新加坡珊瑚中分离出的 Ruegeria 菌株：潜在的珊瑚益生菌宝藏

《Microbiology Resource Announcements 0.7》：Draft genomes of two Ruegeria spp. isolated from the coral species Pachyseris speciosa in Singapore

新加坡研究人员从珊瑚中分离出 Ruegeria 菌株 SCP10 和 SCP11，其基因具益生菌特性，意义重大。

　　Ruegeria 属是 Roseobacteraceae 科的成员，这是一个重要的海洋菌群，之前被称为海洋 Roseobacter 分支。Ruegeria 属的物种在海洋碳和硫循环中发挥作用，它们能够分解二甲基巯基丙酸（DMSP），DMSP 是具有气候活性的气体二甲基硫醚（DMS）的前体。Ruegeria 属物种还能与珊瑚建立联系，通过抑制珊瑚病原体的生长保护珊瑚免受白化影响，并在珊瑚共生体中形成互利关系，提高珊瑚的健康水平和存活率，是增强珊瑚恢复力的有力益生菌候选者。

研究人员从新加坡库苏岛北侧海堤采集了健壮的珊瑚 Pachyseris speciosa 样本，并将其置于户外水族箱中，保持海水持续流动。采用 Loh 等人描述的细菌分离方法，具体步骤为：用研钵和杵研磨珊瑚样本，用蛋白酶 K 处理，与玻璃珠涡旋混合，然后将其涂抹在海洋琼脂（Difco 2216）上，在 33°C 下培养。从经水喷射处理的珊瑚组织中分离出 SCP10（新加坡珊瑚益生菌），从珊瑚浸出物中分离出 SCP11。对单个细菌菌落进行传代培养以确保纯度，每个样本选取单个菌落接种到海洋肉汤（Difco 2216）中，需氧培养过夜，以便后续处理和测序。

提取基因组 DNA 使用的是 DNeasy PowerSoil Pro Kit（德国希尔德 Qiagen 公司产品）。DNA 文库制备和测序由南洋理工大学新加坡环境生命科学工程中心（SCELSE）测序设施完成。DNA 文库制备采用 Accel-NGS 2S Plus Low Input DNA Library Prep Kit（美国安阿伯 Swift Biosciences 公司产品）。测序使用 Illumina HiSeq X Ten 平台 2.5 版本（美国圣地亚哥 Illumina 公司产品），生成 150bp 的双端测序读长。

使用 Trimmomatic 0.39 版本进行质量过滤和接头修剪，默认参数除非另有说明。使用 Shovill 管道 1.1.0 版本和圣彼得堡基因组组装器（SPAdes）3.15.5 版本进行基因组组装。使用原核基因组注释管道（PGAP）6.7 版本对组装好的基因组进行注释。使用 PlasmidFinder 2.0.1 版本检查组装结果中是否存在质粒序列，结果未发现质粒。

利用微生物基因组图谱（MiGA）网络服务器的 NCBI-Prok 功能对分离菌株进行鉴定，基于平均氨基酸同一性（AAI），两个基因组与 Ruegeria sp. THAF33（NZ_CP045384）相似度最高。使用直系同源平均核苷酸同一性工具 0.93.1 版本和基因组间距离计算器 3.0 版本，分别计算每个分离株与所有公开可用的 Ruegeria 参考基因组之间以及分离株相互之间的平均核苷酸同一性（ANI）和 DNA - DNA 杂交（DDH）得分。两个基因组相互之间以及与所有参考基因组的 ANI 均小于 95%，DDH 均小于 70%，低于物种阈值（相互之间 ANI 为 78.50%，AAI 为 80.78%）。

两个基因组都包含三种不同的 DMSP 裂解酶同工型（dddD、dddP 和 dddQ），这些酶可将 DMSP 裂解为云凝结核化合物 DMS 以及抗食草化合物丙烯酸酯。使用 GhostKOALA 2.0 软件分析发现，SCP11 中存在完整的反硝化途径，其基因组具有将硝酸盐和亚硝酸盐还原为氮气的潜力。

本研究由新加坡国家研究基金会和新加坡国家公园管理局的海洋气候变化科学计划（MCCS 奖 NRF - MCCS21 - 1 - 5 - 0001）资助。新加坡环境生命科学工程中心（SCELSE）由新加坡教育部、新加坡国家研究基金会、新加坡南洋理工大学（NTU）和新加坡国立大学（NUS）资助。研究人员感谢圣约翰岛国家海洋实验室（SJINML）提供研究所需设施，该实验室是新加坡国家研究基金会下属的国家研究基础设施。同时感谢热带海洋科学研究所（TMSI）位于 SJINML 的珊瑚研究团队收集本研究使用的珊瑚碎片。