生物技术助力气候危机缓解：从高盐碱湖中挖掘CO?固定与生物表面活性剂生产的微生物潜力

《Microbiology Resource Announcements 0.7》：Draft genome sequence of Vreelandella stevensii strain BS235 isolated from hypersaline lakes from Brazilian pantanal

研究人员针对缓解气候危机的需求，探索利用微生物代谢固定CO?并生产生物表面活性剂的潜力，发现了一种来自巴西高盐碱湖的微生物Vreelandella stevensii strain BS235，其基因组中存在与CO?代谢和生物表面活性剂生产相关的基因，为可持续生物技术应用提供了新思路。

　　为应对气候危机，生物技术研究正致力于捕捉和利用CO?。生物表面活性剂的生产因其可替代合成表面活性剂而备受关注。利用CO?作为微生物的碳源，不仅有助于固定大气中的CO?，还能实现其资源化利用。巴西潘塔纳尔生物群落中的一处高盐碱湖沉积物中分离出的Vreelandella stevensii strain BS235，其基因组草图揭示了与CO?代谢和生物表面活性剂生产相关的基因。

该菌株从巴西潘塔纳尔生物群落的高盐碱湖沉积物中分离。研究人员将沉积物的表层移除，取其顶部部分置于50 mL锥形管中，置于4℃保存。通过在含盐培养基中培养，经过多次连续传代以获得纯培养，并在营养丰富的脑心浸液（BHI）培养基中检测潜在污染。通过革兰氏染色确认细菌细胞形态，确保无污染或混合菌群存在。随后，使用NeoSampleX裂解缓冲液裂解微生物，采用磁珠法提取DNA，并利用Illumina NextSeq 1000技术（2 × 300 bp，P1-600 Illumina试剂盒）进行测序。使用FastQC v0.11.9分析6,588,879对末端（PE）读取的质量，通过fastp v0.23.4去除低质量读取并修剪（trim-poly-g-detect-adapter minlenght 90 bp）。修剪后的PE读取总数为4,953,048，平均片段长度为191 bp。使用SPAdes v3.15.5进行基因组的从头组装。利用Bowtie2 v2.5.2将修剪后的读取重新映射到组装基因组以估算覆盖率。使用QUAST v5.2.0和BUSCO v5.5.6（bacteria_odb10）评估组装质量。

最终组装结果显示52个contigs，估计基因组大小为3,840,077 bp（GC%含量：60.19；平均覆盖率：329×；N50：312,925；L50：5；BUSCO %C：99.2）。通过NCBI原核生物基因组注释管道（PGAP）build7061进行注释，计算平均核苷酸一致性（ANI）以进行进一步的分类注释。BS235与Halomonas stevensii S18214的相似性极高（ANI = 97.49%）。

在测序菌株中发现了许多与生物表面活性剂生产途径和CO?代谢相关的基因（如arfB、rhlA、rhlB、rpoN和can）。通过GenoVi v0.4.3将注释步骤中预测的编码区域表示为功能类别，称为同源基因簇（COG）。BS235菌株中有76个基因被归类为次级代谢物生物合成、运输和分解代谢。

这些基因和COG类别的存在突显了253个分离株在CO?捕获和转化为生物表面活性剂等生物产品方面的潜力。