糖尿病小鼠溃疡性皮肤分离的肺炎克雷伯菌菌株 MGC01 全基因组报告

《Microbiology Resource Announcements》：Draft genome sequence of Klebsiella pneumoniae strain MGC01

　　

摘要

我们报告了Klebsiella pneumoniae菌株MGC01的基因组序列。全基因组测序产生了9,155,698条高质量读段，覆盖度约为265倍。最终组装结果包含5,159,509个碱基对（bp），GC含量为57.55%，以及33个 contigs（基因组片段）。PlasmidFinder检测到一个IncM1质粒复制子，Kleborate检测到了内源性β-内酰胺酶基因blaSHV-1。该序列有助于分子流行病学和致病性研究。

声明

Klebsiella pneumoniae是一种荚膜革兰氏阴性杆菌，是医院获得性感染最常见的致病菌之一（1, 2）。作为一种机会性病原体，它常与免疫功能低下个体的伤口和软组织感染相关。

MGC01菌株是从一只患有溃疡性皮肤病变的糖尿病小鼠中分离出来的，该病变涉及多微生物感染，包括Staphylococcus xylosus、Enterococcus faecalis以及这种Klebsiella菌株（3）。该小鼠通过五次低剂量链脲佐菌素注射被诱发了糖尿病（3）。感染皮肤组织经过无菌处理后取样（质量约0.5克），然后进行均质化处理并梯度稀释，通过MacConkey琼脂平板计数CFU（菌落形成单位），并在37°C、静态条件下培养过夜。随后将单个菌落划线接种到新的琼脂平板上，培养获得纯培养物（4, 5）。

分类鉴定基于16S rRNA基因扩增和测序，由Genewiz（位于新泽西州South Plainfield）完成（Azenta Life Sciences）。全基因组测序并非主要分类鉴定方法，但最终组装结果与基于16S的鉴定结果一致。DNA提取通过37°C下的脑心浸出液培养后离心（6–9），沉淀物保存在DNA/RNA Shield（Zymo Research）中。基因组DNA使用ZymoBIOMICS DNA MiniPrep试剂盒按制造商说明提取，并用Qubit 3.0荧光计进行定量。

全基因组测序由Genewiz使用Illumina NovaSeq技术完成。文库制备使用NEBNext Ultra II DNA Library Prep试剂盒。基因组DNA使用Covaris S220仪器切割，并进行清洁和末端修复。测序文库通过Illumina NovaSeq仪器的2 × 150 bp配对末端配置进行多重化和聚类。图像分析和碱基调用通过NovaSeq Control软件完成。共产生了9,254,512条原始读段。

原始读段质量使用FastQC v0.12.1进行评估。读段使用fastp v1.0.1进行修剪和过滤（10–12），最终得到9,155,698条高质量读段（2 × 150 bp配对末端）。过滤后的读段使用Unicycler v0.5.1进行de novo组装（13）。长度小于200 bp的contigs被排除。组装质量使用QUAST v5.3.0（14, 15）和CheckM2 v1.1.0（16）进行评估。基因组覆盖度通过将读段映射到最终组装结果并用BWA-MEM v0.7.19（17–19）估算，并使用SAMtools v1.22.1（20, 21）计算读段深度。基因组注释使用Prokaryotic Genome Annotation Pipeline (PGAP) v6.11（22）。质粒复制子使用PlasmidFinder v3.0.3（23》识别，抗生素抗性和毒力决定因子使用Kleborate v3.2.4（24）分析。除非另有说明，否则使用默认参数。

最终组装结果包含33个contigs，N50值为720,696 bp，总长度为5,159,509 bp，GC含量为57.55%，覆盖度约为265倍。CheckM2估计完整性为100%，污染率为0.2%。PlasmidFinder检测到一个含有IncM1质粒复制子序列的contig（同一性为99.55%，覆盖率为90.66%）。Kleborate仅检测到内源性β-内酰胺酶基因blaSHV-1，未发现其他抗性或毒力位点。

该基因组资源将有助于未来对K. pneumoniae在糖尿病伤口感染中的致病机制的研究（25），并为未来的基因组分析和流行病学研究提供支持。

致谢

本研究还得到了美国国立卫生研究院（NIH）的资助，项目编号为R21AI195633、R21AI199141和R21AI202017（W.X.，国家过敏和传染病研究所）以及西弗吉尼亚临床和转化科学研究所的 Bench-to-Bedside项目资助（W.X.，国家普通医学科学研究所项目编号U54GM104942）。此外，本研究还基于NASA项目编号80NSSC22M0027和国家科学基金会合作协议No. OIA-2242771的支持。