Whole genome sequencing and genome annotation of levan producing Halomonas smyrnensis AAD6 - Söğütcü, Elif (My University, 2012)
LEVAN ÜRETEN Halomonas smyrnensis AAD6’NIN TÜM GENOM DİZİLEMESİ VE GEN AÇIKLAMALARININ ELDESİ Halomonas smyrnensis AAD6T gram-negatif, aerobik, ekzopolisakkarit üreten ve orta derecede halofilik bir bakteridir. Bu bakteri yüksek miktarda levan biyopolimeri üretmektedir. Levan, suda ve yağda iyi çözünebilirliği, güçlü adezivite, biyouyumluluk ve filmleşme özellikleri nedeniyle gıda, besicilik, kozmetik, ilaç ve kimya sanayisinde birçok potansiyel kullanım alanına sahip bir fruktoz homopolimeridir. Sistem biyolojisi çalışmalarında genom dizisi, gen-protein eşleştimeleri ve metabolik yapılandırmanın detaylı analizi için başlangıç noktasıdır. Bu nedenle, sadece onun genetik ve metabolik ağlarıyla ilgili bilgi birikimini geliştirecek ek bilgi sağlamak için değil, aynı zamanda mikrobiyal levan üretiminin akılcı tasarımı ve optimizasyonu ile ilgili araştırmaları da hızlandırmak için Halomonas smyrnensis AAD6T’nın tüm genom dizilemesi yapılmıştır. Hem dizileme hem de biyoinformatik aşamalarında hibrit bir strateji uygulanmıştır. İki farklı yeni nesil dizileme teknolojisi (Roche 454 GS FLX+ Sistemi ve Ion Torrent Dizileyici) kullanılmış olup, 140x kapsama sağlanmış ve okuma parçalarının yeniden birleştirilmesi gerçekleştirilmiştir. Halomonas smyrnensis AAD6T’nın taslak genom dizisi toplam 3,561,919 bp (%67.9 G+C oranı) uzunluğunda 34 süpercontig ile oluşturulmuştur. Taslak genomda tanımlanan genlerin açıklamalarının eldesi sonucu 3237 kodlayıcı dizi ve 64 RNA tespit edilmiştir. Buna ek olarak, birçok biyolojik mekanizma bu kodlayıcı bölgeler tarafından kodlanan protein ve enzimlerin tayini ile aydınlatılmıştır. Halomonas smyrnensis AAD6T’nın tüm genom dizisi, bu bakterinin biyoteknolojik ve endüstriyel potansiyelinin anlaşılmasına yönelik öngörüler sağlamaktadır.

WHOLE GENOME SEQUENCING AND GENOME ANNOTATION OF LEVAN PRODUCING Halomonas smyrnensis AAD6 Halomonas smyrnensis AAD6T is a gram negative, aerobic, exopolysaccharide producing and moderately halophilic bacterium. The bacterium is known to produce high levels of levan, which is a fructose homopolymer with many potential uses in foods, feeds, cosmetics, pharmaceutical and chemical industries due to its outstanding properties like high solubility in oil and water, strong adhesivity, good biocompatibility and film-forming ability. In systems biology research, the microbial genome sequence is the starting point for detailed analysis of identifying gene-protein associations and metabolic reconstruction. Therefore, we performed whole genome sequence of Halomonas smyrnensis AAD6T, which will not only provide additional information to enhance our understanding of its genetic and metabolic network but also accelerate research on rational design and optimization of microbial levan production. A hybrid strategy was implemented both in sequencing and bioinformatics stages. Two different next generation sequencing technologies (Roche 454 GS FLX+ System and Ion Torrent Sequencer) were performed with 140x coverage and the reads were de novo assembled. The draft genome of Halomonas smyrnensis AAD6T was structured with 34 supercontigs with a genome size of 3,561,919 bp (G+C content 67.9%). The annotation of the draft genome resulted with 3237 coding sequences and 64 RNAs. In addition, many biological mechanisms have illuminated by the determination of proteins and enzymes encoded by this coding regions. The whole genome sequence of Halomonas smyrnensis AAD6T provides insights into its biotechnological and industrial potential.
Keywords: Biyomühendislik