鸭疫里默氏杆菌利福平耐药株RA-WH9基因组及其质粒分析
发布时间：2021-03-09 23:56
鸭疫里默氏杆菌（Riemerella anatipestife,RA）是一种可引起鸭、鹅、鸡、火鸡等禽类急性或慢性败血症的黄杆菌科革兰氏阴性菌。该菌对水禽的感染在世界范围内均有报道,并由于其可造成家禽较高死亡率、低饲料转化率从而给家鸭养殖业造成严重的经济损失,由于RA血清型众多,彼此之间无交叉保护,因此,现阶段抗生素仍是防控RA的主要手段。利福平是对细菌性病原体最有效的广谱抗生素之一,目前主要用于治疗结核、麻风、结核性脑膜炎等疾病,此外也被用于许多兽医临床药物组方中。本研究从患病家鸭组织器官中分离纯化出一株鸭疫里默氏杆菌（命名为RA-WH9）,K-B药敏纸片法结果表明,该分离株对头孢唑肟、氯霉素、氟苯尼考、多西环素、红霉素和林可霉素敏感,对恩诺沙星、大观霉素和四环素中度敏感,对链霉素、多粘菌素B、氨苄西林、新霉素、青霉素、诺氟沙星以及利福平耐药,微量肉汤稀释法结果显示,该分离株对利福平最小抑菌浓度（Minimal inhibitory concentration,MIC）为50μg/mL。利用细菌基因组三代测序技术和生物信息学平台,我们构建并分析了RA-WH9基因组完成图,分析结果表明...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
利福平化学结构式(Sadeghietal.,2006)
?鸥春衔锏男纬苫?久挥杏跋欤??缘谝桓觯ㄓ珊塑杖?姿崞舳??际保?⒌诙?个（由核苷二磷酸或单磷酸启动转录时）磷酸二酯键的合成可以正常进行(HINKLEetal.,1972)，随后利福平通过范德华力以及氢键作用，在转录起始阶段完全阻断第二个（由核苷三磷酸启动转录时）或第三个（由核苷二磷酸或单磷酸启动转录时）磷酸二酯键的合成，该二核苷酸或三核苷酸转录产物释放，致使病原菌无法转录出完整RNA而死亡。由于利福平不会干扰底物结合、催化活性及RNAP内在易位机制，故其不能阻断长链转录产物的合成，即不能阻止转录延伸的过程（图1-2）。图1-2利福平抑制RNAP的机制(CAMPBELLetal.,2001)（a）利福平与水生栖热菌的RNAP近端氨基酸结合示意图；（b）三元延伸复合物的模型，该模型显示RNAP活性位点Mg2+（粉红色球体）和9bpRNA/DNA（从+1bp至-8bp）的作用过程。进入的核苷酸底物在+1位的颜色为绿色，在利福平存在下可以容纳的-1位和-2位的颜色为黄色，上游（-3位至-8位）的RNA在利福平存在时不能被转录，呈粉红色。DNA的模板链是灰色的。同时显示了利福平的CPK(氮原子：蓝色；碳原子：橙色；氧原子：红色)。利福平有部分透明，表明RNA核苷酸在-3位到-5位之间存在空间位阻Fig.1-2MechanismofRNAPinhibitionbyrifampicin(CAMPBELLetal.,2001)(a)SchematicdiagramofrifampicinbindingtoRNAPproximalaminoacidsofThermusaquaticus;(b)ThemodeloftheternaryextensioncomplexshowstheRNAPactivesiteMg2+(pinksphere)hybridizedwith9bpRNA/DNA(from+1bpto-8bp).Theincomingnucleotidesubstrateisgreenatthe+1site.InthepresenceofRifampicin,the-1siteand-2sitethatcanbeaccommodatedareyellow.TheRNAfurtherupstream(-3bpto-8bp),whichcannotbetranscribedinthepresenceof
中国农业科学院硕士论文第二章RA-WH9的分离鉴定及染色体分析13图2-1SOAPdenovo组装流程图(黄勇,2013)Fig.2-1SOAPdenovoassemblyflowchart(黄勇,2013)2.3.10基因预测与注释利用Glimmer、GeneMarkS、Prodigal软件对开放阅读框（Openreadingframe，ORF）进行预测，使用GeneMarkS预测质粒基因组。利用tRNAscan-SEv2.0软件对基因组中包含的tRNA进行预测，利用Barrnap软件对基因组中包含的rRNA的种类、位置、序列信息进行预测，利用Tandemrepeatsfinder软件对串联重复序列位置、重复次数、核酸组成等信息进行预测，通过检索NCBI非冗余蛋白数据库（Non-redundantproteindatabase，NR）、欧洲生物信息学研究所（Europeanbioinformaticsinstitute，EBI）非冗余基因数据库Swiss-Prot和Pfam数据库，对ORF进行功能注释。利用COG数据库对蛋白质的同源基团进行功能分类，利用GO数据库（Geneontology）进行基因聚类分析，利用KEGG数据库（Kyotoencyclopediaofgenesandgenomes）构建代谢途径，利用CAZy数据库预测碳水化合物活性酶（Carbohydrate-activeenzymes，CAZyme），利用VFDB数据库（Virulencefactordatabase）预测毒力基因，利用CARD数据库（Comprehensiveantibioticresistancedatabase）预测耐药基因，利用IslandViewer预测基因岛（Geneilands，GIs）。使用CGView软件绘制基因组图谱，并用Mega7.0软件构建进化树。
本文编号：3073698
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
利福平化学结构式(Sadeghietal.,2006)
?鸥春衔锏男纬苫?久挥杏跋欤??缘谝桓觯ㄓ珊塑杖?姿崞舳??际保?⒌诙?个（由核苷二磷酸或单磷酸启动转录时）磷酸二酯键的合成可以正常进行(HINKLEetal.,1972)，随后利福平通过范德华力以及氢键作用，在转录起始阶段完全阻断第二个（由核苷三磷酸启动转录时）或第三个（由核苷二磷酸或单磷酸启动转录时）磷酸二酯键的合成，该二核苷酸或三核苷酸转录产物释放，致使病原菌无法转录出完整RNA而死亡。由于利福平不会干扰底物结合、催化活性及RNAP内在易位机制，故其不能阻断长链转录产物的合成，即不能阻止转录延伸的过程（图1-2）。图1-2利福平抑制RNAP的机制(CAMPBELLetal.,2001)（a）利福平与水生栖热菌的RNAP近端氨基酸结合示意图；（b）三元延伸复合物的模型，该模型显示RNAP活性位点Mg2+（粉红色球体）和9bpRNA/DNA（从+1bp至-8bp）的作用过程。进入的核苷酸底物在+1位的颜色为绿色，在利福平存在下可以容纳的-1位和-2位的颜色为黄色，上游（-3位至-8位）的RNA在利福平存在时不能被转录，呈粉红色。DNA的模板链是灰色的。同时显示了利福平的CPK(氮原子：蓝色；碳原子：橙色；氧原子：红色)。利福平有部分透明，表明RNA核苷酸在-3位到-5位之间存在空间位阻Fig.1-2MechanismofRNAPinhibitionbyrifampicin(CAMPBELLetal.,2001)(a)SchematicdiagramofrifampicinbindingtoRNAPproximalaminoacidsofThermusaquaticus;(b)ThemodeloftheternaryextensioncomplexshowstheRNAPactivesiteMg2+(pinksphere)hybridizedwith9bpRNA/DNA(from+1bpto-8bp).Theincomingnucleotidesubstrateisgreenatthe+1site.InthepresenceofRifampicin,the-1siteand-2sitethatcanbeaccommodatedareyellow.TheRNAfurtherupstream(-3bpto-8bp),whichcannotbetranscribedinthepresenceof
中国农业科学院硕士论文第二章RA-WH9的分离鉴定及染色体分析13图2-1SOAPdenovo组装流程图(黄勇,2013)Fig.2-1SOAPdenovoassemblyflowchart(黄勇,2013)2.3.10基因预测与注释利用Glimmer、GeneMarkS、Prodigal软件对开放阅读框（Openreadingframe，ORF）进行预测，使用GeneMarkS预测质粒基因组。利用tRNAscan-SEv2.0软件对基因组中包含的tRNA进行预测，利用Barrnap软件对基因组中包含的rRNA的种类、位置、序列信息进行预测，利用Tandemrepeatsfinder软件对串联重复序列位置、重复次数、核酸组成等信息进行预测，通过检索NCBI非冗余蛋白数据库（Non-redundantproteindatabase，NR）、欧洲生物信息学研究所（Europeanbioinformaticsinstitute，EBI）非冗余基因数据库Swiss-Prot和Pfam数据库，对ORF进行功能注释。利用COG数据库对蛋白质的同源基团进行功能分类，利用GO数据库（Geneontology）进行基因聚类分析，利用KEGG数据库（Kyotoencyclopediaofgenesandgenomes）构建代谢途径，利用CAZy数据库预测碳水化合物活性酶（Carbohydrate-activeenzymes，CAZyme），利用VFDB数据库（Virulencefactordatabase）预测毒力基因，利用CARD数据库（Comprehensiveantibioticresistancedatabase）预测耐药基因，利用IslandViewer预测基因岛（Geneilands，GIs）。使用CGView软件绘制基因组图谱，并用Mega7.0软件构建进化树。
本文编号：3073698
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