从肯尼亚女性体内分离出的六株Lactobacillus iners菌株的完整基因组序列

《Microbiology Resource Announcements》：Complete genome sequences of six Lactobacillus iners strains isolated from Kenyan women

本研究完成肯尼亚6株阴道优势菌群乳酸杆菌iners的基因组测序，利用长读测序技术及Flye组装工具，获得平均覆盖度达79×的完整环状基因组，验证其与参考株C0322A1的98.4%-98.9%平均核苷酸一致性，揭示菌株间遗传多样性及致病机制关联。

　　Lactobacillus iners 是阴道微生物群落中最常见的成员之一，但其在维持阴道健康方面的作用一直存在争议。本研究提供了来自肯尼亚内罗毕女性宫颈阴道分泌物中分离的六株 L. iners 的完整基因组序列。这些基因组数据的获取，不仅有助于深入了解该细菌的生物学特性，也为探讨其在阴道生态中的功能提供了重要的资源。

研究对象为内罗毕的女性性工作者，她们通过性工作者外展计划诊所被纳入研究。所有六株 L. iners 都是从以该菌为主导的阴道微生物群落中分离出来的，每株均来自不同的参与者。为了分离这些细菌，研究人员采用了标准的培养方法，使用了SoftCup（Evofem公司，美国圣地亚哥）收集的冷冻分泌物样本，并在New York City III琼脂上进行培养。培养过程是在厌氧条件下进行的，温度为37°C，持续48小时。整个细菌分离和培养过程均在厌氧室（Anaerobe Systems公司，美国加州芒特希尔）中完成，使用的是由10% CO?、10% H?和剩余氮气组成的气体混合物（Linde公司，加拿大密西沙加）。

在进行基因组测序之前，研究人员将L. iners菌落接种到4毫升的Serrador改良的Iscove培养基中，并在相同条件下培养42小时。随后，使用Wizard Genomic DNA Purification Kit（Promega公司，美国威斯康星州麦迪逊）提取基因组DNA。对于DNA产量较低的菌株，研究人员通过合并两次提取来提高产量。基因组DNA文库的构建使用了Oxford Nanopore Technologies公司的Rapid Sequencing DNA V14 Barcoding kit（SQK-RBK114.24），按照制造商的说明进行操作。在构建文库时，没有进行尺寸筛选。这些基因组DNA文库随后在MinION Mk1B设备上进行了长读长测序，使用的是Kit 14化学试剂（R10.4.1）。所有工具均使用默认设置运行，除非另有说明。测序后的碱基调用使用Dorado软件在双通道模式下进行（版本0.8.3，使用SUP模型）。读取数据经过Dorado（v0.8.3，demux模式）进行解复用和接头修剪。读取质量和长度通过NanoComp（v1.25.3）计算得出（参考文献7），并列于表1中。在整个质量控制过程中，没有进行错误校正，也没有移除任何读取数据。

基因组的组装工作使用Flye软件（版本2.9.5）进行，所有六株的组装覆盖度范围从53倍到285倍不等（参考文献8、9）。每个基因组均形成单一的环状contig（参考文献表1）。为了确认基因组的完整性，研究人员使用Bandage软件（版本0.9.0）手动可视化重复图谱，除了NVM196S05菌株外，其余所有菌株均显示出连续的边对边覆盖（参考文献12）。对于NVM196S05菌株，研究人员通过将读取数据映射回组装结果，并使用minimap2软件（版本2.26-r1175）进行手动重叠修剪处理（参考文献13）。所有基因组均被重新定向以开始于dnaA基因，这一基因通常与DNA复制起始相关。基因组的注释工作使用了NCBI的Prokaryotic Genome Annotation Pipeline（版本6.10）（参考文献10）进行。为了评估基因组的完整性和污染程度，研究人员使用了CheckM软件（版本1.2.3）（参考文献14）。

从结果来看，六株L. iners的平均基因组长度为1,338,681.5 bp，平均GC含量为33.25%。每株基因组的平均核苷酸同一性（ANI）均高于95%，与参考菌株C0322A1（NCBI访问号：GCF_011058775.1）相比，这进一步确认了它们的分类归属（参考文献11）。这些数据表明，所研究的L. iners菌株在基因组水平上与参考菌株高度相似，但在某些细节上可能存在差异，这可能反映了菌株间的遗传多样性。

L. iners作为一种常见的阴道共生菌，其在维持阴道微生态平衡中的作用一直存在争议。一些研究表明，L. iners可能在某些情况下促进阴道健康，而在其他情况下则可能与某些疾病相关。例如，有研究指出L. iners可能在预防细菌性阴道病（BV）方面起到一定作用，但也有研究认为其与BV的发生有关联。这种争议源于L. iners在阴道微生态中的复杂角色，它既可能作为有益菌群的一部分，也可能在某些情况下表现出潜在的致病性。

为了进一步阐明L. iners在阴道健康中的具体作用，本研究提供了六株L. iners的完整基因组序列。这些菌株来自不同的女性个体，具有不同的基因组特征。通过对这些基因组的比较分析，可以更全面地了解L. iners的遗传多样性及其可能的功能差异。此外，这些数据还可以用于研究L. iners与其他阴道共生菌之间的相互作用，以及其在不同环境条件下的适应性变化。

在阴道微生物群落中，L. iners通常与其他乳酸菌共存，共同维持阴道的酸性环境，抑制有害微生物的生长。然而，L. iners的代谢能力和分泌产物可能与其他乳酸菌有所不同，这可能导致其在某些情况下表现出不同的生态功能。例如，某些L. iners菌株可能具有较强的粘附能力，能够在阴道上皮表面形成稳定的生物膜，从而在竞争中占据优势。而另一些菌株可能在特定的环境条件下表现出更强的致病潜力，这可能与其基因组中某些特定基因的表达有关。

此外，L. iners的基因组中可能包含一些与阴道健康相关的基因，例如与免疫调节、抗微生物活性或代谢功能相关的基因。这些基因的存在和表达水平可能会影响L. iners在阴道微生态中的作用。通过对这些基因的深入研究，可以揭示L. iners在维持阴道健康中的具体机制，以及其在不同个体间的功能差异。

本研究的基因组数据也为后续的实验研究提供了重要的基础。例如，可以通过比较不同L. iners菌株的基因组，分析其在不同宿主环境中的适应性变化，以及其与阴道疾病之间的潜在联系。此外，这些数据还可以用于开发基于L. iners的益生菌产品，以促进阴道健康。通过了解L. iners的遗传背景和功能特性，研究人员可以更准确地评估其在阴道微生态中的作用，并为相关疾病的预防和治疗提供新的思路。

在数据可用性方面，本研究的基因组数据已被提交至NCBI的BioProject数据库，访问号为PRJNA1184769。所有基因组的组装和原始读取数据的访问号均列于表1中。这些数据的公开将有助于其他研究人员进一步分析和利用L. iners的基因组信息，推动该领域的研究进展。

综上所述，本研究提供了来自肯尼亚女性宫颈阴道分泌物中的六株L. iners的完整基因组序列，为理解该细菌的生物学特性和其在阴道健康中的作用提供了重要的数据支持。通过对这些基因组的分析，可以更全面地认识L. iners的遗传多样性及其可能的功能差异，从而为阴道微生态的研究和相关疾病的预防与治疗提供新的视角和方法。