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4株霍亂弧菌非產毒株溶源性噬菌體pre-CTXΦ的基因組結構分析
關鍵詞：霍亂弧菌 噬菌體 溶源化 基因組
摘要：霍亂弧菌溶源性噬菌體CTXΦ攜帶霍亂毒素基因ctxAB,通過其結構基因gⅢ編碼產生的PⅢ蛋白識別霍亂弧菌毒素共調菌毛(toxin co-regulated pilus,TCP)的主要結構亞單位TcpA,從而感染具有TCP的霍亂弧菌,使之成為產毒菌株。CTXΦ還有不攜帶ctxAB的前體pre-CTXΦ,根據CTXΦ基因組中調控基因rstR序列型不同,可分成不同的型別。在不同霍亂弧菌菌株的基因組中,已發現CTXΦ/pre-CTXΦ基因組及其亞型的多種組合排列方式。研究該噬菌體家族的基因組多樣性,能夠分析其進化及在霍亂弧菌產毒株形成中的作用。本研究發現了4株O1和O139群霍亂弧菌非產毒株具有pre-CTXΦ基因組及多樣的rstR序列型,進一步對pre-CTXΦ在4株菌株中的基因組特征進行了分析。利用第3代基因測序法(短讀長測序技術和單分子長讀長測序技術),獲得了4株菌株的基因組序列。利用長讀長測序和拼接分析,精確地獲得了具有長片段重復序列結構的pre-CTXΦ基因組排列,明確了4株測序菌株中多樣的pre-CTXΦ基因組排列。在非產毒株基因組菌株VC3193中發現了攜帶古典型pre-CTXΦ;還在菌株VC702的pre-CTXΦ基因組中首次發現了肺炎克雷白菌的轉座子結構(Gen Bank序列號:SRIL00000000)。在這4株測序菌株中,受體TcpA以及pre-CTXΦ的PⅢ蛋白也具有明顯差異的序列,有TcpA和PⅢ新序列型,這提示了CTXΦ家族感染宿主菌的受體-配體相互識別的復雜對應關系。本研究豐富了對CTXΦ/pre-CTXΦ家族基因組及其整合排列的多樣化認識,也為分析該溶源性噬菌體在不同遺傳特征霍亂弧菌菌株間的水平轉移和促使新產毒克隆形成方面提供了更多的證據。
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