泰国光杆菌分离株的全基因组解析、生物合成基因簇挖掘及其抗菌活性研究

《Microorganisms》：Genomic Analysis and Advanced Mining of Photorhabdus Isolates Reveal Cryptic Polyketide Synthase Clusters and Potent Anti-Staphylococcal Activity

　　摘要本研究调查了从泰国北部（甘烹碧府和披差府）土壤样本中收集的异杆线虫（Heterorhabditis sp.）致虫线虫中分离出的五种光杆菌（Photorhabdus）菌株的基因组和抗菌潜力。采用结合Illumina短读长和Oxford Nanopore长读长平台的全基因组测序，随后进行系统发育分析、数字DNA-DNA杂交（dDDH）和平均核苷酸一致性（ANI）计算，将菌株KLK8.1归类为海南光杆菌（Photorhabdus hainanensis），将菌株KLK18.5、NMP12.2、NMP13.3和NMP13.5归类为阿克苏尔蒂光杆菌（Photorhabdus akhurstii）。使用antiSMASH v8.0和DeepBGC v0.1.23进行的基因组挖掘在五个基因组中鉴定出了134个生物合成基因簇（BGCs），包括与共生相关的保守簇，以及大量（约60%）缺乏特征同源物的簇。借助深度学习的进一步挖掘还鉴定出罕见的、高还原型II型聚酮合酶（HR-T2PKS）簇，预测其与多烯生物合成途径有关。通过纸片扩散法和最低抑菌浓度测定进行的抗菌谱分析显示，粗提物对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）表现出强效活性，对鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii）表现出选择性活性。这些发现凸显了泰国光杆菌分离株未被探索的生物合成能力，并支持其作为发现新型生物活性化合物的宝贵来源的潜力。