噬菌体组合物抗兔肠道病原菌感染作用效果研究

来源 :浙江农林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wxwp_hawk
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
肠致病性大肠杆菌(Enteropathogenic Escherichia coli,EPEC)是引起家兔腹泻的主要病原菌,该菌具有高度传染性,严重制约了兔产业的健康发展。临床上常用抗生素进行防治,然而细菌耐药性问题的日益加剧致使养殖业发展和公共卫生安全面临严峻挑战。我国自2020年开始全面禁止在动物饲料中添加抗生素,该政策的落地实施成为保障动物源性食品安全和公共卫生发展的重要里程碑。因此,寻求新型抗生素替代品具有重要意义。噬菌体是一种能寄生在细菌上的病毒,利用其自身特异性侵染细菌,使被感染的细菌裂解死亡。噬菌体疗法是利用噬菌体进行抗菌治疗的一种方法,其只针对特定的细菌起作用,对正常菌群、人体和动物细胞并无影响,因此将其作为抗生素替代品具有潜在的应用前景。本研究对兔源大肠杆菌噬菌体进行了分离鉴定、生物学特性分析、基因组特征研究,以及评估其对兔大肠杆菌病的防治效果,旨在为利用噬菌体防控兔大肠杆菌病奠定基础。本研究对浙江省某兔场腹泻病兔进行病原分离鉴定,经革兰氏染色和PCR鉴定,分离出致病性大肠杆菌1株,命名为ZJE1株,ZJE1株对头孢类、四环素类等抗生素较敏感;以大肠杆菌分离株ZJE1为宿主菌,分离纯化出噬菌体5株,分别命名为ZRP1、ZRP2、ZRP3、ZRP4和ZRP5,并对噬菌体分离株的生物学特性进行了分析。用透射电镜观察噬菌体的形态与结构特征,发现噬菌体分离株由六角形的头部、可收缩的尾鞘和尾管组成,5株噬菌体均属于肌尾噬菌体科。采用双层平板法测定了噬菌体分离株的宿主谱、最佳感染复数、p H稳定性、热稳定性和一步生长曲线,噬菌体ZRP1、ZRP2、ZRP3、ZRP4和ZRP5在p H5-7、55°C范围内保持良好活性,潜伏期为11-19分钟内,具有宿主特异性,在常规环境下具有较好的耐受能力。通过裂解活性测定5株噬菌体体外抗大肠杆菌ZJE1作用,发现5株噬菌体均能裂解ZJE1,ZRP5活性较高,滴度为3.68×1011PFU/m L。采用Illumina Hi Seq方法对5株噬菌体全基因组进行测序,结果显示5株噬菌体均为双链DNA的烈性噬菌体,属于有尾噬菌体目、肌尾噬菌体科,其中噬菌体ZRP1为Wifcevirus属,基因组长度68201bp,GC含量为46.16%;噬菌体ZRP2和ZRP3为Vequintavirus属,基因组长度分别为137511 bp、136351 bp,GC含量分别为43.61%、43.70%;噬菌体ZRP4和ZRP5为Tevenvirinae亚科、Krischvirus属,基因组长度分别为167091 bp、166580 bp,GC含量分别为40.40%、40.25%;5株噬菌体均为较新型噬菌体。进一步对ZRP4和ZRP5两株T4-like噬菌体进行比较基因组及功能分析,噬菌体ZRP4和噬菌体ZRP5基因组均由头部结构蛋白、DNA包装、尾管和尾鞘结构蛋白、基板结构蛋白、长尾纤维结构蛋白、裂解酶蛋白和调控酶蛋白模块组成。用噬菌体保守基因衣壳蛋白gp23基因构建遗传进化树,结果显示噬菌体ZRP4与KFS-EC属同一分支,噬菌体ZRP5与E26属同一分支,两株噬菌体基因仅有15个差异氨基酸;以T4噬菌体远端尾丝蛋白gp37构建进化树,结果显示噬菌体ZRP4与RB49属同一分支,噬菌体ZRP5与E26属同一分支,两株噬菌体基因C末端956-1215位氨基酸(260个氨基酸)序列差异较大。ZRP4和ZRP5两株共有基因249个,ZRP4特有基因23个,ZRP5特有基因18个。通过体外抑菌试验优选噬菌体ZRP1、ZRP2、ZRP3、ZRP4及ZRP5的等比组合物命名为ZRP1-5,用35日龄新西兰实验兔进行体内试验,评估噬菌体ZRP5与噬菌体组合物ZRP1-5抗ZJE1的作用效果。试验分组为A组(空白对照组)、B组(攻毒对照组)、C组(灌胃噬菌体ZRP5裂解液)与D组(灌胃噬菌体组合物ZRP1-5裂解液)。灌胃噬菌体或噬菌体组合物裂解液后,同时对B组、C组、D组分别经口灌胃50 m L浓度为4×108 CFU/m L的大肠杆菌ZJE1菌液。结果显示,B组(攻毒对照组)实验兔血液中白细胞、中性粒细胞数量和血清内毒素明显呈上升趋势,而C组和D组(噬菌体治疗组)实验兔血液中白细胞、中性粒细胞和血清中内毒素的含量显著低于B组(P<0.05)且实验兔的增重显著高于B组(P<0.05);回肠切片镜检结果显示,攻毒感染组实验兔肠上皮绒毛损伤明显,噬菌体治疗组实验兔的肠上皮则保持完整。结果表明噬菌体ZRP5和噬菌体组合物ZRP1-5在体内外均能杀灭兔源大肠杆菌,且噬菌体组合物ZRP1-5治疗效果优于噬菌体ZRP5。综上所述,本研究筛选出一种理想的兔大肠杆菌噬菌体组合物,并对其生物学特性和基因遗传学背景进行了探究,以期为临床开发抗兔源大肠杆菌感染的噬菌体组合物提供参考。
其他文献
hERG(Human ether-a-go-go-related gene)是快速延迟整流IKr的基础,IKr结束了心脏的收缩期,对心脏的复极阶段起重要作用。hERG通道的功能缺失可导致Ⅱ型长QT综合征(LQT2)和短QT综合征(SQTS),其中每一种都可能导致心脏尖端扭转和猝死。而S1链作为hERG通道VSD区域极其重要的一环,对S1的研究却非常少。其中有研究表明S1链中的421位点如果从苏氨酸
土地利用/覆盖变化(Land use and land cover change,LUCC)是影响陆地生态系统碳收支平衡的直接驱动因素,其对全球变暖的影响仅次于化石燃料和工业排放。IPCC第五次报告进一步指出,森林减少及土地用途改变导致的排放量高达1800亿吨碳,占人为CO2累计排放量的33%。因此,再造林等土地利用计划在减缓气候变化中的作用得到广泛认可。另一方面,气候变化和LUCC对森林时空动态
本研究以一株分离自渤海海泥的贝莱斯芽孢杆菌CT2628为研究对象,对其促生长与抗逆作用进行探究。通过对菌株自身的促生抗逆特性和该菌株与植物间的互作研究,初步揭示了该菌株促生抗逆的作用机理。1.对贝莱斯芽孢杆菌CT2628进行促生、抗逆的特性研究,发现该菌株具备促生的特征,如具备产生物膜、固氮、解磷、产铁载体和产IAA的功能。菌液可溶磷量高达162.1 mg·L-1,产IAA的量为43.67 mg/
毛竹林在应对全球气候变化、保持碳平衡等方面发挥着重要的作用。叶面积指数(LAI)作为森林冠层重要的结构参数,是模拟冠层光合作用和蒸腾作用等生理过程的主要变量,也是影响冠层与大气间能量和物质交换的重要参数。然而,目前用于毛竹冠层碳水循环模拟和验证LAI卫星遥感反演结果的地面LAI估计结果都是基于未经验证的地面遥感方法获得的。另外,以往地面遥感观测估计的毛竹冠层LAI在2.2m2·m-2~6.5m2·
毛竹林具有高效固碳能力,其碳汇功能受到广泛关注,因此准确定量估计毛竹林的光合固碳能力十分关键。叶片尺度和生态系统尺度的光合固碳能力的研究较多,然而介于二者之间的冠层尺度的研究却相对较少。其原因主要是冠层结构的复杂性所带来的困难以及对冠层内异质性、对光谱和光合的影响程度被估计不足。本研究充分考虑了毛竹林冠层内的生化和结构参数的垂直异质性,把冠层从上到下分为多层来处理,发展新的冠层多层辐射传输模型;利
青枯病菌(Ralstonia solanacearum)是一种破坏性极强的植物病原细菌,在世界范围能造成200多种农作物和木本植物发生青枯病,常见有海防林木麻黄青枯病等。青枯病菌能在土壤中长期存活,遇到寄主植物后会引发侵染。目前,青枯病的研究以草本作物上的病原致病机制为主,而对侵染木本植物的致病机理较少涉及。青枯病作为土传病害,其病原菌如何在土壤环境中侵染寄主植物的内在机制研究对于控制病害传播具有
森林是陆地生态系统的主体,亦是最大的碳库,对森林生态系统碳储量进行研究,对调节全球碳平衡、减缓大气中二氧化碳等温室气体浓度上升趋势以及维持全球气候变化稳定性等方面都有着不可忽视的作用。本研究以杭州市森林为研究对象,基于遥感影像数据、气象数据和浙江省森林资源连续清查数据,采用CASA模型对2004-2014年杭州市森林碳储量进行估算,并从自然条件和人类活动干扰的角度对森林碳储量的影响因子进行探讨。为
由于人类活动加重和化石燃料的大量焚烧,全球变暖已成为不可避免并亟需解决的难题。森林生态系统在维持生态服务方面发挥着主导作用,同时也是大气二氧化碳(CO2)的重要碳汇。浙江省位于中国东南部,受亚热带季风气候影响,拥有庞大净生态系统生产力,为改善生态环境和维持区域碳平衡发挥重要作用。精准估算森林植被碳储量、碳密度及其分布特征和驱动因子已成为区域碳循环的核心研究内容。然而迄今为止,很少有关浙江省长期森林
本论文针对太湖流域南苕溪上游农业区河流水体较为严重的氮(N)污染问题,结合区域内竹林河岸带已基本取代木本河岸带的环境背景,以太湖流域上游农业区竹林河岸带为研究对象,研究了夏、秋(因新冠疫情冬季无法采样)和春季河岸带土壤反硝化特征(反硝化功能基因丰度;反硝化酶活性:Denitrifying enzyme activity,DEA;反硝化速率:Denitrifying rate,DR)及其影响因素,同