Введение

Виды бактерий Ensifer meliloti (ранее Rhizobium meliloti и Sinorhizobium meliloti) — это аэробные, грамотрицательные и диазотрофные бактерии. S. meliloti подвижны и имеют пучок перитрихозных жгутиков. Эти механизмы снижают потребность в неорганических азотных удобрениях.

Симбиоз

Симбиоз между S. meliloti и его бобовыми хозяевами начинается, когда растение выделяет в ризосферу ряд бетаинов и флавоноидов: 4,4′ дигидрокси-2′ метоксихалькон, цинарозид, ликиритигенин, лютеолин, 3′,5-диметоксилютеолин и тригонеллин. Легемоглобин, производимый бобовыми растениями после колонизации S. meliloti, взаимодействует со свободным кислородом в корневом клубеньке, где обитают ризобии. Ризобии заключены в симбиозомы в корневых клубеньках бобовых растений. Легемоглобин снижает концентрацию свободного кислорода. Кислород нарушает работу фермента нитрогеназы в ризобиях, который отвечает за фиксацию азота.

Геном

Геном S. meliloti содержит четыре гена, кодирующих флагеллин. К ним относятся fliC1C2–fliC3C4. Геном содержит три репликона: хромосому (~3,7 мегабаз), хромид (pSymB; ~1,7 мегабаз) и плазмиду (pSymA; ~1,4 мегабаз). Отдельные штаммы могут содержать дополнительные, акцессорные плазмиды. На сегодняшний день секвенированы пять геномов S. meliloti: Rm1021, AK83, BL225C и SM11, при этом штамм 1021 считается диким типом. Неопределенный симбиоз с бобовыми, вызываемый S. meliloti, определяется генами, расположенными на pSymA.

Ремонт ДНК

Белки, кодируемые генами E. meliloti uvrA, uvrB и uvrC, участвуют в восстановлении повреждений ДНК посредством репарации нуклеотидным иссечением. E. meliloti – бактерия, устойчивая к высыханию. Однако мутанты E. meliloti с дефектами в генах uvrA, uvrB или uvrC чувствительны к высыханию, а также к ультрафиолетовому излучению. Это указывает на то, что устойчивость к высыханию у дикого типа E. meliloti зависит от восстановления повреждений ДНК, которые могут быть вызваны высыханием.