Whole-Genome Sequence of Staphylococcus hominis, an Opportunistic Pathogen

GENOME ANNOUNCEMENT

Staphylococcus hominis is een lid van de coagulase-negatieve staphylococcen (CoNS). Onder de CoNS is S. hominis een veel voorkomende soort die wordt aangetroffen in klinische monsters, gewoonlijk geïsoleerd uit de oksels en de gladde huid van armen, benen en romp van mensen (3, 7). Net als andere CoNS veroorzaakt S. hominis gewoonlijk geen ziekte bij de mens, maar het wordt steeds meer erkend als een potentieel opportunistische en nosocomiale ziekteverwekker en kan af en toe een infectie veroorzaken bij patiënten met een abnormaal zwak immuunsysteem (12). Er is gemeld dat het enkele potentieel levensbedreigende infecties kan veroorzaken, zoals infectieuze endocarditis (6). Er is ook een geval gemeld van endophthalmitis van S. hominis geassocieerd met een capsulaire hypopyon (4). De toenemende relevantie van S. hominis voor de menselijke gezondheid zette ons ertoe aan de genoomsequentie te bepalen van S. hominis ZBW5, een multiresistente stam geïsoleerd uit een normaal menselijk huidmonster in ons ziekenhuis.

De whole-genome shotgun sequencing werd uitgevoerd met een high-throughput Illumina Hiseq 2000 systeem (Illumina, Inc.) en leverde 3279 Mb ruwe sequentie van hoge kwaliteit op, overeenkomend met een meer dan 1400-voudige genoomdekking. Een totaal van 47 contigs (500 tot 375.603 bases) werden de novo geassembleerd door gebruik te maken Velvet (14) met een N50 waarde van 211.593 bp. De geassembleerde genoomsequentie werd geanalyseerd met BLAST om de identiteit van de sequentie te bepalen. De annotatie werd uitgevoerd met behulp van Glimmer versie 3.02 (2), tRNA-genen werden geïdentificeerd met tRNAscan-SE (9), rRNA-genen werden voorspeld met RNAmmer (8) en Tandem Repeats Finder 4.04 (1) om 78 tandem herhalingen in alle contigs te vinden. Bovendien werden contigs vergeleken met de KEGG (5), COG (13), en NCBI NR proteïnedatabases voor annotatie.

Het chromosoom van ZBW5 was 2.335.704 basen lang, met een G+C gehalte van 31,4%. Het genoom bevat 2.304 voorspelde eiwitcoderende open leesramen (ORF’s) die 86% van het genoom uitmaken, met een gemiddelde lengte van 872 bp. Het genoom codeert 39 tRNA-genen, één rRNA-locus, en vier kopieën van 16S-23S-5S-operons. Ongeveer 71,5% van alle coderende sequenties (CDS) (in totaal 1.894) werden toegewezen aan clusters van orthologe groepen (COG’s), en 1.282 CDS’s kunnen met behulp van KAAS (10) in het 1109 KEGG-orthologiesysteem worden geannoteerd.

S. hominis ZBW5 droeg een aantal voorspelde eiwitcoderende genen die betrokken zijn bij antibioticaresistentie (zoals methicilline, erytromycine en tetracycline) en multidrugpompen, die waarschijnlijk in staat zijn om het virulentiepotentieel te moduleren, in overeenstemming met andere CoNS (11). Er werd een groot aantal genen gevonden die verband houden met vermeende virulentiefactoren, adhesie en invasie, in overeenstemming met de identiteit van S. hominis als een opportunistische ziekteverwekker. Een verder en diepgaand onderzoek van de genoomsequentie van S. hominis is nu aan de gang, wat de basis zal vormen voor de opheldering van de moleculaire principes van gastheerkolonisatie en inzicht in de genetische achtergrond van de pathogenese van dit organisme.