Levilactobacillus brevis 47f的完整基因组序列：一种潜在的益生菌株

《Microbiology Resource Announcements》：Complete genome sequence of Levilactobacillus brevis 47f: a potential pharmabiotic strain

人型乳杆菌47f基因组测序及功能分析显示其具有维生素及氨基酸代谢、γ-氨基丁酸合成、抗氧化防御及胆盐水解活性，采用Oxford Nanopore和Illumina测序平台完成，包含2400704bp染色体和五个质粒。

　　

摘要

Levilactobacillus brevis 47f 是一种从人类体内分离出的菌株，已知具有抗氧化和抗黏液作用。我们公布了该菌株 L. brevis 47f 的完整基因组序列，其包含一个环状染色体（2,400,704 bp）和五个质粒。

公告

乳酸菌是人类肠道微生物群的永久性居民，具有显著的治疗潜力。Levilactobacillus brevis 47f 能够调节肠道微生物群（1）、减轻氧化应激（2），并预防实验性黏膜炎（3, 4）。该菌株来源于俄罗斯国家正常微生物菌库。最初于2010年从俄罗斯中部一名健康女性的粪便中分离得到，已获得书面知情同意，无需额外的伦理审批。此前已对该菌株的基因组进行了初步测序（GenBank GCA_001010995.1）；本次我们发布了其完整基因组序列。

该菌株在2 mL的De Man, Rogosa, Sharpe（MRS）培养基（HiMedia，印度）中于37°C下培养18小时至稳态阶段，期间不进行摇动。基因组DNA使用Wizard DNA提取试剂盒（Promega，美国）提取，并通过固相可逆 immobilization（SPRI）珠子进行纯化。DNA浓度和质量使用Qubit 4荧光仪和Nanodrop ND-1000（Thermo Fisher Scientific）进行检测。

全基因组测序采用了Oxford Nanopore Technologies（PromethION）和Illumina（NextSeq 1000）两种平台。共获得了452,296条Nanopore测序数据（1.3 Gb）和5,000,000条Illumina双端测序数据（957.8 Mb）。通过结合Illumina和Nanopore的测序数据，基因组覆盖度约为200倍。

对于Illumina测序，使用100 ng的提取DNA按照Roche（瑞士）提供的KAPA HyperPlus试剂盒制备文库。文库使用KAPA HyperPure珠子进行纯化，文库大小分布和质量通过高灵敏度DNA芯片（Agilent Technologies）进行评估。文库使用Quant-iT DNA Assay Kit（高灵敏度版，Thermo Fisher Scientific）进行定量。在NextSeq 1000平台上使用NextSeq 1000/2000 P2试剂（200个循环）生成100 bp的双端测序数据，并加入2%的PhiX阳性对照。测序数据经过标准Illumina流程进行质量过滤，基因组组装过程中使用Pilon进行错误校正。

对于长读长测序，未对DNA进行剪切或大小筛选。文库使用Oxford Nanopore Technologies的SQK-LSK109连接测序试剂盒和EXP-NBD114条形码扩增试剂盒制备，然后在FLO-PRO002流式细胞仪上使用PromethION平台进行测序。读长数据使用Guppy v6.5.7进行碱基呼叫。从头组装使用Flye v2.9.2和默认参数完成，随后通过Pilon结合Illumina测序数据进行校正。环状结构和复制子边界根据Flye v2.9.2生成的从头组装图确定。完整性（98.52%）使用CheckM v1.2.3进行评估。未对数据进行特定碱基的旋转处理。

使用美国国家生物技术信息中心的PGAP v6.10（RefSeq）/v6.6（GenBank）工具进行注释，共鉴定出2,694个基因，包括2,546个蛋白质编码序列（CDS）、15个rRNA基因（5S、16S和23S）以及71个tRNA基因。最终组装结果（GCF_001010995.2, ASM101099v2）包含一个环状染色体和五个质粒（表1）。

表1

表1Levilactobacillus brevis 47f的基因组特征和测序数据

复制子	大小（bp）	GC含量（%）	RefSeq	GenBank
染色体	2,400,704	46.0	NZ_CP145109.1	CP145109.1
质粒p47-1	20,350	39.5	NZ_CP145107.1	CP145107.1
质粒p47-2	23,228	42.0	NZ_CP145108.1	CP145108.1
质粒p47-3	61,382	42.5	NZ_CP145110.1	CP145110.1
质粒p47-4	64,655	41.0	NZ_CP145111.1	CP145111.1
质粒p47-5	63,507	42.5	NZ_CP145112.1	CP145112.1

功能注释显示，该菌株涉及的基因包括维生素和氨基酸生物合成、GABA生成、抗氧化防御以及胆盐水解相关功能。

致谢

本研究得到了俄罗斯科学基金会（项目编号23-16-00123）的支持。

测序工作在Lopukhin FRCC PCM“基因组学、蛋白质组学、代谢组学”核心设施完成（http://rcpcm.org/?p=2806）。