四种A1亚簇分枝杆菌噬菌体（Applejack、Hermia、LilBib和QTRlifeCrisis）的基因组特征与功能分析

来自缅因大学等机构的研究人员对四种新型A1亚簇分枝杆菌噬菌体（Applejack、Hermia、LilBib和QTRlifeCrisis）进行了全基因组测序与功能注释。研究揭示了其基因组结构、编码基因特征及特殊元件（如含内含肽的金属磷酸酶和DNA甲基酶），为理解噬菌体进化及开发抗分枝杆菌感染疗法提供了重要分子基础。

　　

研究人员从土壤样本中分离出四种感染Mycobacterium smegmatis MC²155宿主的A1亚簇噬菌体（Applejack、Hermia、LilBib和QTRlifeCrisis），并通过直接分离与富集培养结合噬斑纯化技术获得高纯度毒株。透射电镜显示所有噬菌体颗粒形态符合Siphoviridae科特征，平均尾长167–201 nm，衣壳直径约69.7–72.4 nm。

全基因组测序采用Illumina NovaSeq 6000平台，经Newbler和Consed软件组装完成。基因组长度介于49,633–50,325 bp，GC含量为63.5%–63.9%，均未编码tRNA，但包含80–91个蛋白质编码基因。基因组末端具有10 bp 3′突出序列（CGGATGGTAA）。通过Phamerator数据库比对，确认它们与A簇分枝杆菌噬菌体共享超过35%的基因内容。

基因注释使用Glimmer、GeneMark和HHpred等工具，发现左臂编码正向转录的结构与组装蛋白（如终止酶、门户蛋白和尾蛋白），右臂则包含反向转录的DNA聚合酶I、免疫阻遏蛋白及DNA引物酶。值得注意的是，Hermia、LilBib和QTRlifeCrisis编码丝氨酸整合酶，而Applejack中缺失该酶。

所有噬菌体均编码多种归位内切酶和金属磷酸酶，但Applejack与LilBib的金属磷酸酶（gp48和gp51）中含有内含肽，其结构与Pyrococcus furiosus的PI-Pfu内含肽高度相似，包含HINT结构域和LAGLIDADG motif内切酶活性位点。此外，Applejack的DNA甲基酶（gp54）与框外HNH内切酶（gp55）相邻，后者可能参与基因组包装过程。这些特殊元件的发现为噬菌体蛋白翻译后调控机制及抗分枝杆菌治疗策略提供了新视角。