I. Phân tích genome
Phân tích genome là quá trình nghiên cứu toàn bộ bộ gene của một sinh vật để hiểu rõ cấu trúc, chức năng và tiềm năng ứng dụng. Trong nghiên cứu này, Bacillus pseudomycoides DSM 12442 được chọn làm đối tượng nghiên cứu do tiềm năng sinh tổng hợp các hợp chất hoạt tính sinh học. Genome sequencing đã được thực hiện để xác định trình tự DNA của chủng này, cung cấp dữ liệu cơ bản cho các phân tích sâu hơn. Bacterial genome analysis cho thấy chủng này có 15 cụm gene sinh tổng hợp (BGC) tiềm năng, liên quan đến các hợp chất kháng khuẩn, kháng nấm và kháng virus. Microbial genomics đã giúp khám phá sự đa dạng di truyền và tiềm năng ứng dụng của chủng vi khuẩn này.
1.1. Genome sequencing
Genome sequencing là bước đầu tiên trong quá trình phân tích genome. Kỹ thuật này giúp xác định trình tự DNA của Bacillus pseudomycoides DSM 12442, cung cấp dữ liệu cơ bản cho các nghiên cứu tiếp theo. Kết quả giải trình tự cho thấy bộ gene của chủng này có kích thước 5.514 bp, với hàm lượng G+C trung bình là 35,2%. Genome assembly đã được thực hiện để ghép các đoạn trình tự ngắn thành bộ gene hoàn chỉnh, tạo cơ sở cho các phân tích chi tiết hơn.
1.2. Bacterial genome analysis
Bacterial genome analysis tập trung vào việc phân tích cấu trúc và chức năng của bộ gene Bacillus pseudomycoides DSM 12442. Nghiên cứu đã xác định được 5.465 gen mã hóa protein, 4 rRNA và 86 tRNA. Genomic features như các vùng mã hóa, vùng điều hòa và các yếu tố di truyền khác đã được phân tích chi tiết. Functional genomics giúp hiểu rõ hơn về vai trò của các gen trong quá trình sinh tổng hợp các hợp chất hoạt tính sinh học.
II. Phân tích di truyền và tiến hóa
Genetic diversity và phylogenetic analysis là hai khía cạnh quan trọng trong nghiên cứu này. Genetic diversity được đánh giá thông qua sự đa dạng của các gen và cụm gen trong bộ gene của Bacillus pseudomycoides DSM 12442. Phylogenetic analysis giúp xác định mối quan hệ tiến hóa giữa chủng này với các loài Bacillus khác. Kết quả phân tích cho thấy chủng DSM 12442 có mối quan hệ gần gũi với các loài Bacillus khác trong cùng chi, đồng thời cũng có những đặc điểm di truyền độc đáo.
2.1. Genetic diversity
Genetic diversity của Bacillus pseudomycoides DSM 12442 được đánh giá thông qua sự đa dạng của các gen và cụm gen trong bộ gene. Nghiên cứu đã xác định được 15 cụm gene sinh tổng hợp (BGC) tiềm năng, liên quan đến các hợp chất kháng khuẩn, kháng nấm và kháng virus. Metagenomics cũng được áp dụng để so sánh bộ gene của chủng này với các chủng Bacillus khác, từ đó đánh giá sự đa dạng di truyền.
2.2. Phylogenetic analysis
Phylogenetic analysis giúp xác định mối quan hệ tiến hóa giữa Bacillus pseudomycoides DSM 12442 với các loài Bacillus khác. Kết quả phân tích cho thấy chủng này có mối quan hệ gần gũi với các loài Bacillus khác trong cùng chi, đồng thời cũng có những đặc điểm di truyền độc đáo. Comparative genomics đã được sử dụng để so sánh bộ gene của chủng DSM 12442 với các chủng Bacillus khác, từ đó xác định các gen và cụm gen đặc trưng.
III. Phân tích chức năng và ứng dụng
Genome annotation và functional genomics là hai khía cạnh quan trọng trong việc hiểu rõ chức năng của các gen trong bộ gene Bacillus pseudomycoides DSM 12442. Genome annotation giúp xác định chức năng của các gen thông qua các công cụ như BLAST2GO. Functional genomics tập trung vào việc phân tích các con đường sinh tổng hợp các hợp chất hoạt tính sinh học, đặc biệt là bacillibactin. Nghiên cứu này cũng đề xuất các ứng dụng tiềm năng của chủng vi khuẩn này trong y học, nông nghiệp và công nghiệp.
3.1. Genome annotation
Genome annotation là quá trình xác định chức năng của các gen trong bộ gene Bacillus pseudomycoides DSM 12442. Công cụ BLAST2GO đã được sử dụng để chú thích chức năng của các gen, từ đó xác định các gen liên quan đến quá trình sinh tổng hợp các hợp chất hoạt tính sinh học. Gene Ontology (GO) cũng được áp dụng để phân loại các gen theo quá trình sinh học, chức năng phân tử và thành phần tế bào.
3.2. Functional genomics
Functional genomics tập trung vào việc phân tích các con đường sinh tổng hợp các hợp chất hoạt tính sinh học trong Bacillus pseudomycoides DSM 12442. Nghiên cứu đã xác định được con đường sinh tổng hợp bacillibactin, một hợp chất có tiềm năng ứng dụng trong việc kiểm soát côn trùng gây hại. Comparative genomics cũng được sử dụng để so sánh các con đường sinh tổng hợp của chủng này với các chủng Bacillus khác, từ đó xác định các đặc điểm độc đáo.