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尿道致病性大肠杆菌进化机制的研究及检测方法的确立

李丹  
【摘要】:大肠杆菌是一种无性繁殖的物种,它们有的时候会长期寄居在一个宿主中,这就为特定时期内研究进化提供了机会。在这本研究中,我们对14株来源于同一个克隆的尿道致病的大肠杆菌进行了测序。这14株大肠杆菌是在3年的时间中从一个有6名成员(包括宠物狗)的家庭中分离得到的,这株菌在第2年后引起了宠物狗的尿道感染。经过基因组分析,我们把这14株菌发生的所有单核苷酸突变建成一个树,通过估算得到突变的频率大约为每个基因组每年发生1.1个SNP或者是每年发生0.17个sSNP,包括在尿道感染时期的分析,没有证据表明这些SNP中有适应性的突变。尽管如此,这种突变速率比通常假设的发生在细菌适应环境的过程中的突变速率低,也有可能在环境变化的某些情况中这种突变速率会比较高。宿主的数据表明在3年中至少发生了6次宿主转移的事件。总之,我们发现通过对一株长宿主大肠杆菌几年间持续取样来研究大肠杆菌的突变速率是可行的。如果研究足够多的克隆,这种方法在研究一个种属的变异方面是具有非常卓著的优点。我们做这个实验的数据当初并不是为了研究突变速率而得到的,如果更长时间范围的,更频繁地取样来进行有目的的研究,我们将会得到种群动态和变异速率的结果。本研究首次揭示了致病大肠杆菌的突变和在宿主之间传播的模式。 尿道感染是最常发生的细菌感染,主要是由尿道致病大肠杆菌引起的。引起尿道致病大肠杆菌主要属于14个血清型,包括01,02,04,06,07,08,015,016,018,021,022,025,075和083,这14个血清型在临床样品中检出的频率最高。本实验中,鉴定了大肠杆菌01,02,018和075的O-抗原基因簇。确立了一种基于O-抗原特异基因的,可以同时检测14种血清型大肠杆菌多重PCR方法。我们用186种大肠杆菌和志贺氏菌标准菌株,47株临床菌株和其他种属的10株菌证明了这种方法是有很高的特异性和可重复性的。灵敏性试验表明,其可检测的最小基因组DNA浓度为25ng/μl,用尿液模拟样品检测,能检测到的最小菌浓为40CFU/ml。我们用此方法检测了从医院获得的5分临床样品,并用传统的血清学方法对其中一份样品的结果进行了确认。因此,这种多重PCR检测方法可以用于相关大肠杆菌临床或者环境样品的检测,并且这种方法在尿道感染病人尿样的流行病学调查中具有非常重要的作用。 大肠杆菌作为重要的模式生物,一直是研究致病微生物分子进化机制最好的材料。O-抗原是革兰氏阴性细菌外膜的组成部分,形成了细菌表面抗原的多样性。O-抗原分型是鉴定大肠杆菌最普遍的方法。本研究中,共破译了3株大肠杆菌基因簇,并结合他们的结构作了遗传分析,会使我们对O-抗原多样性的本质和形成机制有一个更为清晰的认识, 我们破译了大肠杆菌099的O-抗原结构,由主链上的4个鼠李糖残基和侧链上的2个葡萄糖残基组成。099的O-抗原基因簇位于galF基因和gnd基因之间,我们推测有4个基因与鼠李糖的合成有关,发现了糖基转移酶基因以及ATP结合的转运基因(wzm和wzt基因)。我们的研究表明大肠杆菌099的O-抗原合成依赖于ABC transporter的转运系统。 研究中我们发现沙门氏菌017的O-抗原主链与大肠杆菌085相同,只在β-Galf残基处多了一个O乙酰基团。通过分析我们发现大肠杆菌085的O-抗原基因簇与之前已经报道的沙门氏菌017的0-抗原基因簇十分相似。这一对相似的基因簇在以前并没有报道。通过比较所有的大肠杆菌和沙门氏菌我们找到了大肠杆菌085的两个特异基因,并用这两个基因建立了鉴定大肠杆菌085的PCR检测方法。 通过沙门氏菌0660-抗原结构的测定我们发现,沙门氏菌066与大肠杆菌0166的结构非常相似,仅在侧链有一个O乙酰基团的差别。通过生物信息学分析我们发现沙门氏菌066的O-抗原基因簇与大肠杆菌0166非常相似,它们之间有相似的基因排列方式,唯一不同之处在于沙门氏菌066的wzy基因被一个非编码区域取代。大肠杆菌0166 wzy的基因功能由构建缺失互补菌株实验验证。我们推测参与沙门氏菌066 O-抗原合成的wzy基因位于O-抗原基因簇之外,这种现象以前在沙门氏菌A,B和D1血清群中有过报道。沙门氏菌066和大肠杆菌0166的同源基因一致性从64%到70%不等,表明它们发源于一个共同的祖先。我们推测有可能在物种分化之后,沙门氏菌066存在于O-抗原基因簇的中的wzy基因失活了,取而代之的是获得了两个新的基因,一个wzy基因和一个用于0乙酰化修饰的前噬菌体基因,这两个基因都位于O-抗原基因簇之外,从而造成了沙门氏菌0660-抗原基因簇的特异性。


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1 周邦靖;周六贵;;红升丹、白降丹对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌杀菌效力的测定[J];成都中医药大学学报;1982年03期
2 林盛;;尿路感染的新进展[J];国外医学情报;1982年20期
3 本刊编辑部;;狂犬病疫苗的生物合成[J];国际生物制品学杂志;1983年03期
4 熊启逵;赵慧业;赵凌云;李益民;贺荣华;钟成元;赵淑琴;曾祥国;周幼斌;赵善荣;吕敬彬;查忠斌;王用芬;戢朝明;蒋俊明;;实验性温病卫、气、营、血证候动物模型复制的研究[J];四川医学;1983年02期
5 李元,石莲英,汪大建;丁酰苷菌素产生菌环状芽孢杆菌3342和大肠杆菌C600电击融合转移质粒P~(BC_1)的研究[J];中国抗生素杂志;1984年06期
6 童善庆,陆德源,陈淑云,张炳舟,朱佑明,忻露华;致尿路感染大肠杆菌致病性的初步研究[J];上海第二医科大学学报;1986年04期
7 李淑琴,张兆山,陈添弥,黄翠芬;肠毒素大肠杆菌定居因子抗原Ⅰ的酶联免疫吸附试验检测法[J];解放军医学杂志;1988年04期
8 章杨培;夏寿萱;;DNA损伤修复及其相关基因[J];国外医学(卫生经济分册);1988年02期
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10 陈斌朝;;应用抗大肠杆菌J5株的人体IgG抗体治疗革兰阴性菌脓毒性休克的前瞻性随机双盲试验[J];国际生物制品学杂志;1989年04期
11 Schneider AJ;杨盛林;;多巴酚丁胺及去甲肾上腺素对猪实验性大肠杆菌败血症血液再分布的影响[J];中国危重病急救医学;1989年00期
12 Akira Katarao;张学云;;苄青霉素、氨苄青霉素和多粘菌素B影响大肠杆菌生长的量热学分析[J];国外医药.抗生素分册;1990年03期
13 江怀生;钮兆华;李乃华;孙主桓;;56例产毒大肠杆菌所致腹泻患者的调查[J];中国农村卫生事业管理;1990年11期
14 金家和;一次大肠杆菌引起的暴发性新生儿腹泻[J];陕西医学杂志;1991年09期
15 刘强,何涛;小诺霉素与氯霉素对金葡菌、绿脓杆菌和大肠杆菌的体外联合抑菌试验[J];中国医院药学杂志;1993年09期
16 许欣;刘衡川;吴乐;王酉之;罗小燕;;新洁灵消毒精杀菌机理的研究[J];中国消毒学杂志;1997年01期
17 李兴民,张德良,陈从美;22例大肠杆菌败血症的临床特点及误诊原因分析[J];临沂医专学报;1998年01期
18 马雪梅;陈忠;郑华军;黄秉仁;蔡良琬;;白细胞介素-6基因的克隆、表达及纯化的研究[J];中国医学科学院学报;1998年03期
19 潘晓茹;远志总皂甙抑菌作用的微量量热法研究[J];化学与生物工程;2005年08期
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1 邓玉婷;刘健华;;16SrRNA甲基化酶基因和喹诺酮类外排泵基因qepA在动物源大肠杆菌中的流行状况研究[A];中国药理学会化疗药理专业委员会第九届学术研讨会论文摘要集[C];2008年
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4 杜向党;肖方;刘河冰;李德喜;张素梅;胡功政;;氨基糖苷类高水平耐药16S rRNA甲基化酶在发病与健康动物大肠杆菌中的监测[A];中国畜牧兽医学会兽医药理毒理学分会第十次研讨会论文摘要集[C];2009年
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7 王鹏雁;陈创夫;张再超;毛志福;任艳;;表达大肠杆菌K88ac-STⅡ的口服沙门氏菌活苗的动物免疫试验[A];中国畜牧兽医学会兽医病理学分会第十六次学术研讨会、中国病理生理学会动物病理生理专业委员会第十五次学术研讨会论文集[C];2009年
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1 李丹;尿道致病性大肠杆菌进化机制的研究及检测方法的确立[D];南开大学;2010年
2 胡波;重要致病菌表面抗原的分子生物学研究[D];南开大学;2010年
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1 王晓强;血小板反应素1活性cDNA片段的克隆与表达[D];四川大学;2005年
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4 孙超;水体中大肠杆菌的检测分析新方法研究[D];东华大学;2010年
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1 记者  陈超;大肠杆菌有望制成生物微型马达[N];科技日报;2006年
2 裴那;Oxoid公司推出快速确认食品中大肠杆菌的方法[N];中国医药报;2009年
3 沧州河间市畜牧水产局 程红利;一例肉鸡类巴氏杆菌和大肠杆菌混感的诊治[N];河北农民报;2011年
4 ;杆菌速灭[N];中国畜牧水产报;2001年
5 陈勇;菠菜生菜相继被“毒”,灌溉水是“凶嫌”[N];新华每日电讯;2006年
6 编译 王金元;新型相机用大肠杆菌做底片[N];北京科技报;2005年
7 记者 冯卫东;除菌香皂其实并不除菌[N];科技日报;2007年
8 冯立中;致泻大肠杆菌是腹泻病祸首[N];健康报;2006年
9 宁夏隆德县畜牧兽医站 罗志轶;中西医治疗獭兔球虫和大肠杆菌混合感染[N];江苏农业科技报;2007年
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