鼠疫耶尔森氏菌基因分型与适应性微进化研究

摘要

目的：细菌基因组进化的分子策略包括点突变、基因组重排和基因水平转移等。我们针对上述三种进化机制对鼠疫耶尔森氏菌(以下简称鼠疫菌)进行了系统的分析与研究，为研究鼠疫菌的进化规律和建立中国鼠疫菌基因分型系统提供科学依据。 方法：采用抑制削减杂交技术寻找古典型鼠疫菌特有的序列；通过对鼠疫菌和假结核菌基因组中IS序列插入位点进行详细的比较基因组学分析，选择40个IS插入位点设计等位基因特异PCR引物进行PCR扩增。 结果：发现了一个长383bp、天山山地灰旱獭、长尾黄鼠鼠疫自然疫源地鼠疫菌特有的DFR；根据40个IS插入位点的重排谱，将260株鼠疫菌分成33个基因型，这些菌株大多分布在13个基因型中，占89.2％(232/260)。这13个基因型与鼠疫菌的自然疫源地和生物型等密切相关；以260株鼠疫菌的差异片段(DFRs)谱、假基因谱和IS插入位点的重排谱为基础建立了中国鼠疫菌基因分型系统；应用该分型系统将中国902株鼠疫菌分成59个基因组型。 结论：进一步证实鼠疫菌由假结核菌进化而来，天山山地灰旱獭、长尾黄鼠鼠疫自然疫源地可能是我国鼠疫菌和演化的源头之一，北天山西段的温泉县可能就是鼠疫菌从中亚地区传入我国的入口处。田鼠型鼠疫菌作为一个古老且独特分支，其致病性和演化规律与其他鼠疫菌存在显著差别。中国鼠疫菌基因分型系统简单可靠，基本上可以将中国各个鼠疫自然疫源地区分开。初步确定了中国鼠疫自然疫源地基因组型的分布状况，并提出了主要基因组型和次要基因组型的概念。在疫源地扩张和鼠疫菌微进化的过程中，主要基因组型发挥了主导作用。因此，我们根据主要基因组型推测出鼠疫菌的微进化规律。

目录

摘要

引言

第一章应用抑制削减杂交进行鼠疫耶尔森氏菌的比较基因组研究

1.材料与方法

2.结果与讨论

2.1.克隆测序质量

2.2.鼠疫菌生物型特异DNA片段的确定

2.3.差异片段在260株鼠疫菌和7株假结核菌中的分布

2.4.基于DFR谱的鼠疫菌微进化分析

参考文献

第二章鼠疫菌基因组重排谱与适应性进化的研究

1.材料与方法

2.结果与讨论

2.1.比较基因组学分析

2.2.基于基因组重排谱的基因分型

2.3.基因组重排与病原菌表型和毒力变异的关系

2.4.基因组重排与和宿主扩张的关系

2.5.基因组重排和鼠疫菌种形成

2.6.鼠疫菌的微进化

参考文献

第三章中国鼠疫菌基因分型系统的建立

1.材料与方法

2.结果与讨论

2.1.22个鼠疫菌基因分型标志物的分型意义

2.2.鼠疫菌基因分型系统的建立

参考文献

第四章中国鼠疫菌基因分型的研究

1.材料与方法

2.结果与讨论

2.1.中国902株鼠疫菌基因分型结果

2.2.鼠疫菌主要基因组型和次要基因组型概念的提出

2.3.帕米尔高原长尾旱獭鼠疫自然疫源地鼠疫菌基因分型结果

2.4.天山山地灰旱獭、长尾黄鼠鼠疫自然疫源地鼠疫菌基因分型结果

2.6.滇西山地齐氏姬鼠、大绒鼠鼠疫自然疫源地鼠疫菌基因分型结果

2.7.滇西山地闽广沿海居民区黄胸鼠鼠疫自然疫源地鼠疫菌基因分型结果

2.8.松辽平原达乌尔黄鼠鼠疫自然疫源地鼠疫菌基因分型结果

2.9.内蒙古高原长爪沙鼠鼠疫自然疫源地鼠疫菌基因分型结果

2.10.甘宁黄土高原阿拉善黄鼠鼠疫自然疫源地鼠疫菌基因分型结果

2.11.锡林郭勒高原布氏田鼠鼠疫自然疫源地鼠疫菌基因分型结果

2.12.青藏高原青海田鼠鼠疫自然疫源地鼠疫菌基因分型结果

2.13.中国902株鼠疫菌基因分型小结

2.14.鼠疫菌基因分型系统在青海人间鼠疫暴发流行病学调查中的应用

2.15.鼠疫菌的进化分析

参考文献

综述—鼠疫耶尔森氏菌适应性进化与基因分型的研究进展

一质粒分型

二脉冲场凝胶电泳

三核糖体分型

四随机扩增多态性DNA分型技术

五基于IS的分型

六多位点序列分型

七多重间区分型

八可变拷贝数串重复分型

九单核苷酸多态性分析技术

十间区规律聚积的短回文重复分型

十一基因组分型

参考文献

与本研究相关的术语

攻读博士学位期间发表的综述和研究论文

致谢