儿童感染青霉素耐药肺炎链球菌的多位点序列分型

目的 对儿童感染的青霉素耐药肺炎链球菌进行多位点序列分型,了解厦门地区肺炎链球菌青霉素耐药菌株遗传背景。方法 采用多位点序列分型法对2012年1月至2014年12月期间分离的60株青霉素耐药肺炎链球菌进行分子分型。结果 60株青霉素耐药肺炎链球菌MLST法共检出24个ST型,其中发现6个新的ST型,分别被命名为ST10004、ST10005、ST10006、ST10007、ST10008和ST10009。存在一个优势型别ST271,占31.7%（19/60）,发现了4个克隆群和20种单一克隆,其中主要克隆群为国际流行耐药克隆群Taiwan19F-14,占41.7%（25/60）。结论 本地区分离的儿童青霉素耐药肺炎链球菌主要以ST271型为主,属国际流行耐药克隆群Taiwan19F-14,是引起儿童呼吸道感染肺炎链球菌多重耐药的主要原因。     

多位点序列分型在食源性金黄色葡萄球菌分型中的应用研究

对食源性金黄色葡萄球菌进行多位点序列分型(MLST)分析,了解其基因型特征,并与流行病学资料进行对比分析。应用MLST方法对2012年石家庄市分离出的18株食源性金葡菌进行基因分型,并对该地区食源性金葡菌分子特性和流行病学特性进行分析。18株食源性金葡菌通过MLST分析得到10个ST序列型,其中ST5序列型最多,共5株;其次为ST464序列型,共3株;ST7型和ST15各2株;ST6型、ST9型、ST59型和ST2138型各1株,有2个菌株是2个新的ST型其ST码分别为287-1-1-8-1-1-1和10-14-8-6-278-3-2。本地区食源性金葡菌的ST型别丰富,主要流行克隆系为ST5和ST464,ST6、ST7、ST9、ST15、ST59和ST2138等克隆系也有分布。     

19群肺炎链球菌国家标准菌株分子特征分析及在菌株质量控制中的应用

目的明确19群肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)国家标准菌株的分子特征,为完善中国肺炎链球菌国家标准菌株的质量标准提供依据。方法在传统肺炎链球菌菌种检定方法的基础上,应用16S rRNA基因分析、聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)血清分型、多位点序列分型(multilocus sequence type,MLST)和脉冲场凝胶电泳(pulsed field gel electrophoresis,PFGE)分型等多种分子生物学质控方法,对来源于中国医学细菌保藏管理中心的20株19群肺炎链球菌国家标准菌株进行分析。结果 20株19群肺炎链球菌的16S rRNA基因序列与肺炎链球菌模式株NCTC 7465的16S rRNA基因序列的相似性在99.64%～100%之间,碱基差异0～5 bp。PCR血清分型结果表明:11株19F型菌株均检测到大小为304 bp的19F型特异性扩增条带,6株19A型菌株均检测到大小为478 bp的19A型特异性扩增条带,PCR血清分型结果与血清凝集试验结果一致。MLST分型结果表明,相同血清型的菌株可以具有不同的序列型(sequence type,ST)。共获得12个ST型,其中6个ST型(10496、10497、10501、10502、10503和10509)为首次报道。PFGE分型结果显示:各型别菌株各具有其特征性PFGE带型(9～17条带),相同血清型或ST型菌株可能具有不同的PFGE带型。共存在18种不同的PFGE带型,其中19F型和19A型菌株中各有一对菌株的ST型和PFGE图谱完全一致。菌株的传代稳定性考察结果显示:在25代以内31708菌株的PFGE带型未发生变化,遗传特征是稳定的。结论 16S rRNA基因分析、PCR血清分型、MLST分型和PFGE分型等分子生物学方法应用于中国肺炎链球菌国家标准菌株的质量控制,可获得更加全面的肺炎链球菌标准菌株身份信息数据(包括序列、PCR扩增片段、序列型、图谱等),为进一步完善中国肺炎链球菌国家标准菌株的质量标准提供依据和数据支撑。     

粘性嗜热链球菌ST-1产胞外多糖发酵条件优化

应用响应面法对一株粘性嗜热链球菌ST-1的产胞外多糖的发酵条件进行了优化.根据单因素的实验结果,选取接种量,发酵温度,发酵时间作为考察因素,以胞外多糖的产量作为响应值,利用Box-Behnken实验设计方法,建立了胞外多糖产量与三个考察因素之间的回归方程并得到最佳发酵条件为:接种量5%,发酵时间14 h,发酵温度42℃...     

嗜热链球菌CRISPR-Cas系统的检测

【目的】CRISPR-Cas系统为嗜热链球菌抵抗噬菌体等外源基因元件提供获得性免疫,分析NCBI中已公开发表全基因组序列的9株嗜热链球菌所含CRISPR-Cas系统的数目和类型,对实验室相应菌株的CRISPR-Cas系统进行检测。【方法】利用生物信息学方法对NCBI中9株已测序嗜热链球菌所含CRISPR-Cas系统进行分析,根据其Cas基因序列设计引物,对实验室嗜热链球菌菌株的Cas基因进行扩增、测序,分析实验室6株嗜热链球菌的CRISPR-Cas系统情况。【结果】9株标准菌株均含不同数目的CRISPR-Cas系统,其类型主要为Ⅱ-A型、Ⅲ-A型和Ⅰ-E型,各类型的标志Cas基因高度保守。6株供试菌中,S4仅含Cas9基因,其它5株均含有Cas9基因、Cas10基因和Cas9*基因,79和KLDS3.0207还含有Cas3基因。【结论】可根据标准菌株高度保守的Cas基因设计引物,预测未知嗜热链球菌所含CRISPRCas系统的数目和类型。S4仅含1个Ⅱ-A型CRISPR-Cas系统,其它5株均含有2个Ⅱ-A型CRISPR-Cas系统和1个Ⅲ-A型CRISPR-Cas系统,此外,79和KLDS3.0207均含有1个Ⅰ-E型CRISPR-Cas系统。     

可代谢半乳糖嗜热链球菌的诱变选育及其在发酵乳生产中的应用

【目的】嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)作为酸奶、奶酪等发酵乳制品的常用发酵剂,在乳品工业中应用广泛。大多数嗜热链球菌为半乳糖阴性(Gal^-)菌株,不能代谢半乳糖而将其排出到胞外,导致发酵乳中半乳糖含量增加。因此可通过化学诱变的方法处理嗜热链球菌,使其可代谢半乳糖,开发一种低半乳糖含量的发酵乳。【方法】利用亚硝基胍(nitrosoguanidine, NTG)对嗜热链球菌IMAU80846进行诱变处理,测定野生株嗜热链球菌IMAU80846与突变株β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,β-Gal)、半乳糖激酶(galactokinase, GalK)、丙酮酸激酶(pyruvate kinase, PK)和葡萄糖激酶(glucokinase, GK)活性,分析编码这些酶的氨基酸序列,得到一株可代谢半乳糖的嗜热链球菌IMAU80846Y,同时对突变株进行全基因组测序,并检测野生株和突变株发酵乳中乳酸、乳糖、半乳糖和葡萄糖的含量,最后将野生株和突变株分别与德氏乳杆菌保加利亚亚种IMAU20450进行复配发酵,测定两组发酵乳在发酵与贮藏期间的发酵特性,制备一款低半乳糖含量的发酵乳。【结果】突变株嗜热链球菌IMAU80846Y的β-Gal、GalK活性高于野生株,PK和GK活性低于野生株,氨基酸序列与全基因组测序结果表明突变株与糖代谢有关基因发生突变,HPLC检测结果表明突变株发酵乳中乳糖、半乳糖的含量均低于野生株,而乳酸、葡萄糖的含量高于野生株。发酵特性的分析结果表明,与野生株复配组相比,突变株复配组发酵乳具有良好的滴定酸度、活菌数、黏度以及持水力。【结论】嗜热链球菌IMAU80846经NTG诱变后,菌株代谢半乳糖的能力发生了变化,利用该突变株可生产一款低半乳糖含量的发酵乳。     

嗜热厌氧杆菌热稳定CRISPR/Cas9基因组编辑技术及在细胞工厂构建中的应用研究进展

嗜热厌氧杆菌属(Thermoanaerobacter)来源的菌株作为一个高温发酵的细胞工厂,具有生产生物燃料和化学品的潜力,已引起了研究者的广泛兴趣.随着嗜热厌氧杆菌属来源的多个菌株全基因组测序的完成以及相关的生理生化实验的开展,建立一个简便、快捷的基因操作技术将有助于进一步深入理解和认识嗜热厌氧杆菌有关的代谢途径.最...     

嗜热链球菌IMAU20246胞外多糖基因簇及其表达分析北大核心

【目的】嗜热链球菌IMAU20246是一株具有良好发酵特性且高产胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)的菌株,但其EPS基因簇及合成途径尚不清晰。因此可通过全基因组测序及生物信息学分析菌株基因组序列,探究EPS合成及调控机制。【方法】本实验对嗜热链球菌IMAU20246进行全基因组测序并进行生物信息学分析,解析EPS生物合成相关基因簇及EPS合成途径,同时采用实时荧光定量PCR技术(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)对其不同时间点EPS基因簇的表达进行定量分析。【结果】嗜热链球菌IMAU20246基因组中有一个18.1 kb的EPS生物合成基因簇,编码15个与EPS生物合成相关的基因。嗜热链球菌IMAU20246通过转运葡萄糖、甘露糖、果糖、半乳糖、乳糖、海藻糖、纤维二糖及蔗糖合成UDP-葡萄糖、dTDP-葡萄糖、dTDP-鼠李糖、UDP-半乳糖、UDP-呋喃半乳糖、UDP-N-乙酰葡萄糖胺和UDP-N-乙酰半乳糖胺等7种糖核苷酸。qRT-PCR的结果表明,EPS基因簇中的基因在细胞生长阶段均能表达,特别是糖基转移酶基因epsE、epsF、epsH和epsJ在培养6 h时表达量最高,此时EPS产量达到最高。【结论】本研究从基因组解析了嗜热链球菌IMAU20246 EPS基因簇及其合成途径,为菌株的进一步开发提供了理论依据。     

江苏部分地区猪源结肠弯曲菌耐药性分析及多位点序列分型

【背景】弯曲菌(Campylobacter)是重要的人畜共患肠道病原菌,可通过食物链传播,引起人类腹泻性肠炎。【目的】了解猪源弯曲菌耐药特征和分子遗传特征,对江苏省10个规模化猪场进行弯曲菌分离和耐药性检测,并研究分离株的分子分型。【方法】采用琼脂平板稀释法进行最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)测定,PCR方法扩增耐药基因,以弯曲菌7个管家基因(aspA、glnA、gltA、glyA、pgm、tkt和uncA)为目的基因进行多位点序列分型(multilocus sequence typing,MLST)研究。【结果】100份样品共分离出结肠弯曲菌22株,分离率为22%,弯曲菌检出情况与养殖规模和日龄无关(P>0.05)。耐药性试验结果显示,20株分离株为多重耐药菌株(81.82%,20/22),猪源结肠弯曲菌分离株对10种抗生素耐药程度不一,分别为:庆大霉素36.36%,链霉素50%,克林霉素27.27%,氯霉素13.64%,四环素40.91%,环丙沙星18.18%,萘啶酸63.63%,泰利霉素59.09%,红霉素100%,阿...     

gvpA-C间隔区在微囊藻株系分型中的应用

从暴发水华的水体分离微囊藻(Microcystis)株,并依据gvpA-C间隔区和16S rDNA序列对其分型和比较。在gvpA-C间隔区序列中,有的类型具有一段172—176 bp的额外序列。以不包括额外序列的0.27 kb序列相比较,不同类型之间差异碱基位点达50余个。在16S rDNA碱基变异集中的0.69 kb序列中,不同类型之间有差异的碱基位点共有8个。与16S rDNA序列相比,微囊藻gvpA-C间隔区序列具有高度变异性,并且其PCR扩增可一步完成,不受其他细菌污染,因而可用于微囊藻株系分型。由于横向转移,2种分型存在交叉关系。此外,原本含有或不含有额外序列的微囊藻gvpA-C间隔区序列在系统进化树中分别聚成一簇。     

无乳链球菌耐药性及分子分型方法的研究进展

无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)是链球菌属最主要的致病菌之一,又被称为B群链球菌(group B Streptococcus,GBS)。S. agalactiae致病性主要由毒力因子和表面蛋白引起,毒力因子包括荚膜多糖、溶血素、菌毛岛屿、透明质酸酶、磷酸甘油激酶和CAMP因子,表面蛋白是αC蛋白、表面免疫相关蛋白、黏附蛋白、纤维蛋白原结合蛋白、层黏连蛋白结合蛋白和纤溶酶受体蛋白。近8年的S. agalactiae耐药情况统计数据发现,S.agalactiae已对19种抗菌抗药物产生耐药,检出20个耐药基因和12种毒力因子。国内外S. agalactiae分子分型方法主要致力于血清型、多位点序列、脉冲场凝胶电泳、菌毛岛屿和细菌前噬菌体基因分型。本文阐述了S.agalactiae生物学特性、流行性致病信息、耐药性研究现状和分子分型方法研究进展,以期为进一步探明S.agalactiae耐药机制、开发治疗S. agalactiae的新型药物提供参考。     

猪链球菌分子流行病学研究方法

猪链球菌（Streptococcus suis）是猪重要的细菌性病原,它可以导致猪的脑膜炎、败血症和关节炎等症状,给养猪业带来严重经济损失;同时该菌还可感染人,是一种人畜共患病原菌。应用分子流行病学方法,阐明猪链球菌病的流行病学特征,明确其毒力分型、时空分布、传播途径、传染源,确定传播的遗传决定因素等,将有助于猪链球菌病的防控。目前常用的分子流行病学方法主要有多位点序列分型、脉冲场凝胶电泳、全基因组测序和基于PCR的方法等。本文介绍了上述方法的原理以及在猪链球菌流行病学中的应用,并分析这几种方法的优缺点,从而为更好地揭示猪链球菌流行病学特征、制定猪链球菌病的防控策略提供参考。     

寡氧单胞菌中CRISPR位点的分析

对寡氧单胞菌基因组中的CRISPR位点进行生物信息学分析。CRISPRdb数据库中公布的和NCBI上下载的共26株寡氧单胞菌的基因组序列,分析其CRISPR位点的分布情况、重复序列、间隔序列以及间隔序列和噬菌体序列数量之间的关系。共发现15个确定的CRISPR结构和132个可疑的CRISPR,不同菌株CRISPR结构中的重复序列具有较强的保守性。间隔序列的靶向基因主要来自细菌的基因组,说明寡氧单胞菌CRISPR的的进化与其他细菌基因有关。此外,间隔序列与前噬菌体数量之间的负相关关系,说明CRISPR能阻止噬菌体的入侵。寡氧单胞菌CRISPR位点的分析为进一步研究耐药性及基因组稳定性奠定了基础。     

沙门氏菌CRISPR位点的结构特征比较

成簇规律间隔的短回文重复序列(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR),是存在于多数细菌和古菌中的遗传结构,能够有效防御外源DNA的入侵(质粒、噬菌体等),进而防御外源基因的水平转移。【目的】本研究以沙门氏菌属中常见的鸡伤寒沙门氏菌(Salmonella gallinarum)、鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)、猪霍乱沙门氏菌(Salmonella choleraesuis)以及肠炎沙门氏菌(salmonella enteritidis)等30个菌株为研究对象。探索CRISPR位点在不同沙门氏菌种中的结构差异。【方法】通过生物信息学的方法比较间隔序列与插入序列的同源性以及CRISPR位点与质粒数量关系。【结果】30株沙门氏菌中均存在CRISPR结构,包括CRISPR位点61个以及可疑位点12个。重复序列和cas1基因均不能作为这4类细菌的分类依据。【结论】虽然我们发现CRISPR位点数量与间隔区数量和质粒数量之间均不存在统计学关系,但间隔序列整合子、耐药基因等移动遗传原件具有一定的同源性,说明沙门氏菌在进化过程中不断受外源基因的侵袭。     

199株猪链球菌临床分离株血清型、毒力基因及多位点序列分型分析

【背景】猪链球菌（Streptococcus suis,SS）血清型、基因型众多,毒力因子复杂。【目的】了解SS临床分离株血清型、毒力基因分布、分子分型特征及其之间的相关性。【方法】针对199株SS临床分离株,应用PCR技术进行血清分型和毒力基因检测,采用多位点序列分型方法（multilocus sequence typing,MLST）进行基因分型,并分析SS血清型、毒力基因型和序列型（sequence type,ST型）的流行特点及其关联性。【结果】199株SS临床分离株分属于16种血清型（1、2、3、4、6、7、8、9、10、12、15、16、21、24、29和30型）,主要以2、4、3型为主,分别占26.13%（52/199）、14.57%（29/199）和12.06%（24/199）,未定型（NT）菌株占21.61%（43/199）。共鉴定出72种ST型,其中ST1、ST94、ST117、ST7、ST28和ST87为主要ST型,分别占12.56%（25/199）、11.56%（23/199）、9.56%（19/199）、9.04%（18/199）、6.03%（12/199）和3.01%（6/199）,另有24种新发现的ST型（ST1224—ST1227,ST1229—ST1235,ST1241—ST1242,ST1300—ST1310）;分为12个克隆群（cloning complexes,CC）和32个单个ST型。199株SS分离株中毒力基因fbps的检出率最高,为96.98%（193/199）;共有19种毒力基因型,其中66株（33.17%）epf-/mrp-/sly-/gapdh+/fbps+/orf2+型SS为优势毒力基因型。【结论】近年来SS的优势血清型为2、4和3型;ST型具有明显的遗传异质性,种内分化程度较高且与ST型存在一定交叉性;毒力基因分布情况存在差异,毒力基因型呈现多样化。本研究对SS临床分离株的流行特征进行探究,为猪SS病诊断、治疗和制定防控措施提供科学依据。     

敲除aceE基因对猪链球菌丙酮酸代谢的影响

【目的】探究缺失编码丙酮酸脱氢酶蛋白的aceE基因对猪链球菌生长特性、三羧酸循环和丙酮酸代谢的影响。【方法】通过测量菌液的OD600值,绘制野生型菌株与aceE基因缺失突变株的生长曲线;利用试剂盒测定三羧酸循环和丙酮酸代谢旁路中乙酰CoA、琥珀酸CoA、延胡索酸、草酰乙酸、丙酮酸、乳酸和ATP的含量,通过荧光定量qRT-PCR确定柠檬酸合酶基因、苹果酸脱氢酶基因、琥珀酸脱氢酶基因、异柠檬酸脱氢酶基因、丙酮酸脱羧酶基因、乳酸脱氢酶基因、乙醇脱氢酶基因和乙醛脱氢酶基因的表达水平。【结果】与野生株相比,菌株ΔaceE在平台期OD600值下降;添加1g/L乙酸盐能够显著提升菌株ΔaceE平台期OD600值。菌株ΔaceE的丙酮酸含量上升,ATP含量下降;三羧酸循环代谢中乙酰CoA、琥珀酸CoA、延胡索酸含量降低;柠檬酸合酶基因和苹果酸脱氢酶基因表达水平上升,琥珀酸脱氢酶基因和异柠檬酸脱氢酶基因表达水平下调;在丙酮酸代谢旁路中丙酮酸脱羧酶基因、乳酸脱氢酶基因、乙醇脱氢酶基因和乙醛脱氢酶基因表达水平上升。【结论】结果显示,菌株ΔaceE三羧酸循环活性降低,虽然能够通过PDH旁路将部分丙酮酸分解为乙...     

马源马链球菌兽疫亚种3株新疆分离株基因型的鉴定及MLST分析

【背景】马链球菌兽疫亚种(Streptococcus equi subsp. zooepidemicus,SeZ)是引起马腺疫的主要病原,还可引起猪链球菌病,加强该菌的地方株分子流行病学监测对有效防控相关疫病十分必要。【目的】对新疆地区2个马场SeZ分离株进行鉴定和药敏特性分析,并分析3株新疆分离株的分子流行与菌株的遗传进化特征。【方法】对分离纯化的3株病原菌(ZHZ113、ZHZ211和ZHZ523)进行染色观察、生化及药敏特性检测,对16S rRNA和SeM基因进行遗传进化分析,以链球菌7个管家基因arcC、nrdE、proS、spi、tdk、tpi和yqiL为目的基因对3株分离菌进行多位点序列分型(Multilocus Sequence Typing,MLST)研究。【结果】3株SeZ的药敏结果显示这3株分离菌对不同抗生素的耐药程度不同,但均对头孢西丁、庆大霉素、链霉素、红霉素、左氧氟沙星、环丙沙星、土霉素等11种药物敏感。16SrRNA基因序列分析显示这3株分离菌均属于Ⅱ群(兽疫链球菌)。3株菌的MLST分型结果分别为ST39、ST419、ST421型,其中ST419和ST42...     

Comparative analysis of whole genome structure of Streptococcus suis using whole genome PCR scanning

An outbreak associated with Streptococcus suis infection in humans emerged in Sichuan province, China in 2005. The outbreak is atypical for the apparent large number of human cases, high fatality rate and geographical spread. To determine whether the bacterium has changed, we compared both human and animal isolates from the Sichuan outbreak with those collected previously within China and in other countries using whole genome PCR scanning (WGPScaning) comparative sequencing of several known virulence factor genes and multilocus sequence typing (MLST) analysis. WGPScanning analysis showed that all primer pairs yielded PCR products of the expected sizes in all four strains tested. The nucleotide sequences of all the detected virulence factor genes are identical in the four strains and MLST results showed that the four isolates studied and reference strain all belonged to the ST1 complex. No new genetic changes were found in the genome structure of the isolates from this Sichuan outbreak. Contributed equally to this work Supported by the National Key Technologies Research and Development Program (Grant No. 2005BA711A09) from the Ministry of Science and Technology of China     

猪链球菌生物被膜形成的耐药机制

猪链球菌病(Streptococcus suis)是一种严重影响各国养猪业发展和人类健康的人兽共患传染病,可以引起败血症、关节炎、脑膜炎等多种疾病,造成巨大的经济损失.猪链球菌生物被膜的形成是导致其致病性和耐药性增加的主要原因.为了预防和治疗猪链球菌病以及解析其耐药的可能机制,深入了解和掌握猪链球菌生物被膜的形成和耐药...