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新型吡啶红球菌FL1全基因组解析及其苯胺降解途径关键酶的系统注释
《Microbiology Resource Announcements》:Complete genome of Rhodococcus pyridinivorans FL1 isolated from malodorous water, a bacterium capable of degrading aniline
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月10日 来源:Microbiology Resource Announcements 0.7
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来自中国的研究团队针对工业废水中苯胺衍生物污染问题,分离获得一株高效降解菌株吡啶红球菌FL1。通过PacBio RS II与Illumina双平台测序完成其全基因组解析,系统注释了参与苯胺降解途径的儿茶酚1,2-双加氧酶(catA)和3-羧基-顺,顺-粘康酸环异构酶等关键酶基因,为生物强化污水处理提供了优质菌种资源和理论依据。
科研人员从中国中山市城市河流中分离出一株具有苯胺降解能力的明星菌株——吡啶红球菌(Rhodococcus pyridinivorans) FL1。通过高精度的PacBio RS II单分子实时测序(SMRT)与Illumina NovaSeq双平台联合作战,成功绘制出该菌株的完整基因组图谱:包含1条4,882,508 bp的染色体、4个质粒,GC含量高达67.72%。
基因挖掘发现其装备了降解苯胺的"分子武器库"——细胞色素P450单加氧酶(CYP107DY1)可能负责苯胺羟基化,而儿茶酚1,2-双加氧酶(catA)和3-羧基-顺,顺-粘康酸环异构酶则联手破解芳香环,将2-氨基粘康酸半醛转化为粘康酸内酯,最终送入能量工厂TCA循环。与近缘菌株SB3094的基因组"亲缘鉴定"显示98.8%的平均核苷酸相似度(ANI),16S rRNA基因与模式菌株SS2的相似度更达99.93%。
研究团队采用"分子手术"级操作:在30°C摇床中用500 mg/L苯胺"驯化"菌株,通过Wizard HMW DNA试剂盒提取高质量DNA。测序数据经fastp质控后,SOAPdenovo和Canu等生物信息学"拼图大师"将Illumina的5,794,977 bp短读段与PacBio的4,882,508 bp长读段完美组装,读段覆盖度分别达95.52%和99.4%。
这项发现为纺织印染、制药等行业废水处理提供了"活体净化剂",国家自然科学基金(51579092)和CEEC重大项目(CEEC2023-ZDYF-09)共同护航的科研成果,彰显了合成生物学在环境治理中的应用潜力。
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