从淡水鱼类“深水鲉鱼”（一种冰川遗迹物种）中分离出的细菌株Pseudomonas sp. WMBT8的完整基因组

《Microbiology Resource Announcements》：The complete genome of the bacterial isolate Pseudomonas sp. WMBT8 isolated from the freshwater fish “deepwater sculpin,” a glacial relic

菌株WMBT8基因组测序显示其具有6.1Mb的单环染色体，GC含量61%，包含5587个基因，与Pseudomonas shahriarae同源性达93.38%。该菌分离自深海鳕鱼肠道，基因组完整无污染，包含6个 prophages及大量水平转移基因，如分泌毒素基因、低温耐受基因和III/V型分泌系统，但未发现ω-3脂肪酸合成基因。

　　

摘要

我们在这里报告了从冰川遗迹淡水鱼Myoxocephalus thompsonii（深水鲉鱼）的胃肠道中分离出的细菌Pseudomonas sp. WMBT8的基因组序列。DNA测序结果显示，WMBT8菌株具有一个6.1 Mb的单环基因组，其GC含量为61%。

公告

此前，我们从几种冷水淡水鱼的胃肠道中分离出了能够产生Omega-3脂肪酸的Shewanella物种（1）。为了寻找新的产油菌株，我们研究了深水鲉鱼的胃肠道，因为它们生活在冷水淡水环境中，很可能是冰川遗迹（2）。这些鲉鱼样本是在美国威斯康星州苏必利尔湖60米深处捕获的（地图位置：46.72 N, 91.87 W），水表温度为10°C。在用乙醇清洗鱼皮后，我们分离出了鱼的胃肠道。将鱼纵向切开，无菌地取出胃肠道组织，放入胰蛋白酶大豆肉汤中，并在4°C下培养。3周后，将肉汤稀释到50%的海水琼脂（Difco Marine Broth 2216）中，并加入0.1%（重量/体积）的四唑盐（Sigma-Aldrich），然后在20°C下继续培养。这种培养基通常可以通过颜色变化来区分产Omega-3脂肪酸的菌株（3），尽管也有可能出现假阳性结果（1）。我们选取了几个红色菌落进行进一步研究，其中一个被命名为WMBT8菌株，并因其具有抗菌特性而被保存下来用于后续分析（数据未显示）。通过用拭子擦拭涂有WMBT8菌株的TSA平板来提取DNA，然后使用PacBio的Nanobind Tissue Kit进行提取。根据PacBio的建议程序，使用Covaris g-TUBE将基因组片段化（目标大小为15–18 kbp）（4）。按照PacBio SMRTbell Prep Kit 3.0和SMRTbell Barcoded Adapter Plate 3.0制备测序文库（4）。将混合文库经过Sequel II Binding Kit 3.2的结合和清洗步骤处理（5），然后加载到PacBio Sequel IIe上进行15小时的测序。测序过程中使用了Lima（v2.6）软件进行多路复用、质量控制及接头 trimming（6）。测序产生了116,066条读段，总长度为1,127,439,573 bp，中位质量得分为Q33。所有软件均使用默认设置。

基因组通过HiFiASM（v0.16.1）进行组装（7）。细菌组装后使用Circlator（v1.5.5）进行环化处理，通过dnaA基因来确定组装的起始位置（8）。基因组注释使用NCBI Prokaryotic Genome Annotation Pipeline（v6.10）完成（9）。提交至NCBI后，使用CheckM（v1.2.3）评估基因组的完整性和污染情况（10），并通过平均核苷酸同一性（ANI）确定分类学归属（11）。相关组装、注释和分类学统计信息见表1。通过PHASTEST（v3.0）分析（12）发现基因组中存在6个噬菌体，其中5个可能保持完整。Island Viewer（v4.0）分析表明，多个基因可能是通过水平转移获得的，包括粘附蛋白、I型分泌蛋白毒素、耐寒基因、III型和VI型分泌系统操纵子以及吩嗪合成基因。然而，未检测到与Omega-3脂肪酸合成相关的基因。

表1

表1 Pseudomonas sp. WMBT8的基因组组装和分类学统计信息

基因组属性	Pseudomonas sp. WMBT8
基因组长度（Mb）	6.1
Contig数量	1
Contig N50	1
覆盖度（倍）	185
环状基因组	是
G + C (%)	61
总基因数（个）	5,587
蛋白质编码基因数（个）	5,432
完整性（%）	100
污染率（%）	0.08
最佳基因组匹配菌株，ANI	与Pseudomonas shahriarae菌株SWR152的ANI为93.38% 基因组登录号：CP077085.1

我们分离出了属于Pseudomonas属的菌株，其基因组与从小麦中分离出的Pseudomonas shahriarae的基因组高度相似。根据ANI（平均核苷酸同一性，表1），P. shahriarae和我们的分离株都属于P. gessardi组（14）。

致谢

本研究得到了威斯康星大学-谢博伊根分校的支持。

我们感谢美国威斯康星州阿什兰市的大湖科学中心的美国地质调查局提供的鱼样。同时，我们也感谢美国宾夕法尼亚州匹兹堡的SeqCenter在文库制备、PacBio测序和组装以及初步注释方面所提供的帮助。

Frank E. Dailey提出了这个项目，并协助分离和鉴定这些菌株。Aidan Phalen和Andrew Kehm通过检测表型和抗生素产生能力对这些菌株进行了同等程度的贡献。David A. Essig负责了PHASTEST和Island Viewer分析。Frank E. Dailey和David A. Essig共同撰写并编辑了公告内容。Mark R. Vinson审阅了手稿并提供了项目咨询。