旱獭埃希氏菌的命名、特征、基因组和毒力基因分析

发布时间：2019-06-02 09:03

【摘要】：我们从青藏高原青海省玉树地区喜马拉雅旱獭肠道内容物样本中分离到形似沙门氏菌的浅粉色菌落,经进一步的生物化学和系统发生学分析发现,属于埃希氏菌属,和埃希氏属已知五个种不同,将该菌株命名为旱獭埃希氏菌(Escherichiamarmotae)。共有七份样本中分离到旱獭埃希氏菌菌株,菌株编号为 HT07316,HT080401,HT080709,HT072503,HT073105,HT080118,HT080711。旱獭埃希氏菌为革兰氏阴性菌株,形态呈短杆菌,有菌毛,37度生长无动力,最高能耐受6%氯化钠浓度,对所检测的9类18种抗生素(链霉素,庆大霉素,阿卡米星,环丙沙星,恩诺沙星,亚胺培南,厄他培南,氨苄青霉素,头孢唑啉,头孢噻肟,哌拉西林/他唑巴坦,阿莫西林/克拉维酸,头孢噻肟/克拉维酸,四环素,多粘菌素,氯霉素,氟苯尼考,甲氧苄啶/复方新诺明)均敏感。其生化特点为:赖氨酸脱羧酶试验(LDC)阳性,分解甘油(GLY),发酵D-阿拉伯糖(DARA)、L-阿拉伯糖(LARA)、核糖(RIB)、D-木糖(DXYL)、半乳糖(LXYL)、葡萄糖(GLU)、果糖(FRU)、甘露糖(MNE)、鼠李糖(RHA)、麦芽糖(MAL)、海藻糖(TRE)、L-岩糖(LFUC),分解甘露醇(MAN)、山梨醇(SOR)、N-乙酰-葡糖胺(NAO),可利用葡萄糖酸盐(ONT);不发酵密二糖(MEL)、L-木糖(LXYL)、山梨糖(BBE)、α-甲基-D-甘露糖苷(MDM)、α-甲基-D-葡萄糖苷(MDO)、苦杏仁甙(AMY)、熊果甙(ARB)、七叶灵(ESC)、纤维二糖(CEL)、乳糖(LAC)、蔗糖(BAC)、菊糖(INU)、松叁糖(MLZ)、棉子糖(RAF)、淀粉(AMD)、肝糖(GLYG)、龙胆二糖(GEN)、D-松二糖(TUR)、D-来苏糖(LYX)、D-塔格糖(TAG)、D-岩糖(DFUC),不分解赤癣醇(ERY)、阿东醇(ADO)、b-甲基-D-木糖苷(MDX)、卫矛醇(DUL)、肌醇(INO)、柳醇(SAL)、木糖醇(XLT)、D-阿拉伯糖醇(DARL)、L-阿拉伯糖醇(LARL),不利用2-酮基-葡萄糖酸盐(2KG)、5-酮基-葡萄糖酸盐(5KG)、枸橼酸盐(CIT);邻硝基苯-半乳糖苷酶试验(ONPG)、精氨酸双水解酶试验(ADH)、鸟氨酸脱羧酶试验(ODC)、H2S、尿素酶实验(URE)、苯丙氨酸脱氨酶实验(TDA)、吲哚试验(IND)、VP实验(VP)、明胶液化实验(GEL)反应均为阴性。生化特点与沙门氏菌比较,主要有精氨酸双水解酶试验(ADH)、鸟氨酸脱羧酶试验(ODC)、柠檬酸盐利用实验(CIT)、H2S产生、吲哚试验(INO)、蜜二糖发酵试验(MEL)不一致,旱獭埃希氏菌以上六种反应均为阴性,沙门氏菌该六种反应为阳性。与大肠埃希氏菌比较,邻硝基苯-半乳糖苷酶试验(ONPG)、鸟氨酸脱羧酶试验(ODC)、吲哚试验(IND)、蜜二糖发酵试验(MEL)不一致,旱獭埃希氏菌的这四种反应为阴性,大肠埃希氏菌中这四种反应为阳性。与志贺氏菌比较,邻硝基苯-半乳糖苷酶试验(ONPG)、赖氨酸脱羧酶试验(LDC)、山梨醇发酵试验(SOR)、鼠李糖发酵试验(RHA)不一致,旱獭埃希氏菌除ONPG为阴性外,其他三种反应为阳性,宋内志贺氏菌ONPG为阳性,其他三组志贺氏菌ONPG为阴性,其余三种反应在志贺氏菌均为阴性。通过16S rRNA序列分析,旱獭埃希氏的16S rRNA序列独立成一个分枝,与埃希氏菌属已知菌种标准菌株16SrRNA序列同源比值由高到低依次为:Escherichia fergusonii_ATCC35469(99.3%),Escherichia coli_ATCC1 1775(99.2%),Escherichia albertii_LMG_20976(98.9%),Escherichia hermannii_CIP_103176(98.4%),Escherichia vulneris_ATCC_33821(97.7%)。基因组杂交结果为:与Escherichia coli比值最高(43.1%),与其他菌种由高到低依次为:Escherichia albertii NBRC107761(38.1%);Escherichia fergusonii ATCC 35469(34.3%);Escherichia vulneris NBRC102420(21.4);Escherichia hermanii NBRC105704(20.9%)。与肠杆菌科其他菌种比值均低于70%。PFGE分析结果显示,从哈秀乡旱獭样本分离的HT073016、HT08070和HT080711三株菌表现为同一种PFGE型别;从仲达乡分离的HT072503表现为一种PFGE型别;从德卓滩分离的三株菌HT073105、HT080118与HT080401表现为同一种PFGE型别。对Escherichia marmotae模式菌株HT073016全基因组测序发现,HT073016全基因组大小为4.6Mbp,GC含量为50.65%,共有4438个基因,假基因有961个,16S、23S、5SrRNA 分别为 7、7、7,tRNA 为 85 个。HT073016 携带有两个质粒,pMarmota_148 和 pMarmota_76,大小分别为 148kbp、76kbp,GC 含量为44.49%、46.26%。pMarmota_148携带多种疑似毒力因子,包括和志贺氏菌三型分泌系统(type Ⅲ secretion system,T3SS)和效因子同源的基因簇,特别是和志贺氏菌侵袭性基因IpaBCD同源的基因片段。旱獭埃希氏菌质粒pMarmota_148p携带T3SS与志贺氏菌携带T3SS属于一个家系。Marmota_76携带一些由pINVT3SS负责转运的效应因子,如ospC,ipaH。与大肠埃希氏菌A、B1、B2、D、H的种群代表菌株、志贺氏菌、埃希氏菌CladeⅠ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、弗格森埃希氏菌、艾伯蒂埃希氏菌、沙门氏菌的全基因组系统发生分析发现,Emarmotae可单独形成一个分枝,包括我们分离的旱獭埃希氏菌和分离自环境的EscherichiaClade V菌株。通过与普通大肠埃希氏菌MG1655菌株基因组的比对,我们发现和命名了21个旱獭埃希氏菌的特异基因组岛(GI1～GI21),大小为:4k～30kbp之间,GC含量为30.50%～57.49%。其中GI1～GI6基因组岛主要与细菌结构和相关物质代谢相关,在环境分离旱獭埃希氏菌TW09308和旱獭分离旱獭埃希氏菌HT073016均存在。GI7～GI21为HT073016菌株特异性,其中,GI7为六型分泌系统相关基因组岛。GI8与LPS合成相关,与痢疾志贺菌8型O抗原序列相似性比值为99%,和志贺氏菌A群8型诊断血清凝集实验阳性;GI9、10、11、12、20、21与噬菌体相关;GI14、18与外膜蛋白相关;GI15与侵袭蛋白相关;GI16和鞭毛相关;GI17、19和糖代谢相关。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：中国疾病预防控制中心
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R378

【相似文献】