产EPA海洋细菌Shewanella baltica 6-42全基因组测序及比较基因组分析

新近发现来源于北极的海洋细菌Shewanella baltica 6-42在低温条件下合成超长链多不饱和脂肪酸二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid C20∶5,EPA)。为了进一步探讨EPA合成调控机理,本研究通过第三代高通量测序技术对S.baltica 6-42菌株进行全基因组测序,得到高质量且无间断的总长度为5.15 Mb的全基因组序列信息。分析表明全基因组的GC含量为46.17%,预测编码基因有4 597个,共有2 577个基因具有明确的生物学功能,其中348个基因参与环境适应性调节,60个基因参与油脂代谢途径。全基因组存在64 053个甲基化修饰位点,且甲基化修饰类型主要是m6A和少量的m4C。根据同源序列比对,解析了该菌株中参与EPA合成的聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)途径5个关键基因及调控因子。同时对脂肪酸合成途径的其他关键基因和次级代谢产物合成基因簇进行了预测。根据已报道的另两株不同亚种S.baltica OS155和S.baltica OS678的基因组信息进行全基因组关联比较分析,结果显示三株细菌都保存有参与合成EPA的PKS基因簇,但其他功能基因的进化差异较大。本研究结果为S.baltica 6-42 EPA合成关键基因以及其他功能基因的挖掘和应用提供数据支持。