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科研服务

细菌全基因组从头测序

利用第三代单分子测序技术解析大肠杆菌MRE600的基因组和甲基化组

Genome Biol Evol 2016 IF:4.229

关键词:大肠杆菌;志贺氏菌;表观遗传修饰;大肠杆菌素

研究背景

大肠杆菌是一种革兰氏阴性、短杆状、能运动、无芽胞的兼性厌氧菌,通常定殖于人和动物肠道中。大部分大肠杆菌无致病性,与机体是互利共生的关系;当机体免疫力降低、肠道长期缺乏刺激等情况下,部分大肠杆菌会移居到肠道以外的地方,造成相应部位的感染或全身散播性感染。因此,大肠杆菌通常被看作机会致病菌。大肠杆菌构造简单,遗传背景清晰,培养操作容易,因此常被作为基因工程的对象加以利用。大肠杆菌 MRE600 是一株 RNAse I 活性缺失的菌株, 常被用于 mRNA、tRNA、rRNA 的表达和纯化。本文采用 PacBio 平台获得了 MRE600 的全基因组序列图谱和甲基化图谱。

实验方法

供试样本:大肠杆菌 MRE600 菌株;

文库大小:20,000 bp;

测序试剂: P5-C3;

测序平台:PacBio RS II;

研究结果

采用第三代单分子测序对大肠杆菌 MRE600 进行全基因组从头测序,总共获得 1 条染色体序列(4.83 Mb)和 3 个质粒(89.1 kb、56.9 kb和7.1 kb)。基因组的 G+C 含量为 50.8%,包含 5,181 个基因,其中,蛋白编码基因为 4,913 个,RNA 基因为 268 个,41,469 个碱基发生修饰(0.83%)。

图 1 大肠杆菌MRE600染色体和质粒组装结果:细菌完成图参考文献1中的fig 1.

表 1 大肠杆菌MRE600的表观基因组检测:细菌完成图参考文献中的表3

对 RNAse I 的编码基因 rna 进行分析发现,该基因的第五个密码子为提前终止的密码子,即 MRE600 不能产生全长 RNase I 蛋白,这也解释了 MRE600 的 RNase I 活性丧失的原因。


参考文献

Kurylo CM, et al. Genome Sequence and Analysis of Escherichia coli MRE600, a

Colicinogenic, Nonmotile Strain that Lacks RNase I and the Type I Methyltransferase, EcoKI. Genome Biology and Evolution, 2016, 8 (3): 742-752.

项目经验

物种拉丁名

基因组大小(Mb)

GC含量(%)

派森诺已完成数目

Acinetobacter junii

3.37

38.7

6

Bacillus cereus

5.64

35.2

8

Bacillus pumilus

3.72

41.4

15

Bacillus.mycoides

5.72

35.3

9

Bacillus.sp

4.89

40

24

citrobacter freundii

5.26

51.6

15

clostridium tetani

2.85

28.5

45

enterococcus faecalis

3.03

37.3

6

lactobacillus crispatus

2.2

36.85

9

Mycobacterium abscessus

5.13

64.1

12

Neisseria meningitis A

2.16

51.7

9

pseudonocardia

6.55

73.48

6

Staphylococcus aureus

2.85

32.8

60

stenotrophomonas rhizophila

4.64

668.8

15

streptococcus suis

2.07

41.2

30

streptomyces cuspidosporus

8.2

71.9

3

streptomyces scabies

9.9

71.25

39