嗜水气单胞菌噬菌体(Yyong)的分离与基因组分析

作     者：陈慧珏 刘文才 钱敏桦 潘灵婷 徐锦鹏 李登峰 童贻刚 CHEN Huijue;LIU Wencai;QIAN Minhua;PAN Lingting;XU Jinpeng;LI Dengfeng;TONG Yigang

作者机构：宁波大学海洋学院宁波315832 北京化工大学生命科学学院北京100029 

出 版 物：《中国生物工程杂志》 (China Biotechnology)

年 卷 期：2024年第44卷第8期

页      面：57-68页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 100705[医学-微生物与生化药学] 07[理学] 071005[理学-微生物学] 10[医学] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFA0903000) 宁波市重点研发计划(2022Z170)资助项目 

主　　题：分离 基因组 噬菌体 嗜水气单胞菌 辅助代谢基因 新亚科 

摘      要：目的:嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)的致病范围十分广泛,耐药现象日益普遍,危害鱼类、家畜和人类健康,有必要分离、鉴定烈性***噬菌体。方法:以*** Ah2为指示菌,用双层平板法从污水中分离获得烈性噬菌体Yyong。对其进行了电镜观察、宿主范围检测、一步生长试验、全基因组测序、基因注释和系统进化分析。结果:Yyong呈肌尾病毒样,头部直径为(83±2)nm,尾部长度为(115±5)nm。基因组全长165663 bp,G+C含量为40.90%,含有16个tRNA基因和242个开放阅读框(ORF),含有诸多辅助代谢基因(AMGs),主要涉及DNA合成和抗氧化应激。有2个ORF分别被预测为编码毒素-抗毒素(toxin-antitoxin,TA)防御系统的毒素(PAAR重复蛋白)和抗毒素DarG,这有利于Yyong在细菌细胞内生存。有3个ORF分别被预测为编码σ因子、抗σ^(70)蛋白和σ^(70)诱饵,这些因子可能修饰RNA聚合酶使之优先识别噬菌体基因的启动子区域。在系统进化树中,与Yyong进化距离最小的病毒是Tulanevirus属的气单胞菌噬菌体。Yyong与它们间分享的最高平均核苷酸一致性(ANI)值和DNA分子杂交(isDDH)值分别是94.51%和53.30%,均小于定义一个种的边界值,与它们间分享的最大成对序列相似度值(PASC值)和基因组间相似度(VIRIDIC)值分别是90.51%和90.20%,均大于属的边界值;Tulanevirus属与Straboviridae科的另一个属Biquartavirus聚成一个枝簇(clade),它们共享的核心基因(core genes)占比为68.53%,符合国际病毒分类委员会(ICTV)关于建立一个亚科的标准(27%~79%)。结论:Yyong是一个新种,属于Tulanevirus属。建议在Straboviridae科下建立一个新亚科以包含Tulanevirus属和Biquartavirus属。Yyong携带数量和种类多样的AMGs和tRNA基因,使其有效地控制宿主细菌,高效合成噬菌体自身核酸和蛋白质。一些AMGs具有良好开发潜力。丰富了噬菌体基因数据库与噬菌体分类系统,为噬菌体功能基因研究和噬菌体研发奠定了基础。