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我院孙敬锋教授团队在副溶血弧菌生态适应性和致病机理研究中取得重要进展
2021-05-07 09:12  

近日,我院孙敬锋教授团队在欧洲微生物学会学术期刊MicrobialGenomics5-year Impact Factor, 5.5)发表了题为“Phenotypic and genomic characterization of a Vibrio parahaemolyticusstrain causing diseases in Penaeus vannamei provides insights into itsniche adaptation and pathogenic mechanism”的研究论文。本研究通过对引起南美白对虾弧菌病的副溶血弧菌TJA114致病性、高通量表型测定及全基因组测序分析,解释了其生态适应性强和高致病性的原因;同时通过比较基因组学分析揭示了其与引起对虾急性肝胰腺坏死(AHPND)的副溶血弧菌PB1937在致病机理方面的差异。

副溶血弧菌是一种广泛存在于河口、海湾、近岸海域等水体环境中的革兰氏阴性条件致病菌。近年来,南美白对虾感染副溶血弧菌引起的疾病频繁发生,常常造成巨大经济损失。其中引起AHPND的副溶血弧菌包含一种70kb毒力质粒,其上携带有编码PirAB致死毒素的pirApirB基因。目前有观点认为AHPND不是典型的弧菌病,而是由PirAB毒素直接进入水环境引起的对虾急性中毒。然而,一些不携带pir毒力基因的副溶血弧菌也会引起对虾严重疾病,往往呈现典型弧菌病症状。本研究从患弧菌病南美白对虾分离到一株不携带pir基因的副溶血弧菌TJA114,并对其进行致病性、生长特性、营养需求、耐药性、高通量表型特征和denovo全基因组测序分析。

本研究主要发现:(1)副溶血弧菌TJA114基因组序列包括两条环形染色体和三个质粒,独特的质粒特征揭示了其对环境的强适应性(图1)。(2)该菌株具有许多重要的功能基因,这些功能基因与多重耐药、抗应激、侵袭、定植、溶血、蛋白分泌系统和多种营养代谢机制有关(图2)。(3)高通量表型特征测定表明其可利用广泛的营养物质作为氮源和碳源,并对渗透压和酸碱具有较强耐受性;这些表型特征验证了其全基因组功能预测结果。(4)副溶血弧菌TJA114AHPND副溶血弧菌引起的对虾疾病具有明显不同病理变化,并通过比较基因组学分析了其原因。

本研究深入解释了非AHPND副溶血弧菌TJA114的生态适应性和致病机理,这对丰富对虾弧菌病基础理论研究以及诊断和防治具有重要的理论和实际意义。我院孙敬锋教授为论文通讯作者;水产学院硕士研究生张雪为论文第一作者。该项工作得到了天津市海水养殖产业技术体系创新团队(ITTMRS2021000, ITTMRS2021007)的部分资助。

论文全文链接为https://doi.org/10.1099/mgen.0.000549

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


1.副溶血弧菌TJA114的基因组分析和质粒圈图

 

2. 副溶血弧菌TJA114的代谢和转运概图

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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