基于比较基因组学技术研究粪肠球菌乳源分离株的安全性

【作者】 路镜达； 沈婷婷； 马昕玮； 孙志宏； 钟智；

【机构】 内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室；

【摘要】 粪肠球菌作为同型发酵乳酸菌,在食品生产中应用广泛,但同时也发现很多粪肠球菌为条件致病菌,因此其在食品中的应用存在很大的争议。本研究以粪肠球菌乳源分离株为研究对象,采用比较基因组学技术探究粪肠球菌乳源分离株的安全性。研究利用Illumina Hiseq高通量测序平台对35株粪肠球菌乳源分离株进行全基因组测序,与NCBI数据库中下载的21株粪肠球菌粪便分离株进行比较基因组学分析。首先构建粪肠球菌核心基因集与泛基因集,利用核心基因集构建粪肠球菌系统发育树,探究不同环境中粪肠球菌的进化关系。其次比对粪肠球菌基因组中携带的耐药基因,毒力因子和可移动遗传元件。结果表明,粪肠球菌总体平均基因组大小在2.93±0.13 Mb,GC含量为37.43±0.13%,t RNA在56±4个,CDS数量在2768±146。乳源分离株平均CDS数量比粪便分离株平均CDS多28个,两种分离源呈现显著差异。系统发育树分析显示,分离源与系统进化具有一定相关性,表明自然环境对粪肠球菌基因组形成起着重要作用。乳源分离株含有5～11种耐药基因、8～24种毒力因子及18～31个可移动遗传元件,与粪便分离株相比较,乳源分离株平均每株菌少携带3个耐药基因和毒力因子,多2.4个可移动遗传元件,与粪便分离株存在显著差异。综上,通过比较基因组学分析不同分离源粪肠球菌,发现粪肠球菌乳源分离株和粪便分离株的基因组存在差异,这或会导致菌株在表型上产生差异,其在生产应用前应在菌株水平进行检验。更多还原