североамериканской (включая типовую культуру CBS 2104), европейской и дальневосточной. Штаммы различного географического происхождения характеризуются уникальными нуклеотидными заменами в ITS1/ITS2-участке и митохондриальном гене COX2. У европейских штаммов обнаружена корреляция (GTG)5-профилей с источником выделения. Штаммы, изолированные в Испании из насекомых, имеют уникальные паттерны.

Ключевые слова: дрожжи Kluyveromyces dobzhanskii, микросателлитный маркер (GTG)5, филогенетический анализ, внутренние транскрибируемые спейсеры ITS1 и ITS2, митохондриальный ген COX2

DOI: 10.31857/S0026365621040121

Список литературы

  1. Наумова Е.С., Сухотина Н.Н., Наумов Г.И. Молекулярные маркеры, дифференцирующие молочные дрожжи Kluyveromyces lactis var. lactis от их ближайших диких родственников – европейской популяции “krassilnikovii” // Микробиология. 2005. Т. 74. С. 387–393.

  2. Naumova E.S., Sukhotina N.N., Naumov G.I. Molecular markers for differentiation between the closely related dairy yeast Kluyveromyces lactis var. lactis and wild Kluyveromyces lactis strains from the European “krassilnikovii” population // Microbiology (Moscow). 2005. V. 74. P. 329–335.

  3. Наумова Е.С., Садыкова А.Ж., Михайлова Ю.В., Наумов Г.И. Полиморфизм лактозных генов молочных дрожжей Kluyveromyces marxianus, потенциальных проиботических микроогранизмов // Микробиология. 2017. Т. 86. С. 335–343.

  4. Naumova E.S., Sadykova A.Zh., Michailova Yu.V., Naumov G.I. Polymorphism of lactose genes in the dairy yeasts Kluyveromyces marxianus, potential probiotic microorganisms // Microbiology (Moscow). 2017. V. 86. P. 363–369.

  5. Baleiras Couto M.M., Eijsma B., Hofstra H., Huis in’t Veld J.H., van der Vossen J.M. Evaluation of molecular typing techniques to assign genetic diversity among Saccharomyces cerevisiae strains // Appl. Environ. Microbiol. 1996. V. 62. P. 41–46.

  6. Belloch C., Barrio E., Uruburu F., Garcia M.D., Querol A. Characterization of four species of the genus Kluyveromyces by mitochondrial DNA restriction analysis // Syst. Appl. Microbiol. 1997. V. 20. P. 397–408.

  7. Belloch C., Querol A., Garcia M.D., Barrio E. Phylogeny of the genus Kluyveromyces inferred from the mitochondrial cytochrome-c oxidase II gene // Int. J. System. Evol. Microbiol. 2000. V. 50. P. 405–416.

  8. Belloch C., Fernandes-Espinar T., Querol A., Garcia M.D., Barrio E. An analysis of inter- and intraspecific genetic variabilities in the Kluyveromyces marxianus group of yeast species for the reconcideration of the K. lactis taxon // Yeast. 2002. V. 19. P. 257–268.

  9. Fonceca G.G., Heizle E., Wittmann C., Gormbert A.K. The yeast Kluyveromyces marxianus and its biotechnological potential // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2008. V. 79. P. 339–354.

  10. James S.A., Collins M.D., Roberts I.N. Use of an rRNA internal transcribed spacer region to distinguish phylogenetically closely related species of the genera Zygosaccharomyces and Torulaspora // Int. J. Syst. Bacteriol. 1996. V. 46. P. 189–194.

  11. Kumar S., Stecher G., Tamura K. MEGA7: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 7.0 for Bigger Datasets // Mol. Biol. Evol. 2016. V. 33. P. 1870–1874.

  12. Kurtzman C.P. Phylogenetic circumscription of Saccharomyces, Kluyveromyces and other members of the Saccharomycetaceae, and the proposal of the new genera Lachancea, Nakaseomyces, Naumovia, Vanderwaltozyma and Zygotorulospora // FEMS Yeast Res. 2003. V. 4. P. 233–245.

  13. Kurtzman C.P., Robnett C.J. Identification and phylogeny of ascomycetous yeasts from analysis of nuclear large subunit (26S) ribosomal DNA partial sequences // Antonie van Leeuwenhoek. 1998. V. 73. P. 331–371.

  14. Lachance M.-A. Kluyveromyces van der Walt (1971) // The Yeasts. A Taxonomic Study / Eds. Kurtzman C.P., Fell J.W., Boekhout T. Amsterdam: Elsevier, 2011. P. 471–482.

  15. Maccaferri S., Klinder A., Brigidi P., Cavina P., Costabileb A. Potential probiotic Kluyveromyces marxianus B0399 modulates the immune response in CACO-2 cells and peripheral blood mononuclear cells and impacts the human gut microbiota in an in vitro colonic model system // Appl. Environ. Microbiol. 2012. V. 78. P. 956–964.

  16. Naumova E.S., Naumov G.I., Molina F.I. Genetic variation among European strains of Saccharomyces paradoxus: results from DNA fingerprinting // Syst. Appl. Microbiol. 2000. V. 23. P. 86–92.

  17. Naumova E.S., Naumov G.I., Michailova Yu.V., Martynenko N.N., Masneuf-Pomarède I. Genetic diversity study of the yeast Saccharomyces bayanus var. uvarum reveals introgressed subtelomeric Saccharomyces cerevisiae genes // Res. Microbiol. 2011. V. 162. P. 204–213.

  18. Romanin D.E., Llopis S., Genovés S., Martorell P., Ramón V.D., Garrote G.L., Rumbo M.1 Probiotic yeast Kluyveromyces marxianus CIDCA 8154 shows anti-inflammatory and anti-oxidative stress properties in in vivo models // Beneficial Microbes. 2016. V. 7. № 4. P. 83–93

  19. Schoch C.L., Seifert K.A., Huhndorf S., Robert V., Spouge J.L., Levesque C.A., Chen W. Fungal Barcoding Consortium. Nuclear ribosomal internal transcribed spacer (ITS) region as a universal DNA barcode marker for fungi // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2012. V. 109. P. 6241–6246.

  20. Sidenberg D.G., Lachance M.-A. Electophoretic isoenzyme variation in Kluyveromyces populations and revision of Kluyveromyces marxianus (Hansen) van der Walt. // Int. J. Syst. Bacteriol. 1986. V. 36. P. 94–102.

  21. Suzuki T., Hoshino T., Matsushika A. Draft genome sequence of Kluyveromyces marxianus strain DMB1, isolated from sugarcane bagasse hydrolysate // Genome Announc. 2014. V. 2. e00733–14.

  22. Van de Peer Y., De Wachter R. TREECON for Windows: a software package for the construction and drawing of evolutionary trees for the Microsoft Windows environment // Comp. Appl. Biosci. 1994. V. 10. P. 569–570.

  23. Vu D., Groenewald M., Szo’ke S., Cardinali G., Eberhardt U., Stielow B., de Vries M., Verkleij G.J., Crous P.W., Boekhout T., Robert V. DNA barcoding analysis of more than 9000 yeast isolates contributes to quantitative thresholds for yeast species and genera delimitation // Stud. Mycol. 2016. V. 85. P. 91–105.

Дополнительные материалы отсутствуют.