1 株高產(chǎn)幾丁質(zhì)脫乙酰酶紅球菌的基因組測序及其應(yīng)用潛力分析

肖 宇，劉 洋，劉建軍，盧海強，桑亞新，孫紀錄,*

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，河北 保定 071000；2.山東省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計院，山東 濟南 250013）

殼聚糖是堿性多糖，可作為食品添加劑，在肉制品[1]、果蔬制品[2]和海產(chǎn)品[3]中起保鮮作用，此外，還具有澄清果汁[4]、延緩淀粉老化和增加面包持水性[5]等功能，從而改善食品風(fēng)味和質(zhì)感。蝦蟹殼富含幾丁質(zhì)，是制備殼聚糖的優(yōu)良原料。全球每年產(chǎn)生（6～8）×106t廢棄蝦蟹殼，這些廢棄的蝦蟹殼通常是被傾倒在垃圾填埋場或海洋中，不僅造成了嚴重的環(huán)境污染[6]，也造成了巨大的浪費。我國是海洋大國，如何高效利用海洋資源，已成為我國重要的研究熱點。

目前，工業(yè)生產(chǎn)中主要利用濃堿（40% NaOH）加熱法從幾丁質(zhì)制備殼聚糖[7]，此傳統(tǒng)化學(xué)方法不僅會造成嚴重的環(huán)境污染，而且過程不易控制，生成的殼聚糖為脫乙酰度不同的混合物，質(zhì)量不穩(wěn)定，反應(yīng)過程耗時長、耗能高[8]，增加了生產(chǎn)成本。利用幾丁質(zhì)脫乙酰酶（chitin deacetylase，CDA，E.C.3.2.1.41）脫去幾丁質(zhì)的乙?；且环N綠色、高效的方法。該方法具有高度特異性，可定向得到所需的降解產(chǎn)物，產(chǎn)物的聚合度、脫乙酰度、脫乙?；Ｊ絾我籟9]。該酶是目前已知的唯一一類可以使幾丁質(zhì)轉(zhuǎn)化成殼聚糖的酶[10]。到目前為止，研究報道的CDA主要來源于真菌，關(guān)于細菌產(chǎn)CDA的報道較少[11]。并且，在眾多微生物中產(chǎn)生的CDA基本為胞內(nèi)酶。岳紅霞等[12]篩選出1 株產(chǎn)CDA活力較高且性能穩(wěn)定的菌株11-3，并鑒定為紅球菌（Rhodococcussp.）。

目前報道的CDA產(chǎn)生菌主要為真菌，包括卷柄根霉（Rhizopus circinans）[13]、釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）[14]、菜豆炭疽菌（Colletotrichum lindemuthianum）[15]等。與真菌相比，細菌所需培養(yǎng)時間更短，產(chǎn)酶速度更快，因此在生物法中產(chǎn)CDA細菌是比真菌更好的選擇。但是，目前產(chǎn)CDA細菌報道較少，只有Rhodococcus qingshengii[16]、枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）[17]等。紅球菌11-3具有優(yōu)良的幾丁質(zhì)脫乙酰能力，目前已開展了一些研究，如劉麗[18]通過優(yōu)化紅球菌11-3菌株的產(chǎn)酶培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件，將其CDA活力由最初的58 U/mL提高到5 890 U/mL，提高了近100 倍。該菌株與已報道較部分菌株如卷柄根霉[13]和短桿菌（Brevibacterium）[19]等相比，其所產(chǎn)的CDA具有較好的熱穩(wěn)定性，45 ℃保溫1 h仍能保持90%以上的活力，最適作用溫度為50 ℃；最適作用pH 7.0，在pH 7.0～10.0之間有較高的活性。由此可見，紅球菌11-3是一個具有開發(fā)潛力的CDA生產(chǎn)菌株。然而，迄今為止，關(guān)于該類菌產(chǎn)生CDA的研究報道還較少，缺乏基因組信息是進一步研究該菌的關(guān)鍵限制之一。為深入挖掘紅球菌降解幾丁質(zhì)的酶類資源，亟需對紅球菌的相關(guān)降解途徑基因進行深入研究。

因此，本研究采用Illumina HiSeq第2代測序技術(shù)，對1 株高產(chǎn)CDA的紅球菌11-3菌株進行全基因組測序，并對其基因組序列進行系統(tǒng)的生物信息學(xué)分析，以期為該菌株的功能基因組學(xué)研究提供基礎(chǔ)。研究結(jié)果將為進一步挖掘紅球菌降解幾丁質(zhì)的潛力及其遺傳多樣性提供理論依據(jù)，繼而推動和擴大殼聚糖在食品工業(yè)方面的應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅球菌菌株11-3，山東省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計院劉建軍教授惠贈。

DNA抽提試劑盒（細菌）Wizard?Genomic DNA Purification Kit、Wizard?基因組DNA純化試劑盒 美國Promega公司；二代建庫試劑盒NEXTflexTMRapid DNASeq試劑盒 美國Bioo Scientific公司；其他試劑均為分析純或生化試劑。

1.2 儀器與設(shè)備

PHS-3DW型pH計 安徽合肥橋斯儀器設(shè)備有限公司；TG16-WS臺式高速離心機 湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司；FA1004電子天平 上海越平科學(xué)儀器有限公司；XL-100型馬弗爐 河南省鶴壁市億欣儀器儀表有限公司；ZWY-2102C恒溫培養(yǎng)振蕩器 上海智城分析儀器制造有限公司；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋 金壇市良友儀器有限公司；WP25AB臺式電熱恒溫培養(yǎng)箱天津市泰斯特儀器有限公司；GeneAmp?9700型聚合酶鏈式反應(yīng)（polymerase chain reaction，PCR）儀 美國ABI公司；JY600 C電泳儀 北京市六一儀器廠；ABSON MIFLY-6小型離心機、5424R高速臺式冷凍離心機德國Eppendorf公司；NanoDrop2000（純度）分光光度計美國Thermo公司；TBS-380熒光儀、Illumina HiSeq測序儀 美國Illumina公司；Covaris M220粉碎儀 中國香港基因有限公司；高通量粉碎研磨儀 上海萬柏生物科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 菌株總DNA的提取

從低溫（4 ℃）保藏的斜面培養(yǎng)基上刮取適量待測菌株，接種于100 mL液體培養(yǎng)基中，于30 ℃培養(yǎng)24 h后，按照Wizard?基因組DNA純化試劑盒說明書進行基因組DNA提取。純化的基因組DNA采用TBS-380熒光儀進行定量。高質(zhì)量的DNA（OD260nm/OD280nm=1.8～2.0，DNA總量≥1 μg，質(zhì)量濃度≥20 ng/μL）被用于之后的建庫測序。

1.3.2 Illumina文庫構(gòu)建

取至少1 μg基因組DNA，利用Covaris破碎儀進行基因組DNA片段化，將DNA樣本剪切成約400 bp的片段，使用NEXTflexTMRapid DNA-Seq試劑盒進行文庫制備。具體步驟如下：連接A&B接頭；篩選去除接頭自連片段；使用瓊脂糖凝膠電泳進行片段篩選，保留一端是A接頭、一端是B接頭的片段；使用氫氧化鈉變性，產(chǎn)生單鏈DNA片段；橋式PCR擴增。

1.3.3 全基因組測序及數(shù)據(jù)質(zhì)控分析

制備的文庫在Illumina HiSeq×10儀器上進行雙端測序（2×150 bp）。具體步驟如下：加入改造過的DNA聚合酶和帶有4 種熒光標記的dNTP，每次循環(huán)只摻入單種堿基；用激光掃描反應(yīng)板表面，讀取每條模板序列第1輪反應(yīng)所聚合上去的核苷酸種類；將“熒光基團”和“終止基團”化學(xué)切割，恢復(fù)3′端黏性，繼續(xù)聚合第2個核苷酸；統(tǒng)計每輪收集到的熒光信號結(jié)果，獲知模板DNA片段的序列。

利用Illumina平臺生成的數(shù)據(jù)進行生物信息學(xué)分析。所有分析均在上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司的I-Sanger云平臺（www.i-sanger.com）上進行。具體程序如下：基因組組裝，Illumina平臺將測序圖像信號經(jīng)CASAVA堿基識別轉(zhuǎn)換成文字信號，并將其以FASTQ格式儲存作為原始數(shù)據(jù)。對原始數(shù)據(jù)進行質(zhì)量剪切，具體步驟如下：去除reads中的adapter序列[20]；剪切去除5’端非A、G、C、T的堿基；修剪測序質(zhì)量較低的reads末端（測序質(zhì)量值小于Q20）；去除含N比例達到10%的reads；舍棄去adapter及質(zhì)量修剪后長度小于25 bp的小片段。利用組裝軟件SOAPdenovo2對優(yōu)化序列進行拼接[21]，得到最優(yōu)的組裝結(jié)果。

1.3.4 基因預(yù)測及注釋

利用Glimmer[22]對基因組中的編碼序列（coding sequence，CDS）進行預(yù)測，獲得功能基因的核酸序列和氨基酸序列，用于后續(xù)功能和系統(tǒng)進化分析。使用tRNAscan-SE進行tRNA預(yù)測，使用Barrnap進行rRNA預(yù)測。利用BLAST、Diamond、HMMER等序列比對工具，從非冗余蛋白庫（Non-Redundant Protein Database，NR）、Swiss-Prot[23]、Pfam[24]、基因本體論（Gene Ontology，GO）、直系同源群集（Clusters of Orthologous Groups，COG）[25]、京都基因與基因組百科全書（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）[26]數(shù)據(jù)庫中對預(yù)測到的CDS進行蛋白功能注釋。

1.3.5 碳水化合物活性酶（carbohydrate-active enzymes，CAZy）注釋

紅球菌11-3中的CAZy通過HMMER（version3.0）預(yù)測軟件，在CAZy數(shù)據(jù)庫[27]中比對得到。

1.3.6 幾丁質(zhì)降解相關(guān)酶基因的生物信息學(xué)分析

在NCBI數(shù)據(jù)庫中對CDA、幾丁質(zhì)酶和殼聚糖酶的基因序列進行比對；使用ProtParam軟件分別對目的蛋白基本性質(zhì)（相對分子質(zhì)量、等電點、不穩(wěn)定系數(shù)）進行分析；使用ProtScale軟件分別分析目的蛋白親疏水性；使用TMHMM軟件分別對目的蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)進行預(yù)測；使用SOPMA軟件分別對目的蛋白二級結(jié)構(gòu)進行分析。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

使用SOAPdenovo（Version 2.04）進行二代測序數(shù)據(jù)組裝；使用CGView（Version 2）進行圈圖繪制。使用Excel 2019處理GO、COG、KEGG注釋，結(jié)果用條形統(tǒng)計圖呈現(xiàn)；利用Prism 8處理CAZy注釋基因，結(jié)果用條形統(tǒng)計圖呈現(xiàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅球菌菌株11-3的基因組測序和組裝

紅球菌11-3基因組測序結(jié)果見圖1。最外圈為基因組大小的標識，紅球菌11-3的完整基因組為包含6 089 866 bp的環(huán)狀染色體，第2圈和第3圈為正鏈、負鏈上的CDS，不同的顏色表示CDS不同的COG的功能分類，編碼基因的數(shù)量為5 904 個，其中COG注釋的基因為4 866 個，占編碼基因的82.42%。第4圈為所含rRNA和tRNA數(shù)量，紅球菌11-3基因組中含有5 個rRNA操縱子，分別由2 個5S rRNA、1 個16S rRNA、2 個23S rRNA組成，含有55 個tRNA基因，分別轉(zhuǎn)運Ala、Gly、Arg、Leu等20 種不同的氨基酸。第5圈為GC含量，向外的紅色部分表示該區(qū)域GC含量高于全基因組平均GC含量，峰值越高表示與平均GC含量差值越大，向內(nèi)的藍色部分表示該區(qū)域GC含量低于全基因組平均GC含量，峰值越高表示與平均GC含量差值越大，基因組平均GC含量為70.514%。最內(nèi)一圈為GC-Skew值，具體算法為（G-C）/（G+C），可以輔助判斷前導(dǎo)鏈和后滯鏈，一般前導(dǎo)鏈GC-Skew大于0，后滯鏈GC-Skew小于0，也可以輔助判斷復(fù)制起點（累計偏移最小值）和終點（累計偏移最大值），尤其對環(huán)狀基因組最為重要。基因組圈圖可以使研究者對菌株基因組的特征有更全面、更直觀的認識。

圖1 紅球菌11-3基因組圖Fig.1 Whole genome map of Rhodococcus sp.11-3

2.2 紅球菌11-3的基因功能注釋

2.2.1 基因的GO功能注釋

紅球菌11-3在GO數(shù)據(jù)庫中注釋到4 244 個基因，占基因總數(shù)的71.88%。菌株的GO注釋結(jié)果見圖2。

圖2 紅球菌11-3基因組GO功能注釋分類Fig.2 Classification of GO functional annotations of genome of Rhodococcus sp.11-3

由圖2可見，注釋到與分子功能相關(guān)的基因最多，有3 510 個，表明該菌株的基因產(chǎn)物主要集中在分子功能方面。其次是與生物過程相關(guān)的基因，有3 185 個，而與細胞組成相關(guān)的基因有1 496 個。在分子功能上，最主要的途徑是DNA結(jié)合（GO：0003677；489 個基因），ATP結(jié)合（GO：0005524；368 個基因），金屬離子結(jié)合（GO：0046872；203 個基因），水解酶活性（GO：0016787；172 個基因），轉(zhuǎn)錄因子活性、序列特異性DNA結(jié)合（GO：0003700；158 個基因）。氧化還原過程（GO：0055114；902 個基因）和轉(zhuǎn)錄調(diào)控（GO：0006355；396 個基因）是生物過程中的主要途徑。膜組分（GO：0016021；956 個基因）、細胞質(zhì)（GO：0005737；252 個基因）和質(zhì)膜（GO：0005886；159 個基因）是細胞組分中的主要通路。此外，分析確定了67 個與碳水化合物代謝有關(guān)的GO注釋，可能與幾丁質(zhì)代謝有關(guān)，包括GO：0004553（水解O-糖基化合物的水解酶活性），GO：0005975（碳水化合物代謝過程）和GO：0016787（水解酶活性）。

2.2.2 基因的COG功能注釋

通過COG數(shù)據(jù)庫對該菌基因組進行BLAST比對分析（E-value＜10-5），成功獲得 COG功能注釋的有4 866 個蛋白基因（圖3）。

圖3 紅球菌11-3基因組COG數(shù)據(jù)庫比對分析結(jié)果Fig.3 COG functional annotations of genome of Rhodococcus sp.11-3

由圖3可見，具有未知功能的注釋結(jié)果最為豐富，共1 713 個，占注釋基因總數(shù)的35.20%。其次為具有轉(zhuǎn)錄功能和與能量產(chǎn)生與轉(zhuǎn)化密切相關(guān)的注釋結(jié)果，分別為451 個和365 個，分別占注釋基因總數(shù)的9.27%和7.50%。與脂質(zhì)轉(zhuǎn)運與代謝、氨基酸轉(zhuǎn)運與代謝、無機離子轉(zhuǎn)運與代謝等功能相關(guān)的基因也得到較多的注釋結(jié)果，分別為361、330 個和245 個。

為了在基因水平上闡明紅球菌11-3在幾丁質(zhì)降解中的功能，分析了參與碳水化合物代謝的特定COG?？偣灿?41 個基因被注釋到碳水化合物的代謝中，包括125 個COG，其中最豐富的COG是ENOG410XP7I（轉(zhuǎn)運蛋白）、COG0477（主要促進者超家族）、COG2301（檸檬酸裂解酶）、COG1940（ROK家族）、COG3839（ABC轉(zhuǎn)運蛋白）。此外，該菌株還注釋到COG366、COG2814。COG366編碼一種作用于淀粉和糖原的α-淀粉酶，將多糖水解為葡萄糖和麥芽糖[28]。COG2814參與某些化合物（如碳水化合物和氨基酸）的細胞運輸。輔助活性轉(zhuǎn)運蛋白COG0477有助于催化各種底物的轉(zhuǎn)運[29-30]。此外，注釋了碳水化合物代謝中的其他重要COG，例如，COG0395參與了碳水化合物的吸收[31]，而COG1109則催化了6-磷酸氨基葡萄糖的轉(zhuǎn)化[32]。功能注釋的高度多樣性表明，紅球菌11-3在幾丁質(zhì)降解方面可能具有強大的能力。

2.2.3 基因的KEGG功能注釋

對該菌株的2 249 個基因進行了KEGG注釋，結(jié)果見圖4，占總基因的38.09%。

圖4 紅球菌11-3基因組KEGG功能分類Fig.4 KEGG function classification of genome of Rhodococcus sp.11-3

由圖4可見，紅球菌11-3的2 249 個KEGG注釋基因分為六大類型：細胞過程（6.31%）、環(huán)境信息處理（10.67%）、遺傳信息處理（8.80%）、人類疾病（3.65%）、代謝（92.31%）和生物體系統(tǒng)（3.07%）。其中每一類型又包含有各自的亞型。在菌株的KEGG代謝注釋中，碳水化合物類代謝和氨基酸類代謝被認為是其主要功能，分別包含555 個和511 個基因。對于這些代謝，某些途徑占主導(dǎo)地位，例如碳代謝（ko01200）、ABC轉(zhuǎn)運蛋白（ko02010）以及氨基酸的生物合成（ko01230）。在代謝通路中，發(fā)現(xiàn)有1 個與幾丁質(zhì)代謝能力相關(guān)的基因，即gene5619，且只有1 個KO被注釋到，K03791并未包含在代謝通路中。

2.3 紅球菌11-3的CAZy基因注釋分析

CAZy數(shù)據(jù)庫[27]是關(guān)于合成或分解復(fù)雜碳水化合物和糖復(fù)合物的酶類的專業(yè)數(shù)據(jù)庫。根據(jù)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域中氨基酸序列的相似性，可將不同物種來源的CAZy分成糖苷水解酶（glycoside hydrolases，GHs）[33]、糖基轉(zhuǎn)移酶（glycosyl transferases，GTs）[34]、多糖裂合酶（polysaccharide lyases，PLs）[35]、碳水化合物酯酶（carbohydrate esterases，CEs）[35]、碳水化合物結(jié)合模塊（carbohydrate-binding modules，CBMs）、輔助氧化還原酶（auxiliary activities，AAs）[36]六大類蛋白質(zhì)家族。紅球菌11-3共注釋到165 個CAZy基因，如圖5所示。

圖5 紅球菌11-3不同CAZy基因分布情況Fig.5 Distribution of different CAZy genes in Rhodococcus sp.11-3

由圖5可見，紅球菌11-3注釋到的CAZy基因包括59 個CEs基因、42 個GTs基因、36 個GHs基因和28 個AAs基因。在基因組中鑒定出參與幾丁質(zhì)降解的1 個CDA基因（gene4907），其屬于CE4家族；4 個幾丁質(zhì)酶（EC 3.2.1.14）基因（gene1286、gene1287、gene3810、gene4754），均屬于GH23家族；2 個殼聚糖酶（EC 3.2.1.132）基因（gene4921、gene5362）。因此，該菌株具有高效降解幾丁質(zhì)和殼聚糖潛力。

2.4 CDA基因的生物信息學(xué)分析

紅球菌11-3的CDA基因gene4907長度為894 bp，編碼氨基酸數(shù)量為297 個。其與已報道的CDA氨基酸序列比對結(jié)果如圖6所示。由圖6可見，紅球菌11-3的CDA與已報道的CDA的氨基酸序列一致性為26.60%～32.43%，其中，與來源于海洋的節(jié)細菌（Arthrobacter）的ArCE4A（GenBank LT630322）[37]的序列一致性最高，為32.43%，兩者有相似的分子質(zhì)量、理論等電點及二級結(jié)構(gòu)。ArCE4A以幾丁質(zhì)為底物時，其脫乙酰度為0.003%～0.006%，以乙酰木聚糖為底物時，其脫乙酰度可高達18.9%[37]。與卷柄根霉的RcCDA（GenBank EU086737）[13]的序列一致性最低，為26.60%。因此，紅球菌11-3的CDA為一種新型的CDA，這很可能是該菌株高效脫乙酰的關(guān)鍵。

圖6 不同CDA的氨基酸序列對比分析Fig.6 Alignment of amino acid sequences of different CDAs

通過TMHMM在線工具預(yù)測紅球菌11-3的CDA跨膜結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)該蛋白無跨膜結(jié)構(gòu)域。通過SignalP 4.0在線工具對其信號肽序列進行分析，發(fā)現(xiàn)其含有29 個氨基酸長度的信號肽，成熟蛋白含有267 個氨基酸殘基。通過ProtParam工具對其基本性質(zhì)進行分析，發(fā)現(xiàn)其計算分子質(zhì)量為30.57 kDa，等電點為5.22，含量最高的氨基酸為丙氨酸（15.5%）。通過ProtScale工具對其親疏水性進行分析，發(fā)現(xiàn)在整條鏈中，最高分值為1.626，為排在24位的亮氨酸，代表疏水性最強；最低分值為-1.685，為排在167位的酪氨酸，代表親水性最強。總平均親水性（grand average of hydropathy，GRAVY）值被定義為序列中所有氨基酸親水值的總和與氨基酸數(shù)量的比值，負值越大表示親水性越好，正值越大表示疏水性越強。紅球菌11-3的CDA的GRAVY值為0.005，表明該蛋白質(zhì)是一種不溶性蛋白。利用SOPMA法對其二級結(jié)構(gòu)進行分析，發(fā)現(xiàn)其二級結(jié)構(gòu)由50.17%的無規(guī)卷曲、26.94%α-螺旋、16.84%延伸鏈和6.06%β-轉(zhuǎn)角組成。

2.5 其他幾丁質(zhì)降解相關(guān)酶基因的生物信息學(xué)分析

與上述對紅球菌11-3CDA基因gene4907的分析方法相同，對該菌株的幾丁質(zhì)酶基因（gene1286、gene1287、gene3810、gene4754）和殼聚糖酶基因（gene4921、gene5362）進行生物信息學(xué)分析，結(jié)果如表2所示。

分別將表2中各基因的核苷酸序列翻譯成氨基酸序列，用NCBI中的BLASTp功能，與數(shù)據(jù)庫中的蛋白序列進行比對。在數(shù)據(jù)庫中，并沒有相似的幾丁質(zhì)酶蛋白和殼聚糖酶蛋白。其原因可能是該基因來源的菌株比較新穎，其產(chǎn)生的酶有較大可能是新酶。

表2 紅球菌11-3的幾丁質(zhì)酶和殼聚糖酶基因及其表達蛋白的特征預(yù)測Table 2 Predicted characteristics of chitinase and chitosanase genes and proteins of Rhodococcus 11-3

3 結(jié) 論

紅球菌菌株11-3基因組大小為6 089 866 bp，是一種GC含量高達70.514%的微生物類群，預(yù)測到5 904 個編碼基因，其中編碼基因總長度為5 502 237 bp，平均長度為931.95 bp，平均密度為0.97 個/kb，基因中包含5 個rRNA操縱子和55 個tRNA。

從功能預(yù)測的角度看，紅球菌11-3基因組中能夠注釋到GO信息的基因數(shù)目為4 244 個，包含了40多種功能特性，占所有編碼基因的71.88%。能夠注釋到COG信息的基因數(shù)目為4 866 個，注釋基因占比為82.42%。在KEGG數(shù)據(jù)庫中共有2 249 個基因分別在代謝、遺傳信息處理、環(huán)境信息處理、細胞過程、生物體系統(tǒng)、人類疾病6大功能41 個通路上得到功能注釋，還發(fā)現(xiàn)1 個與幾丁質(zhì)代謝通路相關(guān)的基因。預(yù)測到可能的毒力基因360 個，耐藥基因266 個。此外，該菌株在CAZy數(shù)據(jù)庫中注釋到1 個CDA基因、4 個幾丁質(zhì)酶基因和2個殼聚糖酶基因。3 種酶基因編碼的氨基酸序列與數(shù)據(jù)庫中的CDA氨基酸序列一致性普遍較低，其原因可能是這些基因來源的菌株比較新穎，其產(chǎn)生的酶有較大可能是一些新酶。

值得注意的是，該菌株還有相當(dāng)多的未知功能基因，具有極大的研究價值。因此，本研究得到了紅球菌11-3的大量基因組學(xué)信息，為該菌株的功能基因挖掘及改造提供了堅實依據(jù)。