高质量的基因组组装为了解与脑黑丝菌病相关的嗜神经黑粉菌的基因组结构、适应能力和毒力提供了新的见解

《Medical Mycology》：High-quality genome assemblies provide new insights into the genomic architecture, adaptation, and virulence of neurotropic dematiaceous fungi implicated in cerebral phaeohyphomycosis

该研究通过纳米孔长读和Illumina短读测序技术，完成了三种神经致病性暗色真菌的高质量混合基因组组装，揭示了与毒力、应激耐受及抗真菌耐药相关的功能基因和代谢通路差异，为脑深部真菌病防治提供理论基础。

　　

摘要

嗜神经黑曲菌是一类主要的脑部暗色丝状真菌病原体，可引发威胁生命的脑部感染，具有较高的死亡率。然而，这些真菌的毒力、耐逆性和抗真菌机制的基因组基础目前仍知之甚少。在这项研究中，我们利用Nanopore长读长测序技术和Illumina短读长测序技术，完成了三种主要嗜神经黑曲菌——Cladophialophora bantiana、Fonsecaea monophora和Cladosporium cladosporioides的高质量混合基因组组装。这些基因组的大小在31.5至39.9 Mb之间，完整性非常高（>98.9%）。功能注释显示，这些基因组中包含与应激反应、铁代谢和抗真菌性相关的多种编码和非编码元件。通过京都基因与基因组百科全书（KEGG）和基因本体论（GO）分析，我们发现了这些真菌的代谢多样性、丰富的异生物质降解途径以及物种特异性的功能差异。值得注意的是，C. bantiana和F. monophora表现出更高的基因组可塑性、更多的转座元件以及更广泛的毒力因子、胞外肽酶和次级代谢产物合成基因簇，这表明它们的致病潜力更强。这三个属都具备保守的耐逆机制、黑色素生物合成途径以及与免疫逃逸和神经侵袭相关的致病基因。此外，我们还发现了与抗真菌性相关的多重药物外排转运蛋白家族。同源性分析揭示了这些真菌共有的核心蛋白质组，以及各属特有的适应性特征，这些特征可能有助于它们在特定生态位中的生存。尽管目前实验手段存在局限性，但这项研究为理解真菌的致病机制提供了基础性资源，并为未来针对脑部暗色丝状真菌感染及其相关疾病的诊断和治疗策略提供了有价值的靶点。

通俗摘要

我们解码了三种侵袭大脑的真菌的基因组，以探究它们如何在恶劣环境中生存、抵抗药物并导致人类疾病。我们的研究结果揭示了与耐逆性、毒力和抗真菌性相关的基因，为改进诊断和治疗方法奠定了基础。

Cladophialophora bantiana Fonsecaea monophora Cladosporium cladosporioides Nanopore测序 全基因组测序