两种与牛相关的拉奇诺螺旋菌科（Lachnospiraceae）菌的基因组序列草图：Pseudobutyrivibrio xylanivorans DSM 14809T 和 [Clostridium] fimetarium DSM 9179T

《Microbiology Resource Announcements》：Draft genome sequences of two bovine-associated Lachnospiraceae: Pseudobutyrivibrio xylanivorans DSM 14809T and [Clostridium] fimetarium DSM 9179T

　　```html

摘要

本文报告了从奶牛中分离出的两种细菌株的基因组序列：Pseudobutyrivibrio xylanivorans DSM 14809^T 和 Clostridium fimetarium DSM 9179^T。P. xylanivorans DSM 14809^T 的基因组大小为 3.4 Mbp，包含 3,147 个预测基因；而 C. fimetarium DSM 9179^T 的基因组大小为 4.6 Mbp，包含 4,215 个预测基因。

公告

能够发酵植物源多糖的细菌对反刍动物的营养至关重要（1, 2）。这些能够分解多糖的细菌株 Pseudobutyrivibrio xylanivorans DSM 14809^T（Mz 5^T）和 Clostridium fimetarium DSM 9179^T（Z-2189^T）分别最初是在斯洛文尼亚的牛瘤胃液和俄罗斯的牛粪便中分离得到的（3–5）。这两种细菌都属于 Lachnospiraceae 科，且都是专性厌氧杆菌。P. xylanivorans DSM 14809^T 是革兰氏阴性菌，而 C. fimetarium DSM 9179^T 是革兰氏阳性菌（4, 5）。这些细菌的基因组序列将有助于我们更深入地了解反刍动物的微生物学和生理学特性。

实验中的菌株在 Leibniz Institute DSMZ 的厌氧条件下培养，使用 Medium 330（培养 P. xylanivorans）或 Medium 500（培养 C. fimetarium）在 40°C（6）下进行培养。DNA 的提取按照 Epicentre 公司提供的 MasterPure Gram-Positive DNA Purification Kit 方案进行，但步骤 5 中使用了 2 μL 的蛋白酶 K，并在冰上过夜振荡处理（步骤 9）。基因组测序工作由 Joint Genome Institute 在 KMG-I 和 KMG-II 项目中完成（7, 8）。DNA 被切割成 270–300 bp 的片段，并使用 SPRI beads（Beckman Coulter）进行大小筛选。片段经过末端修复、A 称处理后，使用 KAPA-Illumina 文库试剂盒（KAPA Biosystems）连接到 Illumina 兼容的适配子上。文库的定量使用 KAPA Biosystems 的 NGS library qPCR 试剂盒（Roche）和 Roche LightCycler 480 进行。测序设备为 Illumina HiSeq2000（P. xylanivorans）或 HiSeq2500（C. fimetarium），采用 HiSeq TruSeq SBS 测序试剂盒（Illumina），每个文库运行 2 × 150 bp 的索引序列。对于 P. xylanivorans，共获得 10,760,860 个读段（总计 1,614 Mbp），然后根据之前的方法使用 DUK（v1.0）进行过滤（9）；过滤后的读段通过 Velvet（v1.2.07）、wgsim（v1.0）和 Allpaths-LG（v.r46652）进行组装（11–13），最终使用 Prodigal（v2.5）和 GenePRIMP（v1.0）进行基因组注释（14, 15）， semua 软件设置均按照之前的描述进行（16）。对于 C. fimetarium，共获得 7,942,060 个读段（总计 1,191 Mbp），同样使用 BBDUK（v1.0）进行过滤（17）。基因组组装使用 SPAdes（v.3.6.2；参数设置包括 -cov-cutoff auto --phred-offset 33 -t 8 -m 40 --careful -k 25,55,95 --12）（19），并删除了长度小于 1,000 bp 的 contigs。基因组注释使用 IMG Genome Annotation Pipeline（v.4.11.2）和默认参数完成（20, 21）。两种细菌的基因组特征总结在 表 1 中。

表 1

表 1

PRJNA245713PRJNA329848SAMN02745725

基因组特征	P. xylanivorans DSM 14809T	C. fimetarium DSM 9179T
基因组大小（bp）	3,420,924	4,568,183
支架数量	57	48
长度大于 500 bp 的支架数量	156,596	228,153
基因组覆盖率	438×	261×
CheckM2 基因组完整性（22）	99.93%	98.97%
CheckM2 基因组污染程度（22）	0.24%	2.29%
GC 含量（%）	38.72	33.59
预测基因数	3,147	4,215
预测的 rRNA 数量	6	9
预测的 tRNA 数量	55	49
含有 GH5 结构域的基因（疑似纤维素酶基因）	4	2
含有 GH8 结构域的基因（疑似纤维素酶基因）	1	0
含有 GH9 结构域的基因（疑似纤维素酶基因）	3	0
含有 GH44 结构域的基因（疑似纤维素酶基因）	0	0
含有 GH48 结构域的基因（疑似纤维素酶基因）	0	0
含有 GH10 结构域的基因（疑似木聚糖酶基因）	2	0
含有 GH11 结构域的基因（疑似木聚糖酶基因）	1	0
Joint Genome Institute 的分类号	2585428087	2675903166
NCBI WGS 访问号	GCA_900141825.1	GCA_900111235.1
NCBI BioProject 访问号
NCBI 序列读取档案访问号	SRR4096530	SRR4233938
NCBI 生物样本访问号	SAMN05421659

P. xylanivorans DSM 14809^T 能够水解植物源的多糖，如木聚糖和纤维素，而 C. fimetarium DSM 9179^T 则不能（4, 5）。因此，P. xylanivorans DSM 14809^T 拥有 8 个疑似纤维素酶基因（含有 GH5/8/9/44/48 结构域）和 3 个疑似木聚糖酶基因（含有 GH10/11 结构域），而 C. fimetarium