鳗弧菌基因组测序及比较基因组学分析

发布时间：2020-07-09 17:34

【摘要】：鳗弧菌属弧菌科,是全世界范围内海水养殖业中重要的鱼类致病菌,能感染鱼类患弧菌病。鉴于鳗弧菌对海水养殖业巨大危害,各国着重研究鳗弧菌毒力机制并开发相应疫苗预防弧菌病。本实验室从山东沿海感染弧菌病的鲈鱼上分离出鳗弧菌MVM425强毒株,通过基因缺失和质粒敲除构建了鳗弧菌减毒活疫苗株MVAV6203,经免疫效力评价表明该减毒活疫苗株具有良好的免疫保护率。本课题通过454、Illumina Solexa高通量测序及PCR法拼接,完成了鳗弧菌MVAV6203基因组测序。MVAV6203基因组含有两条染色体,基因组平均GC含量为44.5%,其中大染色体Chr1为3,097,087 bp基因组精细图,小染色体Chr2为2个super-contig组成的基因组草图,大小约950 kb,Chr1含有2838个基因,Chr2约含有1000个基因。基因组序列分析表明Chr1基因组中含有溶血素、鞭毛蛋白、外膜蛋白等毒力相关基因,温度、渗透压应激性和抗药性等环境适应性相关基因大多存在于Chr2。在鳗弧菌MVAV6203基因组Chr2中发现超级整合子结构,大小约为60 kb,含有50～80个基因盒,基因盒大多编码假定蛋白,部分基因盒携带博来霉素抗性基因和超级整合子稳定性相关的RelBE毒素-抗毒素系统编码基因。通过弧菌属比较基因组学发现,鳗弧菌MVAV6203与霍乱弧菌、创伤弧菌等弧菌进化距离很近,V.anguillarum毒力调控、致病机制及耐药性研究可能与其他弧菌相类似。比较基因组学分析还对一系列弧菌属中同源蛋白进行分类,获得1895个弧菌属同源蛋白。
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S941.4
【图文】：

利用铁结合蛋白的非特异性的防御机制。在霍乱弧菌、铜绿假单胞菌和痢疾杆菌属中也逡逑分别发现了邋ｖｉｂｒｉｏｂａｃｔｉｎ、ｐｙｏｃｈｅｌｉｎ和ａｅｒｏｂａｃｔｉｎ等铁载体类似的毒力因子『１６］。ｐＪＭｌ质逡逑粒示意图及铁摄取系统模型如图１．２所示。逡逑Ａ逦Ｂ邋Ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎ－Ｆｅ邋Ａｎｇｕｉｂａｃｔｉｎ逡逑ｒｔ－邋＾邋４逦，＜」丨逡逑Ｉ邋＼逦Ｊ邋Ｊ逦／逦＼逦」Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ逡逑＼邋＼ｉｓｖ－Ａ２逦＾逦／Ｔｅ（ｌｌｌ）－Ａｎｇｕｉｂａｃｔ＞ｃｉ邋＼Ｖ逦ＴＡＦ逦ＪＪ逡逑Ｏｕｔｅｒ邋ｍｅｍｂｒａｎｅ逡逑噶邋Ｆｅｔ邋电邋＾ｊｇａｓｍｉｃ逡逑Ｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃ邋ｍｅｍｂｒａｎｅ逡逑Ｑ逦Ｃｅｌｌ邋ｃｙｔｏｓｏｌ逡逑图１．２邋ｐＪＭｌ示意图及铁摄取系统模型１１６１逡逑Ｆｉｇ．邋１．２逦（Ａ）邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋Ｋ邋ａｎｇｕｉｌｌａｒｕｍ邋ｖｉｒｕｌｅｎｃｅ邋ｐｌａｓｍｉｄ邋ｐＪＭｌ；邋（Ｂ）邋Ｍｏｄｅｌ邋ｏｆ逡逑ｐＪＭｌ－ｍｅｄｉａｔｅｄ邋ｉｒｏｎ邋ｕｐｔａｋｅ邋ｓｙｓｔｅｍ邋ｉｎ邋Ｖ．邋ａｎｇｕｉｌｌａｍｍ．逡逑在对ｐＪＭｌ及其类似大质粒研究发现，该类质粒携带有铁摄取系统相关基因，如铁逡逑载体合成、运输等必需基因。通过ｐＪＭｌ的质粒序列分析，质粒上存在铁载体合成基因逡逑ａｗｇＧ１、ａｗｇｉＶ和洲ｇＭ等及铁运输基因为＾４、加和加１＿Ｄ，并且这逡逑

环状染色体和若干个环状质粒。通过微生物的基因组序列可以了解编码序列编码的开放逡逑阅读框（Ｏｐｅｎ邋ｒｅａｄｉｎｇ邋ｆｒａｍｅ，邋ＯＲＦｓ）、基因岛（Ｇｅｎｏｍｅ邋ｉｓｌａｎｄｓ）、ＧＣ邋ｓｋｅｗｓ、ｒＲＮＡ邋操纵子逡逑等信息（图１．６）。微生物基因组相对其他高等动物基因组而言，具有较高的编码编码密度，逡逑可达到９０％以上，平均每个基因大约为１０００邋ｂｐ。逡逑１．５．２微生物比较基因组学逡逑微生物比较基因组学是比较各微生物的全基因组序列，鉴定编码序列（Ｃｏｄｉｎｇ逡逑ｓｅｑｕｅｎｃｅ，邋ＣＤＳ）、非编码调控序列及物种的一些特定序列。通过基因组之间的序列比对，逡逑可以了解不同微生物在核苷酸组成、同线性关系和基因顺序方面的差异，进而分析基因逡逑的预测、定位，可得到生物系统发生学上的进化关系等方面的信息。微生物中同一种属逡逑的基因组数据一般具有较高的同源性，但是种内基因组信息还是可能存在差异，主要表逡逑现在碱基的插入、删除或突变。高通量测序技术的快速发展产生了浩瀚的基因组数据

本实验采用邋Ｉｌｌｕｍｉｎａ邋旗下邋ｅｐｉｃｅｎｔｒｅ邋公司的邋ｐＷＥＢ－ＴＮＣ邋Ｃｏｓｍｉｄ邋Ｃｌｏｎｉｎｇ邋Ｋｉｔ邋构建逡逑ｃｏｓｍｉｄ文库。ｐＷＥＢ－ＴＮＣ大小为５８１２ｂｐ，含有５ａｗＨＩ、五ｃｏＲＩ、Ａ＾Ｉ等酶切位点和氨逡逑苄青霉素抗性基因。Ｃｏｓｍｉｄ文库构建的技术路线如图２．１。提取待测目的生物的基因组逡逑并纯化获得高质量的基因组，ＤＮＡ随机打断后采用修复酶进行末端修复，通过低熔点逡逑的琼脂糖包埋，进行脉冲场电泳筛选出３０？４５邋ｋｂ的ＤＮＡ片段并回收，加入ｐＷＥＢ－ＴＮＣ逡逑载体，经过噬菌体包装，涂氨苄青霉素抗性平板筛选单克隆保存于９６孔深孔板中。逡逑ｃｋ＞偷９，Ｒｅａ＾ｙ逡逑ＰＷＥＢ－ＨＶＩＣ邋＾逡逑ｆ鲁？舍冷—逡逑Ｐｕｒｉｆｙ邋Ｇｅｎｏｍｔｃ邋ＲａｍｉｏｍＳｙ邋Ｓｈｅａｒ邋＆逦ＤＮＡ邋ｏｆ邋Ｃｏｉｒｅｃｔ邋Ｓｉｚｅ邋Ｐｅｒｆｏｍ？邋Ｉｎ－Ｇｅｌ逦Ｐａｃｋａｇｅ邋＆逦Ｓｃｒｅｅｎ逡逑ＤＮＡ逦Ｅｎｄ－Ｒｅｐａｉｒ邋ＤＭＡ逦Ｃｏ＾ｎｔｒａｔｅ邋Ｓｓｍｐｆｅ逦Ｌｉｇａｔｔｏｎ逦Ｔ敝逡逑图２．１邋ｐＷＥＢ－ＴＮＣ邋Ｃｏｓｍｉｄ文库构建技术路线逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ａ邋ｃｏｓｍｉｄ邋ｌｉｂｒａｒｙ邋ｕｓｉｎｇ邋ｔｈｅ邋ｐＷＥＢ－ＴＮＣ邋Ｃｏｓｍｉｄ邋Ｃｌｏｎｉｎｇ邋Ｋｉｔ．逡逑２．３．５．２逦Ｃｏｓｍｉｄ邋文库筛选逡逑根据前期对目的片段区域序列考察，设计了邋３对特异性引物，ＰＣＲ产物大小不一，逡逑用于筛选ｃｏｓｍｉｄ单克隆，命名为筛选引物Ｓ１Ｆ／Ｒ、Ｓ２Ｆ／Ｒ、Ｓ３Ｆ／Ｒ。将每块９６孔板的每逡逑排各吸取５０邋０菌液至灭菌的ＥＰ管中

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;“一种鳗弧菌二价疫苗及其制备和使用方法”获国家发明专利授权[J];中国水产;2016年11期

2 王雪妹;吴斌;黄小红;樊海平;;鳗弧菌多克隆抗体的制备及其特性分析[J];科学养鱼;2015年01期

3 刘彦;李健;王群;刘淇;;鳗弧菌感染牙鲆药物代谢动力学模型的初步建立[J];海洋水产研究;2007年02期

4 丛山;邹宁;吕建涛;吴电云;;中药制剂对鳗弧菌感染草鱼抗病性的研究[J];科技信息;2010年31期

5 宋增福;吴天星;潘晓东;;丁酸梭菌对肠道上皮细胞黏附及对鳗弧菌抑制的研究[J];中国兽药杂志;2006年08期

6 陈吉祥,于德华,李筠;鱼类病原鳗弧菌致病相关因子及分子生物学[J];海洋科学;2003年08期

7 魏玉西,汪靖超,程殿林,徐永立;鳗弧菌(Vibrio anguillarum)胞外产物中蛋白酶的纯化及其性质[J];应用与环境生物学报;2002年04期

8 汤雪梅,丁彦怀,李玉,王涛;对虾病原体鳗弧菌抗血清制备及其血清反应[J];辽宁大学学报(自然科学版);1997年04期

9 孙承文;李杰;赖迎迢;江小燕;黄志斌;陶家发;;大菱鲆鳗弧菌灭活疫苗原液发酵条件的优化[J];微生物学杂志;2018年06期

10 苏振霞;肖辉;单娟娟;薛强;;十六种中草药提取物对鳗弧菌体外抑菌作用的研究[J];淡水渔业;2008年06期

相关会议论文 前10条

1 沙珍霞;章翔;丁少雄;陈松林;;半滑舌鳎鳗弧菌感染前后的免疫相关组织转录组分析[A];中国海洋湖沼学会鱼类学分会、中国动物学会鱼类学分会2012年学术研讨会论文摘要汇编[C];2012年

2 魏玉西;汪静超;程殿林;陈培勋;徐永立;;鳗弧菌(Vibrio anguillarum)胞外产物中蛋白酶的纯化及其性质研究[A];中国生物化学与分子生物学会第八届会员代表大会暨全国学术会议论文摘要集[C];2001年

3 刘笋;黄捷;王秀华;宋晓玲;;4种水产动物源细菌主要分泌性蛋白的鉴定及其分泌性序列的分析[A];2010年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2011年

4 彭宣宪;高华;郑文竹;王三英;;鉴别鱼病病原菌的通用引物PCR-SSCP技术[A];中国细胞生物学学会第七次会议论文摘要汇编[C];1999年

5 廖梅杰;刘智超;张正;王印庚;荣小军;李彬;王岚;陈贵平;;4种海水养殖重要病原菌的快速检测技术建立及应用[A];中国水产学会鱼病专业委员会2013年学术研讨会论文摘要汇编[C];2013年

6 马桂珍;暴增海;;细菌BMY-1菌株对水产品几种重要病原菌的抑制作用测定[A];2007年中国水产学会学术年会暨水产微生态调控技术论坛论文摘要汇编[C];2007年

7 申雪娇;刘小莉;王宜艳;靖美东;赵彦翠;孙虎山;;鳗弧菌和灿烂弧菌对菲律宾蛤仔代谢途径的比较研究[A];2017年中国动物学会北方七省市区动物学学术研讨会论文集[C];2017年

8 郑嘉来;张德民;;海水养殖主要病害的特征病原菌快速检测技术[A];全国第九届海洋生物技术与创新药物学术会议论文摘要集[C];2014年

9 李若佼;张铷;张璐;邹佳君;邢强;窦怀乾;胡晓丽;张玲玲;王睿甲;包振民;;虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)NF-κB家族的基因鉴定及表达分析[A];遗传多样性：前沿与挑战——中国的遗传学研究（2013-2015）——2015中国遗传学会大会论文摘要汇编[C];2015年

10 包永波;李莉;张国范;;海湾扇贝超氧化物歧化酶基因家族SNP多态性和鳗弧菌易感性初步分析[A];中国动物学会、中国海洋湖沼学会贝类学会分会第十四次学会研讨会论文摘要汇编[C];2009年

相关重要报纸文章 前2条

1 谢碧文 黎春晖;鳗鲡的主要病害及防治[N];中国海洋报;2002年

2 单晓鸾邋姜守轩;香鱼养殖常见疾病与防治[N];中国渔业报;2007年

相关博士学位论文 前10条

1 邹玉霞;大菱鲆致病菌的分离鉴定和鳗弧菌溶血素基因的克隆、突变和表达[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2004年

2 张振冬;鳗弧菌及其致病因子的检测及减毒突变株和灭活疫苗的研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2005年

3 张风丽;鳗弧菌金属蛋白酶在大肠杆菌中表达、加工与转运及重组蛋白酶的纯化与性质研究[D];中国海洋大学;2006年

4 范玉顶;鳗弧菌感染相关的牙鲆差异表达基因的克隆与分析[D];中国海洋大学;2007年

5 张智慧;模型动物斑马鱼对鳗弧菌减毒活疫苗的免疫应答[D];华东理工大学;2013年

6 卫玮;大黄鱼对鳗弧菌减毒活疫苗免疫应答差异表达基因的筛选与鉴定[D];华东理工大学;2010年

7 Vinu S Siva;免疫相关基因多态与扇贝抗病性的关联分析[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2012年

8 李凌;栉孔扇贝抗鳗弧菌感染性状候选基因的多态性研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2009年

9 张莹;凡纳滨对虾和中华绒螯蟹免疫相关因子功能及应用的初步研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2010年

10 张华;鱼类浸泡接种鳗弧菌减毒活疫苗的适应性免疫和黏膜免疫应答[D];华东理工大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 王橙;鳗弧菌基因组测序及比较基因组学分析[D];华东理工大学;2018年

2 丁山;鳗弧菌灭活疫苗研制：Ⅰ鳗弧菌O1血清型灭活疫苗中试生产及免疫效力评价Ⅱ鳗弧菌三价灭活疫苗的免疫效果[D];上海海洋大学;2018年

3 王雪彤;鳗弧菌基因组测序及生长和感染相关基因的分析[D];华东理工大学;2018年

4 钱豪英;一株海洋来源真菌的次生代谢产物及其抗水产类致病菌研究[D];浙江工业大学;2017年

5 初青;鳗弧菌感染相关的浉鱼差异表达基因的miRNA调控研究[D];浙江海洋大学;2017年

6 许燕贞;鳗弧菌外膜蛋白K的原核表达及其单克隆抗体的制备[D];福建农林大学;2013年

7 王雪妹;鳗弧菌多克隆抗体和单克隆抗体的制备及其特性分析[D];福建农林大学;2015年

8 尹清干;鳗弧菌（Vibrio anguillarum）生物膜的形成及三种中草药对其干预的研究[D];上海海洋大学;2017年

9 王三营;鲆鲽类鱼用多价鳗弧菌活疫苗MVAV6203A-1生产工艺的初步研究[D];华东理工大学;2011年

10 刘霜;海水鱼类主要病原弧菌致病性及外膜蛋白研究[D];中国海洋大学;2003年

本文编号：2747773