六株巴斯夫氏产琥珀酸菌全基因组解析及其可持续生物合成琥珀酸的生物技术潜力

本研究报道了六株巴斯夫氏产琥珀酸菌（Basfia succiniciproducens）的完整环状基因组序列，揭示了该物种利用糖类和甘油生物合成琥珀酸（SA）的分子基础，为替代石油基化学品的可持续生物制造提供了关键基因组资源。

　　

研究人员完成了六株具有生物技术应用潜力的巴斯夫氏产琥珀酸菌（Basfia succiniciproducens）的完整基因组测序。该菌是牛瘤胃微生物组的关键成员（曾用名"Mannheimia succiniciproducens"），能够利用糖类和甘油高效生产琥珀酸（succinic acid）。这种特性与巴斯德氏菌科（Pasteurellaceae）的另一种重要工业菌株——产琥珀酸放线杆菌（Actinobacillus succinogenes）相似。琥珀酸作为关键化学中间体，其生物技术生产对替代石油化工路线、推动可持续发展具有重要意义。

菌株分离自新鲜牛瘤胃液，通过巴斯德氏菌科选择性培养基（PSM）培养，并经16S rRNA测序鉴定。采用酚-氯仿提取法和异丙醇沉淀纯化基因组DNA，后续使用DNeasy PowerClean Cleanup Kit进行深度净化。通过Fragment Analyzer和Qubit荧光计分别评估DNA质量与浓度，使用tagmentation法进行DNA片段化，并利用35%稀释的AMPure磁珠去除<3 kb的短片段。

文库构建采用LongPlex Kit和SMRTbell Prep Kit 3.0，在PacBio Revio系统上完成测序（1个SMRT Cell 25M，30小时采集时间）。数据处理使用SMRT Link v13.0.1进行接头修剪和样本拆分，另用LongPlex Demultiplex Nextflow流程进一步净化。读长质量通过NanoPlot v1.44.1评估，基因组组装使用Flye v2.9.4完成，并通过QUAST v5.3.0和BUSCO v5.8.2评估组装质量。最终使用Circlator v1.5.5将环状基因组调整至dnaA基因起始位置，并由NCBI原核基因组注释管道（PGAP）完成功能注释。

菌株JF4016^T、JF4134、JF4136、JF4141、JF4142和JF4213的基因组大小介于2.27–2.35 Mbp之间，GC含量约42.5%，编码约2020–2144个蛋白基因，均包含60个tRNA和19个rRNA（5S:7, 16S:6, 23S:6）。所有菌株的BUSCO完整度评分均高于98.9%，显示基因组高度完整。测序覆盖深度达390–735X，组装连续性极佳（N50值与基因组大小一致）。基因组数据已公开于GenBank（登录号CP197711-CP197716）。

研究由伯尔尼大学资助，实验技术得到洛桑大学基因组技术平台支持。作者感谢Isabelle Brodard的技术协助，并声明采用标准分析流程中的默认参数。