比较基因组学揭示了从一次斯氏线虫(Steinernema feltiae)分离事件中获得的牛生异杆菌(Xenorhabdus bovienii)分离株之间存在广泛的基因组保守性和有限的微多样化。

root 提交于 周二, 06/09/2026 - 22:47
Xenorhabdus bovienii 是一种与 Steinernema 属昆虫病原线虫共生的细菌。对亲缘关系密切分离株的比较基因组分析,为研究精细尺度的分化、基因组可塑性以及塑造共生细菌群体的进化过程提供了机会。在本研究中,我们采用整合平均核苷酸一致性(ANI)、单核苷酸多态性(SNP)分析、泛基因组重建、生物合成基因簇(BGC)预测以及移动元件相关注释筛查的比较基因组学方法,对来源于一次 Steinernema feltiae 分离事件的四株 X. bovienii 分离株(XenUTI4.1–XenUTI4.4)进行了分析。全基因组比较显示,这些分离株之间具有极高的基因组相似性,ANI 值均超过 99.84%。基于测序读段的 SNP 分析表明,相对于 XenUTI4.1 参考基因组,仅检测到 23–36 个已注释变异,说明尽管存在可检测的微小变异,其序列分化仍然十分有限。对这些变异的功能注释显示,其中大多数对应于错义替换或同义替换,并仅影响少量编码序列。泛基因组分析鉴定出 4,712 个直系同源基因簇,其中包括由全部分离株共享的、高度保守的核心基因组,共计 4,256 个基因簇(90.3%),以及相对较小、由 456 个基因簇构成的辅助基因组。antiSMASH 分析显示,这四个基因组的次级代谢产物生物合成潜力总体上高度保守;与此同时,对基因组注释的筛查识别出大量与噬菌体相关、转座酶相关及重组相关的基因,这与持续存在的基因组可塑性相一致。总体而言,这些结果表明,所分析的 X. bovienii 分离株构成了一个高度保守、但仍表现出有限且可检测基因组微分化的群体。大型核心基因组、适度规模的辅助基因补充以及大量移动元件相关功能的共存表明,局部序列变异和移动遗传元件共同促进了 S. feltiae 相关 X. bovienii 群体内部的基因组多样化。

Xenorhabdus bovienii 是一种与 Steinernema 属昆虫病原线虫相关的共生细菌。对亲缘关系密切分离株进行比较基因组分析,为研究精细尺度的分化、基因组可塑性以及塑造共生细菌群体的进化过程提供了机会。在本研究中,我们采用整合平均核苷酸一致性(ANI)、单核苷酸多态性(SNP)分析、泛基因组重建、生物合成基因簇(BGC)预测以及移动元件相关注释筛查的比较基因组学方法,对来源于单次 Steinernema feltiae 分离事件的四株 X. bovienii 分离株(XenUTI4.1–XenUTI4.4)进行了分析。全基因组比较显示,这些分离株之间具有极高的基因组相似性,ANI 值均超过 99.84%。基于测序读段的 SNP 分析表明,相对于 XenUTI4.1 参考基因组,仅检测到 23–36 个已注释变异,说明尽管存在可检测到的微小变异,但其序列分化程度有限。对这些变异的功能注释显示,大多数变异对应于错义替换或同义替换,并影响少量编码序列。泛基因组分析鉴定出 4,712 个直系同源基因簇,其中包括由全部分离株共享的、具有高度保守性的核心基因组,共含 4,256 个基因簇(90.3%),以及相对较小的辅助基因组,共含 456 个基因簇。antiSMASH 分析显示,四个基因组在次级代谢产物生物合成潜力方面总体上高度保守,而基因组注释筛查则鉴定出大量与噬菌体、转座酶和重组相关的基因,这与持续存在的基因组可塑性相一致。综上,这些结果表明,所分析的 X. bovienii 分离株构成了一个高度保守但存在有限且可检测基因组微分化的群体。大型核心基因组、适度的辅助基因补充以及大量移动元件相关功能的共存,提示局部序列变异和移动遗传元件共同促进了与 S. feltiae 相关的 X. bovienii 群体内部的基因组多样化。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.04.727993v1?rss=1

🏷️ 比较基因组学 泛基因组 基因组微多样化 共生细菌 移动遗传元件 次级代谢基因簇