一株多重耐藥ST477型單增李斯特菌全基因組測(cè)序與比較基因組學(xué)分析
發(fā)布時(shí)間:2020-08-21 20:03
【摘要】:單增李斯特菌(Listeria monocytogenes)是一類重要的食源性條件致病菌,可引起人和動(dòng)物李斯特菌病,臨床癥狀包括敗血癥、腦膜炎、流產(chǎn)和死胎等。復(fù)合克隆系(Clonal complex,CC)9是在食品中分離率最高的三大克隆系之一,但目前針對(duì)食源性單增李斯特菌CC9克隆系菌株的進(jìn)化關(guān)系及基因特點(diǎn)的報(bào)道較少。本研究對(duì)一株分離自河北省某大型超市冷凍食品的多重耐藥單增李斯特菌NH1進(jìn)行全基因組測(cè)序和比較基因組分析,研究其進(jìn)化關(guān)系及不同型別菌株的潛在致病性;另外,從基因組成、系統(tǒng)進(jìn)化、單核苷酸多態(tài)性(Single nucleotide polymorphism,SNP)、附屬基因等層面對(duì)CC9克隆系菌株進(jìn)行更全面的研究,結(jié)果如下:1、單增李斯特菌NH1基因組全長(zhǎng)為3 002 491 bp,GC含量為37.92%,共編碼2 995個(gè)開(kāi)放閱讀框,基因組組分分析發(fā)現(xiàn)1個(gè)CRISPR系統(tǒng)和4個(gè)基因島。2、多位點(diǎn)序列分型(Mutilocus sequence typing,MLST)分析結(jié)果表明,菌株NH1序列型(Sequence type,ST)為477,屬于CC9克隆系;59株單增李斯特菌單拷貝基因進(jìn)化分析顯示,ST477型菌株NH1與3株來(lái)自加拿大的ST9型菌株具有較近親緣關(guān)系;毒力因子分析表明,李斯特菌致病島1(LIPI-1)在不同菌株中穩(wěn)定存在,李斯特菌致病島3(LIPI-3)和李斯特菌致病島4(LIPI-4)僅在譜系Ⅰ菌株中檢測(cè)到,內(nèi)化素基因分布個(gè)數(shù)存在較大差異,在2至9個(gè)之間;CC9克隆系菌株均含有在細(xì)菌入侵宿主細(xì)胞和毒力表型中具有重要作用的inl和vip基因。3、CC9克隆系菌株的MLST進(jìn)化分析結(jié)果表明,分離自中國(guó)食品的ST477型單增李斯特菌與2株來(lái)自臨床的ST477型別菌株具有較近親緣關(guān)系;共線性分析顯示,ST477型測(cè)序菌株與3株來(lái)自加拿大的ST9型別菌株的基因組模塊組成高度相近,差異區(qū)域主要包含編碼假設(shè)蛋白、代謝酶和噬菌體相關(guān)蛋白的基因;以NH1為參考菌株進(jìn)行的全基因組SNP分析顯示,3株ST9型菌株含有60個(gè)共有的非同義SNPs,主要發(fā)生在smc、ftsA、essC等編碼細(xì)胞表面蛋白的基因中;基于SNP系統(tǒng)聚類分析表明,SNP發(fā)生與菌株型別及地域無(wú)顯著關(guān)系,但與宿主有一定聯(lián)系;毒力基因inlA分析結(jié)果表明,7株CC9克隆系菌株的該基因序列核苷酸同源性為29.8%-100%,ST477型和3株來(lái)自加拿大的ST9型別菌株基因組中inlA基因突變類型為PMSC type 4。4、ST477型菌株攜帶多種抗生素耐藥基因,且不同CC9克隆系菌株攜帶情況一致;Tn554-like轉(zhuǎn)座子編碼3個(gè)連續(xù)的轉(zhuǎn)座酶基因(tnpABC)、5個(gè)砷抗性基因和4個(gè)編碼未知蛋白的基因,特異性地存在于CC9克隆系基因組中;CC9克隆系菌株具有相同的不含輔助蛋白cas基因的CRISPR系統(tǒng);ST477型菌株含有4個(gè)噬菌體結(jié)構(gòu),插入位點(diǎn)包括tRNA和comK基因。
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:TS201.3
【圖文】:
圖 1-1 2016-2018 年,李斯特菌病疫情在美國(guó)的暴發(fā)情況1-1 People infected with the outbreak strain of Listeria monocytogenes 2016-2018 in the United Stateslifornia; CT: Connecticut; MD: Maryland; FL: Florida; IN: Indiana; MA: Massan; MO: Missouri; NY: New York; NJ: New Jersey; OH: Ohio; PA: PennsylvaS: Texas; TN: Tennessee; LA: Louisiana; VA: Virginia; NC: North Caroli數(shù)字代表感染人數(shù)。
圖 1-1 2016-2018 年,李斯特菌病疫情在美國(guó)的暴發(fā)情況g. 1-1 People infected with the outbreak strain of Listeria monocytogenes du2016-2018 in the United StatesCalifornia; CT: Connecticut; MD: Maryland; FL: Florida; IN: Indiana; MA: Massachigan; MO: Missouri; NY: New York; NJ: New Jersey; OH: Ohio; PA: Pennsylvania TS: Texas; TN: Tennessee; LA: Louisiana; VA: Virginia; NC: North Carolina;on,數(shù)字代表感染人數(shù)。
分為不同的遺傳譜系。目前,單增李斯特菌被分為四個(gè)譜系型,分別為 I(1/2b、3b、3c),II(1/2a、1/2c、3a),III(4a、4c、4b)和 IV(4a、4c、4b),相較于譜系株,譜系 I 菌株主要分離自李斯特菌患者[16],譜系 III 和 IV 菌株主要分離自反物[17,18]。單增李斯特菌在食品生產(chǎn)環(huán)境中分布較廣,具有較強(qiáng)耐受能力,溫度適應(yīng)范圍 ℃~45 ℃)、耐高鹽(10% NaCl)、適應(yīng)寬泛的 pH 范圍(pH 4.5~pH 9.0)[19],容易各種食品,包括:牛奶及其制品、肉類、新鮮蔬菜、海鮮等[20]。攝入單增李斯污染的食品是李斯特菌病發(fā)生的主要原因[21,22],對(duì)食品安全和人類健康構(gòu)成了威脅。其感染過(guò)程主要包括粘附和侵襲宿主細(xì)胞、胞內(nèi)增殖和胞間傳播。該過(guò)每一步都需要特定的毒力因子參與:不同的毒力因子具有特定的生物學(xué)作用,同的毒力因子之間相互協(xié)作,達(dá)到特定的效應(yīng),從而使單增李斯特菌成功入侵細(xì)胞,進(jìn)而存活、繁殖。根據(jù)單增李斯特菌侵染過(guò)程,相關(guān)毒力因子分為三類:侵襲毒力因子、胞內(nèi)增殖毒力因子及毒力調(diào)控因子。
本文編號(hào):2799802
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:TS201.3
【圖文】:
圖 1-1 2016-2018 年,李斯特菌病疫情在美國(guó)的暴發(fā)情況1-1 People infected with the outbreak strain of Listeria monocytogenes 2016-2018 in the United Stateslifornia; CT: Connecticut; MD: Maryland; FL: Florida; IN: Indiana; MA: Massan; MO: Missouri; NY: New York; NJ: New Jersey; OH: Ohio; PA: PennsylvaS: Texas; TN: Tennessee; LA: Louisiana; VA: Virginia; NC: North Caroli數(shù)字代表感染人數(shù)。
圖 1-1 2016-2018 年,李斯特菌病疫情在美國(guó)的暴發(fā)情況g. 1-1 People infected with the outbreak strain of Listeria monocytogenes du2016-2018 in the United StatesCalifornia; CT: Connecticut; MD: Maryland; FL: Florida; IN: Indiana; MA: Massachigan; MO: Missouri; NY: New York; NJ: New Jersey; OH: Ohio; PA: Pennsylvania TS: Texas; TN: Tennessee; LA: Louisiana; VA: Virginia; NC: North Carolina;on,數(shù)字代表感染人數(shù)。
分為不同的遺傳譜系。目前,單增李斯特菌被分為四個(gè)譜系型,分別為 I(1/2b、3b、3c),II(1/2a、1/2c、3a),III(4a、4c、4b)和 IV(4a、4c、4b),相較于譜系株,譜系 I 菌株主要分離自李斯特菌患者[16],譜系 III 和 IV 菌株主要分離自反物[17,18]。單增李斯特菌在食品生產(chǎn)環(huán)境中分布較廣,具有較強(qiáng)耐受能力,溫度適應(yīng)范圍 ℃~45 ℃)、耐高鹽(10% NaCl)、適應(yīng)寬泛的 pH 范圍(pH 4.5~pH 9.0)[19],容易各種食品,包括:牛奶及其制品、肉類、新鮮蔬菜、海鮮等[20]。攝入單增李斯污染的食品是李斯特菌病發(fā)生的主要原因[21,22],對(duì)食品安全和人類健康構(gòu)成了威脅。其感染過(guò)程主要包括粘附和侵襲宿主細(xì)胞、胞內(nèi)增殖和胞間傳播。該過(guò)每一步都需要特定的毒力因子參與:不同的毒力因子具有特定的生物學(xué)作用,同的毒力因子之間相互協(xié)作,達(dá)到特定的效應(yīng),從而使單增李斯特菌成功入侵細(xì)胞,進(jìn)而存活、繁殖。根據(jù)單增李斯特菌侵染過(guò)程,相關(guān)毒力因子分為三類:侵襲毒力因子、胞內(nèi)增殖毒力因子及毒力調(diào)控因子。
【參考文獻(xiàn)】
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1 狄慧玲;單核細(xì)胞增生李斯特菌分子分型研究及CRISPR/Cas系統(tǒng)解析[D];華南理工大學(xué);2014年
本文編號(hào):2799802
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