从日本一处陆地温泉中分离出的Rosettibacter sp. KY25的基因组序列草图

《Microbiology Resource Announcements》：Draft genome sequence of Rosettibacter sp. KY25 isolated from a terrestrial hot spring, Japan

日本温泉微生物 mats 分离的异养嗜热菌 Rosettibacter sp. KY25 基因组测序完成。基因组长度 3,177,379 bp，含 2,668 个预测编码序列，涉及有氧呼吸、硝酸盐还原及糖代谢。与近缘种比较，平均核苷酸相似度分别为 84.75% 和 78.63%。基因组缺乏光合及卡尔文循环相关基因，但完整保留呼吸和反硝化电子传递链，并含多种 ABC 转运蛋白基因，提示其具备 versatile 异养代谢能力及环境适应性。

　　

摘要

我们在此报告了一种嗜热异养细菌Rosettibacter菌株KY25的基因组序列草图，该菌株是从日本温泉相关的微生物垫中分离得到的。KY25的基因组长度为3,177,379 bp，包含2,668个预测的编码序列，这些序列涵盖了进行有氧呼吸、硝酸盐还原和糖利用所需的基因。

公告

Rosettibacter是一种属于Ignavibacterota门的嗜热化能异养细菌（1）。Ignavibacterium属的模式菌株是从陆地温泉中的微生物垫中分离出来的，最初被认为是Chlorobi（绿硫细菌）中的一个非光合成员。后续的系统基因组分析将其重新分类为Ignavibacterota门（2）。目前，该门包括两个科、五个属和六个物种，所有这些物种都是嗜热的（1–5）。Rosettibacter属的菌株仅从俄罗斯的温泉中分离得到，因此其地理和生态分布仍知之甚少。本文报告了从日本温泉中分离得到的Rosettibacter菌株的基因组序列草图。相关微生物垫是从Kawara-no-Yukko温泉（坐标：38°57′37.9″N 140°31′45.3″E）在56°C条件下使用无菌镊子和锥形管采集的。将一块微生物垫样本悬浮在温泉水中，然后涂布在1/5浓度PE培养基琼脂平板上（PE培养基中的有机成分浓度稀释至原来的五分之一6），并在50°C、无光条件下进行有氧培养以减少盖子上的冷凝水。单个橙色菌落经过三次传代培养后得到了KY25菌株。使用通用引物27F/1492R扩增了16S rRNA基因，其序列与R. primus JCM 39,244（JAYKGK010000006.1）和R. firmus JCM 39,243（JAYKGJ010000002.1）的序列分别具有99.0%和97.4%的相似性。

使用DNeasy UltraClean Microbial Kit（QIAGEN）从KY25菌株的细胞中提取基因组DNA。使用MGIEasy Circularization Kit和DNBSEQ-G400RS高通量测序试剂盒（MGI Tech）制备测序文库。该文库在DNBSEQ-G400平台上进行测序，生成了2 × 150 bp的双端读段。原始读段（13,999,216个双端读段）经过Trimmomatic v.0.39（7）进行适配子修剪和质量控制，并使用FastQC v.0.12.1（8）进行质量检测。基因组组装使用SPAdes v.3.14.0（9）完成。组装后，保留长度超过1000 bp的contigs以用于后续分析。基因组注释使用Prokka v.1.14.6（10）进行。除非另有说明，所有软件均使用默认参数。

KY25菌株的基因组序列草图长度为3,177,379 bp，N50值为141,312 bp，所有读段均成功映射到基因组上，覆盖率为660倍。使用CheckM2（11）估计基因组完整性为99.89%。基因组的G+C含量为31%。基因组注释软件从58个contigs中预测出2,668个蛋白质编码序列、3个rRNA和44个tRNA。与R. primus JCM39244（JAYKGK010000006.1）和R. firmus JCM39243（JAYKGJ010000002.1的序列相比，平均核苷酸同一性（ANI）分别为84.75%和78.63%。该基因组缺乏与光合作用和Calvin循环相关的基因，但编码了完整的呼吸链和反硝化电子传递链，表明其具有多样的化能异养代谢能力：在存在O₂的情况下可以进行需氧呼吸，在缺乏O₂的情况下可以进行依赖硝酸盐和亚硝酸盐的呼吸，这与Melioribacteraceae某些成员的特性相似。此外，该基因组中含有多种ABC转运蛋白基因，这些转运蛋白有助于吸收肽类、糖类和金属，表明其具有广泛的底物适应性和环境适应性。

致谢

本研究部分得到了日本学术振兴会（JSPS）的资助，资助项目编号分别为22KJ3200（资助S.K.）、24K00751（资助Y. Tsukatani）、23H04962（资助Y.H.）和19K16234（资助A.N.）。