母乳源乳双歧杆菌Probio-M8的遗传特征及基因组差异比较分析

摘要

【目的】母乳源乳双歧杆菌（Bifidobacterium animalis subsp. lactis） Probio-M8具有优良的益生特性，本文拟从全基因组水平解析Probio-M8的遗传特征，并与已有益生功效的乳双歧杆菌的基因组进行比较分析。【方法】本研究基于NCBI已公开的21株乳双歧杆菌和1株模式菌株DSM10140T的基因组数据，构建了核心基因集与泛基因集，解析该群体的系统发育关系，比较分析Probio-M8的遗传特征及功能基因组。【结果】22株乳双歧杆菌的泛基因集包含1 618个基因，其中核心基因1 514个，占泛基因集的93.57%，表明乳双歧杆菌核心基因集高度保守。以1 514个核心基因构建系统发育树，发现22株乳双歧杆菌分为两个分支，AD011单独为一个分支，Probio-M8和其他菌株与模式菌株DSM10140T聚在同一分支，且Probio-M8与V9、BB-12、Bi-07、HN019的遗传距离极为接近。进一步分析耐药基因和毒力基因，在Probio-M8与V9、BB-12、Bi-07、HN019基因组上均检测到DfrA43、tetW及rpoB 3种拷贝数完全一致的固有耐药基因，且均不含毒力基因。碳水化合物代谢活性酶注释结果发现，Probio-M8与V9、Bi-07、BB-12和HN019均编码47个碳水化合物代谢相关基因的家族，其中，Bi-07缺少GH49基因，且少一个GH13基因的拷贝，而Probio-M8多一个GH49基因的拷贝，显示Probio-M8与V9、BB-12、Bi-07和HN019具有相似的碳水化合物代谢相关基因。【结论】本研究从全基因组水平完成了对22株乳双歧杆菌的比较分析，发现乳双歧杆菌的核心基因集高度保守，Probio-M8与V9、BB-12、Bi-07和HN019四株益生菌的遗传特征高度相似，基因组差异较小，为Probio-M8的后续研究提供数据支持。