Analysis of pFQ12, a 22.4-kb Frankia plasmid

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Abstract:

Frankia are gram-positive, filamentous bacteria capable of fixing atmospheric dinitrogen in symbiosis with a wide variety of woody plants and shrubs. Some isolates of Frankia harbor plasmids of 8.5 (pFQ11) and 22.4 kb (pFQ12) that have no known function but are transmitted through many generations in culture. We have sequenced the 22 437-bp pFQ12 plasmid that is present in isolates CpI1 and ArI3. This sequence, with 76% G+C, is almost totally unrelated to that of pFQ11 found in the same cells. However, four regions of identity, 40-90 bp each, are dispersed around the plasmids. The 22.4-kb plasmid has >50 open reading frames (ORFs) that encode putative proteins of more than 100 amino acids, with the largest being 2226 amino acids. Twenty of these ORFs are likely to encode proteins based on their codon bias as determined by two different algorithms. Transcripts from nine of these regions have been identified by reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) or filter hybridization. The two Frankia plasmids each encode a protein similar to the korSA protein that regulates transmission of pSAM2 in Streptomyces. The origin of replication (ORI) region of pFQ12 was localized by intrastrand AT and GC equivalence switch. It includes a 40-bp, intergenic, A+T-rich region that has a strong identity in pFQ11.Key words: ORI analysis, RT-PCR, Glimmer, DNA sequence.

Frankia est une bactérie filamenteuse gram-positive capable de fixer le diazote atmosphérique lorsqu'en symbiose avec une grande variété de plantes ligneuses et d'arbustes. Certains isolats de Frankia contiennent des plasmides de 8,5 (pFQ11) et 22,4 kb (pFQ12) qui n'ont aucune fonction connue mais qui sont transmises à travers plusieurs générations en culture. Nous avons séquencé le plasmide pFQ12 de 22 437 pb qui est présent dans les isolats CpI1 et ArI3. Cette séquence, constituée à 76 % de G+C, est presque totalement non apparentée à celle de pFQ11 retrouvé dans les mêmes cellules. Cependant, quatre régions d'identité, de 40-90 pb chaquene, sont dispersées autour des plasmides. Le plasmide de 22,4 kb contient >50 cadres de lecture ouverts « CLO » dant des protéines putatives de plus de 100 acides aminés, la plus grosse étant composée de 2226 acides aminés. Vingt d'entre ceux-ci sont susceptibles de coder des protéines, en se basant sur leur préférence en codons tel que déterminé par deux algorithmes différents. Les transcrits de neuf de ces régions ont été identifiés par RT-PCR ou par hybridation sur filtre. Les deux plasmides de Frankia codent chacune une protéine semblable à la protéine korSA qui contrôle la transmission de pMSA2 dans Streptomyces. La région ORI (« origin of replication ») de pFQ12 a été localisée par la transition de l'équivalence en AT et GC dans l'ADN. Elle renferme une région intergénique AT-riche de 40 pb qui démontre une forte analogie avec pFQ11.Mots clés : analyse ORI, RT-PCR, Glimmer, séquence d'ADN.[Traduit par la Rédaction]

Keywords: DNA sequence; Glimmer; ORI analysis; RT-PCR

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2001

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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