从洛斯阿苏夫雷斯地热区Raoultella ornithinolytica LAM1的适应性基因组特征揭示其在重金属生物修复中的应用潜力

　　来自墨西哥的研究人员针对重金属污染治理问题，通过对地热环境中分离的Raoultella ornithinolytica LAM1菌株开展基因组适应性研究，发现其携带包括完整ars、mer operon在内的99个重金属抗性基因，证实该菌株在1500 ppm砷酸钠环境中仍能生长，为重金属生物修复提供了新的微生物资源。

　　

研究团队从墨西哥洛斯阿苏夫雷斯金属富集地热池中分离出一株兼性厌氧菌——Raoultella ornithinolytica LAM1。该菌株展现出卓越的砷耐受性，能在浓度高达1500 ppm（7.215 mM/L）的砷酸钠环境中生长。通过全基因组测序获得6.01-Mbp的草图基因组（包含104个contig），注释出5744个预测基因。

研究揭示了99个与重金属抗性相关的基因，覆盖砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)、锌(Zn)、钴(Co)、镉(Cd)、镍(Ni)和铅(Pb)等多种金属。关键发现包括：完整的砷抗性操纵子(arsR-arsB-arsC-arsA-arsD)且携带三个arsC旁系同源基因；汞抗性操纵子（含四个merA拷贝和merR）；锌转运系统zntA-zntR；铜抗性基因簇copA-cueO-cusA；以及镍稳态调控系统nikABCDE-nikR。

功能分类显示：27.9%抗性基因对应锌抗性，20.9%对应镍，18.6%对应铜，16.3%对应砷。通过直系同源基因簇(COG)注释发现ABC型渗透酶(COG0601/1173/0444)、金属离子外排系统(COG1566)和氧化还原酶显著富集。在CHROMagar? ESBL培养基上的生长实验证实了β-内酰胺酶活性。

与508个公开基因组对比分析表明，核心抗性操纵子高度保守，同时发现硫代谢相关基因(dsrB)的适应性进化。这些发现不仅解释了LAM1菌株在金属污染地热环境中的生存机制，更为重金属生物修复技术的开发提供了新的微生物候选体。