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第42卷第8期 支娅茹，张 莹，于鑫焱，等. 大肠杆菌J2_5的全基因组测序及比较基因组分析［J］.
2022年8月 南京医科大学学报（自然科学版），2022，42（08）：1065-1072，1079 ·1067 ·

https：//pro⁃hunter.genomics.cn/）对大肠杆菌菌株 J2_ 1.2.5 扩增原噬菌体引物设计
5 的全基因组进行查询，通过与已存入参考数据库 根据预测的原噬菌体基因序列，使用软件Prim⁃
的元素比较检测原噬菌体元素相似性，预测前噬菌 er5.0设计引物序列，每个原噬菌体分别设计3对，设
体相关的区域。预测的前噬菌体活跃的概率由0到 计的引物序列见表1。
1的活动分数提供。 PCR 反应体系为 20 μL，up、down 引物各 1 μL，
表1 本研究所使用的引物
Table 1 Primers used in this study
目的基因 引物名称 引物序列（5′→3′） 片段大小（bp）
原噬菌体YZ3编码序列 3⁃1up TCGCTGTATGGACGGATGG 431
3⁃1down TCACGCATCATCCACTCC
3⁃2up CGTTGTTGCTGGGTATTG 652
3⁃2down GCCGTGGAGACGATGT
3⁃3up TGGACCACGCCGCTATT 760
3⁃3down TCTCCTCGCAATAACCAAT
原噬菌体YZ24编码序列 24⁃1up GCGGCTGAACATACCA 257
24⁃1down TTCGGAAGGAAGAATGAATGG
24⁃2up CGGATGGCGTATGAGGT 763
24⁃2down TGAGGACCACGACGAAC
24⁃3up CCAGTTAGTTCGGTTGTCC 291
24⁃3down TGGTGGCAGGAAGGTGT
原噬菌体YZ58编码序列 58⁃1up TGAAGCCCGCTCTATG 406
58⁃1down TGCGAGGAAATGACAATGGA
58⁃2up TCGCCTCCATCAACAA 721
58⁃2down CTCGCTTCCACGACAACACC
58⁃3up TATTGCCGCTCTGTTCC 674
58⁃3down GGCCTTCACGCTTCATT

2×Taq PCR Master Mix 10 μL，去离子水 7 μL，模板 共得到4 609个编码基因，总长度为4 131 945 bp，占
1 μL。扩增参数为：95 ℃ 5 min；95 ℃ 30 s，55 ℃ 30 s， 基因组全长的87.90%，平均长度为896 bp。这些数
72 ℃ 40 s，30个循环；72 ℃延伸10 min。产物使用1% 据证明该次高通量测序的数据质量较高，可用于后
琼脂糖凝胶进行电泳，使用凝胶成像系统观察，记录 续生物信息学分析。
结果。引物合成和PCR产物测序均委托南京擎科生 2.2 J2_5菌株基因组功能注释
物科技公司完成，测序结果用BLAST进行序列分析。 通过将 J2_5 菌株的基因序列与 COG 数据库进
1.2.6 基因组登录号 行比对，得到注释结果后对蛋白功能进行分类。如
J2_5 全基因组序列已提交至美国国立生物技 图1所示，共有3 672个蛋白获得COG功能注释。其
术 信 息 中 心（NCBI）的 SRA 数 据 库 ，登 录 号 为 ： 中，参与氨基酸运输与代谢（E，amino acid transport
SRR18067191。 and metabolism）和碳水化合物运输和代谢（G，carbo⁃
hydrate transport and metabolism）的蛋白含量最丰
2 结 果
富，共占比例18.6%。参与能量产生和传递（C，ener⁃
2.1 基因组测序与组装 gy production and conversion）、细胞壁/细胞膜/包膜
使用Illumina⁃HiSeq 2000对J2_5菌株进行全基 合成（M，cell wall/membrane/envelope biogenesis）、无
因组测序，经组装和整合优化，得到161个Scaffolds， 机离子的转运和代谢（P，inorganic ion transport and
J2_5基因组总长度为4 701 041 bp，GC含量为50.78%， metabolism）、复制/重组/修复（L，replication，recombi⁃
N50长度为98 796 bp，N90长度为18 306 bp，最长的 nation and repair）、转录（K，transcription）/翻译/核糖
片段为 294 915 bp，最短的片段为 509 bp。使用 体结构和合成（J，translation，ribosomal structure and
GeneMarkS 软件对 J2_5 基因组进行编码基因预测， biogenesis）的蛋白占据较大比例，分别为 8.4%、