生物信息学法筛选志贺氏菌疫苗候选抗原

从GOLD基因组在线数据库中下载志贺氏菌S.flexneri2a301、S.flexneri5b8401和S.sonneiSs046株的全基因组序列,通过SignalP、PSORT-B、Cell-Ploc、TMHMM、Phobius、LipoP和PRED-TMBB等生物信息学工具,筛选可能成为疫苗组份的表面抗原。结果分别从3株志贺氏菌的全基因组中得到了96、158和107个ORF,它们分别编码一系列的脂蛋白、β-桶型跨膜蛋白或分泌性蛋白,组成了一个疫苗候选抗原的信息库。上述ORF编码的蛋白在3株志贺氏菌中呈现良好的同源性,有63种候选抗原在同源性分析中被发现同时存在于3株志贺氏菌中。说明生物信息学方法可以作为高通量筛选志贺氏菌疫苗候选抗原的辅助工具,且为志贺氏菌新疫苗研制提供了大量有用的数据信息。     

分离自腹泻成人志贺菌的血清分群及耐药性分析

目的 调查志贺菌在成人腹泻患者中的主要血清群和耐药性,为临床治疗和预防提供依据.方法 对2008年1月至2012年10月浙江萧山医院临床分离自腹泻成人志贺菌菌株,进行生化鉴定、血清学分群和抗生素敏感性试验,所有数据用WHONET 5.6软件进行回顾性分析.结果 共检出125株志贺菌,其中66(52.8％)株为宋内志贺菌,58(46.4％)株为福氏志贺菌;氨苄西林耐药率最高达95.9％,复方新诺明耐药率达79.8％,头孢噻肟为48.6％,未检出头孢哌酮/舒巴坦、哌拉西林/他唑巴坦、亚胺培南和美罗培南耐药株,福氏志贺菌对环丙沙星和左旋氧氟沙星耐药率为87.0％和57.1％,而宋内志贺菌未检出氟喹诺酮类耐药株;福氏志贺菌和宋内志贺菌耐药率在哌拉西林、头孢他啶、头孢噻肟、头孢吡肟、复方新诺明和氟喹诺酮间差异有统计学意义(P＜0.01).结论 萧山地区成人志贺菌感染以宋内和福氏两种血清群为主,青霉素类和复方新诺明耐药率太高已不适合临床使用,含酶抑制剂抗生素是治疗志贺菌感染的首选药物.     

志贺菌基因组进化研究进展

志贺菌属(Shigella)是引起全球范围内细菌性痢疾的重要病原菌.近年来,多重耐药型和新血清型志贺菌的不断出现给志贺菌的监测和防控带来了新的挑战.基因组学的快速发展为深入了解志贺菌的进化来源、变异机制及传播规律等提供了极大的帮助,对控制细菌性痢疾的蔓延具有重要的科学意义.本文首先从遗传来源角度探讨志贺菌与大肠杆菌的进化关系及其可能的分子机制,随后对福氏、宋内和1型痢疾志贺菌的基因组进化进展进行了总结,详细描述了它们的时空分布特点以及耐药基因变异在进化中所发挥的作用,以期为志贺菌的研究和防控提供参考.     

志贺氏菌属鲍氏(S. boydii)亚群基因组组成与进化分析

利用比较基因组杂交法(comparative genomic hybridization, CGH)对志贺氏菌属鲍氏(S. boydii)亚群共18个血清型代表菌株的基因组结构组成进行比较分析, 结果显示, 该亚群基因组的“共有骨架”包含2552个与非致病性大肠杆菌K12同源的ORFs. 比对K12基因组, 该亚群所有菌株基因组共同缺失ORFs为199个, 主要涉及外膜蛋白编码基因和O-抗原合成相关基因, 而属于亚群特异性的ORFs主要以噬菌体基因和未知功能ORFs为主, 一些参与铁离子代 谢、运输和Ⅱ型分泌系统基因在大多数的鲍氏菌株中存在. 以比较基因组杂交法得到的进化分析显示: 鲍氏亚群18个血清型代表菌株可分为4组, 其中13型与其他菌株有较大的差异. 这种分组结果与某些代谢相关的基因分布情况存在对应关系. 通过对该亚群“共有骨架”、缺失基因和株特异基因, 以及进化分类等方面的分析, 以期探索该亚群基因组的进化规律, 并为志贺氏菌属鲍氏亚群的致病机理、疫苗研制和药物开发等方面的研究提供重要线索.     

志贺菌属致病的研究进展

致病岛是指细菌染色体上具有典型结构特征的基因片段,主要编码细菌毒力及代谢相关产物。志贺菌属基因组中已发现了多个致病岛,并广泛存在于该菌属的各群细菌中,与致病性和耐药性等密切相关。对志贺菌属致病岛的研究为进一步深入理解其致病机制、开发防治细菌性痢疾的新策略提供了理论依据。     

痢疾志贺氏菌亚群的比较基因组学研究与进化分析

利用大肠杆菌K12 MG1655株全基因组ORFs和痢疾志贺氏菌A1型Sd51197株特异性ORFs探针制备的芯片, 研究了痢疾志贺氏菌13个血清型代表株的基因组组成. 结果显示, 该血清群成员的基因组中包含有2654个保守的源于大肠杆菌ORFs; 共同缺失了219个涉及前噬菌体基因、分子伴侣、特异性O抗原合成等大肠杆菌原有的基因; 并通过水平转移获得了一些特异性基因, 如Ⅱ型分泌系统相关组分、铁转运相关因子等. 根据基因组组成所作的进化树, 发现A1, A2, A8和A10这四型菌与其他痢疾志贺氏菌亲源关系较远. 研究所得结果为进一步深入探索痢疾志贺氏菌的生理过程、致病性和进化奠定了基础.     

痢疾志贺氏菌亚群的比较基因组学研究与进化分析

利用大肠杆菌K12MG1655株全基因组ORFs和痢疾志贺氏菌A1型Sd51197株特异性ORFs探针制备的芯片,研究了痢疾志贺氏菌13个血清型代表株的基因组组成.结果显示,该血清群成员的基因组中包含有2654个保守的源于大肠杆菌ORFs;共同缺失了219个涉及前噬菌体基因、分子伴侣、特异性O抗原合成等大肠杆菌原有的基因;并通过水平转移获得了一些特异性基因,如Ⅱ型分泌系统相关组分、铁转运相关因子等.根据基因组组成所作的进化树,发现A1,A2,A8和A10这四型菌与其他痢疾志贺氏菌亲源关系较远.研究所得结果为进一步深入探索痢疾志贺氏菌的生理过程、致病性和进化奠定了基础.     

福氏志贺群7因子血清免疫方法的探讨

为了提高福氏志贺菌免疫的群7因子的血清效价和优化免疫方法,以两种免疫原成分,按两种浓度、剂量免疫动物后定期采集血清。用凝集试验检测血清抗体效价,比较新法和传统方法免疫家兔体内的抗体水平。结果显示,传统方法免疫的家兔所产生的抗体1∶1280,而新法免疫中高剂量组可使福氏志贺群7因子血清效价达到1∶2560的水平,完全可以用于常规生产。     

应用蛋白质组学方法完善福氏志贺菌基因组注释的研究

常规的应用计算机软件注释基因存在缺陷,目前对基因组的准确注释依然是一项富有挑战性的任务本研究旨在应用蛋白质基因组学(proteogenomics)方法完善福氏志贺菌的基因组注释。提取福氏2a志贺菌301株(Sf2a301)的全菌蛋白,胰蛋白酶水解的肤混合物经二维液相色谱分离、在线ESI串联质谱分析,质谱数据检索Sf2a301的6个读码框数据库,鉴定结果进一步经过生物信息学分析和实验验证。本研究共验证了729个Sf2a301已注释基因的蛋白编码产物,鉴定蛋白在分子量、等电点和疏水性等理化性质方面的分布与Sf2a301基因组已注释蛋白的趋势一致。共发现了6个未注释的新基因,新基因得到了RT-PCR在转录水平上的进一步验证。蛋白质基因组学能够有效的完善志贺菌的基因组注释,不仅验证了已注释基因,而且能够发现新的基因补充其原有基因组注释库,这种策略有望被推广到其他经过测序的生物体基因组注释工作中。     

基于“肠道菌群―肠―脑轴”探讨风痰闭阻型耐药性癫痫患者的肠道菌群特点

目的 分析风痰闭阻型耐药性癫痫患者肠道微生物群的组成特点。方法 选取湖北省中西医结合医院13名风痰闭阻型耐药性癫痫患者作为观察对象,13名匹配的健康人作为对照进行研究,采用粪便基因组DNA检测,对数据进行生物信息学分析,探索风痰闭阻型耐药性癫痫人肠道菌群的结构组成特征,并进行血清炎性因子分析及相关性分析。结果在风痰闭阻型耐药性癫痫患者中观察到更高的微生物alpha丰富度,且病例组人群粪便中检测的变形菌门、γ-变形菌纲、肠杆菌目、肠杆菌科、埃希―志贺菌属、梭杆菌门、梭杆菌纲、梭杆菌目、梭杆菌科、梭杆菌属丰度较对照组增加,拟杆菌门、拟杆菌纲、拟杆菌目、栖粪杆菌属丰度较对照组减少（LDA值>4,P<0.05）。风痰闭阻型耐药性癫痫患者体内血清TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8水平显著增加,血清IL-10水平显著降低,且变形菌门、γ-变形菌纲、埃希―志贺菌属与血清TNF-α水平呈正相关,拟杆菌门、拟杆菌纲、拟杆菌目、栖粪杆菌属与血清TNF-α水平呈负相关;埃希―志贺菌属与血清IL-1β水平呈正相关,梭杆菌门、梭杆菌纲、梭杆菌目、梭杆菌科、梭杆菌属与血清IL-6水平呈正相关;...     

大肠杆菌SLT-ⅡvB基因的克隆和表达

采用聚合酶链式反应(PCR),从大肠杆菌O138基因组DNA中分别扩增出志贺菌样毒素Ⅱ型变体B的结构序列和包括信号肽的全序列两段基因,定向克隆进表达载体质粒pYA3334(asd     

弗氏2a志贺氏菌2457T株yciD基因缺失突变株的构建

目的:构建弗氏2a志贺氏菌2457T株yciD基因缺失突变体,以研究yciD基因的功能。方法:根据弗氏2a志贺氏菌2457T株基因组全序列,采用Red重组系统对yciD基因进行缺失,并经PCR和SDS-PAGE证实;对野生株和突变株的生长状态及生化反应进行比较研究。结果:构建了弗氏2a志贺氏菌2457T株的yciD基因缺失突变株2457TΔyciD,该突变株外膜蛋白样品中缺失了一条相对分子质量与从yciD基因推导的蛋白相当(约22000)的蛋白带。该突变株比野生株生长快,利用葡萄糖和甘露醇的能力也比野生株大为增强。结论:获得了弗氏2a志贺氏菌2457T株的yciD基因缺失突变株。     

一株新的多重耐药福氏志贺菌噬菌体生物学特性及基因组分析北大核心CSCD

抗生素的大量使用和滥用造成细菌耐药性问题愈发严峻,噬菌体疗法作为一种精准治疗多重耐药病原菌的有效方法开始被人们日益重视。采用双层琼脂平板法从活性污泥中分离出多重耐药福氏志贺菌(Shigella flexneri)噬菌体P003,鉴定为肌尾噬菌体科(Myoviridae)。通过生物学特性测定表明P003的最佳感染复数为10,潜伏期约10 min;在4-70℃、pH 3.0-10.0的条件下保持活性。全基因组测序表明,噬菌体基因组长约68 721 bp,GC含量46.14%,预测编码99个开放阅读框(open reading frame,ORF),未发现已知耐药基因和毒力基因。全基因组多序列线性与进化树分析结果表明,P003与大肠杆菌噬菌体有较近的亲缘关系,但不能侵染大肠杆菌。从活性污泥原位分离到一株新的多重耐药福氏志贺菌噬菌体P003,为利用噬菌体疗法防治多重耐药病原菌S.flexneri感染提供了新的菌种资源。     

RAPD技术在志贺菌及沙门菌鉴别中的应用

河南农业大学牧医工程学院杨霞、陈陆、许兰菊等五位科学工作者以鸡鲍氏志贺菌,鸡白痢沙门菌和痢疾志贺菌为对象,分别提取基因组DNA,利用6条随机引物以随机扩增多态性DNA（RAPD）技术对其基因组DNA进行了分析,其结果：4条随机引物能较好地在这3种菌中检测到多态性分子标记,共扩增出了59个DNA片段,其中3个菌株共有的谱带7条,而显示多态性的片段有52条,占88．1％。     

大连地区感染性腹泻病原监测结果分析

目的 了解大连地区感染性腹泻病原菌的种类和流行特征,为感染性腹泻的预防控制和临床治疗提供依据.方法 采用常规粪便培养方法,对分离菌做血清学分型,用MicroScan WalkAway-40全自动细菌鉴定及药敏分析仪对分离菌做生化鉴定,对检出的志贺菌做药敏试验,并用WHONET 5.4软件对药敏结果进行统计分析.结果 监测872例腹泻患者样本,检出感染性腹泻病原菌109株,阳性率为12.5％,其中志贺菌所占比例最大,其次为沙门菌,副溶血弧菌排第三.志贺菌对碳青霉烯类、氟喹诺酮类和头孢菌素类等敏感,对青霉素类和复方磺胺类耐药.结论 志贺菌是大连地区感染性腹泻的首要病原菌,沙门菌和副溶血弧菌次之,应依据此监测结果做好大连地区腹泻病的防治工作;同时根据耐药性监测结果合理使用抗生素应对志贺菌,减少耐药菌株出现.     

圈养猕猴志贺氏菌的分离鉴定及药敏分析

目的确定猕猴感染志贺氏菌的状况,寻找有效治疗措施。方法采用不同选择培养基对13份病猴粪便样品进行分离培养、细菌革兰氏染色、镜检,并对分离的疑似菌株进行细菌生化鉴定和分子鉴定,经小白鼠致病性实验后,再用纸片扩散法测定分离菌株对23种抗生素的敏感性。结果从13份猕猴粪便样品中共检出12株志贺氏菌,检出率为92.31%,其中痢疾志贺菌(A群)1株、福氏志贺菌(B群)10株、宋内氏志贺菌(D群)1株;致病性试验结果表明,12株菌均能在72h内致死小白鼠,并能回收到注射的菌株;药敏试验结果表明,本实验中分离到的志贺氏菌对头孢噻肟(86.49%)最敏感,对头孢三嗪(75.00%)、头孢他啶(66.67%)次之,对多粘菌素B、羧苄西林、苄唑西林素等抗生素耐药性强。结论初步确定猕猴感染志贺氏菌普遍存在,进而引起腹泻、痢疾的可能性较大,头孢噻肟等为最敏感药物。     

福氏2a志贺氏菌2457T株argT基因突变体的构建

目的：构建福氏2a志贺氏菌2457T株argT基因缺失突变体和ArgT蛋白非降解突变体,以进行后续ArgT功能研究。方法：根据福氏2a志贺氏菌2457T株基因组全序列,采用λ-Red重组系统对argT基因进行缺失,并经PCR验证;采用定点突变的方法构建ArgT非降解株,并经SDS-PAGE验证;对野生株、argT缺失突变株和ArgT非降解突变株37℃时的生长曲线及生化反应进行比较研究。结果：构建了2457T的argT缺失突变株和ArgT非降解突变株;2种突变株初始生长均较慢,但最终和野生株状态一致;2种突变株利用甘露醇的能力都比野生株强,而利用葡萄糖的能力降低。结论：获得了福氏2a志贺氏菌2457T株argT基因缺失突变体和ArgT蛋白非降解突变体。     

两株刚果红结合突变型志贺菌大质粒全基因组比较研究

对福氏志贺菌(Shigella flexneri)5型及志贺氏志贺菌(Shigella dysenteriae)1型两株与刚果红结合突变菌株的大质粒pSF5及pSD1进行了全基因组测序及分析. pSF5全长136694 bp, 包含165个ORFs, 其中133个功能明确, 32个功能未知. pSD1全长182726 bp, 共有224个ORFs, 其中181个功能明确, 43个功能未知. pSF5中IS序列为53787 bp, pSD1中为49616 bp, 分别占整个基因组的39.3%, 27.2%. 二者中共有22种不同类型的IS出现, 其中ISEc8, ISSbo6在志贺菌大质粒中为首次报道. 与pCP301相比, pSF5和pSD1都发生了大范围基因缺失, 并在多处发生基因片段倒置等现象. pSF5中除与侵袭相关ipa-mxi-spa基因岛完全缺失外, 与O-抗原生物合成密切相关的shf-rfbU-msbB基因也部分缺失, 而在pSD1中上述基因则完整存在, 但pSD1中与侵袭基因表达调控相关的virF基因缺失. 结果表明, 在pSF5和pSD1中与侵袭相关的调控因子及侵袭基因的缺失是导致刚果红结合突变的原因之一, 但是否是唯一的原因还需进一步的验证.     

蜡状芽胞杆菌群三大类全基因组序列的同源性分析

全基因组比对一般采用全基因组范围内的序列比对,本文首次采用单基因在全基因组范围内进行基因排列比对,选取了蜡状芽胞杆菌群中的44个必须基因,在该群中3大类共5个(Bt.97-27,Bc.14579,Bc.10987,Bc.E33L和Ba.Ames Ancestor)全基因组进行横向比对,所有基因在各个基因组中的排列顺序完全一致,少有交叉,进一步证明:在蜡状芽胞杆菌群中,特别是在蜡状芽胞杆菌、苏云金芽胞杆菌和炭疽芽胞杆菌之间,存在相当大的基因相似性,这与前人的研究结果一致。这种相似性有利于将来用于在该群中所有菌株的全基因组测序装配中。     

应用肠杆菌科诊断噬菌体检测志贺氏菌的评价

应用肠杆菌科诊断噬菌体对2280株疑似志贺氏菌进行了检测,同时进行了常规鉴定。结果表明,志贺氏菌属Sh噬菌体10³RTD对属内裂解率为100%,1RTD为99.9%;65株与志贺氏菌分型血清呈现凝集的非志贺氏菌,10³RTD裂解率为12.3%,1RTD为4.6%。裂解模式的测定表明,2215株志贺氏菌分属于7个裂解模式,仅模式3中3株鲍氏5型为文献[2,3]所未列入,余者完全一致。Sh10³RTD裂解的非志贺氏菌均可用1RTD和裂解模式排除