恶臭假单胞菌的正丁醇耐受性驯化及比较基因组学分析
本期为您推荐江南大学生物工程学院倪晔教授研究团队发表在《食品与生物技术学报》上的一篇文章：恶臭假单胞菌的正丁醇耐受性驯化及比较基因组学分析。
文章摘要内容如下：
恶臭假单胞菌广泛分布于自然界中，是一类非常重要的工业微生物，常被用来降解环境中的一些有机溶剂。然而，当有机溶剂含量较高时，菌体本身的存活率就会下降，从而导致生物降解及生物合成的功能受到影响。目前有关恶臭假单胞菌有机溶剂耐受性元件及改造方面的研究较少。基因组重测序是高通量测序的一种重要应用，通过对基因组序列已知的个体进行基因组测序，并在个体或者群体水平上进行差异性研究。
本研究采用常压室温等离子体诱变技术（atmospheric and room temperature plasma，ARTP）对实验室保藏的恶臭假单胞菌901进行随机诱变，以正丁醇作为筛选压力进行驯化培养，最终筛选得到一株能耐受12g/L正丁醇的突变株。通过Ⅰllumina HiSeq平台进行全基因组重测序和生物信息学分析。结果显示共获得大约1900万对reads，平均读长为150 nt，与参考基因组的片段配对率为92.03%，覆盖率为90.34%。共检测到40704个单核苷酸位点变异（singlenucleotide variation，SNV），其中纯合的为39319个，杂合的为1385个；存在2153个基因小片段插入/缺失序列（insert & deletions，InDels），其中纯合的突变位点数量为1871个，杂合的突变位点数量为282个。最后，将所有突变进行GO/KEGG数据库功能注释，发现突变数目最多的是代谢相关基因，其中以氨基酸代谢和糖代谢路径相关基因为主。
ARTP诱变育种是近年来发展起来的一种新型育种技术，它受到射频功率的驱动，可以产生等离子射流，进而影响细胞壁和质膜的结构和渗透性，导致DNA损伤，包括错义突变，缺失或移码突变。由于ARTP技术具有活性粒子浓度高、操作简单、运行成本低廉、安全性好，正突变率高以及对环境无污染等特点，在微生物突变育种及生物医学领域得到广泛应用。本研究通过对恶臭假单胞菌进行ARTP诱变并驯化获得高正丁醇耐受性菌株，然后进行全基因组重测序，根据测序所得的SNV和Indels分布进行KEGG/GO注释并分析，为进一步研究其溶剂耐受性提供了理论依据。 文章精彩内容如下：
图1 不同ARTP诱变处理时间下P.putida 901的致死率
图2 对照（WT）与经诱变驯化后菌株的比生长速率
表2 测序结果中的SNV和Indel数据统计
图5 WT/ARTP10s共有基因突变的KEGG数据库注释结果统计
C-260 恶臭假单胞菌的正丁醇耐受性驯化及比较基因组学分析 - 图文
