Identifizierung von Proteinsekretionssystemen in bakteriellen Genomen

Bakterien mit zwei Zellmembranen (Didermen) haben komplexe Systeme für die Proteinsekretion entwickelt. Diese Systeme wurden in einigen Modellbakterien umfassend untersucht, aber die Charakterisierung ihrer Vielfalt blieb aufgrund eines Mangels an Standard-Anmerkungswerkzeugen hinterher. Wir haben Online- und eigenständige Softwaretools entwickelt, um Proteinsekretionssysteme und verwandte Anhänge in Bakterien mit LPS-haltigen äußeren Membranen genau vorherzusagen. Sie bestehen aus Modellen, die die Komponenten des Systems und die genetische Organisation beschreiben und mit MacSyFinder verwendet werden können, um nach T1SS-T6SS, T9SS, Flagellen, Typ-IV-Pili und Tad-Pili zu suchen. Wir haben in bakteriellen Genomen ~10.000 Kandidatensysteme identifiziert, wobei T1SS und T5SS bei weitem die häufigsten und am weitesten verbreiteten waren. Alle diese Daten sind in einer öffentlichen Datenbank verfügbar. Die kürzlich beschriebenen T6SS(iii) und T9SS waren auf Bacteroidetes beschränkt, und T6SS(ii) auf Francisella. Die T2SS, T3SS und T4SS wurden häufig in Einzelkopien in einem Locus kodiert, während die meisten T1SS in zwei Loci kodiert waren. Die Sekretionssysteme didermischer Firmicuten waren denjenigen ähnlich, die in anderen Didermen gefunden wurden. Neuartige Systeme könnten noch entdeckt werden, da einige Kladen von Umweltbakterien alle bekannten Proteinsekretionssysteme fehlten. Unsere Modelle sind vollständig anpassbar, was die Identifizierung neuartiger Systeme erleichtern sollte.