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布鲁氏菌中国分离株遗传多态性研究

陈燕芬  
【摘要】:布鲁氏菌病是由布鲁氏菌侵入机体引起的一类传染-变态反应性的全球性分布的人畜共患病,在许多发展中国家流行并造成很大的经济损失。依据对宿主偏好性以及培养和生物学特性的不同,布鲁氏菌分为6个经典的种,其中羊种、牛种、猪种、犬种4个种能够使人致病。布鲁氏菌基因的高度保守性使得建立种型之间的遗传关系极具挑战性。了解布鲁氏菌基因水平的差异,有助于了解布鲁氏菌的进化与毒力特征。目前布鲁氏菌基因分型方法中以多位点序列分型(MLST)和多位点VNTR (MLVA)法重复性好、分辨率高,但是由于布鲁氏菌的变异,在实际工作中已遇到问题。寻找一种更好的分型方法或者是多种方法的联合运用,可能会更好地解决布鲁氏菌的分种分型问题。 通过十株已测序的布鲁氏菌全基因组的比较分析和布鲁氏菌全基因组芯片杂交的结果,共鉴定出53个差异基因区段(DFR),其中位于I号染色体上的DFR有26个,II号染色体上的DFR为27个,II号染色体的DFR密度远远高于I号染色体。探讨这些差异区段在19株标准菌株和129株我国不同种型布鲁氏菌分离株的分布特征表明,差异区段可能是进化过程中获得或缺失的,与菌株的遗传关系没有必然的联系,为研究不同疫源地或不同年代的布鲁氏菌菌株基因水平差异提供了依据。 为了提高传统的MLST方法(CMLST)的分型分辨率,我们在本研究中探讨通过加长基因的PCR扩增片段来用于MLST分型研究,即为改良的MLST方法(EMLST)。对129株我国布鲁氏菌分离株进行了CMST和EMLST的分析,用CMLST方法定义了23个ST型,而用EMLST方法则定义了35个ST型,多种方法分析表明,EMLST较CMLST具有更高的分型分辨率。和已报道的国外布鲁氏菌菌株的CMLST结果比较分析发现,我国布鲁氏菌分离株具有自己的基因型构成特点。基于看家基因的改良的MLST方法适合于亲缘关系较远的布鲁氏菌菌株的分型。 传统的MLVA方法采用PCR扩增并电泳区分的方法,但是存在不稳定及费时费力的缺点,因此本研究采用测序的方法对120株分离株的15个多态性较高的MLVA位点进行分析,共分为87个型。基于VNTR位点的改良的MLVA方法应用于我国布鲁氏菌分离株的结果表明,该方法适合于亲缘关系较近的布鲁氏菌菌株的分型。对120株CMLST、EMLST以及MLVA数据综合比较分析表明,EMLST较CMLST具有更多的分支,有着更高的分辨率,而MLVA则是三种分型方法中分辨率最高的方法。


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