泛基因组分析鲁氏芽孢杆菌属的物种多样性与潜在工业应用(英文)

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作   者：

邹伟;  杨凌凌;  刘超杰;  郑佳;  张楷正;  乔宗伟; 

作者机构：

宜宾五粮液股份有限公司;  四川轻化工大学生物工程学院;  四川轻化工大学 生物工程学院; 

关键词：

基因岛;  平均核苷酸一致性;  泛基因组;  鲁氏芽孢杆菌属;  细菌泛基因组分析; 

期刊名称：

微生物学报

i s s n：

0001-6209

年卷期：

2025 年 65 卷 002 期

页   码：

781-795

摘   要：

【目的】鲁氏芽孢杆菌属(Rummeliibacillus)包含3个种，即R. stabekisii、R. pycnus和R.suwonensis，在生物降解、益生菌、动物饲料以及精氨酸、己酸等的生产方面具有一定的应用潜力。本研究旨在从基因组水平研究该属的遗传多样性。【方法】对该属不同来源的12个菌株进行比较泛基因组分析，分析内容还包括菌株的系统发育分析、功能注释、基因组代谢途径分析以及可移动遗传元件预测。【结果】泛基因组分析共鉴定出8 024个基因家族，核心基因组、附属基因组和菌株特异性基因分别包含1 550、3 941和2 533个基因家族。在核心基因组中，6个菌株的精氨酸循环是完整的，7个菌株具备完全生物合成乙偶姻的能力。然而，只有R. pycnus和R.suwonensis3B-1具有合成己酸的能力。通过系统发育树、 DNA-DNA杂交(DNA-DNA hybridization,DDH)和平均核苷酸一致性(averagenucleotideidentity,ANI)分析发现，Rummeliibacillussp.G93和Rummeliibacillussp.TYF-LIM-RU47均属于R.stabekisii。Rummeliibacillus sp. POC4和Rummeliibacillus sp. TYF005可能属于该属的一个新种。此外，在所有12个菌株中均鉴定出基因岛，其数量从4个(R. stabekisii DSM 25578和R. stabekisii NBRC 104870)到14个(Rummeliibacillus sp. SL167菌株和Rummeliibacillus sp. TYF005菌株)不等，并且在5个分析菌株发现了前噬菌体序列。【结论】本研究提供了Rummeliibacillus sp.较为全面的基因家族谱，有助于对其进行进一步探索。