目的 分析A族链球菌(GAS)不同标准菌株的基因组特征,为进一步探讨GAS致病性、耐药机制和分子进化规律提供参考依据.方法 采用高通量测序技术对中国医学细菌保藏管理中心保藏的10株GAS标准菌株进行全基因组测序,分析菌株的M蛋白(emm)基因及多位点序列分型(MLST);采用velvet 1.2.03和glimmer 3.02等生物信息学软件对测序数据进行基因组装、基因预测及功能注释,并以此分析基因组中所含耐药基因、毒力基因及插入序列(IS)种类;应用Blast比对分析不同菌株基因组中的特定致热外毒素B基因和系列超抗原基因序列,通过比较基因组学分析拟合泛基因组和核心基因组积累曲线,筛选核心基因SNP,构建系统发育分子进化树.结果 10株GAS标准菌株的染色体全基因组序列大小约为1.8 Mbp,在不同菌株基因组鉴定出1 682～1 849个基因;通过对基因组毒力基因注释分析发现,10株GAS标准菌株基因组中含有16～22种数量不等的毒力因子,其中部分是在GAS基因组保守存在的,包括细菌致病相关的层粘连蛋白基因(lmb)、致热外毒素B基因(speB)、纤维基因结合蛋白(Fbp);基因组耐药基因注释分析发现,每株GAS标准菌株仅携带1种耐药基因,除CMCC(B)32308菌株基因组携带抗大环内脂抗生素相关的lmrP基因外,在其他9株GAS基因组中均发现与氟喹诺酮抗性相关的patB耐药基因;10株GAS标准菌株中共含有IS1562、IS1239、ISSpyl、IS1548和ISSag5等5种IS元件,不同菌株之间IS种类略有差别;比较基因组学分析结果显示,随着GAS基因组测序数量的增加,泛基因组随之增加,而核心基因组则随着不同GAS菌株数量的增加而逐渐趋于稳定;本研究10株GAS标准菌株与已发表的S10394、SF370、A20、NZ131和s6180等5株GAS代表性菌株系统发育树进化分析结果显示,15株不同GAS菌株可分成4个进化分支,其中CMCC(B)32067和CMCC(B)32301分别形成2个独立进化分支,与其他GAS标准菌株进化距离较远.结论 10株GAS标准菌株的基因组结构高度相似,GAS的核心基因组为相对稳定型,泛基因组为开放型.

A族链球菌(GAS);标准菌株;全基因组序列分析

王春娥;石继春;徐潇;刘茹凤;李康;梁丽;叶强;徐颖华

中国食品药品检定研究院中国医学细菌保藏管理中心卫生部生物技术产品检定方法及其标准化重点实验室,北京102629

中国公共卫生

[1]王春娥;石继春;徐潇;刘茹凤;李康;梁丽;叶强;徐颖华-.10株A族链球菌标准菌株全基因组序列分析)[J].中国公共卫生,2022(10):1285-1290

glimmer,Fbp,lmrP,patB,IS1562,IS1239,ISSpyl,IS1548,ISSag5,S10394,SF370,NZ131,s6180

链球菌,标准菌株,全基因组序列分析,GAS,不同标准,基因组特征,致病性,耐药机制,进化规律,高通量测序技术,中国医学,保藏,管理中心,全基因组测序,emm,多位点序列分型,MLST,velvet,生物信息学软件,序数,基因组装,功能注释,所含,耐药基因,毒力基因,插入序列,Blast,比对分析,外毒素,超抗原,原基,基因序列,比较基因组学分析,泛基因组,核心基因,SNP,建系,育分,分子进化树,体全,Mbp,基因注释,毒力因子,层粘连蛋白,lmb,speB,维基,结合蛋白,每株,CMCC,抗大,内脂,氟喹诺酮,株数,A20,代表性菌株,株系,系统发育树,进化分析,进化分支,进化距离,较远,基因组结构,稳定型,开放型

0.267854