痢疾杆菌全基因组序列测定与分析
1999年10月起,中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所等6家单位的金奇等15位科研人员,对我国流行的痢疾杆菌优势株福氏2a痢疾杆菌301株进行了致病机理和耐药机制的研究。
科研人员从分子水平构建了包括约4万多个基因组片段克隆的全基因组Shotgun完全随机文库、限制性内切酶半定向随机文库和BAC文库等三套基因组文库;使用Bigdye荧光测序试验盒、美国AB1377和AB13700全自动序列分析仪,通过一端测序的步骤,测定了30 Mb(兆碱基对)以上的序列,完成了包括毒力大质粒在内的全基因组序列测定和分析,并利用生物信息学方法,对其结构进行了较为全面和深入的分析研究;用自编的Genome Comp程序,比较了痢疾杆菌301株与已公布的大肠杆菌K12和O157间的全基因组学,选择自行完善的Perk-Script程序,绘制了基因组图谱。
研究发现,福氏2a志贺菌301株全基因组环形染色体全长4607203碱基对,大质粒全长221618碱基对。序列资料已输送Genbank,编号分别为AE005674和AF386526。通过功能注释与比较基因组学研究,共获得500多个新基因,其中近200个迄今未见报导。对新基因进行结构模拟和功能预测后,所获数十个编码外膜蛋白的基因,可以作为有效免疫组分和新的药物靶位的侯选蛋白,为研制新型疫苗、进行有效防治奠定了基础。在基因组进行功能注释的过程中,科研人员发现 Sf2a 301是目前已知含IS序列最多的微生物,在染色体上发现许多“基因组岛”。鉴别了9个可能的“毒力岛”,其中7个为国际上首次报导。首次展示了福氏志贺菌、大肠杆菌K-12及O157H7的全基因组比较图,结果显示,Sf2a 301似乎较O157H7更为接近大肠杆菌K-12。与大肠杆菌K-12 MG1655 及EDL933菌株的比较基因组学分析发现,Sf2a 301的染色体上存有多个大片段的倒置和移位,可能影响细菌的侵袭与致病性。
此研究结果共发表论文4篇,撰写的《微生物基因组学》即将出版。有关基因组学的专利正在进行申报。, 百拇医药