从德克萨斯州卢博克市的表土中分离出一种名为Gordonia rubripertincta的噬菌体BluerMoon

时间:2025年11月26日
来源:Microbiology Resource Announcements

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本研究通过SEA-PHAGES项目从美国德克萨斯州拉博克土壤中分离并测序了一株DJ聚类噬菌体BluerMoon,基因组长度61,118 bp,含90个预测基因,证实其属裂解型噬菌体,并利用多工具验证基因功能。

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摘要

我们分离、注释并分析了一种环境噬菌体的基因组。BluerMoon是在德克萨斯州卢博克的表土中发现的,这是科学教育联盟-噬菌体猎人推动基因组学和进化科学(SEA-PHAGES)项目的一部分。根据Actinobacteriophage数据库PhagesDB(https://phagesdb.org)的分类,BluerMoon属于DJ簇。

公告

Gordonia rubripertincta是一种革兰氏阳性细菌,属于放线菌门(1),常见于土壤中,并具有生物修复潜力(2)。通过科学教育联盟-噬菌体猎人推动基因组学和进化科学(SEA-PHAGES)项目,G. rubripertincta被用作宿主细菌,用于从德克萨斯州卢博克收集的土壤样本中分离、鉴定、测序和注释噬菌体(3)。
BluerMoon是在2023年8月30日,从坐标为33.58482,-101.87825处的土壤样本中提取的。该样本被悬浮在蛋白胨酵母钙(PYCa)培养基中,并以2,000 × g(3,500 rpm)的离心速度离心10分钟。通过0.22-µm注射器过滤器过滤掉杂质,然后取500 µL上清液加入到G. rubripertincta NRRL B-16540的液体培养基中。富集后的分离样本在30°C下以220 rpm的转速孵育3天,随后稀释并通过覆盖技术进行接种(4)。选取一个透明的噬菌斑,将其悬浮在400 µL PYCa培养基和400 µL 80%甘油溶液中。接着,将10 µL该混合液加入到3 mL PYCa培养基中。从这10 µL溶液中取出1 µL、10 µL或100 µL,分别与250 µL宿主细菌和3 mL熔化的顶层琼脂混合,使用覆盖技术制备出网状(网状)平板(用于高滴度溶菌液,>1 × 109 pfu/mL)(4)。样本的DNA使用Quantabio Extracta Plus DNA试剂盒(目录号95213-050)进行处理。使用BioTek Take3平板读取仪测量DNA浓度。Illumina DNA Prep标签化试剂盒用于准备基因组,以便在Illumina NextSeq 2000平台上进行测序,使用300循环的流动细胞试剂盒生成2 × 150 bp的配对读段。
使用Bowtie2 v2.5.3和一种密切相关的宿主序列(登录号CP136136.1)(5)去除宿主序列污染。使用Fastp v0.23.4(6)检查读取质量。使用SPAdes genome assembler v3.15.5进行基因组组装(7)。使用BEDTools v2.31.0和SAMtools v1.6(8, 9)确定深度和覆盖度。使用DNA Master v5.23.3和Phage Evidence Collection and Annotation Network(PECAAN)(10, 11)完成基因组注释。在注释过程中,使用Glimmer v3.0和GeneMark v2.5手动验证和预测基因(12)。利用BLAST v2.11.01(13)(参考PhagesDB.org和NCBI非冗余数据库)、Phamerator(14)(使用Actino_draft数据库v578)、NCBI保守结构域数据库(15)、HHPRED v3.0(16)(使用PDB_mmCIF70)和Pfam-v36.0(17)预测基因功能。所有提到的软件均使用默认配置(表1)。
表1
表1 所报道噬菌体的特征
参数分离出的噬菌体BluerMoon的数据
基因组长度(bp)61,118
测序覆盖度(x)2,424
预测基因数量90
tRNA数量0
未知功能的假设蛋白数量65
GC含量(%)68.8%
进行测序的机构SeqCoast Genomics
GenBank登录号PV251866
SRA登录号SRR31925873
BioProject登录号PRJNA488469
BluerMoon是从G. rubripertincta的富集培养物中分离得到的。根据Actinobacteriophage数据库PhagesDB(https://phagesdb.org),BluerMoon属于DJ簇,且具有裂解性。DJ簇噬菌体的平均GC含量为51.5%,平均基因组大小为60,476 bp,可感染Gordonia属细菌。我们手动将其分类为具有3’末端粘性突出结构的基因组(18)。通过tRNAscan-SE v2.0和ARAGORN v1.2.38确认BluerMoon中不存在tRNA,这与DJ簇中的所有噬菌体一致(19, 20)。

致谢

我们感谢Denise L. Monti、Maggie D. Viland、C.M. Lewis、Rebecca A. Garlena、Daniel A. Russell、Deborah Jacobs-Sera和Graham F. Hatfull对基因组质量控制的支持。同时感谢SEA-PHAGES项目的教师团队以及Katie Starr和Christopher Marpa的支持,还有Enoch Ghosh在手稿审阅期间的帮助。
我们的工作得到了SEA-PHAGES项目以及霍华德·休斯医学研究所的支持。
我们还要感谢德克萨斯理工大学教学、学习与专业发展中心(TLPDC)和转型本科体验中心(TrUE Scholars)在SEA-PHAGES项目实施过程中提供的支持和帮助。

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