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多位点序列和比较基因组学分析对盐单胞菌科菌株JSM 104105的系统发育学研究

微生物学报 2023年第2期63卷 683-699页

作者：陈锦华刘细寒邓丽颖冯玉周刘祝祥陈义光吉首大学生物资源与环境科学学院湖南吉首416000 吉首大学医学院湖南吉首416000 吉首大学张家界学院湖南张家界427000 四川大学华西医院、华西生物医学大数据中心四川成都610065

【目的】为了精准地判定产铁载体嗜盐新菌株JSM 104105在盐单胞菌科(Halomonadaceae)中的系统发育地位。【方法】采用基于16SrRNA基因、DNA促旋酶B亚基基因(DNAgyraseB subunit gene,gyrB)和核糖核酸聚合酶σ因子RpoD基因(RNA polymeras... 详细信息

【目的】为了精准地判定产铁载体嗜盐新菌株JSM 104105在盐单胞菌科(Halomonadaceae)中的系统发育地位。【方法】采用基于16SrRNA基因、DNA促旋酶B亚基基因(DNAgyraseB subunit gene,gyrB)和核糖核酸聚合酶σ因子RpoD基因(RNA polymerase sigma factor RpoD gene,rpoD)序列的多位点序列分析方法(multilocus sequence analysis,MLSA),对菌株JSM 104105的系统发育地位进行初步分析;采用比较基因组学分析(comparative genomics analysis),分析该菌株与其系统发育关系密切的典型菌株之间的GC含量、平均核苷酸一致性(average nucleotide identity,ANI)和数字DNA-DNA杂交值(digital DNA-DNA hybridization,dDDH),并进行基因组系统发育学分析(phylogenomic analysis),更准确地判定菌株JSM 104105在盐单胞菌科中的系统发育地位。【结果】MLSA分析结果表明,无论是单基因序列分析,还是多基因串联序列分析,对盐单胞菌科各分类单元以及菌株JSM104105的系统发育地位都能提供较为一致的结果。分析表明,菌株JSM104105归属于盐单胞菌科盐单胞菌属(Halomonas),与该属的Halomonas gudaonensis、Halomonas azerbaijanica和Halomonas lysinitropha的系统发育关系较密切,它们在系统进化树上形成稳定亚簇(subcluster),其中菌株JSM 104105占据稳定的独立进化分支。尽管它们之间的16S rRNA基因序列相似性较高,为97.3%-98.9%,但菌株JSM104105很难归属于其中任何已知物种。比较基因组学分析结果确认了这一判断。菌株JSM104105与系统发育关系密切的*** CGMCC 1.16133T、*** TBZ202T和*** 3(2)T的ANI值(78.9%-91.6%)和dDDH值(22.1%-43.7%),均显著低于界定原核生物物种的阈值(ANI,95%-96%;dDDH≥70%)。基因组系统发育分析结果表明,菌株JSM104105明确构成盐单胞菌属独立的亚分支(subclade)。【结论】从分子系统发育学视角精准地判定产铁载体嗜盐细菌JSM104105归属于盐单胞菌科盐单胞菌属,与该属的已知物种***、***和***的系统发育关系最密切,但不能归属于该属的已知种,应该代表了一个新的基因种(genospecies)。

关键词：盐单胞菌科多位点序列分析比较基因组学分析基因组系统发育学基因组特征

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基因组时代的放线菌系统学及其研究进展

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微生物学报 2011年第2期51卷 141-153页

作者：刘志恒王剑张立新中国科学院微生物研究所北京100190 中国科学院南海海洋研究所广州510301

由于放线菌在生物技术、医药卫生和环境治理等领域中的实际重要性,已经成为人们研究得最为深入的微生物类群之一。现代放线菌分类学是建立在对16S rRNA基因保守分子序列的系统发育学分析基础上、综合利用多种微生物信息的多相分类学(pol... 详细信息

由于放线菌在生物技术、医药卫生和环境治理等领域中的实际重要性,已经成为人们研究得最为深入的微生物类群之一。现代放线菌分类学是建立在对16S rRNA基因保守分子序列的系统发育学分析基础上、综合利用多种微生物信息的多相分类学(polyphasic taxonomy)。随着大规模基因测序技术的飞速发展,已经完成了超过100株放线菌的全基因组序列。近年来发展起来的"基因组系统发育学"有助让人们更加系统地理解放线菌类群的发生、演化,以及不同生境类群之间的相互关系。随着越来越多的以系统发育学为指导的基因组测序研究项目,例如"细菌和古菌基因组百科全书(Genomic Encyclopedia of Bacteria andArchaea,GEBA)计划"的出现,标志着放线菌系统学进入了基因组学研究时代。本文对基因组时代的放线菌系统学方法,以及国内外的相关研究成果进行综述。

关键词：放线细菌放线菌分类学基因组系统发育学 GEBA计划

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