柠檬酸杆菌O抗原基因簇RFLP分型及5个O血清型基因簇的破译

摘要

柠檬酸杆菌属是革兰氏阴性菌，属于肠杆菌科(Enterobacteriaceae)。柠檬酸杆菌是人类及动物肠道内的正常菌群，并且也普遍分布在自然环境例如土壤、水、污水及食物中。它们是条件致病菌，可能引起严重的人类感染，例如肠胃炎、尿道感染和呼吸道感染，尤其是在婴儿、儿童及免疫功能不全病人体中，有时也可能与脑膜炎、脑脓肿和新生儿败血症有关。　　 柠檬酸杆菌的O抗原结构高度多变，大约有30多种O抗原的组成和结构已得到阐释。但是，目前其O抗原基因簇的研究还处于空白阶段。柠檬酸杆菌的O抗原基因簇与大肠杆菌的类似，一般位于细菌基因组的galF和gnd基因之间。本研究对柠檬酸杆菌血清型标准株的O抗原基因簇进行了PCR-RFLP分型，并且完成了5个柠檬酸杆菌血清型O5、O6、O12、O13和O35的O抗原基因簇的测序和分析。　　 通过对柠檬酸杆菌血清型标准株的O抗原基因簇的PCR-RFLP分型，我们发现基于O抗原基因簇的PCR-RFLP分型与其O抗原基因簇以及O抗原结构是相对应的，并验证了O抗原基因簇与血清型相关的多样性，同时还发现了血清分型与利用O抗原基因簇进行的PCR-RFLP分型之间存在的差异。基于O抗原基因簇的PCR-RFLP分型比传统血清分型的分辨力高，且其适合于长期流行病学监测。　　 此外，通过生物信息学分析我们测得的这5株菌的O抗原基因簇，我们发现：O抗原基因簇中的大部分基因的GC含量均在30％左右，明显低于柠檬酸杆菌基因组的平均GC含量水平；其O抗原基因簇中含有其O抗原结构中罕见单糖的合成酶基因、寡糖单位处理酶基因以及所需的糖基转移酶基因。但是，并非所有的罕见单糖合成酶基因都存在于O抗原基因簇中。而且柠檬酸杆菌O抗原合成途径有典型的Wzy-依赖型和ABC转运子依赖合成型两种。