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伤寒和甲型副伤寒沙门菌遗传稳定性的实验室微进化研究

作　者: 韩辉
导　师: 祁国明；阚飙
学　校: 中国疾病预防控制中心
专　业: 病原生物学
关键词: 伤寒沙门菌甲型副伤寒沙门菌脉冲场凝胶电泳 rRNA操纵子重排多位点序列分型
分类号: R516.3
类　型: 博士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

目的：伤寒(Salmonella Typhi, S. Typhi)和甲型副伤寒沙门菌(Salmonella Paratyphi A, S. Paratyphi A)引起伤寒、副伤寒。近年来我国和一些东南亚国家出现了新的流行趋势,表现为伤寒菌株的多变和甲型副伤寒的出现以及迅速流行,在局部地区甲型副伤寒甚至超过伤寒成为优势菌感染,并表现为流行地区逐渐扩大。脉冲场凝胶电泳(PFGE)的分子分型资料显示,尽管两者传播机制相同,但同时期、同地区伤寒菌株菌型多变而甲副菌株相对稳定得多。是否由于二者存在基因组稳定性差异导致这种流行特征的出现成为我们关注的焦点。因此,我们从疾病监测的角度,应用基因分子分型技术检测经过实验室进化的伤寒、甲型副伤寒沙门菌遗传物质稳定性,并分析了伤寒基因组发生变异的机制。方法：选择伤寒沙门菌基因组测序菌株CT18和甲型副伤寒沙门菌的基因组测序菌株ATCC9150,以及本室保存的90年代中期以来引起伤寒和甲型副伤寒流行的PFGE带型优势株各两株。将上述菌株平行依次在实验室条件下连续培养传代。然后,对子代菌株分别进行了PFGE、rRNA操纵子重排以及噬菌体功能和原噬菌体相关基因的检测分析。结果：三株伤寒沙门菌的子代PFGE带型均发生改变,带型变化的百分比分别是：66.7%、63.5%、5.21%；三株甲型副伤寒沙门菌子代克隆的PFGE带型均未发生变化。分析伤寒基因组变异的机制,发现子代菌CT18-43的基因组发生了rRNA操纵子重排；GZ-902115的子代GZ-902115-85等的基因组发生原噬菌体prophage3区域部分染色体片段缺失。结论：1、在实验室连续传代过程中：三株伤寒沙门菌PFGE带型均发生改变,表明伤寒沙门菌经过不断传代基因组发生变异,不同菌株带型变化的百分比差别较大,揭示不同菌株基因组稳定性差别较大；甲型副伤寒沙门菌PFGE结果未发生变化,表明它的基因组经XbaI酶切后形成的大片段,在实验室连续传代中非常稳定。2、在一定实验室时间内,伤寒沙门菌和甲型副伤寒沙门菌基因组经过不断连续传代,在基因组水平发生了变异,伤寒沙门菌的部分子代基因组发生了rRNA操纵子重排和原噬菌体基因组的缺失,这些基因组水平发生的变异可直接或间接阐明PFGE带型的改变。目的：分析我国甲型副伤寒流行以来分离株的分子分型以及病原进化上的特征。方法：应用以Spel为限制性内切酶的脉冲场凝胶电泳方法和基于9个管家基因位点(aroC、thrA、hisD、purE、sucA、dnaN、hemD、adk和purA)的多位点序列分型方法,对我国近期甲型副伤寒流行以来的2000-2008年分离自10个省份的118株甲型副伤寒沙门菌进行分析。结果：PFGE将118株甲型副伤寒沙门菌分为32个型,而MLST只分出了2个ST型,显示各菌株的管家基因序列高度保守,应用MLST这种分型方法很难区分,MLST更适用于不同血清型菌株之间的分型研究。结论：目前中国的甲型副伤寒是由高度克隆化的菌株引起全国范围的扩散流行。随着年份的变迁,也积累了散在的变异。

全文目录

目录  4-5
缩略语  5-6
第一部分  6-49
  中文摘要  6-8
  英文摘要  8-10
  前言  10-12
  一、伤寒和甲型副伤寒沙门菌的实验室传代和PFGE分析  12-19
    材料与方法  12-16
    结果  16-19
  二、核糖体操纵子(rrn)染色体重排  19-26
    材料与方法  19-24
    结果  24-26
  三、噬菌体功能和原噬菌体相关基因缺失和拷贝数改变的分析  26-40
    材料与方法  26-37
    结果  37-40
  讨论  40-44
  小结  44-45
  参考文献  45-49
第二部分  49-63
  中文摘要  49-50
  英文摘要  50-52
  前言  52-53
  材料与方法  53-56
  结果  56-59
  讨论  59-61
  参考文献  61-63
综述  63-78
附件  78-91
致谢  91

伤寒和甲型副伤寒沙门菌遗传稳定性的实验室微进化研究

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