Lactiplantibacillus pentosus LP309的混合基因组组装和全面基因组分析揭示了其作为益生菌的潜力以及其在技术应用方面的前景

《BMC Genomics》：Hybrid genome assembly and comprehensive genomic analysis of Lactiplantibacillus pentosus LP309 reveal its probiotic and technological potential

基因测序与功能分析揭示了LP309菌株的基因组结构、益生菌及工业应用潜力，确认其安全性及遗传元件特征。

　　

摘要

背景

本研究对从食用橄榄发酵过程中分离出的 Lactiplantibacillus pentosus LP309 菌株进行了深入的基因组学和功能特性分析。该微生物使用三种下一代测序平台（Illumina、PacBio 和 Oxford Nanopore Technologies (ONT)）进行了测序，并评估了多种组装和修饰策略。比较了不同方法的组装性能和注释质量指标，最终选择了最完整的混合组装结果（Illumina + ONT）用于全面的基因组特征分析。

结果

该菌株的完整染色体长度为 3,523,074 bp，加上 8 个质粒，总基因组长度达到 3,743,370 bp，包含 3,448 个编码序列（CDS），体现了 LP309 菌株的基因组复杂性。基于平均核苷酸同一性的分类学鉴定确认了其物种归属，而功能注释则预测存在两个细菌素合成簇和两个胞外多糖合成簇。此外，还发现了 150 多个与该菌株的益生菌特性和技术潜力相关的基因，包括参与黏附、耐酸应激、维生素合成和碳水化合物代谢等过程的基因。安全性评估表明该菌株不存在与毒力、抗生素抗性或获得性抗菌素抗性相关的基因。移动基因组分析发现了 4 个噬菌体、133 个插入序列和 4 个基因组岛，未检测到整合子。

结论

这项计算机模拟研究揭示了 LP309 强大的技术应用潜力和益生菌特性，使其成为食品和生物技术行业中安全且功能多样的候选菌株。