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东方龙细菌(Draconibacterium orientale) FH5T是一株分离自中国威海(纬度37°32’02.43”N；经度122°34’3.58”)浅海沉积物的海洋细菌。通过16S rRNA基因序列的相似性比对以及多相分类学研究分析表明,该菌株是一株新菌种,属于拟杆菌纲的新属新种,并代表了一个新科。东方龙细菌(Draconibacterium orientale)FH5T (=DSM25947T=CICC10585T)是拟杆菌纲龙菌科龙菌属的模式菌株,该菌株的发表丰富了拟杆菌纲的分类单元,探索该菌株的生物学分类和生态学上的生物学意义非常重要。因此,需要从本质上来研究该菌,深入挖掘其潜在的生物学价值。由此,我们引入了全基因组测序的方法,通过建库、测序、拼接等技术获得全基因组序列,进而注释和预测重要基因和相关蛋白,分析其功能和可能机制,达到挖掘其生物学意义的目的。中华黄海菌(Gilvimarinus chinensis) QM42T筛选自山东青岛一个海水养殖场的淤泥样品富集液中,通过表型特征、化学分类特征及基因型特征等方面对其进行菌种鉴定,确定菌株QM42T(=CGMCC1.7008T=DSM19667T)变形菌纲Gammaproteobacteria的新属新种,将其命名为中华黄海菌(Gilvimarinus chinensis) QM42T。该菌株是变形菌纲Gammaproteobacteria里的新属新种,但它不属于变形菌纲的任何一科。该菌株可以降解琼脂,可能在生物能源研究中具有重要的作用。因此,我们对其也进行了全基因组测序,探索该菌株在生物学分类和生态学上的重要意义,同时了解其降解琼脂的生物代谢机制。微生物基因组的全基因组测序技术目前已经非常成熟,细菌基因组的测序工作日趋完善,使得世界上细菌全基因组测序项目增长相当迅速。微生物基因组测序的应用非常广阔,在医疗、农业、生物技术应用、生物进化以及生态学方面都有着广泛的应用,在多个领域具有重要的意义。本文内容是对东方龙细菌(Draconibacterium orientale) FH5T和中华黄海菌(Gilvimarinus chinensis) QM42T进行了全基因组测序。经过DNA提取、建库、测序、拼接、注释等步骤。DNA提取阶段,利用生物公司的试剂盒DNA Mini kit (TaKaRa Bio)提取DNA。文库构建阶段,构建了一个454Illumina文库和一个3K的Solexa文库。测序阶段,利用454的焦磷酸测序和Solexa的边合成边测序完成。拼接阶段,454测序后得到的原始基因组数据用Newbler软件对大规模的测序片段进行识别和组装,然后对拼接结果修正得到若干Contigs,通过最后的finishing将Contigs连接定位并设计引物利用PCR补洞,从而获得全基因组序列。注释阶段,整合多个数据库,如NCBI的nr库、COG和KEGG等,通过序列比对进行预测基因的注释。测得东方龙细菌(Draconibacterium orientale) FH5T的数据总长度83348428个碱基,预测FH5T的reads数为222320。统计Draconibacterium orientale FH5T基因组超过16倍覆盖率,经初步拼接,形成了152个contigs,进一步拼接形成13个scaffolds,拼接完成最终形成一个基因组大小为5132075bp的环状染色体,(G+C)%含量为41.31%。初步预测环状染色体包含4569个开放阅读框(Open Reading Frame, ORF),其中2214个ORF(48.46%)与已知功能蛋白的序列同源,存在大量功能未知的序列,标志着新基因和新功能的存在。经蛋白预测发现,菌株Draconibacterium orientale FH5T基因组可编码糖酵解、三羧酸循环、戊糖磷酸途径、氧化磷酸化等所需的多种酶和蛋白类,这反映了东方龙细菌(Draconibacterium orientale) FH5T代谢途径的完整性。中华黄海菌(Gilvimarinus chinensis) QM42T基因组大小为4068866bp的环状染色体,同东方龙细菌(Draconibacterium orientale) FH5T的基因组测序步骤相同。Gilvimarinus chinensis QM42T含有一个大小为5955bp的质粒,(G+C)%含量为51.15%。初步预测环状染色体包含3824个开放阅读框(Open Reading Frame,ORF),其中2232个ORF(58.37%)与已知功能蛋白的序列同源,也存在大量功能未知的序列。经蛋白预测发现,菌株Gilvimarinus chinensis QM42T基因组可编码糖酵解、三羧酸循环、戊糖磷酸途径、氧化磷酸化等所需的多种酶和蛋白类,这反映了中华黄海菌(Gilvimarinus chinensis) QM42T代谢途径的完整性。同时Gilvimarinus chinensis QM42T基因组里存在8条预测的琼胶酶编码基因和3条预测的褐藻胶酶编码基因,这与在培养过程中该菌可以降解琼脂吻合。8条琼胶酶编码基因均为β-agarase,没有发现α-agarase。编码这些酶的基因与已知琼胶酶序列和褐藻胶序列的相似性都比较低,这反映了菌株及其琼胶酶的新颖性。