母乳源乳双歧杆菌Probio-M8的遗传特征及基因组差异比较分析

作者:李东宇; 李伟程; 康小红; 张和平; 孙志宏*
来源:微生物学报, 2022, 62(07): 2768-2781.
DOI:10.13343/j.cnki.wsxb.20210695

摘要

【目的】母乳源乳双歧杆菌(Bifidobacterium animalis subsp. lactis) Probio-M8具有优良的益生特性,本文拟从全基因组水平解析Probio-M8的遗传特征,并与已有益生功效的乳双歧杆菌的基因组进行比较分析。【方法】本研究基于NCBI已公开的21株乳双歧杆菌和1株模式菌株DSM10140~T的基因组数据,构建了核心基因集与泛基因集,解析该群体的系统发育关系,比较分析Probio-M8的遗传特征及功能基因组。【结果】22株乳双歧杆菌的泛基因集包含1 618个基因,其中核心基因1 514个,占泛基因集的93.57%,表明乳双歧杆菌核心基因集高度保守。以1 514个核心基因构建系统发育树,发现22株乳双歧杆菌分为两个分支,AD011单独为一个分支,Probio-M8和其他菌株与模式菌株DSM10140~T聚在同一分支,且Probio-M8与V9、BB-12、Bi-07、HN019的遗传距离极为接近。进一步分析耐药基因和毒力基因,在Probio-M8与V9、BB-12、Bi-07、HN019基因组上均检测到DfrA43、tetW及rpoB 3种拷贝数完全一致的固有耐药基因,且均不含毒力基因。碳水化合物代谢活性酶注释结果发现,Probio-M8与V9、Bi-07、BB-12和HN019均编码47个碳水化合物代谢相关基因的家族,其中,Bi-07缺少GH49基因,且少一个GH13基因的拷贝,而Probio-M8多一个GH49基因的拷贝,显示Probio-M8与V9、BB-12、Bi-07和HN019具有相似的碳水化合物代谢相关基因。【结论】本研究从全基因组水平完成了对22株乳双歧杆菌的比较分析,发现乳双歧杆菌的核心基因集高度保守,Probio-M8与V9、BB-12、Bi-07和HN019四株益生菌的遗传特征高度相似,基因组差异较小,为Probio-M8的后续研究提供数据支持。

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