《Bioinformatics and Biology Insights》:Genomic Insights Into Bacillus thuringiensis Strain JSd1 From Bangladesh: A Whole Genome Sequencing Approach
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苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)是一种众所周知的昆虫病原细菌,因其多样的杀虫毒素武器库和环境适应性而被广泛用于生物农药制剂。然而,南亚本土Bt菌株的遗传多样性和毒力潜力仍未得到充分探索。在本研究中,研究人员对从孟加拉国土壤中
苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)是一种众所周知的昆虫病原细菌,因其多样的杀虫毒素武器库和环境适应性而被广泛用于生物农药制剂。然而,南亚本土Bt菌株的遗传多样性和毒力潜力仍未得到充分探索。在本研究中,研究人员对从孟加拉国土壤中分离的苏云金芽孢杆菌JSd1菌株进行了全基因组测序(whole-genome sequencing,WGS)和比较基因组分析。该高质量草图基因组以75×覆盖度组装,包含5.39 Mb,分布于64个重叠群(contigs),GC含量为35.28%,完整度为99.26%。基因组注释揭示了5,833个基因,包括5,756个蛋白质编码序列和大量非编码RNA。此外,该基因组还含有4个不同的质粒。重要的是,研究人员鉴定了25个携带可移动元件和假定蛋白的基因组岛(genomic islands,GIs),突显了该菌株动态的基因组进化。该基因组编码多种与杀虫活性相关的毒力因子。值得注意的基因包括cry22A和vip3A同源物、多个bmp1样金属蛋白酶、增强蛋白(enhancin)、cytK和chiA,以及多种几丁质酶和丝氨酸蛋白酶。染色体和质粒编码的毒力因子共同出现,提示模块化获取机制。研究还检测到次级代谢产物生物合成基因簇,如petrobactin、bacillibactin、thuricin CD及其他新型核糖体合成和翻译后修饰肽(RiPPs)与非核糖体肽(NRPs),支持该菌株在生物防治中的潜力。系统发育分析将JSd1定位在蜡状芽孢杆菌群(Bacillus cereus sensu lato group)内,与苏云金芽孢杆菌konkukian血清型(B. thuringiensis serovar konkukian)和炭疽芽孢杆菌(B. anthracis)形成一个高支持率的分支。比较基因组和泛基因组分析揭示了苏云金芽孢杆菌菌株间显著的基因组多样性。该菌株基因组含有2,237个核心基因和一个庞大的辅助基因组,反映了其生态适应性。研究结果表明,苏云金芽孢杆菌JSd1是开发用于孟加拉国农业害虫防治的生物农药的有前景候选菌株。全面的基因组学见解为进一步的功能验证和田间应用奠定了基础,有助于该地区的可持续害虫管理策略。
论文解读:苏云金芽孢杆菌JSd1菌株的全基因组测序与比较基因组分析
苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)是一种产内生孢子的革兰氏阳性昆虫病原菌,在孢子形成阶段可合成杀虫晶体蛋白(Cry和Cyt),对鳞翅目、鞘翅目和双翅目害虫具有特异性,同时对哺乳动物、鸟类和