溶藻弧菌(*Vibrio alginolyticus*)是河口和海洋生态系统中广泛存在的机会性病原体,也是人类和水生动物弧菌病的主要致病因之一。然而,野生鱼类来源溶藻弧菌的基因组和表观基因组图谱仍缺乏系统解析。在本研究中,我们基于89个高质量溶藻弧菌基因组构建了泛基因组和甲基组学分析框架,其中包括从中国南海香港水域17个物种的105条野生海鱼中分离并新测序的46株菌株,以及所有公开可获得的完整基因组。我们报道了野生鱼类中溶藻弧菌32.38%的流行率。基因组系统发育分析解析出4个 distinct 分支,其中分支IV主要由野生鱼类来源的分离株组成,并表现出低毒力和低抗菌药物耐药性。泛基因组分析揭示,溶藻弧菌具有封闭型泛基因组,且分支IV的辅助基因组显著减少。我们从89株菌中共鉴定出763个抗菌药物耐药(AMR)基因,涵盖32种基因类型和4种耐药机制,其中外排泵是最普遍的耐药策略。值得注意的是,这些耐药基因几乎全部位于染色体上,而非质粒上。毒力因子分析证实存在 *tlh* 和T6SS基因,但缺失高风险人类致病因子 *tdh* 和 *ctxB*。基于纳米孔测序开展的甲基组学分析发现了355个DNA甲基转移酶和140种菌株特异性甲基化基序,其中以6mA为主。值得注意的是,71.90%的甲基转移酶位于辅助基因组中,并通过移动遗传元件,尤其是质粒进行传播。甲基化基序组合具有高度的菌株特异性,且与系统发育大体相互独立,唯一例外是界定分支IV的共有基序特征。GATC基序在所有溶藻弧菌菌株中均不可或缺,并且在毒力基因区域中显著富集,但在AMR基因位点中并未富集,揭示了差异化的表观遗传修饰特征。本研究使目前可获得的溶藻弧菌高质量完整基因组数量几乎增加了一倍,并首次对该物种进行了全面的甲基组学表征。我们的研究揭示了一个在野生鱼类中广泛存在、具有独特系统发育特征且低毒力、低耐药性的溶藻弧菌分支,这对海洋病原体的全健康监测及其进化适应研究具有重要意义。
一项泛基因组学和甲基组学分析揭示了从野生鱼类中分离的溶藻弧菌的独特特征 | bioRxiv
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# 一项泛基因组学和甲基组学分析揭示了从野生鱼类中分离的溶藻弧菌的独特特征
Liang Zhong, Yuxuan Zhang, Meng Yan, 查看 ORCID 资料 Runsheng Li, Wenlong Cai
doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.10.750592
Liang Zhong 香港城市大学 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者
Yuxuan Zhang 香港城市大学 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者
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Runsheng Li 香港城市大学 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者 Runsheng Li 的 ORCID 记录
Wenlong Cai 香港城市大学 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者
通讯作者: wenlocai{at}cityu.edu.hk
## 摘要
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## 摘要
溶藻弧菌(*Vibrio alginolyticus*)是河口和海洋生态系统中广泛存在的机会性病原体,也是人类和水生动物弧菌病的主要病原之一。然而,目前对于来源于野生鱼类的溶藻弧菌的基因组和表观基因组图谱仍缺乏充分认识。在本研究中,我们基于89个高质量溶藻弧菌基因组构建了泛基因组学和甲基组学分析框架,其中包括从中国南海香港水域105条、涵盖17个物种的野生海洋鱼类中分离并新测序的46株菌株,以及所有公开可获得的完整基因组。我们报告了野生鱼类中溶藻弧菌32.38%的检出率。系统基因组学分析解析出4个 distinct 的进化支,其中进化支IV主要由野生鱼类来源的分离株构成,并表现出低毒力和低抗菌药物耐药性。泛基因组分析揭示,溶藻弧菌具有封闭型泛基因组,而进化支IV的可变基因组显著减少。我们从89株菌中共鉴定出763个抗菌药物耐药(AMR)基因,涵盖32种基因类型和4种耐药机制,其中外排泵是最普遍的耐药策略。值得注意的是,这些耐药基因几乎全部位于染色体上,而非质粒上。毒力基因谱分析证实了 *tlh* 和T6SS基因的存在,但未发现高风险人类致病因子 *tdh* 和 *ctxB*。采用纳米孔测序开展的甲基组学分析发现了355个DNA甲基转移酶和140种菌株特异性甲基化基序,其中以6mA为主。值得注意的是,71.90%的甲基转移酶位于可变基因组中,并通过移动遗传元件,尤其是质粒,进行传播。甲基化基序组合具有高度的菌株特异性,并且在很大程度上与系统发育脱钩;但有一个共同的基序特征可界定进化支IV。GATC基序在所有溶藻弧菌菌株中均属必需,并且在毒力基因区域中显著富集,而在AMR基因位点中则未表现出这种富集,揭示了差异化的表观遗传修饰特征。本研究使目前可获得的溶藻弧菌高质量完整基因组数量几乎增加了一倍,并首次对该物种进行了全面的甲基组学表征。我们的研究揭示了一个在野生鱼类中广泛存在的、具有独特系统发育特征且低毒力、低耐药性的溶藻弧菌进化支,这对于海洋病原体的One Health监测及其进化适应研究具有重要意义。
## 利益冲突声明
## 脚注
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/
## 基金信息声明
APRC-CityU新研究计划/基础设施支持项目, 9610574
SIRG-CityU战略跨学科研究基金, 7020090
香港特别行政区政府创新科技署(ITC), 9448002
## 版权
本预印本的。 保留所有权利。未经许可不得重复使用。
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发布于2026年9月15日。
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Liang Zhong, Yuxuan Zhang, Meng Yan, Runsheng Li, Wenlong Cai
bioRxiv 2026.09.10.750592; doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.10.750592
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一项泛基因组学和甲基组学分析揭示了从野生鱼类中分离的溶藻弧菌的独特特征
Liang Zhong, Yuxuan Zhang, Meng Yan, Runsheng Li, Wenlong Cai
bioRxiv 2026.09.10.750592; doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.10.750592
📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.10.750592v1?rss=1
🏷️ 溶藻弧菌 泛基因组学 甲基组学 抗菌药物耐药性 毒力因子 海洋病原体