Streptococcus pyogenes型株の完全なゲノム配列は、PacBio-soloとIllumina-Oxfordナノポアハイブリッドアセンブリの間で100％一致していることが明らかになった

Complete genome sequences of Streptococcus pyogenes type strain reveal 100%-match between PacBio-solo and Illumina-Oxford Nanopore hybrid assemblies.

• Francisco Salvà-Serra
• Daniel Jaén-Luchoro
• Hedvig E Jakobsson
• Lucia Gonzales-Siles
• Roger Karlsson
• Antonio Busquets
• Margarita Gomila
• Antoni Bennasar-Figueras
• Julie E Russell
• Mohammed Abbas Fazal
• Sarah Alexander
• Edward R B Moore

抄録

幅広い感染症を引き起こす重要なヒト病原体であるストレプトコッカス属の型菌であるストレプトコッカス・ピオゲネス（Streptococcus pyogenes）NCTC 8198株とCCUG 4207株について、初めての完全なクローズドゲノム配列を発表した。S. pyogenes NCTC 8198およびCCUG 4207は、2つの異なる培養コレクションでの同一株の寄託に由来する。NCTC 8198はPacBioプラットフォームを用いて配列決定され、ゲノム配列はHGAPを用いてde novoで組み立てられた。CCUG 4207は配列決定され、SPAdesを使用して、IlluminaとOxford Nanoporeの配列リードを組み合わせたde novoハイブリッドアセンブリが生成されました。どちらの方法でも、長さと配列同一性が同一の1,914,862bpのクローズドゲノム配列が得られました。短いリードのIlluminaと長いリードのOxford Nanopore配列データを組み合わせることで、ナノポア配列決定技術の予想されるエラー率を回避し、PacBioで決定されたものと区別がつかないゲノム配列が得られました。配列解析の結果、5つのプロファージ領域、CRISPR-Casシステム、多数の病原性因子、および関連する抗生物質耐性遺伝子が明らかになった。これら2つの完全ゲノム配列は、感染症診断のための貴重な分類学的・ゲノム学的参考文献となるだけでなく、ストレプトコッカス属の将来の研究や応用のための参考文献となることが期待されます。

We present the first complete, closed genome sequences of Streptococcus pyogenes strains NCTC 8198 and CCUG 4207, the type strain of the type species of the genus Streptococcus and an important human pathogen that causes a wide range of infectious diseases. S. pyogenes NCTC 8198 and CCUG 4207 are derived from deposit of the same strain at two different culture collections. NCTC 8198 was sequenced, using a PacBio platform; the genome sequence was assembled de novo, using HGAP. CCUG 4207 was sequenced and a de novo hybrid assembly was generated, using SPAdes, combining Illumina and Oxford Nanopore sequence reads. Both strategies yielded closed genome sequences of 1,914,862 bp, identical in length and sequence identity. Combining short-read Illumina and long-read Oxford Nanopore sequence data circumvented the expected error rate of the nanopore sequencing technology, producing a genome sequence indistinguishable to the one determined with PacBio. Sequence analyses revealed five prophage regions, a CRISPR-Cas system, numerous virulence factors and no relevant antibiotic resistance genes. These two complete genome sequences of the type strain of S. pyogenes will effectively serve as valuable taxonomic and genomic references for infectious disease diagnostics, as well as references for future studies and applications within the genus Streptococcus.