Whole Genome Sequencing, characterization and analysis Of Coronene degrading bacterial strain, Halomonas caseinilytica: A Bioinformatics approach. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF (thesis) thasneema-g202212080.pdf - Submitted Version Restricted to Repository staff only until 7 May 2026. Available under License Creative Commons Attribution. Download (2MB)

Arabic Abstract

الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs) هي ملوثات عضوية دائمة تشكل مخاطر بيئية وصحية كبيرة. ومن بينها، تُعدّ الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات ذات الوزن الجزيئي العالي مثل الكورونين تحديًا فريدًا نظرًا لاستقرارها ومقاومتها للتحلل. تُعدّ المعالجة البيولوجية باستخدام سلالات ميكروبية نهجًا مستدامًا وفعّالًا من حيث التكلفة لإزالة PAHs، ومع ذلك فقد تم تحديد عدد قليل فقط من أنواع البكتيريا التي تمتلك القدرة على تحلل الكورونين. تعتمد هذه الدراسة على تسلسل الجينوم الكامل (WGS) والتحليل المعلوماتي الحيوي لتوصيف سلالة بكتيرية قادرة على تحلل الكورونين، والتي تم تحديدها في البداية على أنها Halomonas caseinilytica من خلال تسلسل جين 16S rRNA. باستخدام تقنية تسلسل Oxford Nanopore، تم تجميع الجينوم الكامل وتحليله، حيث أشار التصنيف الوراثي إلى ضرورة إعادة تصنيف السلالة إلى Halomonas elongata. أدت تنبؤات الجينات والتعليقات التوضيحية إلى تحديد 4,308 جينًا، بما في ذلك تلك المرتبطة بتحلل الهيدروكربونات، والتكيف مع الإجهاد، والتنوع الأيضي. كشفت التحليلات الوظيفية ومسارات الأيض باستخدام قواعد بيانات KEGG و RAST عن عدة جينات متورطة في أيض المواد الغريبة وتحلل المركبات العطرية، بينما تم الكشف أيضًا عن تجمعات تصنيع المستقلبات الثانوية، والأوبيرونات، والعناصر الجينية المتنقلة. تساهم نتائج هذه الدراسة في إثراء المعرفة المتزايدة حول البكتيريا المحبة للملوحة ذات الإمكانات في المعالجة البيولوجية، لا سيما في البيئات المالحة المتأثرة بتلوث النفط. كما تمهد هذه النتائج الطريق لمزيد من التحقق التجريبي والتطبيقات المحتملة في التكنولوجيا الحيوية لاستراتيجيات تنظيف البيئة

English Abstract

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are persistent organic pollutants with significant environmental and health risks. Among them, high molecular weight PAHs such as coronene present a unique challenge due to their stability and resistance to degradation. Bioremediation using microbial strains offers a sustainable and cost-effective approach to PAH remediation, yet only a few bacterial species have been identified with the capability to degrade coronene. This study employs whole genome sequencing (WGS) and bioinformatics analysis to characterize a coronene-degrading bacterial strain, initially identified as Halomonas caseinilytica through 16S rRNA sequencing. Using Oxford Nanopore sequencing technology, the complete genome was assembled and analysed, with phylogenetic classification suggesting a reclassification of the strain as Halomonas elongata. Gene prediction and annotation identified 4,308 genes, including those associated with hydrocarbon degradation, stress adaptation, and metabolic versatility. Functional and pathway analysis using KEGG and RAST revealed multiple genes involved in xenobiotic metabolism and aromatic compound degradation, while secondary metabolite biosynthetic clusters, operons, and mobile genetic elements were also detected. The findings of this study adds to the expanding body of knowledge on halophilic bacteria with bioremediation potential, particularly in saline environments affected by oil pollution. These insights pave way for further experimental validation and potential biotechnological applications in environmental cleanup strategies.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Computer Research
Department:	College of Chemicals and Materials > Bioengineering
Committee Advisor:	Nzila, Alexis
Committee Members:	Al-thukair, Assad and Rahman, Tanzilur
Depositing User:	THASNEEMA RAFIC (g202212080)
Date Deposited:	12 May 2025 05:45
Last Modified:	12 May 2025 05:45
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143326