揭秘海洋纤毛虫迈阿密虫(Miamiensis avidus)大核基因组草图:为防治比目鱼盾纤虫病带来新曙光

【字体: 时间:2025年03月29日 来源:Microbiology Resource Announcements 0.7

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  为解决盾纤虫病(Scuticociliatosis)这一严重影响养殖比目鱼和甲壳类动物的难题,研究人员对盾纤虫寄生虫迈阿密虫(Miamiensis avidus)的大核(MAC)基因组进行测序。得到其大核基因组草图,这有助于理解盾纤虫相关特征及开发有效疫苗。

  迈阿密虫(Miamiensis avidus)是一种自由生活的海洋原生动物,属于纤毛门(Ciliophora)、寡膜纲(Oligohymenophorea)、盾纤亚纲(Scuticociliatida)、嗜污目(Philasterida)。它在养殖的海洋鱼类,如大菱鲆、鲈鱼和牙鲆(Paralichthys olivaceus)中引发了严重的疾病暴发和大量死亡,但目前尚未发现针对这种疾病的有效化学治疗方法。因此,研究人员对迈阿密虫进行了大核(MAC)基因组测序,旨在了解其基因组和生物学特征,进而开发针对这种寄生虫病的有效疫苗。
迈阿密虫菌株 MagSerotype2 - 33(M. avidus血清型 2,SCU - MA2)于 2008 年从韩国浦项当地农场的牙鲆P. olivaceus中分离出来。为获取大核 DNA,研究人员将迈阿密虫菌株 SCU - MA2 在添加了 10% 热灭活胎牛血清(FBS)的 Eagle's MEM 培养基中,于 20°C 条件下在 CHSE - 214 细胞系(ATCC CRL 1691)中培养。随后,利用 Whatman 25 mm Nuclepore 聚碳酸酯滤膜(孔径:5 μm)从细胞裂解物中分离大核。接着,使用 HiGene 基因组 DNA 提取试剂盒(韩国 Biofact 公司)提取迈阿密虫大核 DNA。样本用于制备 SMRTbell 文库,测序在 PacBio 测序平台(美国 Pacific Biosciences 公司)上进行。此外,之前报道的用于该物种完整线粒体基因组组装的 MiSeq 测序数据,也被用于优化迈阿密虫基因组序列。

PacBio SMRT 细胞测序产生了 223 亿碱基对的原始读数,基因组覆盖度达 293.6 倍。读数使用 CANU v. 1.6 软件,采用默认参数进行组装。为提高初始重叠群组装的准确性,研究人员使用 BWA - MEM 软件比对清洁的 Illumina 短读数,然后用 Pilon 1.23 版本进行优化,二者均采用默认参数。利用 BioEdit 软件在最终组装结果中搜索假定的端粒重复序列(5′ - CCCCAA)n,发现 119 个重叠群两端都有端粒重复序列,49 个只有一端有端粒。最终的迈阿密虫大核基因组草图由 213 个重叠群组成,总序列长度为 75,782,695 碱基对,重叠群 N50 为 754,125 碱基对(L50:30,GC 含量为 23.52%)。从基因组草图重叠群序列中获得的注释信息,以及相应的转录本和蛋白质序列,已存于 “https://doi.org/10.6084/m9.figshare.26866936.v2”。通过对比迈阿密虫大核基因组与其他六种纤毛虫物种的基因组,发现迈阿密虫与嗜污目成员伪康纤虫(Pseudocohnilembus persalinus)亲缘关系较近。大核基因组草图的使用,对于深入理解盾纤虫病的病理学,以及开发有效的治疗策略和鱼类疫苗,具有广泛的意义。
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