从人体鼻腔中分离出的表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）33-2菌株的基因组序列草图

《Microbiology Resource Announcements》：Draft genome sequence of Staphylococcus epidermidis strain 33-2 isolated from the human nasal cavity

金黄色葡萄球菌鼻腔菌株33-2基因组测序及组装分析，采用PacBio RS II平台完成三代测序，经SMRT Analysis等软件处理组装为3条contig（总长2576776bp，GC含量32.0%），鉴定出2382个蛋白编码基因、19个rRNA和60个tRNA基因。

　　

摘要

本文报告了从人类鼻腔中分离出的Staphylococcus epidermidis菌株33-2的基因组序列草图。该基因组由三个连续片段（contigs）组成，总长度为2,576,776 bp，平均GC含量为32.0%。基因组注释共识别出2,382个蛋白质编码序列、19个rRNA基因和60个tRNA基因。

公告

Staphylococcus epidermidis是人类皮肤和鼻腔微生物群的共生菌，但也是导致器械相关感染和机会性感染的常见病原体（1–6）。为了提供这种菌株的基因组信息，我们对一名健康成年志愿者自行采集的鼻拭子中分离出的S. epidermidis菌株33-2进行了测序，该志愿者已签署知情同意书。

样本采集于2017年10月的日本东京，采集后立即进行了培养。初次分离时，将拭子尖端直接涂布在Brain Heart Infusion (BHI)琼脂上，并在37°C条件下进行需氧培养24小时。之后将单个菌落重新接种到新鲜的BHI琼脂上以获得纯培养物，随后将其接种到BHI肉汤中并在37°C下过夜培养。部分肉汤培养物加入甘油（最终浓度为15%）后储存在-80°C。

根据制造商的说明，使用Wizard Genomic DNA Purification Kit（Promega）从37°C下培养过夜的BHI肉汤中的细胞中提取基因组DNA。通过NanoDrop分光光度计检测DNA纯度（A260/280和A260/230均为1.8），使用Quant-iT dsDNA BR Assay Kit（Invitrogen）测定DNA浓度，并通过琼脂糖凝胶电泳（加载100 ng双链DNA）评估DNA片段大小；这些结果表明DNA符合文库制备的质量标准。

使用Covaris g-TUBE将基因组DNA切割至约20 kb大小，然后使用SMRTbell Template Prep Kit 1.0（Pacific Biosciences）制备了约20 kb的SMRTbell文库。通过BluePippin系统（Sage Science）对DNA片段进行大小筛选，筛选出长度大于15 kb的片段。测序工作在PacBio RS II平台上进行，使用了DNA/Polymerase Binding Kit P6 v2和DNA Sequencing Reagent 4.0，以及SMRT Cell 8Pac v3和MagBead Kit v2/MagBead OneCellPerWell（Pacific Biosciences）。单次读取的平均长度（N50）为14,537 bp。

测序产生了99,188个聚合酶读取结果和129,089个子读取结果，共计1,393,143,778 bp的序列数据，覆盖率为540倍。在组装之前，使用SMRT Analysis v2.3.0对读取结果进行处理，以获得符合条件的子读取结果（最小聚合酶读取质量为0.80 bp，最小聚合酶读取长度为100 bp，最小子读取长度为500 bp）。使用SMRT Analysis v2.3.0中实现的HGAP Assembly v.3流程进行了从头基因组组装（7）。随后使用Circlator v1.2.1进一步处理组装结果，并通过Quiver（RS_Resequencing.1）在SMRT Analysis v2.3.0中对子读取结果进行一致性校正（7）。除非另有说明，否则使用默认参数。

最终的基因组草图由三个连续片段组成，总长度为2,576,776 bp，平均GC含量为32.0%。组装后的N50值为2,443,506 bp，未检测到任何组装间隙。使用DFAST（9）进行基因组注释后，共识别出2,382个蛋白质编码序列、19个rRNA基因和60个tRNA基因。未检测到CRISPR阵列，编码密度为82.9%（表1）。未估计基因组的完整性。本文报告的基因组序列为未来对S. epidermidis鼻源性分离株的比较基因组学和功能研究提供了有用的资源。

表1

表1S. epidermidis菌株33-2的基因组特征

特征	值
总长度（bp）	2,576,776
连续片段数量	3
GC含量（%）	32.0
组装N50（bp）	2,443,506
蛋白质编码序列	2,382
rRNA基因	19
tRNA基因	60
CRISPR阵列	0
编码比例（%）	82.9

致谢

作者感谢同事们提供的技术支持和讨论。

本研究得到了日本学术振兴会（JSPS）KAKENHI项目（编号19K07546和22K05359）以及大阪发酵研究所（IFO）的研究资助。