日本中房温泉嗜热硫酸盐还原菌Thermodesulfovibrio sp. TK500a全基因组解析及其代谢进化启示

本研究报道了从日本中房温泉分离的Nitrospirota门硫酸盐还原菌Thermodesulfovibrio sp. strain TK500a的完整基因组序列。该基因组为2.02 Mb的环状染色体，GC含量36.9%，包含2,038个蛋白编码基因，为探究嗜热硫酸盐还原菌的代谢进化及生态功能提供了重要遗传资源。

　　

研究人员成功解析了分离自日本长野县中房温泉的一株新型嗜热硫酸盐还原菌——Thermodesulfovibrio sp. strain TK500a的完整基因组序列。该菌株属于Nitrospirota门，其基因组包含一条长度为2,018,434碱基对的环状染色体，鸟嘌呤-胞嘧啶（GC）含量为36.9%，共编码2,038个蛋白质。

通过最大似然法构建的系统发育树证实该菌株归属于Thermodesulfovibrio属。其16S rRNA基因序列与已知Thermodesulfovibrio物种的相似性在96.3%至96.9%之间，平均核苷酸一致性（ANI）为74%–77%，表明其为该属的一个新菌株。

值得关注的是，基因组分析显示TK500a缺乏卡尔文循环（CBB）、还原性三羧酸循环（rTCA）、伍德-伦达尔途径（Wood-Ljungdahl pathway）和还原性甘氨酸途径的关键基因（如cbb、acl、acsA、gcvT等），同时未检测到固氮基因（nifHDK）。这一发现与已知Thermodesulfovibrio菌种的代谢特征相符，为了解该谱系在碳、氮、硫循环中的独特代谢策略和生态位演化提供了重要线索。

该菌株在70°C的厌氧条件下培养，采用PacBio Revio平台进行高通量测序，并通过Flye软件完成基因组组装，经CheckM2评估显示基因组完整度为100%，污染率为0。本研究为深入探索Nitrospirota门细菌的生理生态及进化历程奠定了坚实的遗传学基础。