Helgenomsekvens av Staphylococcus hominis, en opportunistisk patogen

Genommeddelande

Staphylococcus hominis tillhör gruppen koagulasnegativa stafylokocker (CoNS). Bland CoNS är S. hominis en vanlig art som påträffas i kliniska prover, vanligen isolerad från axillae och glatt hud på armar, ben och bål hos människor (3, 7). I likhet med andra CoNS orsakar S. hominis vanligtvis inte sjukdom hos människor, men den erkänns alltmer som en potentiellt opportunistisk och nosokomial patogen och kan ibland orsaka infektion hos patienter med onormalt svagt immunförsvar (12). Den har rapporterats orsaka vissa potentiellt livshotande infektioner, t.ex. infektiös endokardit (6). Ett fall av S. hominis endoftalmit i samband med en kapselhypopyon har också rapporterats (4). Den ökande relevansen av S. hominis för människors hälsa fick oss att bestämma den genomiska sekvensen hos S. hominis ZBW5, en multiresistent stam som isolerats från ett normalt mänskligt hudprov på vårt sjukhus.

Helgenomsekvenseringen (whole-genome shotgun sequencing) utfördes med ett Illumina Hiseq 2000-system (Illumina, Inc.) med hög genomströmningskapacitet och gav 3279 Mb av högkvalitativ råsekvens, vilket motsvarar en mer än 1 400-faldig genomtäckning. Totalt 47 contigs (500 till 375 603 baser) sammanställdes de novo med hjälp av Velvet (14) med ett N50-värde på 211 593 bp. Den sammansatta genomsekvensen analyserades med hjälp av BLAST för att fastställa sekvensens identitet. Annotationen utfördes med hjälp av Glimmer version 3.02 (2), tRNA-gener identifierades med tRNAscan-SE (9), rRNA-gener förutsades med RNAmmer (8) och Tandem Repeats Finder 4.04 (1) för att hitta 78 tandemrepeats i alla contigs. Dessutom söktes contigs mot KEGG (5), COG (13) och NCBI NR proteindatabaser för annotering.

Kromosomen hos ZBW5 var 2 335 704 baser lång och hade ett G+C-innehåll på 31,4 %. Genomet innehåller 2 304 förutspådda proteinkodande öppna läsramar (ORF) som utgör 86 % av genomet, med en genomsnittlig längd på 872 bp. Genomet kodar för 39 tRNA-gener, ett rRNA-lokus och fyra kopior av 16S-23S-5S operoner. Ungefär 71,5 % av alla kodande sekvenser (CDS) (totalt 1 894) tilldelades kluster av ortologiska grupper (COG), och 1 282 CDS kan annoteras i 1109 KEGG-ortologisystemet med hjälp av KAAS (10).

S. hominis ZBW5 bar några förutspådda proteinkodande gener som är involverade i antibiotikaresistens (t.ex. meticillin, erytromycin och tetracyklin) och multidrugspumpar, som sannolikt kan modulera virulenspotentialen, vilket överensstämmer med andra CoNS (11). Ett stort antal gener relaterade till förmodade virulensfaktorer, adhesion och invasion hittades, vilket stämmer överens med att S. hominis är en opportunistisk patogen. En ytterligare och djupgående utforskning av genomsekvensen av S. hominis pågår nu, vilket kommer att ge en grund för att belysa de molekylära principerna för kolonisering av värddjuret och en inblick i den genetiska bakgrunden till denna organisms patogenes.