海洋被囊动物肠道共生菌Pseudovibrio ascidiaceicola 5337的基因组特征与水平基因转移研究

来自美国的研究团队针对海洋无脊椎动物共生机制这一科学问题，开展了Pseudovibrio ascidiaceicola菌株5337的基因组学研究。该团队通过Illumina和PacBio双平台测序获得6.94 Mb高质量基因组（99.99%完整度），鉴定出11个前噬菌体区域和多种次级代谢产物合成基因簇（如NRPS、PKS等），揭示了前噬菌体和水平基因转移（HGT）在海洋共生关系建立中的潜在作用。

　　

这项突破性研究揭示了海洋被囊动物Ciona robusta肠道内分离的Pseudovibrio ascidiaceicola 5337菌株的独特基因组特征。该菌株基因组规模达6.94 Mb，包含22个contigs和6,613个蛋白编码基因，GC含量为51.13%。通过Illumina MiSeq（3.4×覆盖度）和PacBio Sequel（72×覆盖度）双平台测序结合Unicycler组装，研究人员发现其中7个contigs呈现环状结构。

引人注目的是，PHASTEST分析鉴定出11个前噬菌体区域，包括两个基因转移元件（GTA）。特别值得注意的是，contig JBOCEA010000003.1上的前噬菌体区域与Pseudovibrio sp. FO-BEG1基因组高度相似（98%覆盖度，80.86%同一性）。antiSMASH分析则揭示了多种次级代谢产物合成基因簇，包括：

• 萜烯前体（terpene-precursor）
• 非核糖体肽合成酶样（NRPS-like）
• IucA/IucC样铁载体
• I型/III型聚酮合酶（PKS）
• 核糖体合成后修饰肽（RiPPs）

这些发现为理解海洋细菌-无脊椎动物共生关系的分子基础提供了新视角，特别是前噬菌体介导的水平基因转移（HGT）在共生相关基因获取中的潜在作用。研究采用的技术路线包括：

1. 样本处理：0.45 μM Sterivex过滤和海洋琼脂2216培养
2. 测序技术：Illumina 2×250 bp和PacBio Sequel平台
3. 生物信息学分析：
   • 质量控制：Trimmomatic/Filtlong
   • 组装：Unicycler v0.4.8
   • 注释：RAST/Prokka/PGAP
   • 特殊元件预测：PADLOC（防御系统）/antiSMASH（次级代谢产物）

该菌株已保藏在NCBI数据库（登录号：JBOCEA010000001.1-JBOCEA010000022.1），完整注释数据可通过GitHub获取。这些发现为开发海洋微生物资源及其在医药、农业等领域的应用奠定了重要基础。