空肠弯曲菌galE及Cj1136、Cj1138、Cj1139基因序列对比研究

【摘要】： 目的:空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni, C. jejuni)是世界范围内导致细菌性腹泻的主要病原菌之一,部分格林—巴利综合征(Guillain-Barre syndrome, GBS)是发生于C. jejuni感染后的周围神经疾病。根据不同的神经生理学和病理学特点,GBS被分为急性炎症性脱髓鞘性多发性神经病(AIDP)、急性运动轴索性神经病(AMAN)、和Miller-Fisher综合征(MFS)等几种亚型。自2000年C.jejuni NCTC11168菌株的全基因序列完成以来,现已有5株C.jejuni的全基因组序列发表在GeneBank中。现有大量研究表明空弯表面的脂寡糖(LOS)成分和周围神经的神经节苷脂之间的分子模拟导致免疫损伤是空弯感染后GBS的主要发病机制。galE及Cj1136、Cj1138、Cj1139基因编码的多种蛋白参与了细菌表面LOS的生物合成。 本研究从基因突变的角度出发,选择华北地区具有致GBS特性的三株空肠弯曲菌菌株,对其LOS合成相关的galE及Cj1136、Cj1138、Cj1139基因序列进行测定,以了解华北地区致轴索型GBS的空弯菌株核酸序列特征,并同GenBank中的空弯菌株相应序列进行对比分析,寻找基因突变和变异与致病性的关系,及菌株的基因地域特点并分析其遗传进化关系。 方法:细菌培养选取分离自华北地区AMAN型GBS病人的C.jejuni菌株。血清分型为pennerO:19型,pennerO:2型,pennerO:5型。取C.jejuni专用CM0739培养基(Oxid公司英国),按说明书制备固体培养基。将菌株接种于CM0739固体培养基,置于厌氧培养箱中,在37℃微需氧条件下培养,传代48-72 h收菌。 基因DNA组提取应用promega公司的Wizard基因提取试剂盒,按照试剂盒说明提取C.jejuni基因组DNA。 序列测定将细菌基因组DNA送至Analytical Genetics Technology Centre, University Health Network,Toronto Princess Margaret Hospital及深圳华大基因研究院测序。 序列对比和进化分析以NCTC11168为对照寻找存在的突变并应用Mega version 4软件,将3株C.jejuni的galE、Cj1136、Cj1138、Cj1139基因序列同BLAST获得序列的的相应位点及进行多序列对比,寻找变异碱基,计算序列间的遗传距离并以Neighbor -Joining(NJ)法构建进化树。 结果:三株C. jejuni菌株的galE基因由987个碱基构成;Cj1136基因由1173个碱基构成;Cj1138基因由1170个碱基构成;Cj1139基因由912个碱基构成,与NCTC11168的galE及Cj1136、Cj1138、Cj1139基因序列相比,此3株致GBS C. jejuni中galE基因核苷酸序列有4个相同碱基突变并导致了4个对应的相同氨基酸突变。遗传距离计算,qiaoyuntao株、zhanxing株及lulei株的galE基因序列分别与CF93-6、CF93-6及HB93-13株的相似程度最高,遗传距离分别为0.1%、0.2%,0.6%。zhanxing株与qiaoyuntao株距离为1.5%,zhanxing株与lulei株距离为1.6%,qiaoyuntao株与lulei株距离为0.5%。此3株致GBS C. jejuni中Cj1138存在2个相同的碱基突变并导致了2个对应的相同氨基酸突变。遗传距离计算,3株致GBS C. jejuni的Cj1138基因之间最大遗传距离为2.1%。 结论:与NCTC11168相比GBS相关C. jejuni中galE及Cj1138基因序列存在相同碱基突变,这些碱基突变可能与C. jejuni致GBS能力的改变相关。该3株致GBS C. jejuni的galE、Cj1136、Cj1138、Cj1139基因遗传距离较小,反映河北地区致GBS的C. jejuni在进化上存在聚类现象,具有一定的区域特征。