在前期研究的基础上,为了进一步深入认识和获取低能离子注入驱动DOB基因组的突变机制和分子信息,我们利用生物信息学方法,基于DOB全基因组De novo测序,对3株低能离子束重组菌株DOB073、DOB113和DOB981进行了比较基因组学研究。结果表明,DOB073和DOB113的基因组分别比原始菌株增加了12 883bp和11 174 bp,但DOB981却减少了223 268 bp;前两者相应的基因数目虽然比原始菌株分别增加了28个和23个,但分别缺失了原始菌株基因组中的13个和18个基因,而DOB981虽减少了189个基因但也有新增基因。有关差异基因分析及其功能注释表明,低能离子束重组菌株DOB073和DOB113基因组中的新基因的功能主要与能量代谢、环境适应和DNA损伤修复相关,分别分布于基因组的前部、后部和中部,而缺失的基因则分别主要体现在与染色体分离蛋白和氯化物通道家族蛋白、DNA相关代谢、抗药性等有关功能上,集中分布于基因组的中部;对于DOB981而言,减少的基因的功能主要与DNA变化相关等,处于基因组中部,而少有的新增基因则与DNA代谢、抗性催化以及硫代谢途径相关等,分布于基因组前、中部。基因组系统发育与进化的分析表明,低能离子束重组菌株DOB073、DOB113与原始菌株亲缘关系最近,而DOB981基因组的进化速度快,与原始菌株的亲缘关系较远。差异基因的COG功能富集分析显示,低能离子束重组菌DOB073、DOB113和DOB981独有的基因功能明显富集于蛋白质翻译、核糖体结构和发育、细胞壁/细胞膜/胞外层发育、防护机制等程度有所差异,尤其DOB981最为特别,而碳水化合物转运与代谢则明显存在于原始菌株的独有基因中。本研究为低能离子注入驱动原核微生物的全基因组突变与进化提供了一定的分子证据,也为低能离子注入驱动新基因的从头起源(De novo origination)研究提供了一定的理论和实践依据。