Ensamblaje de genoma completo de la cepa 19 Lactobacillus Plantarum
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Date
2026-01
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ciencia e Ingeniería en Alimentos y Biotecnología. Carrera de Biotecnología
Abstract
The genomic characterization of Lactobacillus plantarum is a significant contribution to the development of biotechnological and probiotic applications, due to its adaptability, broad metabolic repertoire, and frequent presence in fermented foods and the human microbiota. In this context, the study of the genome of strain 19 is important for determining its functional potential and safety profile, essential aspects for its future implementation in the food industry or in products with health-promoting properties. The research was conducted by extracting genomic DNA using the MpBio kit and subsequently sequencing it on the Illumina NovaSeq platform. The data obtained underwent quality control, de novo assembly with SPAdes, and structural annotation with tools such as Prokka, PGAP, and RASTtk. Furthermore, a phylogenomic analysis based on conserved orthologs and a functional characterization were performed using specialized databases, complemented by the identification of resistance genes, non-pathogenic virulence genes, and metabolic subsystems. The results showed a complete and stable genome with high-quality sequencing, an abundance of genes associated with metabolism, stress, and transport, and a resistance profile comprised mainly of intrinsic mechanisms not associated with mobile elements. The functional distribution and the absence of plasmids indicate a safe and versatile genome, compatible with the strain's potential use as a probiotic or as a microorganism of biotechnological interest. Overall, strain exhibits genetic characteristics that support its future applicability in diverse areas.
Description
La caracterización genómica de Lactobacillus plantarum constituye un aporte relevante para el desarrollo de aplicaciones biotecnológicas y probióticas, debido a su capacidad de adaptación, su amplio repertorio metabólico y su presencia frecuente en alimentos fermentados y en la microbiota humana. En este contexto, el estudio del genoma de la cepa 19 adquiere importancia para determinar su potencial funcional y su perfil de seguridad, aspectos indispensables para su futura implementación en la industria alimentaria o en productos con propiedades beneficiosas para la salud. La investigación se desarrolló mediante la extracción de ADN genómico utilizando el kit MpBio y su posterior secuenciación en plataforma Illumina NovaSeq. Los datos obtenidos fueron sometidos a control de calidad, ensamblaje de novo con SPAdes y anotación estructural con herramientas como Prokka, PGAP y RASTtk. Además, se realizó un análisis filogenico basado en ortólogos c conservados y una caracterización funcional a través de bases de datos especializadas, complementada con la identificación de genes de resistencia, virulencia no patogénica y subsistemas metabólicos. Los resultados mostraron un genoma completo y estable, con alta calidad de secuenciación, abundancia de genes asociados a metabolismo, estrés y transporte, y un perfil de resistencia constituido principalmente por mecanismos intrínsecos no asociados a elementos móviles. La distribución funcional y la ausencia de plásmidos evidencian un genoma seguro y versátil, compatible con el uso potencial de la cepa como probiótico o como microorganismo de interés biotecnológico. En conjunto, la cepa presenta características genéticas que respaldan su aplicabilidad futura en diversas áreas.
Keywords
BIOINFORMÁTICA, BIOTECNOLOGÍA INDUSTRIAL, GENÓMICA BACTERIANA, GENOMA, PROBIÓTICOS, LACTOBACILLUS PLANTARUM