副溶血性弧菌重复序列-PCR分型研究

利用基因外重复回文序列-PCR(REP-PCR)和肠细菌基因间共有重复序列-PCR(ERIC-PCR)技术, 对副溶血性弧菌进行了分子分型研究和亲缘关系的探讨, 并使用Hunter和Gaston方法计算分辨力指数。结果显示40株副溶血性弧菌分离株均可扩增产生可重复的DNA指纹图谱, 并且不同菌株基因组DNA的扩增条带具有多态性。根据SPSS10.0软件得出的树状图结果, REP-PCR可以把40株菌分为21个型, 分辨力指数可达到0.953, 优势菌型为G1型; ERIC-PCR可将40株菌分成4个型, 分辨力指数为0.5。研究显示重复序列-PCR方法可以用于该菌分型分析, REP-PCR具有较好的分型能力。在两种PCR的DNA指纹图谱中, 血清型O1群与O3群主条带均非常相似, 表明它们之间亲缘关系密切。     

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。     

副溶血性弧菌重复序列-PCR分型研究

利用基因外重复回文序列-PCR(REP-PCR)和肠细菌基因间共有重复序列-PCR(ERIC-PCR)技术,对副溶血性弧菌进行了分子分型研究和亲缘关系的探讨,并使用Hunter和Gaston方法计算分辨力指数.结果显示40株副溶血性弧茵分离株均可扩增产生可重复的DNA指纹图谱,并且不同菌株基因组DNA的扩增条带具有多态性.根据SPSS10.0软件得出的树状图结果,REP-PCR可以把40株茵分为21个型,分辨力指数可达到0.953,优势菌型为G1型;ERIC-PCR可将40株菌分成4个型,分辨力指数为0.5.研究显示重复序列-PCR方法可以用于该菌分型分析,REP-PCR具有较好的分型能力.在两种PCR的DNA指纹图谱中,血清型O1群与O3群主条带均非常相似,表明它们之间亲缘关系密切.     

副溶血性弧菌Vibrio parahaemolyticus O3:K6大流行克隆的溯源

副溶血性弧菌(Vibrio Parahaemolyticus)是一种革兰氏阴性嗜盐性海洋细菌。1950年从日本一次暴发性食物中毒中首次分离发现。作为一种食源性人鱼共患致病菌,副溶血性弧菌在全球的河口、海洋和沿海广泛传播,由其引起的食物中毒已跃居其它病原菌之首。副溶血性弧菌在进化过程中通过基因重组和基因水平转移逐渐改善其对环境的适应性,因而与其它所有致病微生物相比,副溶血性弧菌的基因型和血清型都具有高度的多样性。本文就副溶血性弧菌,特别是1996年后在世界范围内出现的O3:K6新血清型流行株(形成所谓的O3:K6大流行克隆Pandemic clone)的发现及流行特征、变异分子流行病学特征、在我国的分布及研究进展进行综述,以期为O3:K6大流行克隆的溯源提供更多依据。     

醋酸菌中CRISPR位点的比较基因组学与进化分析

CRISPR (Clustered regularly interspaced short palindromic repeats)是近几年发现的一种广泛存在于细菌和古菌中,能够应对外源DNA干扰(噬菌体、病毒、质粒等),并提供免疫机制的重复序列结构。CRISPR系统通常由同向重复序列、前导序列、间隔序列和CRISPR相关蛋白组成。本研究以醋酸发酵中常见3个属醋杆菌属(Acetobacter)、葡糖醋杆菌属(Gluconacetobacter)和葡糖杆菌属(Gluconobacter)的48个菌株为研究对象,通过其基因组上CRISPR相关基因序列的生物信息学分析,探索CRISPR位点在醋酸菌中的多态性及其进化模式。结果表明48株醋酸菌中有32株存在CRISPR结构,大部分CRISPR-Cas结构属于type I-E和type I-C类型。除了葡糖杆菌属外,葡糖醋杆菌属和醋杆菌属中的部分菌株含有II类的CRISPR-Cas系统结构(CRISPR-Cas9)。来自不同属菌株的CRISPR结构中重复序列具有较强的保守性,而且部分菌株CRISPR结构中的前导序列具有保守的motif (与基因的转录调控有关)及启动子序列。进化树分析表明cas1适合用于醋酸菌株的分类,而不同菌株间cas1基因的进化与重复序列的保守性相关,预示它们可能受相似的功能选择压力。此外,间隔序列的数量与噬菌体数量及插入序列(Insertion sequence, IS)数量有正相关的趋势,说明醋酸菌在进化过程中可能正不断受新的外源DNA入侵。醋酸菌中CRISPR结构位点的分析,为进一步研究不同醋酸菌株对醋酸胁迫耐受性差异及其基因组稳定性的分子机制奠定了基础。     

信号分子AI-2合成关键基因luxS对副溶血性弧菌生物学特性的影响

[背景]副溶血性弧菌是全球范围重要的食源性病原菌,能引起急性肠胃炎。群体感应系统LuxS/AI-2影响细菌的生物学特性,为研究副溶血性弧菌的传播机制和控制技术提供了新的途径。[目的]探讨群体感应信号分子AI-2合成关键基因luxS对海产品中分离的副溶血性弧菌Vp2009027生物学特性的影响。[方法]利用自杀质粒同源重组技术敲除信号分子AI-2合成关键基因luxS,构建副溶血性弧菌Vp2009027的luxS基因缺失株,通过比较野生株与luxS基因缺失株的生长曲线、AI-2活性、运动能力、生物膜形成能力和耐药性,分析LuxS/AI-2系统对副溶血性弧菌生物学特性的影响。[结果]构建了副溶血性弧菌Vp2009027的luxS基因缺失株,野生株和luxS基因缺失株的生长无明显差异,luxS基因的缺失导致AI-2合成受阻、运动能力和生物膜形成能力增强、四环素耐药性降低。[结论]luxS基因对副溶血性弧菌的生物学特性具有重要的调控作用,为进一步研究副溶血性弧菌的传播机制和研发控制技术提供基础。     

辽宁省2014‒2016年副溶血性弧菌毒力基因及 血清型、耐药性

摘要：目的 研究辽宁省近三年副溶血性弧菌毒力基因携带、血清型分布及抗生素的耐药情况,为副溶血性弧菌疾病防治提供科学依据。方法 运用多重荧光定量PCR对2014?2016年共计317株食品中和临床分离出的副溶血性弧菌进行毒力基因tdh、trh和tlh检测,同时进行血清分型,并用肉汤稀释法测定对15种抗生素的耐药性。结果 317株分离菌中均携带tlh基因,其中有50.5％的菌株携带tdh基因。167株临床分离株中158株携带tdh基因,检出率为94.6％。317株副溶血性弧菌中85株不能进行K分型,其他菌株共分为29个血清型,167株临床分离株中71.3%为血清型为O3:K6。150株食品分离株中8%为血清型O2:K28,6%为血清型O2:K3。317株副溶血性弧菌对头孢唑啉耐药率达36.9%。结论 辽宁省副溶血性弧菌临床分离株多携带tdh毒力基因,食品分离株毒力基因tdh、trh携带率低。临床分离株中O3:K6血清型菌株均携带tdh基因,且更易产生耐药。辽宁省副溶血性弧菌食源性疾病菌株以携带tdh基因的O3:K6型菌株为主。食品分离株血清型分布比较分散,O2血清群为主要流行血清型。辽宁省地区副溶血性弧菌主要对β-内酰胺类和大环内酯类抗生素产生耐药性。     

副溶血性弧菌CRISPR的检测及其结构分析

【目的】检测副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus,简称VP)中规律成簇间隔的短回文序列(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR),并对不同来源的VP中CRISPR位点的结构多样性进行分析。【方法】根据CRISPR DB数据库中公布的VP中确定的CRISPR结构序列CRISPR-1及文献中新发现的疑似CRISPR结构序列CRISPR-2设计引物,对不同来源的79株VP进行PCR扩增。利用CRISPR Finder分析CRISPR结构,采用生物信息学方法对不同来源VP的CRISPR位点结构多样性进行比较分析。【结果】79株VP中CRISPR-1的检出率为92.41%,CRISPR-2的检出率为96.20%,同时具有这2个位点的菌株占总数的89.87%,只有1株菌被检出不含有任何位点。分别比较不同来源的菌株CRISPR-1、CRISPR-2位点的重复序列发现不存在序列差异,而临床菌株的这2个CRISPR位点在间隔序列上比环境分离菌株存在更多的变异。2个CRISPR位点根据间隔序列的不同在VP中一共组成8种CRISPR谱型(编号A-H),除F谱型外,A-E、G谱型均只在临床分离菌株中发现,而在环境分离菌中还发现不含任何位点的H型。【结论】CRISPR在VP中普遍存在。环境分离菌株与临床分离菌株中CRISPR的结构存在差异。     

副溶血性弧菌基因敲除方法的建立及应用

目的摸索出一套副溶血性弧菌基因敲除的可靠方案,副溶血性弧菌致病相关基因的敲除对深入研究其致病机制有重要意义。方法通过融合PCR技术将目的基因上下游同源臂融合并克隆到自杀载体pDS132上,将重组质粒转化大肠杆菌S17λpir中,再接合转移到副溶血性弧菌菌株内,经pDS132质粒上sacB基因的反向筛选得到突变株。结果成功构建了副溶血性弧菌RIMD2210633菌株ΔopaR,ΔtoxR和ΔaphA三个基因突变株。结论通过自杀载体同源重组成功获得精确敲除的无痕突变株更有利于基因功能的研究,使后续副溶血性弧菌突变株与野生株的对比研究成为可能。     

致病性副溶血性弧菌菌落杂交检测体系的优化

对常见食源性致病菌副溶血性弧菌的杂交条件进行了优化。基于副溶血性弧菌的tdh,trh,toxR基因选用了3种探针序列,从菌落杂交样品的预处理方法、杂交时间和显色检测等方面对基于副溶血性弧菌毒力基因的原位杂交实验进行了条件优化。结果表明,采用80℃热固定2 h,37℃预杂交10 min后杂交8 h以及封闭1 h的改良方法可获得高特异性、低背景且着色清晰的实验结果。优化的菌落杂交技术检测副溶血性弧菌与传统检测方法相比,具有高效、准确、可区分致病性菌株的优点,为水产品中副溶血性弧菌致病菌株和非致病菌株的同步检测和筛选提供参考。     

副溶血性弧菌重复序列-PCR分型研究

目的利用REP—PCR技术对副溶血性弧菌进行分子分型研究和亲缘关系的探讨。方法以基因外重复回文序列（REP）为引物,对20株副溶血性弧菌基因组DNA进行扩增,得到DNA指纹图谱,并利用SPSS11．5统计软件对DNA扩增图谱进行分析,做出聚类图,并与血清型进行比较分析。结果REP-PCR可以把20株菌分为7个型,优势菌型为A型和B型,分辨力指数为0．932。结论REP．PCR方法可以用于副溶血性弧菌分型分析,具有较好的分型能力,如果能将分子分型和血清分型两种方法联用,分辨率会更高。研究推断血清型01群与03群菌株之间亲缘关系密切。     

规律成簇的间隔短回文重复：结构，功能与应用

规律成簇的间隔短回文重复(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPRs)是一类广泛分布于细菌和古菌基因组中的重复结构.最近研究表明,CRISPR与一系列相关蛋白、前导序列一起,为原核生物提供对噬菌体等外源基因的获得性免疫能力,其作用机制可能与真核生物的RNA干扰过程类似.作为基因组中高度可变的区域,CRISPR非常适合成为研究细菌种内分型和微进化的分子靶标.本文综述了CRISPR系统的结构、功能及其应用概况,并对CRISPR研究的前景进行了展望.     

极端酸性矿山环境微生物基于CRISPR系统的适应性免疫机制

【目的】通过对酸性矿山环境中嗜酸硫杆菌属(Acidithiobacillus)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、钩端螺旋菌属(Leptospirillum)、硫化杆菌属(Sulfobacillus)、酸原体属(Acidiplasma)和铁质菌属(Ferroplasma)的100株冶金微生物基因组中CRISPR-Cas系统的结构特征和同源关系进行生物信息学分析,在基因组水平上解析冶金微生物基于CRISPR系统对极端环境的适应性免疫机制。【方法】从NCBI网站下载基因组序列,采用CRISPR Finder定位基因组中潜在的CRISPR簇。分析CRISPR系统的组成结构与功能:利用Clustal Omega对重复序列(repeat)分类;将间隔序列(spacer)分别与nr数据库、质粒数据库和病毒数据库比对,获得注释信息;根据Cas蛋白的种类和同源性对酸性矿山环境微生物的CRISPR-Cas系统分型。【结果】在100株冶金微生物基因组中共鉴定出415个CRISPR簇,在176个c CRISPR簇中共有80种不同的重复序列和4147条间隔序列。对重复序列分类,发现12类重复序列均能形成典型的RNA二级结构,Cluster10中的重复序列在冶金微生物中最具有代表性。间隔序列注释结果表明,这些微生物曾遭受来自细菌质粒与病毒的攻击,并通过不同的防御机制抵抗外源核酸序列的入侵。冶金微生物细菌的大部分CRISPR-Cas系统属于I-C和I-E亚类型,而古菌的CRISPR-Cas系统多为I-D亚类型,两者基于CRISPR-Cas系统的进化过程中存在显著差异。【结论】酸性矿山环境微生物的CRISPR结构可能采用不同免疫机制介导外源核酸序列与Cas蛋白的相互作用,为进一步揭示极端环境微生物的适应性进化机理奠定了基础。     

凡纳滨对虾细菌性病原的分离鉴定和耐药性研究

从5批患病的凡纳滨对虾分离细菌性病原,共分离纯化了50株细菌,随机选择形态差异的11株进行16S rDNA基因测序。测序结果表明,这11株菌主要分布在节杆菌属、弧菌属、芽胞杆菌属、微小杆菌属和希瓦氏菌属。对其中2株弧菌进行16S rDNA基因系统进化树分析,发现1株A1-1可能为Vibrio parahaemolyticus(副溶血性弧菌),而另外1株菌A2-3可能为Vibrio rotiferianus(半滑舌鳎病原菌轮虫弧菌)。形态和生理生化鉴定表明A1-1符合副溶血性弧菌的基本特征,可能是副溶血性弧菌中的一个型。人工感染实验表明A1-1对金鲫鱼具有明显的致病性,1×10~6 CFU感染剂量时能使80%金鲫鱼死亡。耐药性分析表明A1-1对土霉素、红霉素有较强的抗药性,而对链霉素、新霉素、四环素和氟本尼考均表现一定的敏感性。     

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。     

四重PCR检测副溶血性弧菌及其毒力基因方法的建立

【目的】建立同时检测副溶血性弧菌tox R、tdh、trh、tlh基因的四重PCR快速检测方法。【方法】分别以副溶血性弧菌的tox R、tdh、trh、tlh 4个基因为靶基因,设计4对特异性引物,对4对引物浓度和退火温度进行优化,获得最佳引物比例和扩增条件,建立快速检测致病性副溶血性弧菌的四重PCR体系。通过特异性验证、灵敏度验证以及模拟样品检测进行方法确认。【结果】四重PCR体系扩增条带与预期相符,即115 bp(tox R)、244 bp(tdh)、418 bp(trh)、759 bp(tlh)4个目的条带;用74株副溶血性弧菌和37株非目标菌的测试结果表明,所建立的方法有良好的特异性。该方法对模板DNA的检测灵敏度为50μg/L,纯培养物的检测灵敏度为6.7×103 CFU/m L;副溶血性弧菌含量为1.36 CFU/g的人工模拟样品增菌6 h后,tox R、tlh、tdh、trh 4个基因可同时被检出。【结论】该方法可实现同时检测携带tox R、tdh、trh、tlh 4种基因的副溶血性弧菌,对开展致病性副溶血性弧菌的检测研究具有一定现实意义。     

副溶血性弧菌分子标志基因研究概况

副溶血性弧菌是重要的食源性致病菌,其中,O3:K6血清型是1996年后导致多个国家多起食物中毒暴发的病原菌。中国1992-2001年的统计数据表明,由副溶血性弧菌引起的胃肠炎占由微生物引起的食源性疾病暴发的31.1%。副溶血性弧菌环境株大部分是非致病性的,而临床株则能产生耐热直接溶血素、耐热相关溶血素以及其它毒力因子。本文综述了3种重要的副溶血性弧菌的分子标志物,包括种特异性基因、毒力基因以及大流行菌群特异基因,旨在为研究者们针对性的选取基因开展快速检测副溶血性弧菌和鉴别其致病因子的研究提供参考依据。     

副溶血性弧菌全基因组DNA芯片的研制和芯片质量的评价

摘要 目的 研制副溶血性弧菌全基因组芯片,建立芯片杂交方法,并对芯片质量进行评价。方法 利用副溶血性弧菌全基因组序列,挑选出4770条基因,PCR扩增各基因并将PCR产物纯化,点样制备芯片;设计了两个质控杂交组合,采用双色荧光杂交策略,对芯片质量进行评价;PCR方法验证部分芯片结果。结果 芯片杂交与理论预期结果以及PCR验证结果完全一致。结论 成功的研制了一批质量良好的副溶血性弧菌全基因组DNA芯片,并建立了基于DNA芯片的副溶血性弧菌比较基因组学技术平台,建立了一套系统的芯片数据分析的标准方法。     

副溶血性弧菌全基因组DNA芯片的研制和质量评价

【目的】研制副溶血性弧菌全基因组芯片,建立芯片杂交方法,并对芯片质量进行评价。【方法】利用副溶血性弧菌全基因组序列,挑选出4770条基因,PCR扩增各基因并将PCR产物纯化,点样制备芯片;设计了两个质控杂交组合,采用双色荧光杂交策略,对芯片质量进行评价;PCR方法验证部分芯片结果。【结果】芯片杂交与理论预期结果以及PCR验证结果完全一致。【结论】成功的研制了一批质量良好的副溶血性弧菌全基因组DNA芯片,并建立了基于DNA芯片的副溶血性弧菌比较基因组学技术平台,建立了一套系统的芯片数据分析的标准方法。     

实时荧光PCR检测水产品中副溶血性弧菌

目的探索副溶血性弧菌快速检测法,应用于日常监测及食物中毒的快速查源。方法用副溶血性弧菌实时荧光试剂盒对水产品样本进行检验,以副溶血性弧菌toxR基因为靶序列,设计1对引物和探针,采用热裂解法提取DNA。结果实时荧光PCR从42份水产品样品的增菌液中检出13份样品副溶血性弧菌阳性,与传统培养法相比一致性极好（K=0.943,K〉0.75）。结论实时荧光PCR方法在副溶血性弧菌的检验方面较传统方法具有快速、灵敏、特异性强等优势,具有广阔的应用前景。