Limosilactobacillus fermentum的泛基因组学研究揭示了其基因组多样性及其对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和大肠杆菌（Escherichia coli）的细菌素活性

《Scientific Reports》：Pangenomics of Limosilactobacillus fermentum reveals genomic diversity and bacteriocin activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli

　　

摘要

Limosilactobacillus fermentum是一种具有广泛用途的乳酸菌，具有显著的益生菌和生物技术潜力，但其生态适应性和治疗应用的基因组决定因素仍需进一步研究。本研究对52株L. fermentum菌株进行了比较基因组分析，重点关注从传统土耳其饮料“shalgam”中分离出的新型菌株ATT-06。研究发现该菌株具有显著的遗传多样性，表现为开放的全基因组（18,647个基因）和较小的核心基因组（718个基因）。CRISPR-Cas系统在该菌株中普遍存在（46株），其中Type-IE和Type-IIA最为常见，并且与Type-IC互斥。菌株ATT-06能够以17.74 μg/mL的浓度产生γ-氨基丁酸，其携带Type-IIA型CRISPR系统和一个噬菌体。通过计算机模拟分子对接和动力学分析发现，由菌株ATA-LTC-Lf170503编码的细菌素Lactococcin对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的Rho蛋白具有很强的结合亲和力（ΔG: –8.1至–13.0 kcal/mol），优于其他细菌素如Acidocin A。这些发现凸显了L. fermentum的基因组可塑性和适应机制，使菌株ATT-06成为具有潜在神经活性和抗菌作用的有前景的益生菌候选菌株。