發(fā)布時(shí)間：2020-05-31 19:07

【摘要】：多殺性巴氏桿菌(Pasteurella multocida,Pm)擁有5種莢膜血清型(A、B、D、E和F),不同血清型的菌株與宿主適應(yīng)性有關(guān),其中A型菌株主要引起禽霍亂和牛船運(yùn)熱,B型菌株主要引起出血性敗血癥。禽霍亂主要感染途徑為呼吸道,有從高死亡率為特征的急性/急性全身性疾病到相對溫和的慢性局部感染等多種表現(xiàn)形式。船運(yùn)熱主要是由牛運(yùn)輸過程中的應(yīng)激反應(yīng)所誘發(fā),主要表現(xiàn)為發(fā)熱、呼吸困難、滲出性和壞死性肺炎。本實(shí)驗(yàn)室前期研究發(fā)現(xiàn),在A型Pm中,禽源菌株P(guān)mQ能同時(shí)感染雛雞和小鼠,而以PmCQ2(分離自牛肺炎)為代表的多數(shù)牛源菌株僅能感染小鼠等哺乳動物,卻不能感染雛雞;但分離自牛肺炎的A型菌株P(guān)mCQ7,既可以感染小鼠,又可感染雛雞并致死,通過RIRDC MLST分型發(fā)現(xiàn)該菌株與其它牛源A型菌株分屬不同的MLST型。為了進(jìn)一步確定PmCQ7的分類地位及其宿主源性,本研究比較分析了PmCQ7與牛源和禽源A型Pm的生物學(xué)特性及遺傳進(jìn)化關(guān)系,在此基礎(chǔ)上以外膜蛋白為靶標(biāo)研究了PmCQ7的適應(yīng)性突變,并比較分析了PmCQ7和禽源菌株的特異性基因及假基因情況,以期為Pm致病機(jī)制和跨宿主感染研究奠定基礎(chǔ)。結(jié)果如下:1.PmCQ7生物學(xué)特性研究本試驗(yàn)對27株P(guān)m進(jìn)行RIRDC MLST分型和LPS基因型鑒定,發(fā)現(xiàn)牛源A型菌株(包括PmCQ7)LPS基因型均為L3型,B型為L2型,禽源Pm均為L1型。除PmCQ7(ST7)和PmCQ3(與ST79相比僅pgi發(fā)生單堿基突變)外,所有牛源A型Pm均為ST79,B型(PmB)和F型(PmF)菌株分別為ST122和ST9;兩株禽源菌株sPL665和PmQ分別為ST342和ST129�；陔妼�(dǎo)率的生長曲線顯示,PmCQ7和PmQ在37℃和41.5℃有相似的電導(dǎo)率變化,而PmCQ2菌株在37℃的電導(dǎo)率明顯大于41.5℃�；诩�(xì)菌計(jì)數(shù)的生長曲線發(fā)現(xiàn),PmCQ7和PmQ在培養(yǎng)基中的生長速度和抗逆性均快于或強(qiáng)于PmCQ2。結(jié)果提示,在41.5℃(禽體溫)條件下,PmCQ7和PmQ有較快的生長速度和較強(qiáng)的抗逆性,但該溫度會抑制PmCQ2的生長。生化試驗(yàn)結(jié)果顯示,牛源菌株(PmCQ2、PmCQ5、PmCQ6)和PmCQ7對葡萄糖、蔗糖、木糖和山梨醇呈陽性反應(yīng),禽源菌株P(guān)mQ均呈陰性反應(yīng);而禽源菌株sPL665對前兩者呈陽性反應(yīng),對后兩者呈陰性反應(yīng)。通過KM小鼠和雛雞的致病性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),不同宿主來源的Pm致病性存在差異。禽源菌株sPL665和PmQ以及PmCQ7的致病性明顯強(qiáng)于牛源菌株,且牛源菌株P(guān)mCQ2不對雛雞致死。進(jìn)一步通過細(xì)菌定殖試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),PmCQ7和PmQ在KM小鼠心臟、肝臟、脾臟和腎臟中的定殖量高于PmCQ2。結(jié)果提示,PmCQ7和PmQ的高定殖量可能是致病性強(qiáng)于PmCQ2的原因之一。2.PmCQ7菌株全基因組測序采用全基因組鳥槍法(Whole Genome Shotgun,WGS)對PmCQ7進(jìn)行全基因組測序。結(jié)果顯示,PmCQ7基因組不攜帶質(zhì)粒,只包含一條環(huán)狀的染色體�；蚪M全長為2243276bp,GC含量為40.41%。PmCQ7有2112個(gè)功能基因,包括2036個(gè)CDSs(Coding sequences)和76個(gè)RNA�；蚪M特征分析發(fā)現(xiàn),PmCQ7基因組包含2個(gè)CRISPRs序列、2個(gè)非完整的噬菌體、3個(gè)基因島、60個(gè)碳水化合物活性酶相關(guān)基因、至少44個(gè)毒力相關(guān)基因及43個(gè)抗生素相關(guān)基因。亞細(xì)胞定位分析發(fā)現(xiàn),PmCQ7菌株編碼172個(gè)含信號肽的蛋白和512個(gè)含跨膜結(jié)構(gòu)的膜蛋白。3.PmCQ7與其它Pm的系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系對39株A型Pm進(jìn)行了基因組平均核苷酸一致性(ANI)分析和基于Multi-host MLST、RIRDC MLST、核心基因組SNPs和54個(gè)外膜蛋白的聚類分析發(fā)現(xiàn),PmCQ7與其它牛源A型菌株沒有明顯的聚類關(guān)系,卻與禽源菌株有更近的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。進(jìn)一步基于OmpA和OmpH1的聚類分析發(fā)現(xiàn),PmCQ7聚類于牛源菌株分支。結(jié)果提示,PmCQ7來源于禽類,在跨宿主轉(zhuǎn)移后OmpA和OmpH1已發(fā)生適應(yīng)性突變。多種進(jìn)化關(guān)系分析結(jié)果還顯示,禽源菌株分布于多個(gè)分支,而牛源A型菌株主要聚于一個(gè)分支。結(jié)果提示,禽源菌株呈遺傳多樣性,但牛源菌株呈遺傳單一性。4.基因組組成和共線性分析通過非必需基因組binary abscent/present值分析基因組組成發(fā)現(xiàn),PmCQ7非必需基因組的組成與禽源菌株類似。但通過基因組共線性分析發(fā)現(xiàn),PmCQ7與牛菌株在基因株水平上的共線性幾乎一致。分析共線區(qū)之間的序列發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)錄tRNA和rRNA的DNA序列常出現(xiàn)在兩個(gè)共線區(qū)之間。結(jié)果提示,轉(zhuǎn)錄RNA的序列可能在基因組重排中發(fā)揮重要的作用。5.宿主特異性基因和假基因分析以蛋白序列相似性80%為閾值,未發(fā)現(xiàn)PmCQ7和禽源菌株間共有的宿主特異性基因。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),牛源菌株或部分菌株核心基因組有4個(gè)基因斷裂,形成假基因,它們分別編碼是嘧啶/嘌呤透化酶、nutA同源蛋白(UDP-糖水解酶和5'-核酸酶雙重酶活性)、TonB依賴性受體和O-抗原連接酶。前三者的失活可能降低代謝效率或營養(yǎng)物質(zhì)的攝取,進(jìn)而降低牛源菌株的生長和增殖速度。由于Pm脂多糖不含O-抗原,推測編碼O-抗原連接酶基因的斷裂可能不影響牛源菌株脂多糖的合成。
【圖文】：

圖 1.1 5 種 Pm 莢膜血清群（A、B、D、E 和 F）region 2 基因簇FIG 1.1 Genetic organization of region 2 of the capsule biosynthetic loci of the five P. multocidacapsular serogroups (serogroups A, B, D, E, and F)[7].表 1.1 Pm 引起的相關(guān)疾病Table 1.1 Disease syndromes caused by Pasteurella multocida[14].Disease Capsular serogroup Species affecte Virulence factorsAnimal bite-associatedsepsisUsually notdetermined, butwhere given usuallyA, occasionally DAny, but mostcommonly humans,cats, dogsNot establishedHaemorrhagicsepticaemiaB, E Cattle, buffalo, pigs,goats, deer, camels,rarely horsesCapsule, fimbriae,filamentous haemagglutininAvian cholera A, F, very rarely D Chickens,turkeys,ducks,wildbirdsCapsule, LPS, iron acquisitionproteins, fimbriae, filamentoushaemagglutinin, sialic aciduptakeAtrophic rhinitis D, rarely A Pigs, rabbits Pasteurella multocida toxin(PMT)

第 1 章 文獻(xiàn)綜述要的基因型為 L3 和 L6，分別占 32.1%(18/56)和 66.1%(37/56)； L3 和 L6，分別為 76.5%(13/17)和 23.5%(4/17)。在所有的 109 株因型為 L1、L2、L3 和 L6，分別占 9.2%(10/109) 、12.8% (14/109) 38.5% (42/109)[37]。說明 LPS 基因型在與宿主存在一定的聯(lián)系。 LPS 外核心寡糖 PEtn 基團(tuán)的抗 LPS 血清[30]，以及 L3 與 L6 外主成份逃避宿主的免疫系統(tǒng)有關(guān)[3, 31, 34]。雖然不清楚 L1 型 LPS 源 Pm 流行率這么高，，提示 L1 型 LPS 可能在抵抗宿主或促感染3]。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S852.61

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 李偉杰;魏財(cái)文;田野;張媛;豈曉鑫;蔣桃珍;;豬源多殺性巴氏桿菌莢膜分型及外膜蛋白H基因序列分析[J];中國畜牧獸醫(yī);2015年01期

2 吾魯木汗·那孜爾別克;張宇鳳;龔鳳娟;澤田拓士;恩特馬克·布拉提白;;禽多殺性巴氏桿菌C48-3株ompH基因敲除突變株的構(gòu)建及其生物學(xué)功能[J];微生物學(xué)報(bào);2013年01期

本文編號：2690327