File:All-DNA-methylation-types-in-one-prokaryote.svg

Deutsch: Alle Methylierungen in einem Prokaryoten. In manchen prokaryotischen Organismen sind alle drei bisher bekannten DNA-Methylierungs-Typen vertreten (N4-Methylcytosin: m4C, 5-Methylcytosin: m5C und N6-Methyladenin, m6A).

Hier sind sechs Beispiele dargestellt, von denen zwei der Domäne Archaea und vier der Domäne Bacteria angehören. Die Angaben sind einer Publikation entlehnt:

M. J. Blow, T. A. Clark u. a.: The Epigenomic Landscape of Prokaryotes. In: PLoS genetics. Band 12, Nummer 2, Februar 2016, S. e1005854, doi:10.1371/journal.pgen.1005854, PMID 26870957, PMC 4752239.

In der linken Spalte der Abbildung stehen die Artnamen der Archaeen bzw. Bakterien. Rechts daneben stehen die drei Spalten mit den DNA-Motiven, die als Beispiele für die Nutzung der Methylierungstypen (m4C, m5C, m6A) dienen. Die großen, hervorgehobenen Buchstaben präsentieren die methylierten Basen (C und A). Die großen, nicht hervorgehobenen Buchstaben präsentieren Basen, die komplementär zu methylierten Basen auftreten (G und T). Die kleinen Buchstaben präsentieren eindeutige (a, c, g und t), zweideutige (s = [cg]; w = [at]; y = [ct]) und beliebige (n) Basen im Motiv, die durch die zugeordnete DNA-Methylase nicht methyliert werden.

Nachfolgend werden Details angegeben.

Verwendete Bezeichnungen:

IMG: Integrated Microbial Genomes & Microbiomes (IMG/M "Integrierte Mikrobielle Genome und Mikrobiome", [1]);

IMG-Genom-ID: Organismus-Identifizierer in der IMG-Datenbank;

m4C, m5C und m6A: N4-Methylcytosin, 5-Methylcytosin und N6-Methyladenin;

MTase: DNA-Methyltransferase;

MTase-ID: Gen-Identifizierer (gene locus tag) für die entsprechende MTase in der IMG-Datenbank;

MTase-Typ: DNA-Methylasetypen I, II, IIG und III (siehe in Blow et. al., 2016);

NCBI: National Center for Biotechnology Information ("Nationales Zentrum für Biotechnologische Information", [2]);

Nachweis: Anteil der gefundenen DNA-Methylierung im Genom in Prozent;

REBASE: The Restriction Enzyme Database ("Die Datenbank für Restriktionsenzyme", [3]);

REBASE Org #: Organismus-Identifizierer in der REBASE-Datenbank;

Tabelle S3: Die mitgelieferten Angaben der Publikation beinhalten eine "Tabelle aller nachgewiesenen, modifizierten Motive" (S3 Table. Table of all detected modified motifs. doi:10.1371/journal.pgen.1005854.s014; *.XLSX) - Die Datei weist eine Tabelle auf, in der 1446 DNA-Methylasen (MTasen) aufgelistet sind (Arbeitsblatt "S3 Table - MTases", Zeilen 4 bis 1449);

Zuordnung: Zuordnung der gefundenen DNA-Methylierung an den Motiven zu einer konkreten MTase - "eindeutig" und "vorläufig" - Bei "vorläufig" könnte die gefundene Methylierung durch eine andere MTase hervorgerufen sein;

Details:

Der Archeen-Stamm "Methanocaldococcus jannaschii DSM 2661" (Bezeichnung laut NCBI; Zeilen in Tabelle S3: 717-728; IMG-Genom-ID: 638154505; REBASE Org #: 1713) nutzt den Methylierungstyp m4C am Motiv "GtaC" (MTase-ID: MJ1498; Zeile in Tabelle S3: 720; MTase-Typ: II; Nachweis: 81,4 %; Zuordnung: eindeutig), nutzt den Methylierungstyp m5C am Motiv "GgncC" (MTase-ID: MJ1448; Zeile in Tabelle S3: 721; MTase-Typ: II; Nachweis: 71,7 %; Zuordnung: eindeutig), nutzt den Methylierungstyp m6A am Motiv "ccAtc" (MTase-ID: MJECS02; Zeile in Tabelle S3: 722; MTase-Typ: IIG; Nachweis: 99,8 %; Zuordnung: vorläufig).

Der Archeen-Stamm "Methanocorpusculum labreanum Z" (Bezeichnung laut NCBI; Zeilen in Tabelle S3: 729-733; IMG-Genom-ID: 640069317; REBASE Org #: 4702) nutzt den Methylierungstyp m4C am Motiv "gGcgCc" (MTase-ID: Mlab_1183; Zeile in Tabelle S3: 731; MTase-Typ: II; Nachweis: 62,6 %; Zuordnung: vorläufig), nutzt den Methylierungstyp m5C am Motiv "tcCGga" (MTase-ID: Mlab_1681; Zeile in Tabelle S3: 733; MTase-Typ: II; Nachweis: 64,6 %; Zuordnung: vorläufig), nutzt den Methylierungstyp m6A am Motiv "cTsAg" (MTase-ID: Mlab_1201; Zeile in Tabelle S3: 732; MTase-Typ: III; Nachweis: 99,8 %; Zuordnung: vorläufig).

Der Bakterien-Stamm "Clostridium perfringens ATCC 13127" (Bezeichnung laut NCBI; Zeilen in Tabelle S3: 295-301; IMG-Genom-ID: 637000077; REBASE Org #: 4467) nutzt den Methylierungstyp m4C am Motiv "gGCc" (MTase-ID: CPF_1606; Zeile in Tabelle S3: 299; MTase-Typ: II; Nachweis: 10,5 %; Zuordnung: eindeutig), nutzt den Methylierungstyp m5C am Motiv "gGwCc" (MTase-ID: CPF_0139; Zeile in Tabelle S3: 300; MTase-Typ: II; Nachweis: 60,8 %; Zuordnung: eindeutig), nutzt den Methylierungstyp m6A am Motiv "tttAynnnnngTg" (MTase-ID: CPF_2599; Zeile in Tabelle S3: 301; MTase-Typ: I; Nachweis: 95,9 %; Zuordnung: eindeutig).

Der Bakterien-Stamm "Geopsychrobacter electrodiphilus DSM 16401" (Bezeichnung laut NCBI; Zeilen in Tabelle S3: 528-531; IMG-Genom-ID: 2522572047; REBASE Org #: 10539) nutzt den Methylierungstyp m4C am Motiv "ggacCg" (MTase-ID: D888DRAFT_2937; Zeile in Tabelle S3: 528; MTase-Typ: III; Nachweis: 93 %; Zuordnung: eindeutig), nutzt den Methylierungstyp m5C am Motiv "CgcG" (MTase-ID: D888DRAFT_3710; Zeile in Tabelle S3: 530; MTase-Typ: II; Nachweis: 24,1 %; Zuordnung: eindeutig), nutzt den Methylierungstyp m6A am Motiv "cyaAynnnnnncTc" (MTase-ID: D888DRAFT_0648; Zeile in Tabelle S3: 531; MTase-Typ: I; Nachweis: 100 %; Zuordnung: eindeutig).

Der Bakterien-Stamm "Rhodopseudomonas palustris CGA009" (Bezeichnung laut NCBI; Zeilen in Tabelle S3: 1033-1037; IMG-Genom-ID: 637000239; REBASE Org #: 3320) nutzt den Methylierungstyp m4C am Motiv "gccCgcc" (MTase-ID: RPA2220; Zeile in Tabelle S3: 1035; MTase-Typ: II; Nachweis: 96,4 %; Zuordnung: eindeutig), nutzt den Methylierungstyp m5C am Motiv "ctCGag" (MTase-ID: RPA0349; Zeile in Tabelle S3: 1033; MTase-Typ: II; Nachweis: 93 %; Zuordnung: eindeutig), nutzt den Methylierungstyp m6A am Motiv "gtyggAg" (MTase-ID: RPA3376; Zeile in Tabelle S3: 1037; MTase-Typ: IIG; Nachweis: 100 %; Zuordnung: eindeutig).

Der Bakterien-Stamm "Salmonella enterica subsp. enterica serovar Paratyphi A str. ATCC 9150" (Bezeichnung laut NCBI; Zeilen in Tabelle S3: 1027-1034; IMG-Genom-ID: 637000252; REBASE Org #: 4060) nutzt den Methylierungstyp m4C am Motiv "caGCtg" (MTase-ID: SPA4289; Zeile in Tabelle S3: 1130; MTase-Typ: II; Nachweis: 86,7 %; Zuordnung: eindeutig), nutzt den Methylierungstyp m5C am Motiv "CcwgG" (MTase-ID: SPA0878; Zeile in Tabelle S3: 1129; MTase-Typ: II; Nachweis: 21,7 %; Zuordnung: eindeutig),

nutzt den Methylierungstyp m6A am Motiv "cagAg" (MTase-ID: SPA2366; Zeile in Tabelle S3: 1131; MTase-Typ: III; Nachweis: 92,8 %; Zuordnung: eindeutig).