【摘 要】
:
沙门菌病是一种严重危害人类健康和养殖业发展的人畜共患病,其防治一般使用抗生素,由于抗生素的长期不合理使用,引起了细菌多重耐药性、药物残留、食品安全、环境菌群不平衡等问题。噬菌体是一类能够感染细菌、真菌、螺旋体等微生物的病毒,其主要宿主为细菌,因此自发现便用于预防及治疗细菌感染。与传统抗生素相比,噬菌体具有分布广、易筛选、高度的宿主专一性、增殖能力强、安全性高、研发成本低等优势。随着多重耐药菌的广泛
【基金项目】
:
国家重点研发计划项目(编号:2016YFD0500800、2018YFD0500500); 中国农业科学院科技创新工程(编号:SHVRI-ASTIP-2014-8);
论文部分内容阅读
沙门菌病是一种严重危害人类健康和养殖业发展的人畜共患病,其防治一般使用抗生素,由于抗生素的长期不合理使用,引起了细菌多重耐药性、药物残留、食品安全、环境菌群不平衡等问题。噬菌体是一类能够感染细菌、真菌、螺旋体等微生物的病毒,其主要宿主为细菌,因此自发现便用于预防及治疗细菌感染。与传统抗生素相比,噬菌体具有分布广、易筛选、高度的宿主专一性、增殖能力强、安全性高、研发成本低等优势。随着多重耐药菌的广泛流行,噬菌体治疗细菌感染重新引起了人们的重视。本研究旨在筛选对不同血清型多重耐药沙门菌具有高效裂解性的广宿主谱噬菌体,并对其进行了生物学特性分析及全基因组测序分析,进一步克隆表达噬菌体溶菌酶分析抑菌活性,以及探究了噬菌体实验室的初步应用,为开发一种新型的抗菌剂奠定基础。1.广宿主谱沙门菌噬菌体的分离鉴定及生物学特性分析本研究通过对上海养殖场的粪水进行处理,从中分离出68株鸡白痢沙门菌噬菌体,并纯化出2株具有裂解多重耐药鸡白痢沙门菌、鸡伤寒沙门菌、鼠伤寒沙门菌、肠炎沙门菌的广宿主谱噬菌体,并对其中一株噬菌体命名为Salmonella phage SHWT1,简称SHWT1。通过进行对噬菌体SHWT1裂解谱分析、电镜分析、吸附能力测定,确定了噬菌体在短时间内吸附细菌的能力。然后进行了噬菌体最佳MOI、一步生长曲线的测定。通过测定pH稳定性、热稳定性、室温稳定性,了解噬菌体最佳储存条件。最后,通过进行噬菌体体外抑菌实验、对沙门菌生物被膜的抑制能力测定、噬菌体在实验室初步应用的探究,分析了噬菌体的安全性及体外体内的抑菌作用。结果显示,噬菌体SHWT1属于有尾噬菌体目(Caudovirales)长尾噬菌体科(Siphoviridae),对裂解沙门菌具有特异广谱性。噬菌体SHWT1的潜伏期为5 min,爆发量约为150 PFU/cell。噬菌体SHWT1在pH 3-12和温度4-65℃范围内保持稳定,其在鸡白痢沙门菌、鸡伤寒沙门菌、鼠伤寒沙门菌和肠炎沙门菌的最佳感染复数(MOI)分别为0.001、0.01、0.1和100,并对上述4种沙门菌的生长和沙门菌生物膜形成均有抑制作用。噬菌体SHWT1具有良好的安全性、良好的体内活性和抗菌治疗潜力,为噬菌体成为一种新型的抗菌剂提供参考。2.沙门菌噬菌体SHWT1的全基因组学测序及分析本研究对噬菌体SHWT1的全基因组进行测序及分析。首先用噬菌体基因组DNA快速提取试剂盒提取噬菌体DNA,并在Illumina NovaSeq PE150平台上进行全基因组测序。然后用NCBI BLAST(http://blast.ncbi.nlm.nih.gov)软件对SHWT1全基因组序列进行比对分析,使用DNA Star对噬菌体DNA序列进行碱基组成比例、GC 含量等分析,使用 tRNAscan-SE(http://lowel ab.ucsc.edu//tRNAs can--SE/)软件识别基因组中tRNA,使用GeneMarkS(Version 4.17)软件对测序的基因组进行 ORF 预测。由 NCBI(National Center for Biotechnology Information)提供ORF Finder对ORF预测功能进行验证。最后利用抗生素抗性基因数据库(https://card.mcmaster.ca/)和 毒 力 因 子 数 据 库(http://www.mgc.ac.cn/VFs/main.htm)检测噬菌体SHWT1基因组中是否存在抗生素抗性基因、噬菌体编码毒力基因。结果表明,噬菌体SHWT1核酸类型为双链DNA,基因组全长40629 bp,GC含量为49.83%,平均基因长度为678 bp,包含56个ORF,其中21个ORF具有注释功能,剩余为假定蛋白。这些功能的基因分别属于DNA复制/修饰模块、结构组分、组装模块、宿主裂解模块。噬菌体SHWT1中没有tRNA基因,未检测到毒素基因、毒力基因和抗生素抗性基因。重要的是,没有鉴定出假定整合酶基因,表明噬菌体SHWT1不能整合到宿主细菌基因组中,为此噬菌体SHWT1具有临床应用潜能。3.沙门菌噬菌体溶菌酶LysSHWT1的制备及抑菌活性分析为了分析溶菌酶LysSHWT1的抑菌效果,对其进行原核表达,然后使用His-tag蛋白纯化磁珠纯化蛋白,最后进行平板裂解试验、裂解谱分析及与膜通透剂EDTA联用抑菌试验。结果显示,溶菌酶重组蛋白LysSHWT1对鸡白痢沙门菌、肠炎沙门菌、鼠伤寒沙门菌、鸡伤寒沙门菌具有较好的裂解活性,裂菌圈直径分别为16 mm、13 mm、14 mm、13 mm,对照组无裂解圈。LysSHWT1对101株临床沙门菌株中的60种存在裂解作用,未发现能裂解除沙门菌外的其他菌株。进一步发现溶菌酶在EDTA的协同作用下展现更好的抑菌活性,可使鸡白痢沙门菌SP01、鸡伤寒沙门菌SG02、鼠伤寒沙门菌SAT52、肠炎沙门菌SE12滴度显著下降。研究表明,溶菌酶LysSHWT1可有效裂解沙门菌,在防控沙门菌感染方面具有潜在的应用价值。
其他文献
四氧化三铁(Fe3O4)纳米粒子由于具有成本低、耐腐蚀、电导率高等性能被广泛应用于防腐涂料及能源材料等领域,然而,单一的纳米Fe3O4存在聚集、服役过程中结构稳定性差等问题,需要通过复合改性Fe3O4以克服其在实际应用中的阻碍。本文采用还原氧化石墨烯(rGO)、聚苯胺(PANI)通过纳米复合途径制备Fe3O4纳米复合材料,研究其结构与性能的关系,并探索其在金属防腐以及在改性电极材料制备中的应用。本
随着教育事业中教育科学化的重要性不断加强,我国越来越注重培养学生的批判精神、实践能力、创新能力,“培养学生的科学探究能力”这一目标是开展教育改革的方向之一。根据新课标的要求中学物理教育要突出教学的科学性、前瞻性和未来性,物理实验教学无疑成为培养学生科学探究精神的重要手段,物理实验操作考试是检验学生实验能力的重要途径。它的实施情况与考试的评价标准深切影响着日常实验教学的进行,课程改革必须与考试改革同
非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是一种由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)引起的急性和高度接触性传染病。2018年8月在中国辽宁省沈阳市首次发现非洲猪瘟,对我国养猪业造成了巨大冲击。该病毒是非洲猪瘟病毒科非洲猪瘟病毒属的唯一成员,也是目前已知的唯一一种虫媒DNA病毒,其基因组约为170-193 kb,含有150-167个开放阅读框
甲状腺癌是最常见的内分泌恶性肿瘤,其发病率在全球范围内呈逐年上升趋势。手术、甲状腺激素和放射性碘疗法均可以治愈大多数分化型甲状腺癌,但对未分化型甲状腺癌无效。Sonic Hedgehog(Shh)信号通路及其下游的Gli1转录因子在肿瘤发生过程中起着重要作用,该通路也是肿瘤治疗的重要分子靶点。本实验室前期工作发现,Shh信号通路在甲状腺癌中被高度激活;该通路促进甲状腺癌细胞的生长增殖和侵袭转移;促
禽流感(Avian influenza,AI)是由禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)引起的,严重危害我国养鸡业发展和人类健康的一种重要疫病,其中H9N2亚型AI在我国呈地方流行性,具有重要的经济和公共卫生学意义。灭活疫苗的免疫是我国目前防控的主要措施之一,但存在抗原谱窄,诱导免疫类型单一等问题,难以应对抗原的快速变异,所以免疫的养殖场仍时有暴发疫情的现象。相比之下,冷
沙门氏菌(Salmonella)是全世界面临挑战的传染性人畜共患病原菌,主要通过消化道感染,主要存在于宿主肠道,可引起腹泻、呕吐等疾病,至今已发现沙门氏菌包含2600多种血清型,不仅给养殖业带来较大损失,还对人类健康和全球公共卫生构成一定威胁。准确而快速的沙门氏菌诊断方法,是防止该病的关键。沙门氏菌Peg菌毛通过介导细菌与宿主黏附定植的互作,作为影响沙门氏菌致病性的重要黏附定植因子存在于D群沙门氏
乙烷基亚硝基脲(N-ethyl-N-nitrosourea,ENU)是一种高效基因诱变剂,通过ENU诱导小鼠突变技术,可获得大量与人类及部分其他动物疾病相似的小鼠模型,用于致病基因的鉴定并且有助于认识相关疾病的发生、发展规律、研究预防措施及制定治疗方案(包括药物筛选)。本实验利用ENU诱导小鼠突变,获得一例显性遗传的角膜病小鼠模型,并对该小鼠进行致病基因的定位以及角膜组织病理学分析,具体工作如下:
H9N2亚型禽流感病毒自1992年在我国首次分离以来,逐渐在我国广泛传播并呈地方流行性。疫苗免疫是预防H9N2亚型禽流感最主要的措施,表面糖蛋白血凝素(HA)是流感病毒主要的保护性抗原和疫苗的主要组成,在流感病毒感染过程中介导病毒入侵宿主细胞和病毒囊膜与细胞膜融合。近年来,H9N2亚型禽流感病毒在我国分离率上升,而且在炎热的夏季也能分离到,不同于以往的明显冬春季节分离率高的分布特点,可能跟病毒对热
鸡球虫病是由艾美耳球虫感染引起的寄生性原虫病,在全球范围内流行,给家禽养殖业造成重大的经济损失。基于药物防治诱发的耐药虫株和药物残留等问题,现阶段球虫病的防治开始逐渐由依靠化学药物转向免疫预防。球虫生活史复杂,不同发育阶段存在不同抗原,其中有性生殖阶段的配子体抗原,已被报道具有良好的免疫原性。本文克隆了柔嫩艾美耳球虫配子体抗原基因Etgam56,进行了基因序列分析,并对该基因所编码蛋白的特异性、抗
鸡白痢是由鸡白痢沙门菌引起的传染性疾病,主要分布于发展中国家,是危害我国养鸡业最严重的疾病之一。目前,兽医临床上主要是采用抗菌药物对该病进行防治,但由于抗菌药物的不合理使用甚至滥用,致使细菌对抗菌药物的耐药性不断增加,给该病的防治带来了困难。本研究对近三年从江苏某种鸡场分离获得的鸡白痢沙门菌进行了药敏性与耐药基因检测,分析二者之间的相关性,并分析了该种鸡场2013~2020年鸡白痢沙门菌对抗菌药物