副干酪乳酪杆菌PC-01不同表型菌落的基因组分析

来源：中国食品学报杂志2024年第3期北京时间：

作者：张静雯，田桂铭，孙志宏，于洁

单位：张静雯内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室 农业农村部奶制品加工重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室 乳酸菌与发酵乳制品省部共建协同创新中心 呼和浩特 010018,田桂铭内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室 农业农村部奶制品加工重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室 乳酸菌与发酵乳制品省部共建协同创新中心 呼和浩特 010018,孙志宏内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室 农业农村部奶制品加工重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室 乳酸菌与发酵乳制品省部共建协同创新中心 呼和浩特 010018,于洁内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室 农业农村部奶制品加工重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室 乳酸菌与发酵乳制品省部共建协同创新中心 呼和浩特 010018,

摘要：目的:探究副干酪乳酪杆菌PC-01经高密度发酵后，不同表型菌落的基因组差异。方法:采用第2代测序技术，对高密度发酵的10株具有不同表型特征的副干酪乳酪杆菌 PC-01分离株进行全基因组测序，通过比较基因组学方法揭示这10株分离株之间的差异。结果:10株副干酪乳酪杆菌PC-01分离株的基因组大小为2.69~2.83 Mb，GC含量为46.50%~46.64%，CDs数目为2 793~3 406个，不同菌落的基因组大小、GC含量存在较小差异。功能注释结果显示不同菌株编码碳水化合物、蛋白质代谢以及参与氨基酸及其衍生物合成和降解的基因数量及种类均存在差异。基于核心基因构建系统发育树，发现具有相似菌落形态的菌株在同一分支。单核苷酸多态性(SNPs)结果表明:每两个相同菌落形态的不同分离株存在相同的突变位点，这也进一步证实菌落形态与基因型相关联。分析发现10株分离株中均存在糖基转移酶(epsJ、pbpF、ponA等)及ABC蛋白家族(yheS、bceB、bceA、pcrA和uvrA等)相关基因发生非同义突变，使菌株在高密度发酵过程中，能更好地适应环境而存活下来。菌落PC-01-3和PC-01-4与其它菌落形态具有明显差异，ltaS基因发生非同义突变。脂磷壁酸合酶(LtaS)的缺乏会导致细菌表现出细胞分裂受损和生长缺陷，这可能是导致菌落形态差异的主要原因。结论:从全基因组水平完成了副干酪乳酪杆菌PC-01的10个分离株的比较分析，解析了同一菌株高密度发酵后不同表型菌落之间的差异，为副干酪乳酪杆菌PC-01的后续研究提供数据支持。

关键词：副干酪乳酪杆菌PC-01; 菌落; 表型; 比较基因组学分析

基金资助：国家自然科学基金面上项目(31972054)