一株新的沙门菌烈性噬菌体IME-SAL1的分离、全基因组测序和比较基因组分析

目的:分离鉴定一株沙门菌的烈性噬菌体,观察其形态大小,完成全基因组测序,分析其基因组结构和进化关系,为治疗沙门菌感染提供新的策略和实验依据。方法:以沙门菌SAL95作为指示菌从医院废水中分离噬菌体,分离到的噬菌体经浓缩和纯化后采用透射电镜观察其形态大小,提取噬菌体的基因核酸并完成全基因组高通量测序,分析其全基因组的结构特征,通过比较基因组分析研究其进化关系。结果:从解放军307医院未经消毒处理的废水中分离到一株烈性沙门菌噬菌体。电镜观察显示,该噬菌体头部呈立体对称,有一不收缩的长尾。其基因组全长113 183 bp,比较基因组分析确定该噬菌体为一株新的沙门菌噬菌体,命名为IME-SAL1。结论:从医院废水中分离到一株烈性沙门菌噬菌体IME-SAL1,研究了该噬菌体的分类、基因组结构、进化关系,可为其实际应用提供参考。     

噬菌体gp17基因2种重组产物的抗菌效应比较

通过重组技术获得大肠埃希菌噬菌体内溶素纯化蛋白和表面展示噬菌体,并观察产物的生物效应。将肠侵袭性大肠埃希菌EIEC 8401噬菌体LSB-1内溶素基因gp17构建到质粒pET300中,并在大肠埃希菌BL21中诱导表达,通过Ni柱纯化系统纯化产物;利用噬菌体展示技术构建T7-LSB-gp17重组噬菌体,通过双层琼脂法纯化噬菌体,并观察2种产物的抗菌效应。2 139 bp的gp17基因通过重组技术表达出78.3 ku的可溶性蛋白,纯化后浓度为2.38 mg/mL,其对EIEC8401有良好的抑菌活性,但对其他试验菌无抗性;通过噬菌体展示技术构建的重组噬菌体T7-LSB-gp17通过SDS-PAGE电泳显示在78 ku处有表达增强,对EIEC8401无感染、裂解作用,但对EIEC8401及其他试验菌有明显溶菌作用,宿主谱增加。通过重组技术获得的噬菌体LSB-1内溶素基因gp17的产物对LSB-1噬菌体原宿主具有明显的抑制效应。其中gp17表达的纯化蛋白具有明显的宿主专一性,重组噬菌体悬液有较宽种类的抗菌作用。这可能是因为gp17蛋白与噬菌体表面复杂空间结构的相互作用产生的生物效应。     

基于基因组学的肺炎克雷伯菌噬菌体安全性评估

泛耐药肺炎克雷伯菌的流行,使得临床面临无药可用,越来越多的肺炎克雷伯菌噬菌体近年来被报道,并在动物模型中证明了它们用于防控细菌感染的有效性。然而,噬菌体作为病毒的一类,不同于传统的抗菌药物,在临床应用之前需要进行更为全面的评估,本研究将基于基因组学对已报道的肺炎克雷伯菌噬菌体安全性进行评估。通过生物信息学分析噬菌体基因组上是否含有肺炎克雷伯菌限制性内切酶识别位点来评估其基因组稳定性,并就其是否携带有害基因和是否属于溶原性噬菌体等方面进行分析研究。目前已报道22株肺炎克雷伯菌噬菌体的全基因组,7株属于肌尾科,12株属于短尾科,3株属于长尾科;而本研究基于噬菌体全基因组同源性分析结果将短尾科、长尾科和肌尾科中的JD001归为一类,定义为Kp_PhageⅠ;肌尾科分为Kp_phageⅡa和Kp_PhageⅡb两类。噬菌体基因组上含有数目不等的肺炎克雷伯菌限制性内切酶识别位点,不携带有毒力基因和耐药基因。5株属于温和噬菌体,17株属于烈性噬菌体。研究显示肺炎克雷伯菌噬菌体在基因组水平具有良好的安全性,但是基因组上较多的肺炎克雷伯菌限制性内切酶识别位点,使其抗菌谱可能较窄。在使用噬菌体用于防控细菌感染时部分温和噬菌体需要谨慎排除。     

噬菌体表面表达抗汉坦病毒衣壳蛋白单链抗体的研究

噬菌体展示表达(Phage display expression)的主要特点是将特定分子的基因型和表型统一 在同一噬菌体颗粒内,其基因组中含有表达蛋白基因,在噬菌体表面进行特定的表达.该技 术为研制工程抗体提供一新的途径,在九十年代逐渐被人们认识并得到极其广泛的应用 [1,2].噬菌体表面表达技术适于表达Fv和Fab分子片段,当表达的抗体基因与噬菌 体外壳蛋白基因Ⅲ融合时,在噬菌体颗粒表面呈现单价表达,与噬菌体外壳蛋白基因Ⅷ融合时,呈现多价表达.     

PB1样铜绿假单胞菌噬菌体PHW2的生物学特性

【背景】铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是一种引起医院感染、急性感染和慢性感染的常见条件致病菌。多重耐药铜绿假单胞菌仍然是引起严重医院感染的常见病菌,其临床治疗面临严峻挑战。噬菌体具有特异性杀菌的能力,在防治铜绿假单胞菌耐药菌方面具有应用前景。【目的】分离能裂解碳青霉烯类耐药的铜绿假单胞菌的噬菌体,分析其生物学特性和基因组特征,为噬菌体治疗储备资源。【方法】采集环境水样,用双层琼脂平板法分离噬菌体,对其形态、一步生长曲线、感染复数等生物学特性进行研究;使用IlluminaMiSeq平台测定噬菌体的全基因组序列,利用Newbler3.0、GeneMarkS、BLASTp、Mauve2.4.0等生物信息软件进行拼接、注释和比较基因组学分析。【结果】分离到一株噬菌体PHW2,该噬菌体属肌尾病毒科成员,可裂解7株碳青霉烯类耐药的铜绿假单胞菌;其最佳感染复数为0.1。一步生长曲线结果显示,其感染宿主菌PA001的潜伏期为100 min,裂解期为360 min,裂解量为25 PFU/cell;噬菌体PHW2在温度25-50℃和pH 6.0-8.0范围内稳定;紫外照射7 min后PHW2活性明显下降;5%氯仿处理100 min内,PHW2仍保持较高的活性。噬菌体PHW2的基因组长65 984 bp,GC含量为55.69%,编码92个ORFs,不含tRNA。基因组比对结果显示PHW2与PB1样噬菌体高度相似。体外生物被膜抑制试验和清除试验结果显示,噬菌体PHW2能显著抑制宿主菌PA001形成的生物被膜并破坏24 h内形成的生物被膜。【结论】分离鉴定了一株新的PB1样噬菌体PHW2,对碳青霉烯类耐药的铜绿假单胞菌裂解能力强。生物学特性、基因组特征、体外生物被膜抑制试验和清除试验结果表明该噬菌体具有治疗铜绿假单胞菌耐药菌的潜力。     

五株克雷伯氏菌噬菌体的生物学特性及比较基因组学研究

【目的】耐药性克雷伯氏菌属(Klebsiella)的细菌作为人类感染的重要病原,是临床治疗重要的挑战。本研究对多株克雷伯氏菌裂解性噬菌体的生物学特性和基因组特征进行比较分析,为其应用提供更多科学数据。【方法】使用双层平板法从人类和动物新鲜粪便、污水中分离纯化裂解性克雷伯氏菌噬菌体;通过磷钨酸染色和透射电镜观察其形态;采用双层平板噬菌斑法确定其宿主范围,测定温度和pH稳定性、一步生长曲线和体外抑菌效果等生物学特性;基于全基因组测序对分离株进行比较基因组学分析;通过体内抑菌试验评估噬菌体对多重耐药变栖克雷伯氏菌(Klebsiella variicola) BS375-3感染的大蜡螟(Galleria mellonella)幼虫的保护作用。【结果】5株噬菌体分别属于Schitoviridae (pKP-BM327-1.2)、Autographiviridae (pKP-M186-2.1、pKP-M186-2.2和pKV-BS375-3.1)、Drexlerviridae (pKP-BS317-1.1)家族;噬菌体pKV-BS375-3.1可裂解受试菌中的8株,pKP-BM327-1.2可裂解受试菌中的3株,pKP-M186-2.1、pKP-M186-2.2和pKP-BS317-1.1则分别裂解受试菌中的1株;5株噬菌体感染10-20 min后即进入指数增长期,在-20-37 ℃、pH 6-10环境下均能够保持稳定活性;感染变栖克雷伯氏菌BS375-3后经噬菌体pKV-BS375-3.1处理[感染复数(multiplicity of infection, MOI)=100]的大蜡螟幼虫96 h内存活率达到80% (8/10);5株噬菌体基因组长度在42-77 kb之间,未携带抗生素抗性基因和毒力基因,基于内溶素(endolysin)的溯源分析显示该蛋白在克雷伯氏菌噬菌体中呈现多样性,属内呈保守性。【结论】5株克雷伯氏菌噬菌体均具有较好的体外抑菌活性,生物学特性稳定,endolysin在噬菌体属内呈现保守性。宿主谱宽、潜伏期短的噬菌体pKV-BS375-3.1在治疗Klebsiella pneumoniae和K. variicola临床感染方面具有潜在应用前景。     

沙门菌噬菌体抗性菌的筛选鉴定及致病力研究

【目的】筛选鉴定沙门菌噬菌体侵染裂解过程中的抗性菌株,研究抗性菌株的生物学特性及致病力的差异,为解决噬菌体治疗应用中的抗性菌问题提供理论依据。【方法】本研究通过次级感染法和双层平板法筛选沙门菌噬菌体抗性菌,通过生物学特性和毒力基因检测比较宿主菌ATCC 13076及其噬菌体抗性菌株R3之间的差异,并通过小鼠攻毒实验和细胞粘附实验比较致病力强弱。【结果】噬菌体抗性菌株R3的生长速度较宿主菌略慢;生化及毒力基因检测均表明抗性菌株与宿主菌无差异;与宿主菌相比,抗性菌R3的LD50增加了74.8%(P0.05);对MODE-K细胞粘附能力稍弱,但是差异不显著。【结论】该研究表明,与噬菌体宿主菌相比,噬菌体抗性菌株的生物学特性和毒力基因并没有改变,对小鼠致病力减弱,但是对MODE-K细胞粘附能力差异不显著。     

诺卡氏菌烈性噬菌体vB_Ncarnea_KYD1的分离纯化与基因组分析

【背景】诺卡氏菌是一种广泛分布的好氧放线菌,可在人体内引起局部或播散性感染,尤其是在免疫功能低下的个体中。诺卡氏菌感染在临床上较难鉴定,而且不断有新型诺卡氏菌种被发现。不同类型、不同地域的诺卡氏菌具有流行差异和抗生素敏感性差异,阻碍了适当治疗方式的选择。利用病灶处的宿主菌分离得到噬菌体来控制诺卡氏菌感染的这种方法在近年来受到了各界的关注。【目的】尝试从环境中分离出能够用于临床治疗的针对诺卡氏菌的烈性噬菌体,并研究其基因组学特征。【方法】利用双层平板法分离得到目标噬菌体,观察其噬菌斑形态,并对噬菌体进行分离纯化,在透射电镜下鉴定其特征。提取噬菌体DNA进行全基因组测序与注释,并与数据库内已知噬菌体基因组进行比较,同时构建系统进化树以进行遗传进化分析。【结果】本文以肉色诺卡氏菌为宿主,从环境样本中分离出一株烈性噬菌体vB_Ncarnea_KYD1,在双层平板上可形成直径<2 mm的透亮均匀的噬菌斑。基因组分析表明,vB_Ncarnea_KYD1DNA为环状,大小为66 621 bp,共发现102个蛋白质编码区(coding sequence,CDS)及一个tRNA-Ser编码序列。透射电镜观察与系统进化树综合分析可以确定,vB_Ncarnea_KYD1为长尾噬菌体科的一个新属。其在进化过程中经历了复杂的基因重组过程。暂未发现毒力因子相关基因与抗性基因,具备实用价值。【结论】从环境水体中分离出一株烈性肉色诺卡氏菌噬菌体vB_Ncarnea_KYD1,通过电镜观察与基因组分析可知,此株噬菌体为长尾噬菌体,基因组中暂未发现不利于临床应用的相关基因,是一株相对安全的烈性诺卡氏菌噬菌体。研究结果丰富了国内噬菌体资源库,并为后续诺卡氏菌感染疾病的治疗提供支持。     

肠道菌群代谢产物在鼠伤寒沙门菌感染中的作用研究进展

人和动物肠道内生存着多种多样的微生物群体,它们与宿主共同进化,对宿主的健康至关重要。肠道菌群可以发酵宿主难以消化的复杂碳水化合物,为宿主肠道细胞提供能量,同时其代谢产物对肠道病原菌沙门菌的感染产生着重要影响。正常情况下,肠道菌群代谢产物如丁酸与丙酸可以抑制沙门菌在肠道中的定植或者毒力基因的表达,而在肠道菌群受到扰乱时,其代谢的琥珀酸盐和1,2-丙二醇等物质却能促进沙门菌增殖。近年来,越来越多的研究揭示了肠道菌群代谢产物对沙门菌感染的影响。本综述通过总结近年来关于鼠伤寒沙门菌入侵时肠道菌群代谢产物改变的研究,综合阐述了肠道菌群代谢产物影响沙门菌感染的机制。     

伤寒沙门菌基因组DNA芯片的制备与基因表达谱分析应用

伤寒沙门菌是一种具有鞭毛的革兰阴性人类肠道致病菌,也是一种重要的原核生物研究用模式菌．基因组芯片能够系统、全面且高效地观察生物的基因表达及进行基因组结构比较．利用伤寒沙门菌现有的全基因组序列,以Ty2菌株的基因组为基准,选取CT18菌株和z66阳性菌株的特异性蛋白编码基因,设计特异性引物,经PCR有效扩增出4 201个基因,产物纯化后点样于多聚赖氨酸玻片制备伤寒沙门菌基因组DNA芯片,并验证了芯片样点位次与效果．通过对基因表达谱分析的各种条件进行优化,建立相应的表达谱分析方法,并用于比较伤寒沙门菌野生株在高渗、低渗条件下的基因表达差异,结果与以前的报道基本一致．结果表明,成功建立了伤寒沙门菌基因组DNA芯片及表达谱分析方法,可为有关伤寒沙门菌基因表达调控及致病性机理、进化和基因多样性等方面的深入研究提供有效的技术支持．     

一株肺炎克雷伯菌噬菌体的生物学特性及全基因组分析

【背景】随着抗生素的广泛使用甚至滥用,细菌耐药性问题日益显著,利用噬菌体治疗耐药致病菌的方法重新开始被人们关注。【目的】对一株烈性肺炎克雷伯菌噬菌体vB_KpnP_IME279进行生物学特性研究及生物信息学分析。【方法】以一株多重耐药的肺炎克雷伯菌为宿主菌,从医院污水中分离噬菌体,应用双层平板法检测噬菌体效价、最佳感染复数(Optimal MOI)、一步生长曲线以及裂解谱,纯化后通过透射电镜观察噬菌体形态;应用蛋白酶K/SDS法提取噬菌体全基因组,使用Illumina MiSeq测序平台进行噬菌体全基因组测序,测序后对噬菌体全基因组序列进行组装、注释、进化和比较基因组学分析。【结果】分离到一株新的肺炎克雷伯菌噬菌体,命名为vB_KpnP_IME279;其最佳感染复数为0.1,一步生长曲线显示潜伏期为20 min,平均裂解量140 PFU/cell,电镜观察显示该噬菌体属于短尾噬菌体科(Podoviridae)。基因组测序表明,噬菌体基因组全长为42 518 bp,(G+C)mol%含量为59.3%。BLASTn比对结果表明,该噬菌体与目前已知噬菌体的相似性较低,基因组仅70%区域与已知噬菌体有同源性。构建噬菌体主要衣壳蛋白的基因进化树,分析了噬菌体IME279与其他短尾科噬菌体的进化关系,结果表明该噬菌体是短尾科噬菌体的一名新成员。【结论】分离鉴定了一株新的肺炎克雷伯菌噬菌体,进行了生物学特性、全基因组测序和生物信息学分析,为研究肺炎克雷伯菌噬菌体与宿主之间的相互作用关系以及治疗多重耐药细菌感染奠定了基础。     

噬菌体内溶素的酶学特性及其应用前景

噬菌体内溶素是噬菌体在入侵宿主菌及侵染后期释放过程中合成的一类酶蛋白,该蛋白质能够破坏宿主细胞壁肽聚糖层。噬菌体编码的内溶素有四种类型:葡糖苷酶、酰胺酶、肽链内切酶和转糖基酶。大部分噬菌体内溶素由于缺少信号肽无法分泌表达,通常需要另外一种噬菌体编码的穴蛋白(holin)破坏细胞膜,然后才能够进入到细胞周间质裂解细菌细胞壁。大部分噬菌体内溶素可以特异地作用于自身宿主菌,同时也可以利用基因工程手段有目的地改造成功能特异的酶蛋白,因此可以用来作为生物制剂预防及控制微生物感染。     

一株枯草芽孢杆菌原噬菌体Bsu-yong1的基因组分析

【目的】枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是在自然界中广泛存在的革兰氏阳性菌，其抗逆性极强，能抑制大多数有害菌的繁殖，是常用的产酶菌，用其生产的蛋白酶、淀粉酶占全球工业酶产量的50%。原噬菌体（prophage）整合在宿主基因组中，可为宿主提供基因和生物学功能，非常具有研究价值。以往，有关B. subtilis原噬菌体的报道主要集中于缺陷型原噬菌体（defective prophage），本研究对一株非缺陷型活性原噬菌体（active prophage）的基因组进行解析，以扩充对非缺陷型原噬菌体的认知。【方法】使用丝裂霉素C从枯草芽孢杆菌中诱导一株噬菌体，命名为Bacillus phage Bsu-yong1（简称Bsu-yong1）。对Bsu-yong1进行负染、透射电镜（transmission electron microscopy，TEM）观察，用Illumina MiSeq测定其基因组序列、综合运用生物信息学工具对其进行基因功能注释和系统进化分析。【结果】Bsu-yong1与PBSX类缺陷型原噬菌体在形态上相似，但Bsu-yong1具有完整的噬菌体基因组，这与缺陷型原噬菌体不同，后者在包装过程中不能正确包裹自身的基因组，而是随机包裹一段宿主染色体。Bsu-yong1基因组全长为43 590 bp，G+C含量为41%，含有62个开放阅读框（open reading frame，ORF），呈模块化分布。Bsu-yong1拥有基因编码T7SS效应器LXG多态性毒素（T7SS effector LXG polymorphic toxin）、ImmA/IrrE蛋白和SMI1/KNR4蛋白。前二者为细菌毒素（toxin），后者为抗毒素（antitoxin），toxin-antitoxin是细菌免疫系统重要成员，参与菌间竞争与环境适应。此前，尚未有编码LXG polymorphic toxin的基因在噬菌体中被发现和报道。在基于全基因组比对构建的蛋白谱进化树（proteomic tree）中，Bsu-yong1与噬菌体sv105、rho14、vB_BteM-A9Y聚集形成一个独立的进化支（clade），基因组比对显示它们基因组的复制与调控模块具有高度保守性，它们共享29个核心基因（core gene），均具有PBSX样形态特征。Bsu-yong1与其他噬菌体的进化距离较远。将Bsu-yong1与所有噬菌体进行比对，得到的成对序列比较（pairwise sequence comparison，PASC）最大值为46.72%，小于属边界值（70%）。【结论】vB_Bsu-yong1在有尾纲中代表一个新的未知的属；建议构建一个新的科（family），该科由Bsu-yong1与噬菌体sv105、rho14、vB_BteM-A9Y组成。vB_Bsu-yong携带免疫相关基因，它可能有利于宿主在菌间竞争中获胜和适应环境。本研究丰富了噬菌体基因数据库，拓展了对芽孢杆菌活性原噬菌体的认知。     

林麝源铜绿假单胞菌噬菌体vB＿PaeM＿PAMD02的生物学特性与全基因组序列分析

【背景】圈养林麝一半以上的死亡是由铜绿假单胞菌引起的化脓性疾病导致。另外,由于细菌的抗性增加,噬菌体是继抗生素后的另一抗菌选择。【目的】以分离自病死林麝肺脏的铜绿假单胞菌为宿主菌分离一株噬菌体,对其进行生物学特性、全基因组序列分析与体内抑菌试验。【方法】通过双层平板法分离纯化一株裂解性噬菌体,测定其裂解谱、最佳感染复数、一步生长曲线、热稳定性、最适生长pH等生物学特性,通过电镜观察其具体形态,进行全基因组测序与序列分析,并进行小鼠体内抑菌试验。【结果】分离到一株裂解性铜绿假单胞菌噬菌体并命名为vB＿PaeM＿PAMD02,该噬菌体具有透明且边缘清晰无晕环的噬菌斑,其裂解谱较窄,最佳感染复数为0.1,裂解潜伏期为40 min,裂解暴发量较高,热稳定性较高,可耐受弱碱环境。其全基因组大小为66 264 bp,GC含量为55.59%,序列注释结果显示该噬菌体具有92个开放阅读框,不含毒力与耐药基因,属于肌尾噬菌体科。小鼠体内抑菌试验结果显示了PAMD02对其宿主菌良好的抑菌效果。【结论】本研究分离的噬菌体PAMD02有较高的裂解效率,对不利环境有较好的耐受性,不含毒力基因与耐药基因,具有应用...     

鼠伤寒沙门菌spvB基因缺陷突变株的构建

高度保守的spvB基因,其编码产物具有ADP核糖基转移酶活性,是导致受染后细胞发生凋亡的重要毒力因子.为进一步研究该基因致病机制,构建了鼠伤寒沙门菌spvB基因缺陷突变株.根据GenBank鼠伤寒沙门菌spvB基因序列,用Primer Premier 5.0设计PCR特异性引物,获得spvB基因缺陷性核苷酸片段后连接至自杀质粒PGMB151.将构建的自杀载体导入含有spvB基因的鼠伤寒沙门菌标准株SR-11中进行同源重组,PCR筛选缺陷突变株.经PCR和DNA序列测定,成功获得了spvB基因缺陷的鼠伤寒沙门菌突变株.     

一株裂解性低温假单胞菌噬菌体的分离及特性研究

从明永冰川低温土壤中分离、纯化获得一株低温假单胞菌噬菌体PFV1,并对其生物学特性(噬菌体基因组限制性酶切片段长度多态性、衣壳蛋白组分分析及生理特征)进行了初步研究。基于16S rRNA基因测序分析结果,将宿主菌初步鉴定为荧光假单胞菌菌株。噬菌体PFV1为球形,直径约50 nm。PFV1在4℃时具有侵染活性,4~25℃范围内均可形成噬菌。对氯仿具有一定的敏感性,具有热不稳定性,基因组为双链DNA,大小约38 kb。     

假单胞菌噬菌体基因组学研究进展

假单胞菌属(Pseudomonasspp.)是地球上重要的生态菌群之一,广泛分布于淡水、土壤等生态环境。假单胞菌噬菌体是以假单胞菌为宿主的病毒,不仅影响宿主的生存状况和进化过程,而且在生物物质循环和能量流动中扮演着重要角色。随着基因组测序技术的飞速发展,许多假单胞菌噬菌体的全基因组测序工作已经完成。截至2020年7月,GenBank收录的假单胞菌噬菌体基因组数有247条,占全部病毒基因组(10,069条)的2.45%。由于假单胞菌噬菌体基因组大小差异较大、遗传含量不同、基因组之间相似性较低,因此对假单胞菌噬菌体基因组的研究相对较少。本文主要对假单胞菌噬菌体基因组的特点、遗传多样性和功能基因方面的研究进行了综述,以期为理解细菌和噬菌体的对抗性共进化作用以及噬菌体的遗传进化提供参考。     

一株含有5个原噬菌体的单增李斯特菌比较基因组分析

单增李斯特菌是一种重要的人畜共患病原菌,对食品安全和人类健康造成了严重威胁,但现阶段对其进化规律的研究仍相对较少。本研究运用Illumina测序技术对一株中国单增李斯特菌WaX12的基因组进行了测定,并通过比较基因组学分析了该菌的微进化规律。结果表明:WaX12的基因组与Finland 1998相似度最高,但两者基因组间存在135个基因的差异,主要集中在WaX12的原噬菌体上。进一步分析可知,WaX12的基因组携带5个原噬菌体,除原噬菌体1外,其余4个原噬菌体均未存在于Finland 1998中。原噬菌体3和原噬菌体5来源于其他单增李斯特菌的基因组,而原噬菌体2和原噬菌体4则分别来自于大肠杆菌和粪球菌。由此可见,原噬菌体是该单增李斯特菌微进化的主要原因,而这种微进化的发生不仅限于同一种属的细菌之间,还可能源于不同种属细菌间的基因转移。     

一株新型裂解K63荚膜型肺炎克雷伯菌的噬菌体分离鉴定和生物学特性研究及全基因组分析

[背景]噬菌体具有特定的杀菌能力,对生态和细菌的进化具有重要影响。近年来由于多重耐药细菌的全球出现,噬菌体疗法逐渐引起了人们的关注。[目的]对一株新型裂解K63荚膜型肺炎克雷伯菌的噬菌体vB_KpnP_IME308进行生物学特性研究、测序和比较基因组学的分析。[方法]以一株从临床分离到的肺炎克雷伯菌为宿主菌分离噬菌体,应用双层平板法进行噬菌体最佳感染复数(optimal multiplicity of infection)、一步生长曲线(one-step growth curve)、温度以及pH敏感性实验测定,纯化噬菌体并通过透射电镜观察噬菌体形态;应用标准的苯酚-氯仿提取方案提取噬菌体全基因组,使用Illumina MiSeq测序平台进行噬菌体全基因组测序,测序后对噬菌体全基因组序列进行组装、注释、进化和比较基因组学分析。[结果]分离到一株新型的肺炎克雷伯菌噬菌体,命名为vB_KpnP_IME308;其最佳感染复数为0.001,一步生长曲线结果显示,其感染宿主菌的潜伏期约为20 min,裂解期约为80 min,平均裂解量330PFU/cell;噬菌体vB_KpnP_IME308在4-50℃和pH 5.0-10.0范围内稳定;电镜观察该噬菌体属于短尾噬菌体科(Podoviridae)。基因组测序结果表明,噬菌体基因组全长为43 091bp,(G+C)mol%含量为53.9%,(A+T)mol%含量为46.1%。BLASTn比对结果表明,该噬菌体与目前已知噬菌体基因组仅84%区域有相似性。噬菌体进化树结果表明该噬菌体属于Autographivirinae亚科的Drulisvirus属的成员。[结论]从医院污水中分离鉴定了一株新型的肺炎克雷伯菌噬菌体,表征并分析了噬菌体全基因组序列,这些结果均表明该噬菌体具有开发为抗肺炎克雷伯菌制剂的潜力,为噬菌体治疗多重耐药细菌感染奠定了基础。     

一株耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌噬菌体的分离鉴定和临床应用

【背景】耐药菌感染是人类生命健康的重要威胁,寻找抗生素替代或辅助疗法迫在眉睫,噬菌体是细菌的天敌,有很大的开发潜力。【目的】分离针对耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌(carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii, CRAB)的烈性噬菌体,治疗患者CRAB肺部感染,为噬菌体疗法的推广积累经验。【方法】用CRAB临床菌株NAB11B做宿主菌,从医院污水中分离新噬菌体,进行生物学特征和基因组特点的表征、分析后制备成高纯度的噬菌体制剂,通过雾化吸入的方式治疗肺部CRAB感染,评估噬菌体疗法的有效性和安全性。【结果】分离到一株新噬菌体,命名为AB＿SZL4,其潜伏期短、增殖速度快、抑菌能力强、生物学稳定性高且不携带有害基因。在临床应用中,噬菌体鸡尾酒联合抗生素疗法能快速清除肺部病原菌,且未见明显噬菌体相关不良反应。【结论】AB＿SZL4是一株有极大临床应用潜力的烈性噬菌体。