致病性奈瑟菌基因组图谱的研究与应用

淋病奈瑟菌（Ｎｇ）和脑膜炎奈瑟菌（Ｎｍ）是２种对人类致病的病原性奈瑟菌。本文综述近年来对这２种致病菌全基因组图谱研究中所获的重大进展,并且介绍了构建全基因组物理图谱和序列图谱的基本方法,以及Ｎｇ和Ｎｍ参考菌株全基因组图谱的重要特征。全基因组图谱的完成对未来研究致病机制和发展新一代疫苗均具有重要的参考意义。     

淋病奈瑟菌分型研究进展

淋病奈瑟菌(简称淋球菌)是引起淋病的病原体。淋球菌的疫苗研究工作进展缓慢,迄今未研制出有效的疫苗;近年来,淋球菌耐药性逐年上升,多重耐药性淋球菌随之出现并广泛传播,使淋病的防治越来越困难。研究表明,淋球菌分型在淋病疫苗的研究、制定流行病学控制措施和淋病的治疗中均具有极其重要的意义。淋球菌的分型方法包括血清学分型、营养分型等传统分型方法和脉冲场凝胶电泳(PFGE)、随机扩增多态性DNA分型(ARPD)、opa分型、por分型、多位序列分型(MLST)等分子生物学分型方法。本文就淋球菌的分型方法作一简要介绍。     

淋病奈瑟菌基因分型进展

淋病奈瑟菌表型分型方法的局限性限制其在该菌分型方面的应用。近年来,一系列该菌基因分型方法的建立弥补了表型分型方法的不足。各种基因分型方法,如Opa分型法、Por分型法、脉冲场凝胶电泳等有着各自不同的基因分型基础、应用范围及优缺点等。本文就近年来新发展的最主要的该基因分型方法作一简要介绍。     

脑膜炎奈瑟菌荚膜多糖合成及相关基因的研究进展

脑膜炎奈瑟菌(Neisseria meningitides,Nm)是流行性脑脊髓膜炎的主要致病菌,荚膜多糖(Capsular polysaccharides,CPS)是该菌主要的致病因子。近年来,随着基因组学与分子生物学的不断发展,CPS合成相关基因越来越受到关注。重点对Nm CPS的合成及相关基因作用作一综述。     

脑膜炎奈瑟菌疫苗研制进展

由脑膜炎奈瑟菌引起的流行性脑脊髓膜炎是一种对人类危害严重的传染性疾病,曾在全球引起多次大流行,所以关于其预防引起了全世界的高度重视。目前应用和研究的脑膜炎奈瑟菌疫苗主要有荚膜多糖疫苗、多糖与蛋白结合疫苗、B群改良疫苗、去毒脂多糖结合疫苗等,本文就以上疫苗的研制情况进行综述。     

中山地区正常人群鼻咽部脑膜炎奈瑟菌的带菌率及血清分型调查

目的：获取本地区正常人群鼻咽部脑膜炎奈瑟菌携带情况,为政府制定预防和控制流行性脑脊髓膜炎暴发流行提供科学决策依据。方法：随机抽检正常人群（按人群防疫监测共分四组：2～4岁、6～8岁、9～12岁、25～39岁组）鼻咽拭子进行培养,分离,鉴定及血清分型。按《全国临床检验操作规程》进行。结果：403人共检出22株脑膜炎奈瑟菌,总检出率为5.46%,男性检出9株,检出率4.46%,女性检出13株,检出率为6.47%,其血清分型为A型群3株,B群14株,C群2株,1892型1株,未定型2株,2～4岁组检出6株,检出率8.57%（6/70）,6～8岁组检出4株,检出率7.41%（4/54）;9～12岁组检出6株,检出率8.00%（6/75）;25～39岁组检出6株,检出率2.94%（6/204）,男女性别之间及少年不同组别正常人群鼻咽部脑膜炎奈菌携带率经X^2检验差异均无显著性,而少年组与成人组比较和差有显著性意义。结论：调查显示,本地区正常人群鼻咽部脑膜炎奈环瑟菌携带率为5.46%,处于较低水平,血清分型以B群为主,本地为非流行株。不同性别正常人群鼻咽部脑膜炎奈瑟菌的携带率无差别,儿童携带率较成人高,调查结果显示本地区目前不具备流行特点,A群脑膜炎奈瑟菌未造成本地流行性脑脊髓膜炎的流行。     

脑膜炎奈瑟菌分子分型方法的进展

目前,脑膜炎奈瑟菌(Neisseria meningitidis,Nm)分型方法可分为免疫学为基础的传统分型方法和分子生物学分型方法,前者包括血清分群和单克隆分型,后者包括脉冲场凝胶电泳(pulsed-field gel electrophoresis,PFGE)、多位点测序分型(multi locus sequence typing,MLST),核糖体分型(ribotyping),随机扩增多态性DNA分型(randomly amplified polymorphic DNA,RAPD)等.     

百日咳鲍特菌与脑膜炎奈瑟菌

1．百日咳鲍特菌 即百日咳杆菌,属鲍特菌属,人类是百日咳鲍特菌唯一的宿主,百日咳鲍特菌主要侵犯婴幼儿呼吸道。感染早期有轻度咳嗽,1～2周后出现阵发性痉挛性咳嗽,可持续数周,随后进入恢复期,全病程可达几个月。该病的主要威胁是肺部继发感染、癫痫发作、脑病和死亡。据世界卫生组织报告,百日咳每年在全球造成2亿～4亿人感染,20万～40万人死亡,     

基于Z曲线方法重新注释脑膜炎奈瑟菌MC58株基因组

已测序的微生物基因组中包含的注释开放阅读框(open reading frames,ORFs)可以分为两大类:第一类对应于功能已知的蛋白质编码基因;第二类则为功能未知的假设ORFs,其中通常有一部分实际上不编码蛋白质。采用基于Z曲线的方法从属于第一类的功能已知基因出发训练参数,进而确定第二类ORFs中非编码的部分。通过支持向量机的学习及分类,结果显示十重交叉检验平均正确率为98.45%,说明Z曲线联合支持向量机是一种高度准确的基因识别方法。最终,确定216个假设ORFs实际上不编码蛋白质。通过采用Blastp进行序列比对,保留的假设ORFs中有341个在高可靠性的条件下获得了功能信息。根据蛋白质直系同源簇方法进行功能分类,分别有30、53、59和159个新注释的假设ORFs属于信息储存和加工类、细胞加工和信号传递类、新陈代谢类和特征不明显类。另外还有70个不属于其中的任何一类。注释结果比RefSeq及GenBank提供的原注释更加准确,更加完整。     

47株空肠弯曲菌湖北禽源株的多位点序列分型

【目的】为了解湖北地区家禽空肠弯曲菌的流行状况及其分子特征,应用多位点序列分型方法对2013–2014年的47株禽源空肠弯曲菌湖北分离株进行分子分型研究。【方法】以空肠弯曲菌的7个管家基因aspA、glnA、gltA、glyA、pgm、tkt和uncA为目的基因,提取样本基因组后PCR扩增,测序和分析。将测序结果上传数据库进行比对,制作成多位点序列分型(Multilocus sequence typing,MLST)遗传进化树。【结果】分离株共有38个ST型,10个克隆群,其中最多的克隆群为ST-353CC和ST-464CC,发现2个新的等位基因编号和25个新的ST型。遗传进化树显示,不同家禽宿主中空肠弯曲菌序列型存在一定的差异,不同地区和来源的空肠弯曲菌呈现出遗传多样性。【结论】本研究对湖北分离的47株禽源空肠弯曲菌进行了MLST分析,其结果显示菌株多样性较为丰富,将为我国家禽空肠弯曲菌的流行病学调查提供科学的数据。     

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     

多杀性巴氏杆菌分子分型方法简述

多杀性巴氏杆菌是一种能感染多种动物甚至是人的重要革兰氏阴性病原菌。目前临床上用于多杀性巴氏杆菌诊断的分型方法主要包括血清学分型方法和分子分型方法。其中血清学分型方法主要基于免疫学实验技术建立,操作过程繁琐,技术要求高,工作量大,不适用于临床上大规模快速开展多杀性巴氏杆菌流行病学调查的需要;而基于分子生物学手段建立的分子分型方法相对于传统的血清学分型方法而言具有快速、简单、灵敏、灵活等特点,特别是某些分子分型方法与传统的分型方法形成了较为精确的对应关系,因而在临床上得到了广泛的应用。目前适用于临床上开展多杀性巴氏杆菌分离鉴定的分子分型方法主要包括多重PCR方法及多位点序列分型法(MLST),其中多重PCR方法又包括基于荚膜编码区及脂多糖外核编码簇建立的PCR方法。本文将重点就这3种常用的多杀性巴氏杆菌分子分型方法进行综述,介绍其建立原理、实现手段以及各自的优缺点,为临床上开展多杀性巴氏杆菌的流行病学调查特别是分子流行病学调查提供参考。     

副干酪乳杆菌PC-01全基因组测序及不同副干酪乳杆菌菌株比较基因组学分析

【背景】副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)作为乳酸菌中重要菌种之一,常被认为是优良益生菌开发的潜在资源。【目的】以L.paracasei PC-01和L.paracasei Zhang为例,分析不同L.paracasei的基因组差异和遗传背景,为菌株的鉴定和开发奠定基础。【方法】采用PacBioSMRT三代测序技术对L.paracasei PC-01进行全基因组测序,结合2株L.paracasei模式菌株和公开的36株全基因组数据,通过比较基因组学方法揭示39株L.paracasei菌株之间的差异。【结果】L.paracasei PC-01基因组不包含质粒,染色体大小为2 829 251 bp,GC含量为46.64%;L.paracasei Zhang包含一个质粒基因组大小为2 898 456 bp,GC含量为46.51%;不同L.paracasei菌株基因组大小、质粒数及GC含量均存在一定差异。L.paracasei群体为开放式基因组,基因组具有高度多样性。基于核心基因构建系统发育树对于L.paracasei种内区分效果最好,L.paracasei PC-...     

四川地区猪源艰难梭菌分子分型调查

[背景] 艰难梭菌是一种重要的人畜共患肠道病原菌,可引起人和多种动物抗生素相关性腹泻或假膜性肠炎。四川作为我国主要的生猪产区,还未有猪源艰难梭菌流行病学调查的相关报道,对猪源艰难梭菌的防控及保障猪肉安全带来挑战。[目的] 调查四川地区猪源艰难梭菌的感染、流行情况,并对分离出的艰难梭菌进行分子分型研究。[方法] 收集来自四川生猪主要产区6个养殖场中猪的粪便标本（n=110）,采用厌氧培养技术在艰难梭菌鉴别培养基上进行分离培养;采用PCR方法扩增艰难梭菌4个毒素基因（tcdA、tcdB、cdtA、cdtB）和7个管家基因（adk、atpA、dxr、glyA、recA、sodA、tpi）,对分离株进行毒素基因分型和多位点序列分型。[结果] 从110份样品中,经革兰氏染色镜检及PCR鉴定,共分离出20株艰难梭菌,分离率高达18.18%;毒素基因分型结果显示共获得3种毒素基因型,包括tcdA⁺tcdB⁺cdtA/cdtB⁺（n=3）、tcdA⁺tcdB⁺cdtA/cdtB^—（n=6）、tcdA^—tcdB^—cdtA/cdtB^—（n=11）;多位点序列分型结果显示获得5个ST型,包括ST11（n=3）、ST3（n=1）、ST35（n=2）、ST36（n=4）、ST109（n=10）;进化树结果显示,所有分离株聚集为2个大群,分别为3个分支和17个分支。[结论] 四川主要生猪产区猪群存在艰难梭菌感染,分离株的分子分型呈多样性,主要流行型为ST11、ST3、ST35、ST36、ST109型,并且存在ST11型高毒力菌株流行的风险。     

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。     

生防菌解淀粉芽孢杆菌 SQ-2 全基因组测序及生物信息学分析

【背景】解淀粉芽孢杆菌SQ-2是从市售豆瓣酱中分离得到的一株益生菌,实验表明菌株SQ-2具有较强的抑制植物病原真菌的能力,说明SQ-2具有较好的生物防治能力,有作为生物农药的潜力。【目的】研究菌株SQ-2的遗传信息并揭示其抑菌机制。【方法】在Illumina MiSeq X10平台上对菌株SQ-2进行全基因组测序,使用Trim Galore V.0.4.0清理原始数据,并使用FastQC检查质量;使用SOAPdenovo2进行从头组装,使用antiSMASH鉴定负责次级代谢产物生物合成的基因。【结果】解淀粉芽孢杆菌SQ-2基因组大小为3 486 537 bp,GC含量为46.63%,共编码4298个基因,共发现11个与次级代谢产物生物合成相关的基因簇,其中6个被确定为抗真菌物质合成簇,分别编码bacillaene、bacilysin、butirosin、fengycin、bacillibactin和surfactin。基因组框架测序数据提交至NCBI获得GenBank登录号为JAHXSB000000000。超高液相色谱/质谱联用分析表明产生了儿茶酚型嗜铁素、多烯类和表面活性肽。【结论】...     

Analysis of Swedish Bordetella pertussis isolates with three typing methods: characterization of an epidemic lineage

Three Bordetella pertussis typing methods, pulsed-field gel electrophoresis (PFGE), multi-locus sequence typing (MLST), and multi-locus variable number tandem repeat analysis (MLVA) were compared using a collection of Swedish strains. Of the three typing methods used, PFGE was found to be the most discriminatory. MLVA and MLST were less discriminatory, but may be valuable for strain discrimination when culture is not possible as they are based on PCR. The combination of MLVA/MLST was found to be equally discriminatory as PFGE and should therefore also be considered. The relationship between predominant lineages in Sweden and the Netherlands, characterized by the PFGE type BpSR11 and the allele for the pertussis toxin promoter ptxP3, respectively, was investigated. Linkage was found between the PFGE type BpSR11 and ptxP3 in that all BpSR11 strains carried ptxP3. On the other hand ptxP3 was found in several other PFGE-types. The presence of the ptxP3 allele in different genetic backgrounds may indicate horizontal gene transfer within B. pertussis or homoplasy. Alternatively, this observation may be due to convergence of PFGE types.     

鳖源铜绿假单胞菌的分离鉴定及多位点序列与全基因组分析

【目的】查明引起湖北仙桃某中华鳖养殖场中华鳖发病死亡的病原及其特征。【方法】本研究分离患病中华鳖的病原,并结合形态特征、生理生化试验、16SrRNA基因鉴定,鉴定分离菌株;通过人工回归感染试验、药敏试验、全基因组测序与分析对分离菌株的致病性和耐药性进行研究;通过多位点序列分型(multilocus sequence type,MLST)分析,对分离菌株的流行情况进行探究。【结果】从患病中华鳖肝脏等部分分离到3株优势菌株HX8、FG10和GC20,16SrRNA基因同源性和生化特征分析鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。回归感染试验证实该菌株是引起本次中华鳖患病的病原菌。3株分离株的药敏实验结果基本一致,均对诺氟沙星、恩诺沙星等8种抗生素敏感,对氟苯尼考、多西环素、磺胺异恶唑等6种抗生素耐药。MLST鉴定表明,3株分离株均属于序列型(sequencetype,ST)252型,eBURST分析进一步显示ST252型与一些ST共同构成了克隆复合体(clonal complexes,CC) CC252,且ST252是CC252的原始序列型(founder ST)...     

一株同时携带optrA和cfrC基因的猪源多重耐药结肠弯曲菌的全基因组测序

【背景】弯曲菌(Campylobacter)是一种世界范围内能引起胃肠炎的最常见食源性病原菌,对临床上重要的抗菌药物耐药越来越严重,对食品安全和公共健康造成重大威胁。【目的】研究一株同时携带optr A和cfr C基因的猪源结肠弯曲菌(Campylobactercoli)耐药表型和耐药基因,同时对该菌全基因组特征、毒力基因分布情况以及optr A和cfr C基因环境进行分析。【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,并且对该菌进行全基因组测序。【结果】该菌株对四环素、克林霉素、阿奇霉素、氟苯尼考和利奈唑胺呈现高度耐药,对环丙沙星和庆大霉素敏感。全基因组测序得到一条大小为1 436 486 bp的环状DNA (GC含量为31.63%),携带四大类抗生素中共计12种耐药基因,均定位于染色体上,其中氨基糖苷类耐药基因数量最多。此外,携带包含黏附、侵袭和移动等相关毒力基因83个,其中与移动相关的毒力基因数量最多。对4个基因岛分析发现,基因岛GIs002和GIs003中含有耐药基因序列,cfr C位于基因岛GIs...