解析土耳其传统酸奶中 15 株嗜热链球菌S. thermophilus的基因组，解锁传统乳制品发酵与健康潜力的遗传密码

《Antonie van Leeuwenhoek》：Comparative genome analysis of 15 Streptococcus thermophilus strains isolated from Turkish traditional yogurt

为探究土耳其传统酸奶中嗜热链球菌（S. thermophilus）与工业菌株的差异，研究人员开展对 15 株该菌的基因组分析。结果发现其具有独特的系统发育模式、功能多样性等。这为开发发酵剂及保留传统乳制品特性和健康益处提供了重要依据。

　　嗜热链球菌（S. thermophilus）在酸奶发酵中起着关键作用，但与工业菌株相比，来自传统发酵产品的菌株在很大程度上尚未得到充分研究。本研究旨在对从土耳其传统酸奶中分离出的 15 株嗜热链球菌进行基因组多样性和功能潜力表征，并与工业菌株进行比较。通过全基因组测序和先进的生物信息学分析，揭示了这些传统菌株与工业菌株在系统发育模式和遗传特征上的差异。这些菌株的基因组大小在 1.68 - 1.86 Mb 之间，表现出高度的遗传同质性（平均核苷酸一致性 ANI＞98.69%），同时保持显著的功能多样性。泛基因组分析鉴定出 1160 个核心基因和 5694 个辅助基因，凸显了其强大的基因组可塑性，有助于它们适应特定生态位。研究分析还发现了一些独特特征：（1）基于管家基因和全基因组单核苷酸多态性（SNPs）的独特系统发育聚类模式，表明存在地理隔离效应；（2）拥有丰富的碳水化合物活性酶（CAZymes），包括 111 个糖苷水解酶、227 个糖基转移酶、44 个碳水化合物酯酶和 13 个碳水化合物结合模块，显示出比工业菌株更复杂的碳水化合物代谢适应性；（3）8 株菌广泛存在 γ- 氨基丁酸（GABA）生物合成途径，包括完整的 gadB 基因，表明它们具有潜在的促进健康的特性；（4）多个基因组岛含有半乳糖利用和应激反应相关基因，表明它们对传统发酵环境的特异性适应；（5）多样的胞外多糖生物合成和细菌素基因簇；（6）广泛存在但间隔序列不同的成簇规律间隔短回文重复序列及其相关蛋白（CRISPR-Cas）系统。值得注意的是，在所有菌株中都鉴定出了 vanY 糖肽抗性基因，有两株还额外携带 vanT 基因。这些结果揭示了嗜热链球菌适应传统酸奶环境的遗传机制，为开发发酵剂以及保留传统乳制品的独特品质和潜在健康益处提供了宝贵的见解。