一种耐碳青霉烯类的铜绿假单胞菌PA1菌株的基因组序列草图，该菌株是从孟加拉国分离出的临床菌株

《Microbiology Resource Announcements》：Draft genome sequence of a carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa strain PA1, a clinical isolate from Bangladesh

铜绿假单胞菌PA1菌株基因组测序揭示其具有6.4 Mbp draft genome，包含66.42% GC含量及40条contigs，携带pdc-3、blaOXA等耐药基因，毒力基因涉及flagellar、type IV pili、alginate及quorum sensing系统，并通过MLST鉴定为ST1650 lineage。

　　

摘要

铜绿假单胞菌 PA1株是一种多重耐药的机会性病原体，从孟加拉国达卡分离得到，其基因组草图长度为6.4 Mbp。该菌株具有多个毒力基因和多种抗生素耐药基因。PA1属于ST1650谱系，与PAO1的ANI（序列相似度）超过99.1%。

公告

铜绿假单胞菌被世界卫生组织列为关键优先级病原体（1），由于其固有的多重耐药性和生物膜介导的持久性，在临床环境中带来了重大挑战。在本研究中，PA1株由孟加拉国达卡的儿童健康研究基金会的Samir Saha博士从一名儿童患者体内分离得到。

PA1在37°C下于头孢米啶琼脂平板上培养12小时。对于液体培养，从头孢米啶琼脂平板上选取一个菌落，将其与Luria-Bertani（LB）培养基混合后，在37°C、150 rpm条件下培养16小时。基因组DNA的提取使用5 mL LB培养液。使用Illumina NovaSeq 6000平台，并通过Wizard Genomic DNA Purification Kit（Promega）进行纯化后，对PA1的基因组DNA进行测序。纯化后的DNA浓度为528.9 ng/μL，A₂₆₀/A₂₈₀比为1.8（通过Nanodrop测定）。利用Nextera XT DNA Library Preparation Kit（Illumina）构建测序文库。使用FastQC（Galaxy Version 0.74+galaxy0）对配对末端测序数据（读长151 bp）进行质量评估，共获得13,020,721条序列，总长度为1.9 Gbp，以检测GC含量、读长分布和接头序列的存在情况。在使用SPAdes（Galaxy Version 3.15.4+galaxy1）进行de novo组装之前，首先使用Trimmomatic（Galaxy Version 0.39+galaxy2）去除接头序列和低质量碱基，最终得到6.4 Mbp的基因组草图（包含40个contig，N50值：510570），GC含量为66.42%（表1）。基因组覆盖率为305.1×。基因组注释使用NCBI Prokaryotic Genome Annotation Pipeline（PGAP）软件版本6.10完成，共预测出5,894个编码序列、58个tRNA和3个rRNA。通过Virulence Factor Database（3分析毒力因子，包括与黏附相关的鞭毛基因和IV型菌毛基因、抗吞噬作用的藻酸盐生物合成调控基因以及参与铁摄取系统的基因。还鉴定出了群体感应基因、组织降解酶基因和毒素基因，以及III型和VI型分泌系统。通过四个数据库（Resfinder、AMRfinder、CARD、NCBI）（4）进行抗菌素耐药性（AMR）分析，确认存在染色体上的< />（碳青霉烯类耐药性）、blaOXA（β-内酰胺类耐药性）和catB（氯霉素耐药性）基因。AMR谱型通过Kirby-Bauer纸片扩散法确定，结果符合临床和实验室标准协会（CLSI）的指南：meropenem和imipenem的抑菌圈直径均为0.0 mm，证实PA1株具有碳青霉烯类耐药性。PHASTER检测到4个完整的噬菌体，包含整合酶和噬菌体尾部蛋白编码基因（5），CRISPRCasFinder（6）鉴定出III-U型CRISPR-Cas系统。使用PubMLST（7进行多位点序列分型，PA1被归类为ST1650谱系，该谱系与南亚地区的医院暴发事件相关。除非另有说明，所有软件均使用默认参数。

表1

表1铜绿假单胞菌（PA1）的基因组信息（8）

特征	铜绿假单胞菌 PA1	铜绿假单胞菌 PAO1（参考株）
基因组大小（bp）	6.4 Mbp（6,444,127 bp）	6.2 Mbp（6,264,404 bp）
DNA G+C百分比（%）	66.42	66.56
总contig数量	40	1
总基因数量	6,016	5,757
rRNA数量	3	12
tRNA数量	58	73
tmRNA数量	1	1

致谢

本研究得到了North South University的资助（项目编号：CTRG-22-SHLS-10），资助对象为F.B.Z.和M.S.H.

我们感谢孟加拉国达卡儿童健康研究基金会的Samir K. Saha先生分享用于本研究的PA1菌株。