Next generation sequencing of a novel Loigolactobacillus coryniformis FOL-19 isolated from cheese and comparative genomic analysis with other L. coryniformis strains

Abstract

Loigolactobacillus coryniformis is a member of lactic acid bacteria isolated from various ecological niches. We isolated a novel L. coryniformis strain FOL-19 from artisanal Tulum cheese and performed the whole-genome sequencing for FOL-19 using Illumina NextSeq. Then, genomic characterization of FOL-19 against ten available whole genome sequences of the same species isolated from kimchi, silage, fermented meat, air of cowshed, and dairy was performed. The average genome size of 2.93 ±0.1 Mb, GC content of 42.96% ±0.002, number of CDS of 2905 ±165, number of tRNA of 56 ±10, and number of CRISPR elements of 6.55 ±1.83 was achieved. Both Type I and II Cas clusters were observed in L. coryniformis. Only one strain (CECT 5711) was predicted to encode a Carnocin CP52 bacteriocin gene cluster. The presence of CRISPR elements and Cas clusters suggests that L. coryniformis holds a promising potential for being a reservoir for new CRISPR-based tools. These findings put a step forward for the genomic characterization of L. coryniformis strains for biotechnological applications via genome-guided strain selection to identify industrially relevant traits.

Loigolactobacillus coryniformis, çeşitli ekolojik nişlerden izole edilen laktik asit bakterilerinin bir üyesidir. Tulum peynirinden yeni bir L. coryniformis suşu olan FOL-19'u izole ettik ve Illumina NextSeq kullanarak FOL-19 için tüm genom dizilimi gerçekleştirdik. Ardından, FOL-19'un kimchi, silaj, fermente et, ahır havası ve süt ürünlerinden izole edilen aynı türe ait mevcut on tam genom dizisine karşı genomik karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Ortalama genom büyüklüğü 2.93 ±0.1 Mb, GC içeriği %42.96 ±0.002, CDS sayısı 2905 ±165, tRNA sayısı 56 ±10 ve CRISPR element sayısı 6.55 ±1.83 olarak elde edilmiştir. L. coryniformis'te hem Tip I hem de II Cas kümeleri gözlenmiştir. Sadece bir suşun (CECT 5711) Carnocin CP52 bakteriyosin gen kümesini kodladığı tahmin edilmiştir. CRISPR elementlerinin ve Cas kümelerinin varlığı, L. coryniformis'in yeni CRISPR tabanlı araçlar için bir rezervuar olma konusunda umut verici bir potansiyele sahip olduğunu göstermektedir. Bu bulgular, biyoteknolojik uygulamalar için L. coryniformis suşlarının genomik karakterizasyonu için, endüstriyel olarak ilgili özellikleri belirlemek üzere genom güdümlü suş seçimi yoluyla bir adım öne çıkmaktadır.