健康人群与克罗恩病患者粪便中17种链球菌基因组测序及比较基因组分析

来自荷兰莱顿大学的研究人员通过对健康人群和克罗恩病(CD)患者粪便样本进行培养，意外获得17个近乎完整的链球菌(Streptococcus)基因组。研究采用PacBio Sequel IIe平台进行测序，通过Flye和metaFlye组装，利用GTDB-Tk进行分类鉴定，发现包括5个马链球菌(S. equinus)、4个口腔链球菌(S. oralis)等8个不同菌种，其中3个菌株在数据库中尚无代表序列。该研究为肠道微生物组研究提供了宝贵的基因组资源。

　　

研究人员从健康人群和克罗恩病患者的粪便及活检样本中培养细菌，在37°C厌氧条件下使用含5%绵羊血的胰蛋白酶大豆琼脂(TSS)培养基进行培养。通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)鉴定为瘤胃球菌(Ruminococcus gnavus)的菌落，在脑心浸液培养基(BHI)中扩大培养后，使用Qiagen Genomic-tip 100/G提取DNA，并通过Megaruptor 3系统进行35个循环的片段化处理。

采用PacBio Sequel IIe平台进行30小时长读长测序，分别使用Flye(2.9.2版)和metaFlye进行基因组组装。通过Contig注释工具(CAT)分类，并使用dnaapler将假定染色体调整至dnaA起始。令人意外的是，8个样本中获得了近乎完整的链球菌基因组，而预期的瘤胃球菌仅获得7-55kbp的短片段。研究人员推测这些链球菌可能是污染物，但仍决定完整解析这些基因组。

通过QUAST评估长度和GC含量，CheckM评估完整度和污染率，Bakta进行基因注释，GTDB-Tk进行分类。研究获得17个高质量链球菌基因组，包括：5个高度相似(ANI≥99.9%)的马链球菌；4个口腔链球菌(2个S. oralis_S和2个S. oralis_Y)；6个与副血链球菌(S. parasanguinis)相似(ANI≥93.8%)的菌株；1个NCBI数据库中未收录的S. sp902363395；以及1个与其它菌株差异较大(ANI≤80%)的血链球菌(S. sanguinis)SK49。

这些基因组长度在2,025,938-2,316,732bp之间，GC含量40.11-43%，CheckM完整度≥99.66%，污染率≤0.6%。所有序列已提交至欧洲核苷酸档案库(ENA)，为研究肠道微生物组中链球菌的生态和功能提供了重要资源。该研究由莱顿大学基金/Dr. F.F. Hofman基金资助。