Genomic analysis of a microorganism able to metabolize pollutants at low temperature

Pseudomonas spp. UC7153 è un ceppo recentemente isolato dal nostro gruppo in seguito ad un studio di biodiversità microbica nel ghiacciaio del Madaccio. Analisi chimiche e microbiologiche hanno mostrato una capacità del ceppo di degradare fenantrene, pirene ed altri xenobiotici, con buone efficienze a temperature sino a 4 °C. Ai fini di chiarire i meccanismi che permettono la degradazione di xenobiotici a basse temperature e proporre strategie di bioremediation in ambienti freddi, è stato condotto un sequenziamento completo del ceppo. Il DNA genomico è stato estratto, frammentato e sequenziato con strumentazione Illumina Hiseq 1000 in modalità 100 bp in paired ends. Circa 80 milioni di frammenti sono stati prodotti, filtrati per eliminare sequenze di bassa qualità, e quindi assemblati con software CLC Bio, producendo 123 contigs, per un dimensione genomica totale di 67 Mbp. L’annotazione funzionale del genoma è stata quindi condotta con il sistema web-based RAST (Rapid Annotation using Subsystem Technology http://rast.nmpdr.org). Una prima annotazione funzionale ha portato all’identificazione di 6221 geni, che sono stati analizzati per identificare sottosistemi e vie metaboliche d’interesse ambientale. In particolare sono state identificate diverse ossigenasi, dealogenasi potenzialmente coinvolte nel metabolismo di xenobiotici clorurati e geni per metallo resistenze, nonché geni codificanti per proteine di difesa dallo shock da freddo (cold shock proteins cspA, cspD, cspG). L’informazione genomica è stata confrontata con quella di altri microorganismi di interesse ambientale già studiata. Si mostrerà come la disponibilità informazioni genomiche complete rappresenti un indubbio vantaggio per l’ideazione, la conduzione e l’interpretazione di esperimenti di bioremediation.