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《中国疾病预防控制中心》 2009年
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鼠疫耶尔森菌编码序列及田鼠型鼠疫菌致病相关基因研究

申小娜  
【摘要】: 鼠疫是一种自然疫源性疾病,曾引起三次世界性的大流行,我国发生过6次较大规模的鼠疫流行,发病人数超过百万。目前,我国存在着12种类型的鼠疫疫源地,鼠疫菌可分为18个生态型。其中,布氏田鼠和青海田鼠鼠疫菌具有区别于其它类型鼠疫菌的特点,对小白鼠等小型动物毒力强,对豚鼠、兔、羊等大型动物几乎无毒,从发现至今,尚无关于该类鼠疫菌感染人类的相关报道。而对于田鼠型鼠疫菌的特殊致病力,一直是亟待解决的问题。 2005年,云南省玉龙县发生了一起肺鼠疫疫情,发病5人,死亡2人。在随后的鼠疫流行病学调查过程中,在当地的啮齿类动物中分离到了鼠疫菌,确定了玉龙为新发鼠疫自然疫源地。为了进一步了解这一新发疫源地性质和流行规律,对所分离鼠疫菌及相邻疫源地鼠疫菌进行了全基因组序列测定和分析。 本研究通过对全世界不同来源鼠疫菌的全基因组序列分析,获得了已测序各株鼠疫菌编码序列(CDS)的两两比较结果,并确定了CDS之间一一对应的同源关系。在此基础上,通过对玉龙及相邻疫源地鼠疫菌间的CDS、SNP和基因组重排的比较,显示玉龙菌株D106004与西藏菌株Z176003 CDS的同源性最高,重排片段最少,亲缘关系最相近。 对于所测序三株菌在生化性状上的差异,利用全基因组序列资料,对麦芽糖相关基因进行了搜索比较,并根据突变位点情况在我国72株鼠疫菌中进行实验研究,发现malT、malZ两个基因在我国部分麦芽糖酵解阴性的鼠疫菌株中存在基因的移码突变,推测这两个基因的突变可能是引起我国部分鼠疫菌株麦芽糖酵解阴性的原因。 根据所获得的CDS分析比较结果,根据致病基因在强毒株中表现为一种类型,在弱毒株中则表现另外一种类型的特点,寻找田鼠型菌株特殊致病力相关突变基因,发现91001(布氏田鼠鼠疫菌测序菌株)特殊致病力相关突变基因21个。对21个基因突变位点设计引物,在我国两类田鼠型鼠疫菌和其它疫源地鼠疫菌共131株进行研究验证,实际比较这些基因的分布和变化情况。 实验结果显示,1)3个基因(T2,T18,T24基因均为点突变)事实上在我国的两类田鼠型鼠疫菌中均未发生突变。2)T13基因点突变,在部分布氏田鼠鼠疫菌中未发生突变。3)2个基因(T30点突变,Q5基因缺失)对照组鼠疫菌株中基因表现不一致。4)3个基因(S1、T29基因点突变,T3基因缺失)在布氏田鼠鼠疫菌中发生了突变,而青海田鼠鼠疫菌未发生变化,这一特征具有分型和溯源的流行病学意义。5)确证12个基因(9个点突变,3个基因缺失)在所有田鼠型鼠疫菌中均发生了突变,这12个基因可能是引起田鼠型菌株特殊致病力的突变基因,其中有2个基因突变表现为基因缺失,功能与信息储存加工相关,属于变异较快的基因类型,一个T6基因功能注释为DEAD盒蛋白家族的解螺旋酶,另一个T8基因注释为AraC蛋白家族的转录调控蛋白,它们均与细菌的致病力相关,在下一步的研究中可以对这些基因进行功能研究。 T6基因在我国田鼠型鼠疫菌中较其它疫源地的鼠疫菌缺失了510bp的片段而发生了较大的突变,其可能对田鼠型鼠疫菌在血清中的生长速度产生影响。在进一步的研究中,采用基因一步缺失法对T6基因进行缺失替换,以判断其对田鼠型鼠疫菌的致病性所产生的实际影响。
【学位授予单位】:中国疾病预防控制中心
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:R378

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【引证文献】
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1 王娜;中国鼠疫菌单核苷酸多态性研究[D];中国疾病预防控制中心;2011年
2 王梅;喜马拉雅旱獭疫源地鼠疫菌特征研究[D];中国疾病预防控制中心;2011年
【参考文献】
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10 周冬生,韩延平,戴二黑,王津,宋亚军,童宗中,裴德翠,张玲,包静月,李敏,崔百忠,张秀清,郭兆彪,祁芝珍,金丽霞,翟俊辉,杜宗敏,王效义,汪建,黄培堂,杨瑞馥;鼠疫耶尔森菌活疫苗株的比较基因组学研究[J];解放军医学杂志;2004年04期
【共引文献】
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7 郭英;张丽云;夏连续;张志凯;蔡虹;马凤琴;张建华;海荣;宋志忠;;云南省玉龙县鼠疫菌的生化特性[J];地方病通报;2008年03期
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10 杨林生;李海蓉;李永华;王五一;谭见安;;医学地理和环境健康研究的主要领域与进展[J];地理科学进展;2010年01期
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4 王娜;中国鼠疫菌单核苷酸多态性研究[D];中国疾病预防控制中心;2011年
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8 王晓玲;出血性大肠杆菌O157:H7基因芯片筛查结果分析、验证及对其O50岛功能的初步探讨[D];山西医科大学;2007年
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10 许翔;泡型包虫病高流行区多房棘球绦虫中间宿主分布及感染状况的研究[D];中国疾病预防控制中心;2008年
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10 张恩民;王琪;申小娜;陈晨;俞东征;海荣;;鼠疫菌基因组“默认编码序列”数据库的建立与初步研究[J];疾病监测;2010年06期
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1 宋亚军;鼠疫耶尔森氏菌布氏田鼠疫源地菌株91001全基因组序列测定及初步分析[D];中国人民解放军军事医学科学院;2003年
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1 张晓媛;中国鼠疫耶尔森菌多位点可变数目串联重复序列分析[D];中国疾病预防控制中心;2008年
【二级参考文献】
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10 刘振才,海荣,李富忠,李超,丛显斌,高崇华,汪立茂,魏柏青,陈洪舰,陈虹,于晓涛,李存香,石映祥,许光荣,李光清,吴国康,严冬丽,李敏,曹淑兰,张春华,魏建春,蔡虹;青藏高原青海田鼠鼠疫自然疫源地的发现与研究[J];中国地方病防治杂志;2001年06期
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3 朱蕾;胶原与皮肤健康[N];大众科技报;2008年
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5 杨林源;基于编码序列、基因间序列和氨基酸序列构建的系统发生关系比较[D];内蒙古大学;2011年
6 谢芳;中国鼠疫耶尔森菌基因组重排的研究[D];中国疾病预防控制中心;2010年
7 刘天龙;DNA编码序列检测的优化算法设计[D];天津大学;2012年
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9 王梅;喜马拉雅旱獭疫源地鼠疫菌特征研究[D];中国疾病预防控制中心;2011年
10 胡晓鹏;布氏田鼠扩散研究[D];中国农业大学;2005年
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