从巴基斯坦一名皮肤利什曼病患者身上分离出的Leishmania tropica的基因组序列草图

《Microbiology Resource Announcements》：Draft genome sequence of Leishmania tropica isolated from a cutaneous leishmaniasis patient in Pakistan

巴基斯坦皮肤利什曼病（CL）患者分离的Leishmania tropica基因组的 draft测序及系统发育分析，揭示了其基因组特征（35.8 Mb，N50 4364），为抗药性及流行病学研究提供资源。

　　

摘要

皮肤利什曼病（CL）是巴基斯坦主要的健康问题，主要由Leishmania tropica（L. tropica）引起。本文报道了从一名巴基斯坦皮肤利什曼病患者中分离出的L. tropica的基因组草图序列。

公告

利什曼病是一种由Leishmania属原生动物寄生虫引起的虫媒寄生虫病，通过受感染的雌性沙蝇叮咬传播（1）。皮肤利什曼病是最常见的形式，在巴基斯坦属于地方性流行病，其中Leishmania tropica（L. tropica）和L. major是主要致病物种（2）。尽管该疾病负担严重，但关于巴基斯坦当地Leishmania分离株的基因组数据仍然有限。获得临床分离株的全基因组序列对于深入了解寄生虫多样性、耐药机制以及地方性流行区的传播动态至关重要。本文报道了从巴基斯坦开伯尔-普赫图赫瓦省（KPK）一名皮肤利什曼病患者中分离出的L. tropica的基因组草图序列。

一名21岁男性患者出现肢体溃疡性病变，临床怀疑为皮肤利什曼病，通过吉姆萨染色病变组织抽吸物的显微镜检查确诊为Leishmania阳性。寄生虫在24–26°C的Novy-MacNeal-Nicolle培养基中培养，随后在添加了10%胎牛血清的RPMI-1640培养基中扩增（3）。使用Thermo Fisher Scientific（美国）公司的商业试剂盒提取基因组DNA，通过Nanodrop和Qubit荧光计进行定量，并通过琼脂糖凝胶电泳检测其完整性。使用Illumina公司的Nextera XT试剂盒制备DNA文库，并在Illumina HiSeq平台上进行测序，平均读长为151 bp。

全基因组测序产生了1166万个长度为151 bp的配对末端读段。FastQC（v0.11.9）确认所有读段均通过质量控制。原始读段的平均GC含量为61%，基因组覆盖度约为31倍（4, 5）。随后使用fastp v0.20.0对原始读段进行修剪，平均长度从151 bp缩短至150 bp。使用SPAdes v3.15.5和默认参数进行de novo基因组组装，生成了26,199个contig（≥200 bp），总基因组大小为35.8 Mb。使用QUAST v5.3.0（6）评估组装结果，GC含量为59.79%。N50值为4,364，最大contig长度为55.6 kb。虽然组装结果存在片段化，但与L. tropica的预期基因组大小和GC含量一致。在提交前进行了质量过滤以提高组装可靠性。使用seqkit v2.8.1（一个快速且多功能处理fasta文件的工具包）移除了长度小于200 bp的短contig（7）。通过NCBI的Foreign Contamination Screen进一步筛选，去除了潜在的污染序列，得到了适合后续分析的清洁基因组草图（8）。使用MEGA12（9）和最大似然法对HSP70编码序列进行系统发育树分析，结果将该分离株归入L. tropica群，确认了其物种身份（图1）。

图1

图1 该系统发育树是通过最大似然法和Tamura-Nei模型（10）基于核苷酸替换率推断出的，显示了对数似然值最高的树（?10,291.87）。

该基因组草图补充了南亚地区有限的L. tropica基因组资源，有助于开展比较分析和未来关于寄生虫生物学、耐药性及流行病学的研究（11）。