Breoghania corrubedonensis DSM 23382T的基因组序列草图

《Microbiology Resource Announcements》：Draft genome sequence of Breoghania corrubedonensis DSM 23382T

　　

摘要

我们报告了从受石油污染的海滩沙子中分离出的Breoghania corrubedonensis DSM 23382^T的基因组序列。该基因组全长5,331,589 bp，G+C含量为63.62%，编码了4,746个基因。这一参考基因组将有助于研究B. corrubedonensis在受石油污染的海洋环境中的作用，特别是在石油降解或抗性方面的研究。

公告

Breoghania corrubedonensis DSM 23382^T属于Alphaproteobacteria门，是从一种能够高效降解高分子量烷烃、多环芳烃（PAHs）及其烷基化衍生物的稳定长期富集培养物中分离出来的。该培养物来源于西班牙加利西亚地区A Coru?a省Corrubedo海滩的沙样，该地区曾发生过Prestige号石油泄漏事件。研究表明，该菌株可以利用石油中的成分——芘（一种PAH）作为碳源（1）。DSM 23382^T在Leibniz Institute DSMZ的Bacto marine broth（DSMZ培养基514）中，于28°C条件下进行培养（2）。通过离心收集生物量，并使用MasterPure DNA Purification Kit（Lucigen）提取DNA。使用Covaris LE220超声仪将100纳米克的DNA片段剪切成300 bp的长度。然后使用KAPA-Illumina Library Creation Kit（KAPA Biosystems）对这些片段进行末端修复、A-末尾修饰和连接处理，使其兼容Illumina测序平台。使用KAPA Biosystems的下一代测序文库定量PCR试剂盒对文库进行定量，并在Illumina HiSeq测序平台上进行测序，采用TruSeq Paired-End Cluster Kit v4和cBot仪器生成用于测序的簇状液滴。测序过程遵循2 × 150索引的方案，所有试剂盒均按制造商说明使用。

使用BBTools工具套件（3）对5,025,750个原始配对末端读段（总计758,888,250 bp）进行了质量筛选——具体使用BBDuk和BBMap去除Adapter、长度≤51 bp的读段或包含“N”碱基的读段，以及与人类、猫、狗和小鼠参考序列或常见微生物污染物高度同源（≥93%）的读段，最终得到4,904,926个经过筛选的读段，总长度为733,774,014 bp（4）。使用SPAdes（版本v3.9.0；––phred–offset 33 ––cov–cutoff auto –t 16 –m 40 ––careful –k 25,55,95 ––12）对这些读段进行组装（4）。从所有contig的末端修剪掉200个碱基对，如果contig长度小于1 kbp或读段覆盖率低于2（使用bbmap: nodisk ambig, filterbycoverage.sh: mincov），则将其丢弃。最终得到的草图组装包含21个contig，总长度为5,331,589 bp，G+C含量为63.62%， bbmap显示其映射度为137.2倍（表1）。基因组注释使用Integrated Microbial Genomes（IMG）Annotation Pipeline v.4.15.1（5）完成。除非另有说明，所有工具均使用默认设置。基于全基因组的分类分析由Type Strain Genome Server（TYGS）使用Genome BLAST Distance Phylogeny（GBDP）方法（6）完成。最接近的已知基因组序列是来自植物根际的未命名Breoghania物种L-A4（图1）。16S核糖体RNA（rRNA）基因与L-A4菌株的同源性为96.11%。

表1

表1 基本基因组统计信息

CheckM2完整性/污染估计

基因组特征	B. corrubedonensis DSM 23382
基因组大小（bp）	5,331,589
GC含量（%）	63.62
scaffolds数量	21
Scaffold N50（bp）	403,143
Scaffold L50	3
平均覆盖度	137.2×
基因数量	4,746
编码碱基数（%）	86.56
蛋白质编码基因	4,684
rRNA基因数量（5S, 16S, 23S）	(1, 1, 1)
转运RNA基因数量	50
99.09%/1.84%

图1

图1 使用基因组BLAST距离系统发育方法（GBDP）在Type Strain Genome Server（TYGS）生成的Breoghania corrubedonensis 23382^T的全基因组序列系统发育树。平均分支支持率为96.2%（6）。

对与石油成分（烷烃和PAHs）降解相关的已知功能进行调查，发现了至少20种可能参与芳烃降解的假想单加氧酶和双加氧酶，包括芘的单加氧酶。此外还检测到了假想的长链烷烃单加氧酶（7–10）。

致谢

本研究（提案DOI：https://doi.org/10.46936/10.25585/60001044）由美国能源部联合基因组研究所（https://ror.org/04xm1d337）开展，该研究所是能源部科学办公室的用户设施，依据合同号DE-AC02-05CH11231的支持进行。

本公告由一名高中生撰写，作为联合基因组研究所支持的“Adopt-a-Genome”教育项目的一部分。