衣阿華支原體與滑液支原體的全基因組測(cè)序及分析.pdf

1、衣阿華支原體(Mycoplasma iowae)被稱作一種非比尋常的支原體，它不僅對(duì)抗生素和熱處理具有堅(jiān)強(qiáng)的耐受力，對(duì)膽鹽的抗性也與眾不同，該支原體主要在火雞養(yǎng)殖業(yè)中具有重要的經(jīng)濟(jì)意義，可以導(dǎo)致火雞死胚?；褐гw(Mycoplasmasynoviae)最早從患有滑膜炎的病雞中分離，肉雞和火雞感染后均呈現(xiàn)為關(guān)節(jié)滲出性的滑液囊膜炎及腱鞘滑膜炎，部分菌株感染宿主后能引發(fā)慢性呼吸道疾病道癥狀，導(dǎo)致氣囊受損。
　　 本研究采用Roche

2、454 GX FLX及配套軟件對(duì)毒力較弱的衣阿華支原體695株和毒力較強(qiáng)的滑液支原體GX11-T株進(jìn)行測(cè)序與拼接工作，借助軟件與數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)基因組所承載的遺傳信息進(jìn)行了注釋與分析，進(jìn)而對(duì)這兩株支原體的基因組結(jié)構(gòu)、進(jìn)化情況以及毒力島等有了更為深入的理解。本研究對(duì)滑液支原體GX11-T株的遺傳轉(zhuǎn)化條件進(jìn)行了摸索，利用電化轉(zhuǎn)攜帶Tn4001轉(zhuǎn)座子的質(zhì)粒pMT85，成功篩選出滑液支原體GX11-T株中帶有慶大霉素抗性基因的突變株，主要工作包括：

3、r>　　 1.衣阿華支原體695株基因組測(cè)序及基本分析
　　 衣阿華支原體695株基因組全長(zhǎng)1195，147 bp，G+C含量20%，預(yù)測(cè)含有947個(gè)編碼基因，編碼基因的平均長(zhǎng)度為1089 bp，2個(gè)rRNA和29個(gè)tRNA。通過對(duì)衣阿華支原體的代謝通路、氨基酸使用頻率及偏好性、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)、限制性修飾基因、假基因、蛋白質(zhì)互作等方面進(jìn)行了基本分析后，我們發(fā)現(xiàn)在已完成基因組序列的支原體屬的菌株中，只有衣阿華支原體695具有糖酵解

4、途徑中的熊果苷和水楊苷的分支代謝途徑。在衣阿華695株的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)中，我們發(fā)現(xiàn)了一對(duì)位于編碼熱休克蛋白的基因上游編碼了雙組份信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)組分的蛋白：組氨酸激酶(695.orf0285)和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控因子(695.orf0477)，并軟件預(yù)測(cè)該信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控因子能夠與DnaK發(fā)生蛋白質(zhì)互作，因而我們推測(cè)DnaK-DnaJ-GrpE熱休克系統(tǒng)可能受其上游這個(gè)雙組份信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的調(diào)控，并與衣阿華支原體695株的耐熱性相關(guān)。此外，該基因組中發(fā)現(xiàn)

5、了一個(gè)和代謝膽鹽相關(guān)蛋白UvrA57%氨基酸同源的核酸外切酶(695.orf0053)，暗示了其可能與衣阿華支原體抗膽鹽能力相關(guān)。
　　 2.滑液支原體GX11-T株基因組測(cè)序及基本分析
　　 完成了滑液支原體GX11-T株基因組的測(cè)序及分析。滑液支原體GX11-T株基因組全長(zhǎng)738，351 bp，G+C含量為28.34%，預(yù)測(cè)含有679個(gè)編碼基因，其平均長(zhǎng)度為981bp，含有2個(gè)rRNA，32個(gè)tRNA。同樣我們對(duì)其代

6、謝通路、氨基酸使用情況、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)、限制性修飾基因、假基因、蛋白質(zhì)互作等方面進(jìn)行了分析。在滑液支原體GX11-T株中假基因的預(yù)測(cè)數(shù)目有34個(gè)，其中有5個(gè)編碼VlhA黏附素基因家族蛋白。而滑液支原體GX11-T株預(yù)測(cè)的7個(gè)毒力島中，有一個(gè)基因島主要編碼與侵襲力直接相關(guān)的VlhA黏附素基因家族蛋白，從基因組學(xué)水平上解釋了滑液支原體GX11-T的較強(qiáng)毒力。
　　 3.進(jìn)化與蛋白質(zhì)聚類分析
　　 本研究挑選了已經(jīng)完成基因組測(cè)序

7、的支原體屬中的20株支原體的基因組為參考基因組，完成了對(duì)衣阿華695株和GX11-T株進(jìn)化分析，基于16sr DNA和ftsY基因的進(jìn)化結(jié)果分析顯示衣阿華支原體695株與雞毒支原體親緣關(guān)系較近，而滑液支原體與牛支原體親緣關(guān)系較近，并和豬肺炎支原體、豬鼻支原體同屬一個(gè)分支。通過比較滑液支原體GX11-T基因組序列和已被公布的滑液支原體53株基因組序列，兩株支原體中約有90%的基因高度相似，其中有8個(gè)是滑液支原體GX11-T株特有基因，包括

8、一個(gè)屬于VlhA黏附素基因家族蛋白編碼血凝素蛋白(GA.orf0438)，與相位移動(dòng)相關(guān)。此外，對(duì)包括衣阿華支原體695株、滑液支原體GX11-T株的3株雞源支原體進(jìn)行基因家族聚類分析，結(jié)果顯示衣阿華支原體695株具有43個(gè)特有基因家族，而滑液支原體GX11-T株具有87個(gè)特有基因家族。
　　 4.滑液支原體遺傳轉(zhuǎn)化的探討
　　 本研究將含有Tn4001轉(zhuǎn)座子的質(zhì)粒電轉(zhuǎn)化到滑液支原體GX11-T株中，優(yōu)化了滑液支原體的遺