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。     

鲍曼不动杆菌携带前噬菌体的生物信息学分析

[目的] 预测并分析82株全基因组测序的鲍曼不动杆菌前噬菌体的携带情况，鉴定前噬菌体编码的抗生素耐药基因和毒力因子。[方法] 利用PHASTER （Phage Search Tool Enhanced Release）软件预测鲍曼不动杆菌携带的前噬菌体，采用CARD （The Comprehensive Antibiotic Research Database）和VFDB （Virulence Factors Database）在线分析软件预测前噬菌体编码的抗生素耐药基因和毒力因子。[结果] 预测到472条鲍曼不动杆菌前噬菌体，其中完整型前噬菌体201条，疑似型前噬菌体91条，缺陷型前噬菌体180条。平均每株鲍曼不动杆菌基因组中可携带至少2条完整型前噬菌体。每株鲍曼不动杆菌所携带的全部前噬菌体占其基因组比例约为4%-6%。29条前噬菌体携带77个耐药基因，耐药表型共有14种，分别来自15个不同的家族，涵盖6种抗生素耐药的作用机制。132条前噬菌体编码毒力基因，归类为38种毒力基因和34种毒力因子。不同类型的前噬菌体普遍携带1-2种毒力因子，少数前噬菌体携带3种及以上毒力因子。分析毒力因子可能的宿主来源构成比发现，除鲍曼不动杆菌外，脑膜炎奈瑟菌、痢疾志贺氏菌、嗜肺军团菌及其亚种等也有较高的结构比例，是可能的宿主来源。[结论] 鲍曼不动杆菌普遍携带前噬菌体，但前噬菌体基因在鲍曼不动杆菌基因组中所占比例不高。部分前噬菌体携带抗生素耐药基因，以氨基糖苷类、磺胺类及β-内酰胺类耐药为主。约30%的前噬菌体携带毒力基因。前噬菌体可能在鲍曼不动杆菌抗生素耐药性的获得、传播及致病性演变中发挥重要作用。