基于全基因组测序解析不同瑞士乳杆菌菌株的遗传差异——以瑞士乳杆菌H9和H10为例

摘要

目的:瑞士乳杆菌是广泛用于干酪、发酵乳饮料等领域的重要发酵剂菌种之一。以瑞士乳杆菌H9和H10为例,解析不同瑞士乳杆菌菌株间的遗传背景和基因组差异,为菌株鉴定和开发应用奠定遗传学基础。方法:以瑞士乳杆菌H9和H10为例,结合NCBI数据库中其它16株瑞士乳杆菌全基因组完成图,通过比较基因组学方法探究不同菌株之间的遗传差异。结果:不同瑞士乳杆菌菌株基因组大小、质粒数量、CDSs、tRNA、rRNA数量均存在差异。系统发育分析结果显示,瑞士乳杆菌H9和H10聚类于不同进化分支。与瑞士乳杆菌H10相比,瑞士乳杆菌H9与工业发酵剂菌株瑞士乳杆菌CNRZ32的系统发育关系更近;平均核苷酸一致性(Average nucleotide identity,ANI)聚类结果与系统发育树基本一致,瑞士乳杆菌H9与H10聚类于不同类群,瑞士乳杆菌发酵乳制品分离株间的基因组序列一致性低于人类肠道/粪便分离株;与参考菌株瑞士乳杆菌DPC4571相比,瑞士乳杆菌H9和H10基因组序列中均有不同程度的片段插入、缺失和倒置;瑞士乳杆菌H9和H10特有功能基因存在差异,瑞士乳杆菌H10的特有功能基因更多涉及氨基酸和能量代谢。结论:通过比较基因组学方法分析瑞士乳杆菌基因组信息,发现不同瑞士乳杆菌菌株间存在遗传差异。