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产气肠杆菌噬菌体生物学特性与基因组分析

马艳艳  
【摘要】:产气肠杆菌是一种重要的条件致病菌,可引起肺炎、菌血症、泌尿系统感染等,本研究以一株多重耐药产气肠杆菌为宿主,从污水中分离出一株噬菌体,并对该噬菌体的生物学特性和基因组进行分析,以期找到一种抗生素替代方案,为之后的噬菌体治疗做铺垫。主要内容与结果如下:1.产气肠杆菌噬菌体的分离从医院获得一株多重耐药产气肠杆菌3-SP,通过菌种鉴定,耐药性分析等,确定菌种信息,并将其保存于菌库。然后以该菌为宿主,以环境污水为样品,分离出一株烈性噬菌体,命名为phiEap-2,并制备好噬菌体原种悬浮液,保存于本实验室。2.产气肠杆菌噬菌体生物学特性研究在透射电镜下观察发现,phiEap-2为蝌蚪状,蛋白质衣壳的头部直径约55 nm,非收缩尾部长度约为117 nm,直径10 nm,可判断该噬菌体属于长尾噬菌体科。一步生长曲线的绘制表明,噬菌体phiEap-2的潜伏期为20min,爆发期约40min。稳定性研究表明,噬菌体phiEap-2对温度较为敏感,在高温(70-80℃)处理下会失去活性,而在人体体温(37℃)、室温(24℃)和低温(4℃)下,会保持较高的活性;噬菌体phiEap-2在pH3或pH=14时存活率急剧下降,总体来看,在碱性条件下该噬菌体的存活率比在酸性条件下的存活率高,这表明该噬菌体更加耐碱而不耐酸。宿主范围试验表明,该株噬菌体具有很强的专一性。3.产气肠杆菌噬菌体基因组分析经过提取与纯化,得到纯度较高的的噬菌体phiEap-2基因组,对其进行测序,并将其基因组全序列及注释信息上传至Genbank,序列号为KT287080。phiEap-2基因组长度为40491bp,GC含量为51.95%,属于线状双链DNA。对噬菌体的基因组进行预测之后,得到62个开放阅读框,其中23个开放阅读框的功能可以被注释,39个开放阅读框被注释为假定蛋白。分析表明,phiEap-2结构基因模块与噬菌体FSL SP-031和粘质沙雷氏菌噬菌体ETA有一定程度的序列保守性,虽然噬菌体之间存在着显著差异,但是结构基因模块是在这三株噬菌体(phiEap-2,FSL SP-031和ETA)基因组相同位置发现的,这表明phi Eap-2与沙门氏菌噬菌体FSL SP-031和粘质沙雷氏菌噬菌体ETA在进化上是相关的。


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