Search academic texts

Registration Number

0225U004525, (0125U003112) , R & D reports

Title

Antarctic actinomycetes of the family Micromonosporaceae as a promising source of genes for biotechnological applications

popup.stage_title

1.1. Проведення повногеномного секвенування та анотування геномів раніше виділених актиноміцетів родини Micromonosporaceae; 1.2. детальний філогенетичний аналіз секвенованих антарктичних ізолятів для встановлення їхнього точного таксономічного положення та еволюційних зв'язків у межах родини Micromonosporaceae та порівняно з типовими штамами; 1.3. ідентифікування та аналіз різноманіття біосинтетичних генних кластерів в геномах антарктичних ізолятів за допомогою біоінформатичних інструментів, оцінка їх потенційної новизни; 1.4. біоінформатична реконструкція ключових метаболічних шляхів, з особливим акцентом на вторинному метаболізмі та потенційних механізмах адаптації до умов Антарктики; 1.5. порівняльний аналіз генного складу антарктичних ізолятів і типових штамів актиноміцетів родини Micromonosporaceae для виявлення унікальних генів або генних родин; 1.6. депонування одного репрезентативного штаму актиноміцетів родини Micromonosporaceae в Державному депозитарії України та анотованої

Head

Hromyko Oleksandr M., Кандидат біологічних наук

Registration Date

10-12-2025

Organization

Ivan Franko National University of Lviv

popup.description1

Comprehensive assessment of the phylogenetic diversity and genetic potential of Micromonosporaceae actinomycetes isolated from the Marine Antarctic through whole-genome sequencing, bioinformatic analysis, and comparative genomics for targeted identification of genes for biotechnological applications

popup.description2

We performed whole-genome sequencing of four strains (Actinoplanes sp. Da 78-11, Amorphoplanes sp. Da 79-44, Da 81-18, and Da 82-20), yielding genomes ranging from 8.46 to 10.93 Mb and harboring between 7,725 and 9,934 predicted open reading frames (ORFs). Phylogenetic analysis coupled with ANI/dDDH index calculation revealed that three strains (Da 79-44, Da 81-18, Da 82-20) are likely representatives of three novel species within the genus Amorphoplanes. For strain Actinoplanes sp. Da 78-11, reclassification is proposed as a candidate for a novel genus, given that it forms a distinct phylogenetic lineage and exhibits low genomic similarity (ANI ~78%, dDDH ~23%) to the closest related genus, Paractinoplanes. Functional annotation identified genes crucial for adaptation to Antarctic conditions, including the presence of the stress protein MT2085, Nudix-hydrolases for DNA repair, alternative biotin synthesis pathways, and metabolism regulators (e.g., AfsR). Analysis of secondary metabolite genes demonstrated high biotechnological potential: between 17 and 26 biosynthetic gene clusters (BGCs) were identified per genome, with 80–90% of these classified as orphan clusters, indicating the potential for novel compound synthesis. Identified BGCs include those responsible for antimicrobial agents (botromycin, linaridins, lasso peptides, lanthipeptides, sactipeptides) and adaptive molecules (ectoine for osmoprotection, melanin for UV protection, and phosphonates). Metabolic reconstruction of strain Da 78-11 allowed for the elucidation of its main carbon compound metabolism pathways and confirmed the strain’s metabolic plasticity. The representative strain of the putative novel genus, Da 78-11, has been deposited in the UKM collection (accession number IMB Ac-5059), and its genome sequence is available in the NCBI GenBank database (PRJNA1366922).

Product Description

popup.authors

Roman Ivan I.
Makar Orysia O.

popup.nrat_date

2025-12-10