多位点分型技术应用于浙江省脑膜炎奈瑟菌基因分型研究

发布时间：2020-03-04 00:13

【摘要】：目的对浙江省2004~2013年分离的54株脑膜炎奈瑟菌(Neisseria meningitidis,Nm)进行基因分型研究,了解菌株间的遗传进化关系。方法参照细菌分子分型和基因组差异公共数据库(Pubmlst)提供的引物与方法,获得多位点序列分型(Multilocus Sequence Typing,MLST)序列型(Sequence Type,ST)。采用进化分析软件(Splitstree)4、聚类分析软件(e BURST)V3等处理所得序列数据,并构建遗传进化图谱。结果 54株Nm得到21个STs,其中11个STs为新发现,主要序列型ST-7和ST-4821分别占29.63%和27.78%。不同血清群其STs/ST-克隆群(Complex)有明显不同,A群菌株78.95%(15/19)为ST-7/ST-5Complex(15/19);B群菌株STs分散,57.14%(8/14)呈单体存在;C群菌株82.35%(14/17)为ST-4821/ST-4821Complex。不同来源分离株其ST-Complex不同,来自病人及密切接触者分离株ST-5Complex分别占48.15%(13/27)及33.33%(4/12)、ST-4821Complex分别占40.74%(11/27)及25.00%(3/12),而来自健康带菌者分离株ST-4821Complex克隆群占40.00%(6/15)。7个管家基因的核苷酸多态性(Pi)范围为0.01298(adk)~0.11100(aro E)。Splitstree 4构建径向系统进化树显示,浙江省Nm菌株分属5个分枝,主要序列型ST-7及ST-4821分别分布于3分枝及2分枝中,4分枝中均为浙江省STs。e BURST V3聚类分析发现,浙江省STs/ST-5Complex基因型相对稳定,但浙江省STs/ST-4821Complex基因型已具遗传多样性变化。结论浙江省Nm以A群78.95%(15/19)ST-7/ST-5Complex和C群82.35%(14/17)ST-4821/ST-4821Complex两大克隆群占绝对优势,B群57.14%(8/14)呈单体分散。浙江省A、B、C群均存在ST-4821Complex相同基因型菌株,可能不同血清群之间已产生荚膜转换,其种群间已显示基因重组进化特征,这是中国首次从A群Nm中检出ST-4821/ST-4821Complex及ST-5798/ST-4821Complex菌株。
【图文】：

图1浙江省21个STs与全球7大克隆群所属部分STsSplitstree遗传进化图谱Figure1TheGeneticEvolutionProfileConstructedbytheSplitsTreeforthe21STsinZhejiangProvincewiththe7ClonalComplexsintheWorld使用eBUＲSTV3软件，将ST-5Complex所属克隆群中的STs(ST-7及ST-5084)与全球ST-5Complex其他所属部分STs进行聚类分析，发现ST-5084为ST-7单位点变异株，ST-7序列周围已分布有多个单位点变异株、双位点变异株，ST-7序列群已形成具一定规模的基因座群(图2)。据Pubmlst数据库统计(截至2014-06-10)，ST-4821Complex中目前共有85个STs型别，而这些STs均是在ST-4821的基础上，经过1～3个基因座的突变和(或)重组衍生而来。使用eBUＲSTV3软件将ST-4821Complex所属中的STs(ST-4821、ST-5798、ST-9480及ST-9802)与全球ST-4821Complex其他STs进行聚类分析，发现ST-5798与ST-4821仅有一个基因座改变，ST-4821已重组衍生出多个基因座群，而由ST-5798衍生的单位点变异株ST-3200亦已形成一定规模的基因座群，但浙江省ST-9480及新发现ST-9802则未在ST-4821Complex聚类群中出现(图3)。讨论采用MLST方法，对浙江省2004～2013年收集的A、B、C、X、Y和W群Nm进行基因分型，结果发现，54株Nm37.04%(20/54)和33.33%(18/54)分属ST-4821Complex及ST-5Complex两大克隆群，7.41%(4/54)是ST-198Complex克隆群，该结果与邵祝军报道［4］的全国Nm以A群ST-7/ST-5Com-plex和C群ST-4821/ST-4821Complex两大克隆群并行流行趋势相符。不同年份因收集菌株数量差异较大，故不宜进行逐年比较，但从总体趋势来看，2009年以前每年流行株主要以ST-5Complex及ST-4821Complex两大克隆群为主，但此后几年因发病株数量有限，收集株以ST-4821Complex、ST-11Complex以?

图2eBUＲSTv3软件聚类分析浙江省STs/ST-5Complex与全球部分STs/ST-5ComplexFigure2TheClusteringAnalysisoftheSTs/ST-5ComplexfromZhejiangStrainsandPartoftheGlobalStrains图3eBUＲSTv3软件聚类分析浙江省STs/ST-4821Complex与全球STs/ST-4821ComplexFigure3TheClusteringAnalysisontheSTs/ST-4821ComplexfromZhejiangStrainsandPartoftheGlobalStrains势克隆群为ST-5Complex，其优势STs为ST-7(78.95%，15/19)。eBUＲSTV3聚类发现ST-7序列周围已分布有多个单位点变异株、双位点变异株，，已成一定规模的基因座群，但本研究中仅发现1株ST-7单位点变异株ST-5084，可见浙江省A群ST-7序列型相对稳定。B群无优势克隆群，其STs分散，且57.14%(8/14)呈单体存在，其中6株为新发现STs，未发现检测有欧美4个高致病性流行ST-8、ST-11、ST-32及ST-44克隆群。C群优势克隆群为ST-4821Complex，其优势STs为ST-4821(82.35%，14/17)。据邵祝军报道［4］，ST-4821Complex是国际上发现的第7个能引起爆发或流行的具有高致病性的C群Nm克隆群，是新发现和命名的序列群，浙江省于2004年初出现散发病例。经搜索Pubmlst数据库，ST-4821Complex中目前共有85个STs，eBUＲSTV3聚类发现ST-5798与ST-4821仅有一个·312·CHINESEJOUＲNALOFVACCINESANDIMMUNIZATIONVol．21No．32015

【参考文献】

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本文编号：2584601