两株溶血不动杆菌TJS01和TJR01基因组学研究

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溶血不动杆菌是一种需氧的、非发酵糖类的、无动力的革兰氏阴性球杆菌。作为一种临床上重要的条件致病菌,能够引起包括肺炎、脑膜炎、尿路感染和血液感染在内的多种院内感染。通过全基因组测序及基因组学研究溶血不动杆菌的致病机理和耐药机制对临床治疗意义重大。本课题使用第三代测序技术Pacbio RS II,对溶血不动杆菌TJS01进行全基因组测序,拼接得到1条环状染色体和2条环状质粒。结合实验室之前测得的另一株溶血不动杆菌TJR01,对两株溶血不动杆菌从基因组组分、功能基因组学和比较基因组学三个方面进行注释。A.haemolyticus TJS01染色体基因组和质粒大小分别为3,414,636 bp,56,602bp和39,508 bp。致病机理主要是:前噬菌体中包含志贺毒素Stx2编码基因,可能与血性腹泻相关;存在13个毒力因子编码基因,涉及到6类毒力因子,作用分别是粘附、免疫逃逸、压力蛋白、分泌系统蛋白、调节蛋白以及氧抗原;其中毒力因子Mip是分泌蛋白,是巨噬细胞感染增强剂,在细胞内合成后分泌到胞外有助于细菌存活;存在1个铁载体基因簇和1个四氢嘧啶基因簇及1个致病岛和1个四氢嘧啶相关代谢岛,竞争性结合铁离子,引起机体免疫下降并提高菌株在高温高盐条件下生存率。A.haemolyticus TJR01染色体和质粒基因组大小为3,414,636 bp,306,131 bp和13,835 bp;A.haemolyticus TJR01染色体上存在2个耐药基因:blaOXA-214和aac(6’)-Ig,耐药机制主要由于质粒上存在16种耐药基因,其耐药性属于获得性耐药,可能是由于致病菌与抗生素接触后,由质粒携带的耐药基因介导的代谢途径改变,从而免受抗生素灭活。A.haemolyticus TJS01和A.haemolyticus TJR01全基因组共线性较好。通过对比保守/特异性蛋白编码序列,发现两株菌匹配度较低的地方多是水平转移的基因组岛,说明水平基因转移导致基因组局部区域相似度低。系统进化树表明两株细菌亲缘性较近。溶血不动杆菌TJS01成为目前NCBI上首株获得完成图的溶血不动杆菌,将为研究溶血不动杆菌耐药机制和致病机理提供可靠信息,同时也为其他溶血不动杆菌测序工作提供序列参考价值。
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