从血培养中分离获得的2株粪肠球菌的基因组草图序列

《Microbiology Resource Announcements》：Draft genome sequences of two Enterococcus faecium strains recovered from blood cultures

　　

摘要

我们报告了两个粪肠球菌血培养的基因组草图序列：一株对万古霉素敏感，另一株对万古霉素耐药。敏感菌株的组装序列总长为2,991,512 bp（7个重叠群），耐药菌株的组装序列总长为3,305,414 bp（7个重叠群）。

公告

粪肠球菌可定植于人类肠道并引起血流感染，尤其在免疫功能低下患者中（1）。由于该菌对氨苄西林和环丙沙星的高耐药率，糖肽类抗生素如万古霉素仍是治疗重症感染的关键选择（1）。该菌还携带多种毒力基因，参与生物膜形成、营养获取和毒素产生（1、2），质粒在通过水平基因转移传播耐药性和毒力基因方面发挥关键作用（3）。我们报告了中国南京金陵医院血培养中分离的两株临床粪肠球菌（efmnj01和efmnj02）的基因组草图序列。

菌株在含5% CO?的条件下，于35°C在血琼脂平板（凯马佳，上海，中国）上过夜培养，取单菌落转入脑心浸出液肉汤（生工生物，上海，中国）。基因组DNA使用TaKaRa MiniBEST试剂盒（Takara，大连，中国）提取。Illumina测序文库使用Rapid Plus DNA Lib Prep Kit for Illumina（艾博klonal，武汉，中国）制备，对剪切后的DNA（约350 bp）进行文库制备，并在NovaSeq X +平台上以双端测序（2 × 150 bp）方式测序，获得efmnj01的1580万条 reads和efmnj02的1260万条reads。使用fastp（v1.3.6）对reads进行质量控制（4）。Nanopore文库使用Native Barcoding Kit 96 V14（SQK-NBD114.96，Oxford Nanopore Technologies）制备，混样后在PromethION flow cell R10.4.1（FLO-PRO114M）上测序。碱基识别使用MinKNOW（v23.07.5）的高精度模型进行。Nanopore测序为efmnj01产生1.50 Gb数据（263,680条reads；N50 = 17.2 kb），为efmnj02产生1.44 Gb数据（149,304条reads；N50 = 19.2 kb）。使用Filtlong（v0.3.1，--min_length 1000—keep_percent 95）对长reads进行过滤，并使用Flye（v2.9.6-b1802）进行组装（5）。Flye自动修剪了环形重叠群的重复末端重复序列；基因组未进行旋转。组装结果使用两轮Pilon（v1.24）进行抛光（6），Illumina reads使用BWA-MEM（v0.7.17）进行比对（7）。efmnj01的平均测序深度为459×，efmnj02为406×。序列型使用粪肠球菌MLST方案进行in silico分析。注释使用原核生物基因组注释流程PGAP（v6.11）进行（8–10）。分别使用PlasmidFinder（v2.1.6）（11）、VirulenceFinder（v2.0.4）（12）和ResFinder（v4.6.0）（13）鉴定质粒、毒力基因和耐药基因。除另有说明外，所有工具均使用默认参数运行。

组装统计信息见表1。万古霉素敏感ST78型菌株efmnj01基因组长度为2,991,512 bp（GC含量37.95%），由7个重叠群组成（N50 = 2,729,572 bp），携带三个环性质粒（228、16.5和13.5 kb），复制子类型分别为repUS15、rep29和1个未知类型。PGAP预测2,854个编码序列（CDS）、69个转运RNA（tRNA）和20个核糖体RNA（rRNA）基因。万古霉素耐药ST363型菌株efmnj02基因组长度为3,305,414 bp（GC含量37.61%），由7个重叠群组成（N50 = 2,837,821 bp），携带5个环性质粒（163、58、58、40.6和11.9 kb）和1个线性质粒（135.6 kb）。58 kb质粒（contig_5）携带vanHAX、erm(B)、tet(M)、tet(L)、cat和aph(3′)-III。PGAP预测3,220个CDS、72个tRNA和18个rRNA基因。这两个基因组草图展示了粪肠球菌的基因组和质粒多样性，并突出了质粒在临床菌株间传播耐药性和毒力决定因子中的作用。

表1

表1 基因组组装统计数据^a

菌株	重叠群	长度（bp）	GC含量（%）	类型	拓扑结构	重复	多份性	复制子类型	抗微生物耐药基因	登录号
efmnj01	contig_1	2,729,572	38.2	染色体	环形	否	1	repUS12、repUS43（染色体）	aac(6′)-Ii、msr(C)、erm(T)、tet(M)、tet(L)、dfrG	JBYRUW000000000
efmnj01	contig_7	227,928	35.3	质粒	环形	否	1	repUS15	aac(6′)-aph(2″)、aph(2″)-Ia
efmnj01	contig_2	16,450	33.9	质粒	环形	是	1	未知	–
efmnj01	contig_9	13,542	34.5	质粒	环形	是	2	rep29	–
efmnj01	contig_8	2,604	42.9	未定位重叠群	线性	是	4	–	–
efmnj01	contig_5	732	40.2	未定位重叠群	线性	是	4	–	–
efmnj01	contig_3	684	35.5	未定位重叠群	线性	是	2	–	–
efmnj02	contig_1	2,837,821	38.0	染色体	环形	否	1	repUS12、repUS43（染色体）	aph(2″)-Ie、aac(6′)-Ii、msr(C)、tet(M)、tet(L)、dfrG	JBYTSQ000000000
efmnj02	contig_6	163,244	35.2	质粒	环形	否	1	repUS15	–
efmnj02	contig_2	135,571	35.0	质粒	线性	否	1	未检测到	–
efmnj02	contig_4	58,230	35.9	质粒	环形	否	1	rep17	–
efmnj02	contig_5	58,071	35.8	质粒	环形	是	3	repUS47、Inc18（rep2）	aph(3′)-III、erm(B)、cat、tet(M)、tet(L)、VanHAX
efmnj02	contig_8	40,598	32.6	质粒	环形	否	1	未检测到	–
efmnj02	contig_7	11,877	33.5	质粒	环形	是	8	rep18b	–

^a

"未定位重叠群"指含高重复含量且多拷贝数的短线性片段，可能源自组装产物或断裂的重复区域；"重复"（Y/N）表示该重叠群是否在Flye组装图中被标记为重复区域；"多份性"表示该重叠群在组装图中的拷贝数；"复制子类型"使用PlasmidFinder（v2.1.6）确定；"抗微生物耐药基因"使用ResFinder（v4.6.0）鉴定；"–"表示未检测到相应特征。两项分析均使用默认参数进行。

致谢

本研究得到金陵医院项目（编号：2023LCZLXC063）的支持。