山西农业大学朱迎春教授等：产脂肪酶木糖葡萄球菌YCC3全基因组测序及序列分析

发酵香肠是利用微生物发酵形成的具有典型发酵风味且耐储藏的发酵肉制品^[1],脂肪酸作为其风味前体物质,对风味的形成、积累及产品感官具有重要影响^[2];脂肪酶在发酵过程中不仅对游离脂肪酸(free fatty acids,FFA)的释放起主导作用,而且可以在短时间内促进大量的风味前体物质积累,加速发酵肉制品的成熟。

发酵肉制品中的脂肪酶来自肉组织中的内源性脂肪酶和在发酵过程中微生物分泌的脂肪酶。许多研究发现,发酵肉制品中脂质分解酶主要来自微球菌和葡萄球菌,接种在香肠中可促进FFA的产生^[3-4]。此外,菌株编码脂肪酶的基因不同,生成的脂肪酶作用机制不同。如华根霉中基因pro27RCL编码的脂肪酶对C₆～C₈中链脂肪酸具有分解作用,而基因mRCL编码的脂肪酶则分解短链脂肪酸^[5]。全基因组测序技术可以将细菌DNA的完整基因组序列全部检测出来,便于揭示生物体的完整DNA组成,通过序列分析及其功能注释,能够更好地理解物种内部和物种之间的变异。根据美国国家生物技术信息中心(National Center of Biotechnology Information,NCBI)数据库显示,截至2023年6月,葡萄球菌属(Staphylococcus)全基因组测序菌株为90 651株,其中木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)测序菌株仅有84株。目前,国内外对S.xylosus的研究主要集中在菌株的筛选、脂肪酸及风味物质的测定方面^[6],关于S.xylosus全基因组测序分析的国内外文献及研究较少,只有Kaur等^[7]注释了菌株Staphylococcus xylosus DMB3-Bh1的部分基因。

本课题组前期通过分离、纯化和16S rDNA鉴定从发酵肉制品中获得了12株菌属关系明确的菌株,并对其脂质降解能力和抗氧化性进行了分析^[8],同时在灭菌猪肉浆中筛选具有较强脂质水解能力和抗氧化能力的菌株^[9],结果表明木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus, S. xylosus)YCC3发酵特性良好,产脂肪酶能力较强。本研究进一步对S.xylosus YCC3进行全基因测序,分析目的菌株的全基因信息,对其功能进行注释,预测脂肪酶编码基因,阐明脂肪酶的特性并对其代谢途径进行分析,以期为S.xylosus YCC3在发酵香肠中的应用提供理论依据和数据支持。

1.1 材料与试剂

木糖葡萄球菌YCC3,山西农业大学食品科学与工程学院畜产团队前期从发酵肉制品中分离、筛选并经过16S rDNA鉴定所得;蛋白胨,上海生工生物工程股份有限公司;牛肉浸膏,北京奥博星生物技术有限责任公司;氯化钠,天津市科密欧化学试剂有限公司;琼脂粉、营养肉汤培养基,北京索莱宝科技有限公司;DNA抽提试剂盒(细菌)Wizard^® Genomic DNA Purification Kit,德国Qiagen公司。

1.2 仪器与设备

LDZX-50KBS型立式高压蒸汽灭菌锅,上海申安医疗器械厂;HPP-9272型电热恒温培养箱,北京东联哈尔仪器制造有限公司;SW-CJ-2FD型双人单面超净化工作台,苏州净化设备有限公司;ST2100型pH计、CP114型电子天平,美国奥豪斯仪器有限公司;5804R型高速冷冻离心机,德国Eppendorf 公司。

1.3 实验方法

1.3.1 菌株活化

将甘油管中的S.xylosus YCC3接种于营养琼脂培养基进行活化,37 ℃恒温培养72 h,之后挑取单菌落于营养肉汤培养基中传代培养2次(37 ℃,48 h),镜检无杂菌后方可使用。

1.3.2 测序样品制备

取S.xylosus YCC3发酵液在4 ℃下5 000 r/min离心15 min得到菌体沉淀,用生理盐水洗涤2次,迅速储存于-80 ℃的超低温冰箱,之后送至武汉希望组生物科技有限公司进行测序。

1.3.3 测序样品质量检测及评估

菌株DNA的提取、质量检测及评估均在武汉希望组生物科技有限公司进行。采用以下4种方法检测DNA是否合格:1)样品的外观性状是否含有异物;2)质量分数0.75%琼脂糖凝胶脉冲电泳检测样品是否有降解以及DNA片段大小是否合格;3)Nano-Drop检测DNA纯度是否合格,OD₂₆₀/OD₂₈₀=1.8～2.0、OD₂₆₀/OD₂₃₀=2.0～2.2为合格;4)通过Qubit荧光仪定量的浓度判断样品的纯度是否合格。

1.3.4 样品的全基因组测序

用Qiagen试剂盒提取高质量的DNA,构建文库,利用Oxford Nanopore Technology测序仪Prometh-ION 平台对DNA进行单分子测序,获得原始测序数据。数据质控标准为序列质量值大于等于7以及序列长度大于等于1 000 bp。基因组组装参考文献[10]。比对基因组软件为minimap2^[11],统计测序深度软件为samtools^[12]。预测编码基因软件为prodial^[13],保留完整编码序列 (coding sequence,CDS);基因组结构注释参考文献[14]。提取基因组编码蛋白后,用blastp比对编码蛋白到KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)^[15]和COG(Cluster of Orthologous Groups of proteins)^[16]数据库,保留coverage大于30%的作为注释结果。

1.4 数据处理

将注释结果生成gff3格式的注释文件,同时用tbl2asn将注释信息和基因组信息转换为gb格式文件以及能直接上传NCBI的sqn格式文件。用脚本对基因组测序深度、GC分布、GC-skew以及基因组结构进行分析并用可视化软件Circos绘制核基因组圈图,其他图形由Origin 2022绘制。

2.1 基因组组装与预测结果

采用PromethION和Illumina HiSeq测序平台,对S.xylosus YCC3进行完成图测序,测序及预测结果表明:S.xylosus YCC3染色体基因组为环状分子,染色体总数为1,基因组序列总长度为2 773 035 bp;平均GC含量(鸟嘌呤和胞嘧啶所占的比率)为32.88%;blastn对比软件发现有3个质粒基因。GC含量是菌株核酸序列组成的重要特征,其含量可作为反映进化的一种指标。S.xylosus YCC3的GC含量较高,说明该菌株可能不受菌龄和突变因素以外的其他因素的影响,或许可作为一种发酵剂稳定地应用至发酵食品中,且具良好的发酵性能。对S.xylosus YCC3的编码基因进行预测,获得编码基因(CDS数)2 540个,编码基因总长度为2 742 136 bp,平均长度为1 079.58 bp,占基因组的83.24%,编码基因GC含量为32.91%,基因间区长度为175 788 bp,基因间区GC含量为30.13%,基因间区占基因百分比为6.41%。S.xylosus YCC3基因组上未预测到重复序列(CRISPR)和原噬菌体(prophage),预测到基因组岛(genomic island)共有10个,其原始测序数据已提交至NCBI SRA数据库(http:∥www.ncbi. nlm.nih.gov/sra),登录号为SRR25203860。

S.xylosus YCC3基因组中含有59个tRNA基因,分别转运甘氨酸(Gly)、亮氨酸(Leu)、精氨酸(Arg)等20种不同的氨基酸,其中转运Gly的基因数最多,为6个,转运半胱氨酸(Cys)和色氨酸(Trp)的基因最少仅有1个。不同种类的氨基酸在发酵香肠中呈现出不同的风味口感,甘氨酸会给产品带来甜味,半胱氨酸是苦味氨基酸,但适当的苦味会提高产品的复合呈味性,协调产品的口感。有研究表明发酵剂的加入会加速菌体自身脂肪酶和/或蛋白酶的分解,从而促进发酵肉制品独特风味的形成^[17]。

2.2 基因组圈图分析

通过Circos软件绘制的基因组圈图见图1。基因组圈图可以全面展示基因组的特征。基因组圈图最外面一圈为基因组大小的标识,S.xylosus YCC3基因组为1套含有3个质粒的环状分子。第2圈和第3圈分别为正链、负链上的CDS,总共得到2 540个完整的CDS。第3圈为正负链上的tRNA(橙色)、rRNA(紫色),YCC3细菌基因组中含有22个rRNA操纵子,分别由8个5S rRNA、7个16S rRNA、7个23S rRNA组成,含有59个tRNA基因,分别转运Gly、Leu、Arg、Ser等20种不同的氨基酸。第4圈为基因组岛,是一类具有特定结构和功能的大片段DNA的总称,常与水平基因转移相关^[18],共有10个。第5圈为GC含量,向外的部分表示该区域GC含量高于全基因组平均GC含量,峰值越高表示与平均GC含量差值越大,向内的部分表示该区域GC含量低于全基因组平均GC含量,峰值越高表示与平均GC含量差值越大。第6圈和第7圈为GC-skew值,具体算法为(G-C)/(G+C),在生物意义上该值为正值时(第6圈,绿色),正链更倾向于转录CDS;为负值时(第7圈,紫色)负链更倾向于转录CDS。第8圈为测序深度,可判断组装结果的完整性和测序的均一性。最内一圈为基因组大小标识。基因组圈图可以使研究者对菌株基因组的特征有更全面、更直观的认识。当菌株应用于发酵食品时,基因组圈图可以帮助深入理解菌株与发酵产物间的相互作用。

由外到内依次为编码基因(正义链),编码基因(负义链),tRNA(橙色)和rRNA(紫色),重复序列、原噬菌体和基因组岛,GC含量,GC偏移(+/-),测序深度。

图1 S.xylosus YCC3的基因组圈图

Fig.1 Circle representation of genome of S.xylosus YCC3

2.3 基因组功能注释结果

通过与GO、COG和KEGG数据库比对,对预测得到的编码基因进行基础的功能注释。S.xylosus YCC3基因组中能够注释到GO数据库的基因数目为1 646个,能够注释到COG数据库的基因数目为2 119个,与KEGG数据库比对能够定位到具体Pathway的基因数目有1 527个。

2.3.1 GO注释结果

根据对比结果,采用Interproscan软件,参数设置为SMART-iprlookup-goterms-t p-f TSV,在数据库中对S.xylosus YCC3进行GO注释,结果见图2。S.xylosus YCC3基因组中含分子功能、生物过程、细胞组成3大类型,在GO分类中共有1 646个基因得到了功能注释,占所有编码基因数量(2 540个)的64.80%。其中,与细胞组成相关的基因551个,与生物过程相关的基因1 337个,与分子功能相关的基因1 443个。1 646个基因共注释了代谢过程的29种功能特性。

图2 S.
xylosus YCC3的GO功能分类

Fig.2 GO functional classification of S.
xylosus YCC3

在生物过程这一层面分别得到代谢过程、细胞过程和单一生物过程等13种功能注释,其中和代谢相关的基因数量最多,显示出该菌代谢的活跃性;在细胞组成层面得到8种功能注释,其中与细胞、细胞组分相关的基因最多,表明S.xylosus YCC3细胞自身的复杂性;在分子功能层面共得到8种功能注释,其中与催化活性有关的基因占主导地位,表明其在结合、转运、催化上都有较强的能力;与抗氧化活性相关的基因共有3个,即gene01110(AhpC)、gene01250(AhpC)和gene02226(Bcp),均为过氧化氢酶。AhpC编码基因在腾冲嗜热厌氧杆菌(Thermoanaerobacter tengcongensis)基因(tte0270)上也得到注释^[19]。田建军等^[20]完成了1株瑞士乳杆菌TR13的全基因测序,注释到7个与抗氧化活性相关酶的基因,但是并没有注释到过氧化氢酶基因。本课题组前期测定了木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)YSZ11、YCC3,腐生葡萄球菌(Staphylococcus saprophyticus)YCC2,巨球菌(Macrococcus caseolyticus)YZC2、YZC3这5株菌株的抗氧化能力,结果表明S.xylosus YCC3的DPPH自由基清除率(74.96%)、羟自由基清除率(50.17%)、超氧阴离子清除率(51.79%)以及总还原力值均最高,其抗氧化能力显著高于S.xylosus YSZ11及其他菌株^[9],S.xylosus YCC3呈现的高抗氧化活性可能与菌株中具有编码基因AhpC与Bcp紧密相关。

2.3.2 COG注释结果

采用blastp对比软件,参数设置为-evalue 1e-05 -outfmt ‘6 std qlen slen stitle’-max_target_seqs 5,在数据库eggNOG(http:∥www.ncbi.nlm.nih.gov/COG/)中对S.xylosus YCC3进行COG注释,结果见图3。由图3可知,S.xylosus YCC3编码基因在COG中的类型数量为23,编码基因组中共有2 119个基因在COG数据库中得到了注释,注释基因占比为83.43%。其中氨基酸运输和代谢、翻译核糖体结构和生物合成、碳水化合物转运代谢3种类型的相关基因注释较多,分别是227、219、205个,脂质转运与代谢相关基因的注释量为128。

图3 S.
xylosus YCC3的COG注释

Fig.3 COG annotation of S.
xylosus YCC3

表1为脂质转运与代谢相关的基因。由表1可知,S.xylosusYCC3中含有8个与合成脂肪酸相关的编码基因,其中gene00299(FabD)、gene00497(FabI)、gene00519(FabB)、gene02085(FabA)、gene00520(FabH)为5种不同酰基载体蛋白酶的编码基因,gene00297(AcpP)、gene02506(AccB)、gene00300(PlsX)为3种酰基载体蛋白质基因。gene00297与L.helveticus TR13中的gene0931和gene2286注释到相同结果^[20],除此以外L.helveticus TR13并未注释到其他酰基载体蛋白质基因。除gene00297以外,这些基因均在KEGG数据库中有生物学通路信息注释。

表1 脂质转运与代谢相关基因

Tab.1 Lipid transport and metabolism related genes

续表1

^*表示该基因在KEGG数据库中有生物学通路信息注释。

由表1可知,gene00178(FadM)、gene00393(UgpQ)、gene00766(Aes)分别为3种不同酯酶的编码基因,gene01042(EstA)为三酰甘油脂肪酶基因,酯酶与脂肪酶均属于脂肪水解酶,均具有分解脂肪的作用。将4种脂肪水解酶的COG号在eggNOG数据库中进行对比,发现在葡萄球菌属的金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)与表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)中也有注释,但并未在该数据库中发现与木糖葡萄球菌相关的基因注释,这表明FadM、UgpQ、Aes和EstA均为S.xylosus YCC3所特有的脂肪酶编码基因。菌株所特有的脂肪酶编码基因可以有效催化甘油三酯在脂质-水界面水解成脂肪酸和甘油,并且能催化酯化、酯交换、醇解和酸解等其他反应。若将菌株添加至发酵食品中,或许可改善发酵产品的品质与风味,可为今后发酵肉制品风味的改良提供潜在的发酵剂。虽然在田建军等^[20]报道的瑞士乳杆菌TR13中也发现了编码酯酶与脂肪酶的基因,但与S.xylosus YCC3的脂肪酶基因并不相同,这表明不同种属的菌株编码的脂肪酶基因有所差异。前期实验将S.xylosus YSZ11、S.xylosus YCC3分别接种到灭菌猪肉浆进行发酵,结果发现发酵第2天,S.xylosus YCC3组中磷脂酶活性(1.654 U/g)和中性脂肪酶活性(0.225 U/g)显著高于S.xylosus YSZ11组的磷脂酶活性(1.397 U/g)和中性脂肪酶活性(0.212 U/g);发酵第4天时,S.xylosus YCC3组的游离脂肪酸特别是不饱和脂肪酸的质量比(55.98 mg/100 mg)显著高于YSZ11组(54.68 mg/100 mg)(P<0.05)^[9],这极有可能是因为脂肪水解酶编码基因FadM、UgpQ、Aes和EstA的存在,使S.xylosus YCC3更具有促进脂质水解的能力。

2.3.3 KEGG注释结果

S.xylosus YCC3在KEGG数据库中共有1 527个基因分别在代谢、遗传信息处理、环境信息处理、细胞过程、生物体系统、人类疾病6大功能39个通路上得到功能注释,结果如图4。样本中涉及的代谢通路总数以及参与每个代谢通路的基因,经分析发现在代谢途径层面特别是碳水化合物代谢、氨基酸代谢和辅助因子及维生素代谢通路得到较多的功能注释。其中600个基因在11个代谢通路上得到注释,占KEGG通路中全部注释基因数量的39.29%。与碳水化合物代谢通路相关的基因为192个,占代谢通路注释基因数量的32.00%;与脂质代谢通路相关的基因有62个;195个基因在环境信息处理层面得到注释,其中与膜运输有关的基因为124个,与信号传导有关的基因73个。

图4 S.
xylosus YCC3的KEGG功能分类

Fig.4 KEGG functional classification of S.
xylosus YCC3

表2为脂类代谢通路及其相关基因。由表2可知,S.xylosus YCC3基因组中主要包含了脂肪酸合成、脂肪酸降解、不饱和脂肪酸合成、初级胆汁酸生物合成、次生胆汁酸生物合成、酮体的合成与降解、甘油酯类代谢、甘油磷脂代谢、鞘脂类代谢共9条脂质代谢通路信息。其中脂肪酸的降解、脂肪酸合成和不饱和脂肪酸合成3条通路的详细信息见表3。

表2 脂类代谢通路及其相关基因

Tab.2 Lipid metabolism pathways and its related genes

表3 脂肪酸生物合成与降解通路信息

Tab.3 Information about fatty acid biosynthesis and degradation pathways

续表3

由表3可知,ko00061为脂肪酸合成代谢通路,共注释到16个基因,其中gene00299、gene00497、gene00519、gene02085、gene00520为酰基载体蛋白酶基因;gene02507、gene02506、gene02582、gene02416、gene02417和gene02581均为乙酰辅酶A羧化酶,乙酰辅酶A羧化酶是1个多亚基复合物,由生物素羧基载体蛋白、生物素羧化酶、羧基载体蛋白α和羧基载体蛋白β组成,可催化乙酰辅酶A并转化为丙二酰辅酶A,是脂肪酸生物合成第一步反应的关键酶和限速酶。脂肪酸合成是所有生命体必需的基础代谢途径之一,有研究表明,Torella等^[21]利用大肠杆菌通过改造脂肪酸合成途径中相应的酰基载体蛋白使碳链延伸,从而提升中链脂肪酸的含量。食品行业中,可以在糖果、饼干、含有动物脂肪的食品中使用中链甘油三酯,以降低食品的热值,从而控制肥胖等疾病^[22],因此YCC3可用于发酵食品中,发挥降低发酵食品脂质的潜力。

ko01040为不饱和脂肪酸的生物合成代谢通路,S.xylosus YCC3基因组中包含了gene00246、gene00290和gene00298,均为酰基载体蛋白还原酶基因(fabG),这与瑞士乳杆菌TR13中的gene1746和gene2284[酰基载体蛋白还原酶基因(fabG)]注释结果一致^[20]。本团队前期的研究表明,用植物乳杆菌Lactobacillus plantarum MSZ2和S.xylosus YCC3复合接种(比例为1∶1)制作发酵香肠,采用二代高通量测序技术对不同成熟时期的细菌菌群进行代谢功能预测,发现脂质代谢活动中的脂肪酸生物合成在成熟过程占据绝对优势,相对丰度从成熟第0天的102 396增长至成熟第12天的127 105,优势菌相对丰度与功能代谢的相关性表明葡萄球菌与脂质代谢相关性系数为0.67,而乳酸杆菌与脂质代谢丰度呈负相关,相关性系数为-0.56,说明接种的L.plantarum MSZ2不具有脂质水解能力,因此在脂肪酸生物合成这一脂质代谢途径中发挥主要作用的是S.xylosusYCC3,这与菌本身含有的多个酰基载体蛋白(酶)编码基因密不可分。

ko00071为脂肪酸分解代谢通路,S.xylosus YCC3基因组中包含了10个与其相关的基因,其中gene00839和gene01620为胆固醇酰基转移酶编码基因(ACAT),对维持细胞内胆固醇稳态有重要作用;gene01211为乙酰CoA酰基转移酶编码基因,该酶属于酰基辅酶A代谢酶超家族中的硫解酶家族,通过催化β-氧化途径的最后一步参与脂肪酸的延伸和降解^[23],该基因在脂肪酸代谢中发挥着重要作用。脂肪酸由脂肪酶分解脂质而产生,进而通过分解代谢通路产生醇、醛、酸和烷烃等挥发性风味物质^[24],其中游离不饱和脂肪酸在自由基存在下极易被氧化形成氢过氧化物,随后迅速分解形成不饱和醛;游离饱和脂肪酸则通过β-氧化途径降解为β-酮酸,β-酮酸由葡萄球菌脱羧反应产生甲基酮^[25],这有助于发酵香肠风味的形成。本课题组将S.xylosus YCC3作为风味菌接种到香肠中,研究对发酵香肠风味形成的影响^[25],结果显示在成熟过程中共检测出63种挥发性物质,其中包含25种醛类、8种酮类、12种醇类、10种酯类和8种酸类物质。结合COG注释结果,这可能是因为S.xylosus YCC3特有的脂肪酶基因FadM、UgpQ、Aes和EstA起到了重要作用,脂质被水解生成了游离脂肪酸,游离脂肪酸(特别是不饱和脂肪酸)可能在ACAT编码基因的催化下又进一步反应生成了酸、醛、酮、酯等物质,赋予发酵香肠产品独特的风味,改善了发酵香肠的口感。

2.3.4 耐药基因与毒力基因预测结果

利用软件abricate,通过CARD数据库(https:∥card.mcmaster.ca/)和VFDB核心数据库(http:∥www.mgc.ac.cn/VFs/main.htm)注释,获得每个基因组中包含的抗生素抗性基因和毒力因子基因的注释情况,统计结果见表4。

表4 CARD和VFDB数据库注释结果

Tab.4 Results of CARD and VFDB database annotation

抗生素在有害微生物的防治中发挥着重要作用,然而,随着抗生素的大量滥用,微生物通过基因的水平转移或自身的基因变异会对抗生素产生耐受性或抗药性。CARD数据库收集了超过1 600个已知的耐药基因,包含了不同环境来源(如肠道、生活废水、河流)的细菌抗药性基因及其抗性谱、作用机制、本体论、COG和CDD等注释信息。S.xylosus YCC3基因组共预测到了arlR、norA、mgrA等6个不同的耐药基因,分别是响应调节因子基因、外排泵产生抗药性基因、夫西地酸抗性基因、氯霉素输出剂基因、核苷酸转移酶基因,其中arlR基因在植物乳杆菌R9中也得到注释^[26],表明S.xylosus YCC3具有一定的安全性。

来源于微生物并对微生物自身侵染和引起特定宿主疾病具有促进作用的物质称为毒力因子,主要包括细菌毒素、调节细菌黏附作用的细胞表面蛋白、对细菌本身具有保护作用的蛋白质、细胞表面碳水化合物以及具有细菌致病性的水解酶等。S.xylosus YCC3有对ATP依赖性Clp蛋白酶蛋白水解亚基(clpP)和三酰基甘油脂肪酶前体(lip)的2种毒力因子。lip基因编码三酰甘油脂肪酶,KEGG通路编号为K01046,主要参与脂质代谢中的三酰甘油合成(triacylglycerol biosynthesis,M00089)和酰基甘油降解(acylglycerol degradation,M00098)。因此,lip基因可能对于发酵肉制品的脂质代谢起到抵抗作用。

2.3.5 PHI注释结果

PHI数据库从文献中收集了经过实验验证的致病基因和效应基因的序列,可以判断菌株是否具有安全性,是否能够将其应用到发酵食品中。使用blastp对比软件,参数设置为-evalue 1e-05 -outfmt ‘6 std qlen slen stitle’ -max_target_seqs 5,通过PHI数据库注释, S.xylosus YCC3共有452个致病基因,在导致病原菌致病能力增强、导致病原菌致病能力减弱、对病原菌致病性没有影响、导致病原菌致病能力丧失、致死、感药、抗药、致病效应8大类上得到功能注释。其中导致病原菌致病能力减弱的基因最多,占总致病基因数量的58.81%;其次为对病原菌致病性没有影响的基因(24.50%),感药基因和抗药基因占比最小,均为0.31%,这表明S.xylosusYCC3具有一定安全性。因此,S.xylosus YCC3可以作为一种食品发酵剂应用到肉制品中。有研究将木糖葡萄球菌做为发酵剂应用到腊肉中,提升了产品的品质和安全性^[17]。

本研究采用PromethION和Illumina HiSeq测序平台对S.xylosus YCC3进行完成图测序。结果表明,S.xylosus YCC3基因组为1套含有3个质粒的环状分子,总长度为2 773 035 bp。GC含量为32.88%,预测到2 540个编码基因,占基因组序列的83.24%。编码基因通过GO、COG、KEGG、CARD、VFDB、PHI等数据库的对比分析,完成了S.xylosus YCC3基因组基本功能注释和代谢通路基因信息注释。S.xylosusYCC3基因组中能够注释到GO数据库的基因数量为1 646个,占所有编码基因数量(2 540个)的64.80%,其中有3个与抗氧化活性相关的基因;能够注释到COG信息的基因数目为2 119个,在脂质的运输与代谢方面含有8种脂肪酸合成编码基因和4种脂肪水解酶编码基因;在KEGG数据库中共有1 527个基因在39个通路上得到功能注释,占所有编码基因数量(2 540个)的60.12%,脂质代谢的通路信息分析显示,S.xylosusYCC3基因组中与脂肪酸合成通路(ko0061)相关的基因共有16个,脂肪酸生物降解通路(ko00071)相关的基因有10个,不饱和脂肪酸的生物合成代谢通路(ko01040)相关的基因有3个;在CARD数据库和VFDB数据库中预测到可能的毒力基因2个、耐药基因6个;在PHI数据库中筛选出452个致病基因。对基因功能注释信息的研究旨在为菌株的应用提供一定理论依据。