幽門螺桿菌(Helicobacter pylori)比較基因組學(xué)分析及基因組減小分子機(jī)制的探討.pdf

1、幽門螺桿菌是一種革蘭氏陰性的螺旋桿菌，全球有近一半的人群感染有這種細(xì)菌。它是引發(fā)胃炎、胃潰瘍甚至胃癌的重要原因。然而，不同地區(qū)的感染率和發(fā)病率是不一樣的。在東方國家人群中，其感染率大約為70％，而在西方國家中僅為40％左右。隨著基因組測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，越來越多的幽門螺桿菌基因組被破解，比較不同地區(qū)菌株基因組的差異能夠提高人們對(duì)幽門螺桿菌感染的認(rèn)識(shí)，對(duì)相關(guān)疾病的治療有重要的指導(dǎo)意義。
　　在本研究中，采用兩種不同的系統(tǒng)發(fā)育分析方法分析

2、后我們發(fā)現(xiàn)NCBI數(shù)據(jù)庫中所有破譯的幽門螺桿菌基因組序列主要分為5個(gè)菌群:hpAfrica2、hpAfrica1、hpEurope、hpEasia2和hpEastAsia。其開放型的泛基因組由4237個(gè)基因組成，而核心基因組僅由882個(gè)基因組成，意味著每個(gè)細(xì)菌的基因組中僅有大約一半基因是存在于所有幽門螺桿菌菌株中的。此外，我們發(fā)現(xiàn)在東方國家中占多數(shù)的hpEastAsia的基因組大小顯著小于西方國家中占多數(shù)的hpEurope的基因組，隨著

3、基因組的減小，GC含量和基因的數(shù)量也隨之下降。通過比較基因組學(xué)的方法，我們找到了hpEastAsia丟失的基因，主要包括假定蛋白、限制修飾系統(tǒng)和外膜蛋白等，這表明非必需基因的刪除是導(dǎo)致基因組減小的主要原因。細(xì)菌大部分的能量用于蛋白質(zhì)的合成，較小的基因組能量消耗較低，因此，相同環(huán)境下hpEastAsia的菌株相對(duì)hpEurope能夠更快地生長(zhǎng)繁殖，這很有可能是東方國家感染率高于西方的主要原因之一。
　　隨后，我們對(duì)幽門螺桿菌基因組減

4、小的機(jī)制進(jìn)行了探討，我們發(fā)現(xiàn)hpEastAsia的DNA聚合酶Ⅰ以及堿基切除修復(fù)系統(tǒng)經(jīng)歷著松弛的選擇壓力，同時(shí)，錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)丟失了活性?？赡芏吖餐斐闪薶pEastAsia相對(duì)更高的突變率。突變?cè)谟拈T螺桿菌中并不是隨機(jī)的，而是傾向于GC向AT突變，這導(dǎo)致hpEastAsia的AT含量增加。隨著AT含量的上升，形成了更高的單核昔酸多聚物密度。由于單核苷酸多聚物容易引發(fā)滑鏈復(fù)制現(xiàn)象，通常是插入缺失的高發(fā)區(qū)。因此，更多的插入缺失引發(fā)的基因失