海洋锰氧化细菌Marinobacter sp. DUT-1的基因组草图解析及其在重金属污染修复中的潜力

来自中国的研究团队针对渤海湾重金属污染问题，分离出具有锰氧化能力的Marinobacter sp. DUT-1菌株，完成其基因组测序（4.0 Mb，GC% 59.17），鉴定出多铜氧化酶（copA）和金属抗性基因（MRGs），为海洋重金属生物修复提供新策略。

　　

研究人员从渤海湾（121.55°E, 40.75°N）表层沉积物中分离出一株锰氧化细菌Marinobacter sp. DUT-1。该菌株能在中性卤古菌培养基（含酵母提取物0.05 g/L、肽胨0.25 g/L、丙酮酸钠1.0 g/L、KCl 5.4 g/L、NaNO₃ 0.429 g/L、MgSO₄·7H₂O 13.4 g/L等）中将Mn(II)氧化为生物源锰氧化物（BioMnOx）。通过 leucoberbelin blue 染色筛选蓝色菌落，并经三次液-固交替传代获得纯培养物。

基因组测序采用Illumina NovaSeq 6000平台（PE150），经Fastp过滤获得13,401,530条清洁读长（2,010.22 Mb），使用SOAPdenovo、SPAdes和Abyss组装后整合为14个重叠群（总长4,004,237 bp，N50=963,140 bp，GC含量59.17%）。注释显示其含694个蛋白编码基因、48个tRNA和9个rRNA，并鉴定出多铜氧化酶基因（copA）、KatG家族过氧化氢酶基因（stKatG）以及金属抗性基因（MRGs）如merA、cusA/ybdE和czcA。

16S rRNA分析表明该菌与Marinobacter pelagius HS225相似度达99.3%，但dDDH值为41.7%，属于Marinobacter属新种。其锰氧化能力与金属抗性机制为海洋环境中重金属（如Pb、Cd、Cr、Co、Se）的生物修复提供了理论基础。

研究得到国家自然科学基金（42277107）、广西重点实验室开放课题（MRESD-2024-B05）及辽宁省博士科研基金（2023-BSBA-024/DUT24BS004）支持。