神秘伯克霍尔德氏菌—主要的工业污染洋葱伯克霍尔德氏菌复合群成员及其毒力分析

2025-06-27 30 1.65M 0

  摘要:【目的】对2022-2023年间从不同工业产品及生产环境中分离的120株洋葱伯克霍尔德氏菌复合群(Burkholderia cepacia complex, Bcc)进行物种鉴定及多样性分析,对本实验室的一株新分型神秘伯克霍尔德氏菌(Burkholderia aenigmatica) ST2120的全基因组数据进行分析,预测其毒力和致病性。【方法】应用多位点分型研究方法(multilocus sequence typing, MLST),确定Bcc的分型(sequence types, ST);利用多位点序列分析(multilocus sequence analysis, MLSA),对未知分型的Bcc进行系统发育分析和物种鉴定。选取ST2120菌株,使用Nanopore测序平台进行全基因组测序,并对测序数据进行基因组装、基因预测、功能注释以及预测次级代谢产物基因簇等。【结果】120株Bcc菌株中共鉴定出7个物种,分别为神秘伯克霍尔德氏菌(B. aenigmatica)、新洋葱伯克霍尔德氏菌(B. cenocepacia)、洋葱伯克霍尔德氏菌(B. cepacia)、污染伯克霍尔德氏菌(B. contaminans)、越南伯克霍尔德氏菌(B. vietnamiensis)、稳定伯克霍尔德氏菌(B. stabilis)和多噬伯克霍尔德氏菌( B. multivorans),38个不同的ST分型,分类过程中发现了22个新等位基因和20个新ST分型,本研究中新分型Bcc以B. aenigmatica和B. vietnamiensis为主。B. aenigmatica在工业污染Bcc的占比高达55%,是主要的污染物种。B. aenigmatica ST2120菌株基因组全长为8.91 Mb,G+C含量为65.73%,包含8 192个编码基因,将全基因组数据上传至NCBI,获得登录号为CP184468-CP184476。基因组分析预测到该菌株与铁载体相关的次级代谢产物(如ornibactin C8, chromobactin)合成基因簇,注释到5种外排泵相关的抗生素抗性基因,以及涉及分泌系统、黏附、入侵宿主、免疫调节和群体感应等毒力基因。【结论】B. aenigmatica已经成为主要的工业污染Bcc,B. aenigmatica菌株 ST 2120基因组中存在具有较为全面的致病因子,具有潜在致病性。

  文章目录

  1 材料与方法

  1.1 主要试剂和仪器

  1.2 菌种来源、培养以及保存

  1.3 菌株基因组的提取

  1.4 MLST分型鉴定

  1.5 MLSA发育树构建方法

  1.6 全基因组分析

  2 结果与分析

  2.1 MLST及菌种鉴定结果

  2.1.1 MLSA发育树分析

  2.1.2 新等位基因及新MLST分型

  2.1.3 工业污染Bcc物种多样性

  2.2 ST2120的形态特征和分型

  2.3 菌株ST2120的全基因组基本特征和基因组亲缘关系

  2.4 基因组功能注释

  2.4.1 GO 数据库注释结果

  2.4.2 KEGG 数据库注释结果

  2.4.3 CARD数据库注释结果

  2.4.4 次级代谢产物分析

  2.4.5 毒力因子分析

  3 讨论与结论

  作者贡献声明

  作者利益冲突公开声明



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