基于全基因组测序与系统发育分析重新分类副球菌属AS002菌株并揭示其代谢灵活性及聚羟基丁酸生物合成潜力

本研究发现副球菌属（Paracoccus）菌株AS002通过全基因组测序和系统发育分析（EDGAR软件支持）被重新分类为帕拉球菌（P. versutus），其与模式菌株ANI值达98.9%。研究揭示了该属菌株对乙二醇（PET单体）、甲酸（C1底物）及乙醇等多元底物的代谢灵活性，并证实其高效合成聚羟基丁酸（PHB，最高达细胞干重40%）的能力，为循环生物经济提供了潜在的微生物底盘（Microbial Chassis）技术方案。

　　

Highlight

全基因组草图组装显示良好测序质量

基因组采用Illumina技术测序，获得支架水平的草图组装。表1结果显示全基因组测序的统计结果，揭示两菌株间的差异。值得注意的是，副球菌属AS002的基因组比帕养副球菌（P. pantotrophus）DSM 11073大1.24倍。两菌株均具有约68%的高GC含量，这种高GC含量是副球菌属菌株的典型特征。

Discussion

本研究旨在通过基因组测序、底物利用范围分析和系统发育研究，扩展对副球菌属（参考文献63）的基因组和生理学认知，最终目标是将该属开发为新型合成生物学（SynBio）底盘。总之，本研究重点比较了副球菌属AS002和帕养副球菌DSM 11073的全基因组，揭示了基因组变异，包括基因组大小、GC含量和核心基因组差异。

CRediT authorship contribution statement

Upasana Pal: 撰写初稿、验证、研究、概念化。Denise Bachmann: 方法学、研究。Linda Fenske: 软件、数据整理。Lars M. Blank: 审阅编辑、监督、资金获取。Till Tiso: 审阅编辑、监督、项目管理、方法学、资金获取、概念化。

Data availability statements

两菌株的全基因组序列、注释及相关元数据已提交至DDBJ/ENA/GenBank数据库。帕养副球菌DSM 11073的登录号为JARJJJ000000000，所述版本为JARJJJ000000000.1。172个重叠群的序列集浏览器特征为JARJJJ010000001:JARJJJ010000172。原始测序读数存入NCBI序列读段存档（SRA），登录号为SRR24415237。

Acknowledgments

作者衷心感谢德国吉森大学Jochen Blom博士在系统发育分类和EDGAR分析方面的宝贵贡献。本研究资金由德国联邦教育与研究部（BMBF）ParaCoquette项目（FKZ 031B0854）以及德国联邦和州政府卓越计划SeedFund PapaBio项目提供。