一株禽源大腸桿菌全基因組測序及硫酸小檗堿對其抑菌機制和耐藥性消除研究——基于轉(zhuǎn)錄組測序和非標記定量蛋白質(zhì)組學.pdf

1、禽大腸桿菌病是由某些大腸桿菌感染所引起的的傳染病，發(fā)病率和死亡率都很高，給養(yǎng)禽業(yè)帶來較大的損失。臨床上依靠各種抗生素和化學藥物應對禽類大腸桿菌病，但由于藥物的不規(guī)范使用，使得大腸桿菌的藥物耐受現(xiàn)象十分廣泛且其耐藥率呈升高的趨向。清熱燥濕中藥黃連（小檗堿）為治療瀉痢的良藥，其抗菌作用已被研究所證實，而且對細菌本身的抗生素耐藥性具有一定的消除作用。本試驗對臨床分離的一株禽源多藥耐藥大腸桿菌Coli0進行全基因組測序，并對測序結果進行注釋和分

2、析，對禽源多藥耐藥大腸桿菌Coli0用1/2MIC（250μg/mL）的硫酸小檗堿處理，檢測其耐藥性的變化情況，并通過轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-seq)和蛋白質(zhì)組學（Label-free）技術聯(lián)合分析，以期探究小檗堿對禽源大腸桿菌的抑菌和耐藥性消除機制。通過對Coli0菌株全基因組測序，得到完整序列，并全面的注釋。Coli0菌株基因組由一個長度為4，858，944bp的染色體，注釋得到的基因總數(shù)4883個，基因島20個，致病毒力因子221個，

3、耐藥基因53個，并繪制遺傳進化樹，基因組序列提交至NCBI。通過對禽源多藥耐藥大腸桿菌全基因組測序，為從基因程度研究大腸桿菌的耐藥性及消除機理提供數(shù)據(jù)和理論支持。對Coli0用1/2MIC(250μg/mL)的硫酸小檗堿處理，經(jīng)小檗堿作用大腸桿菌后，影印培養(yǎng)結果顯示，MH瓊脂平板上生長單菌落483個，其中有5個耐藥消除菌株，耐藥消除率為1.04％。左氧氟沙星對大腸桿菌的MIC由16μg/mL降低至8μg/mL，K-B紙片法對左氧氟沙星由

4、耐藥轉(zhuǎn)為中介。通過轉(zhuǎn)錄組學（RNA-seq）和非標記定量蛋白質(zhì)組學（Label-free）聯(lián)合分析結果，我們發(fā)現(xiàn)，雙組份系統(tǒng)中Pho、Pmr、Mdt等耐藥外排系統(tǒng)在RNA和蛋白質(zhì)層面均顯著下調(diào)。胍聚糖生物合成有14個蛋白顯著下調(diào)，分布在系統(tǒng)的多個通路，包括Mur通路、Mra通路及Mrc通路等，但轉(zhuǎn)錄組測序結果中只有UppP的RNA轉(zhuǎn)錄量顯著下調(diào)，肽轉(zhuǎn)運系統(tǒng)Opp和Dpp系統(tǒng)蛋白質(zhì)表達量顯著下調(diào)，但轉(zhuǎn)錄組分析結果顯示Opp和Dpp的RNA

5、水平并沒有顯著變化。sRNA預測結果顯示Opp與Dpp，Mur、Mra及Mrc與sRNA00002有互補序列，轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組結果的差異可能與sRNA00002調(diào)控有關。我們推測小檗堿抑菌及耐藥性消除的原因主要與多藥耐藥外排系統(tǒng)表達量的降低有關，與細胞壁成分的改變也有一定關系。通過對禽源耐藥大腸桿菌轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-seq)和蛋白質(zhì)組學（Label-free）分析，揭示了硫酸小檗堿對禽源大腸桿菌的抑菌機理和耐藥性消除機制，為該類藥物的