嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）健康促进特性的基因组基础

背景：嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）是一种革兰氏阳性菌，广泛用作乳制品行业以及许多传统发酵产品中的发酵剂。除了在工艺技术上的重要性外，近年来因其具有促进人类健康的功能，作为一种有益菌也引起了广泛关注。本研究的目的是梳理 S. thermophilus 的主要促健康特性，并在代表性菌株集合中从基因组和遗传水平研究其种内多样性。 结果：在本研究中，基于从不同产品和不同地理位置长期分离出的 79 个菌株基因组序列，在基因组水平分析了多种与健康相关的功能。虽然某些功能在各分离株中高度保守（例如乳糖降解、叶酸合成），表明它们在该物种中具有核心生理和生态作用，但其他功能（包括参与半乳糖分解代谢的 6-磷酸塔格糖途径，以及生物活性肽和 γ-氨基丁酸的产生）具有菌株特异性。大多数这些菌株特异性的促健康特性似乎是通过水平基因转移事件获得的。研究还探讨了菌株间某些健康相关性状表型多样性的遗传基础。例如，galK 启动子区域的置换与某些菌株通过 Leloir 途径分解半乳糖的能力相关。最后，S. thermophilus 基因组中编码生物胺产生和抗生素耐药性的基因出现率较低，也是促成其安全性地位的一个因素。 结论：因此，S. thermophilus 的天然种内多样性为富含健康成分的发酵产品领域的创新提供了极具价值的资源，可用于改善人类健康。更深入地了解该物种内的健康促进特性及其基因组和遗传多样性，有助于针对特定生物技术和促进人类健康的目的进行菌株筛选与应用。此外，通过指出其相当一部分功能潜力仍有待阐明，我们的工作为利用比较基因组学方法探索 S. thermophilus 的种内多样性以发现更多健康相关功能开辟了道路。