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抗生素以其对临床感染治疗的革命性优势堪称20世纪最伟大的医学发现之一。但由于抗生素的滥用,耐药性在细菌中不断累积并在全世界范围内广泛传播,成为威胁人类健康与国家战略发展的重要问题之一。细菌耐药性主要源于细菌内耐药基因的表达。整合子、转座子和质粒等移动元件作为细菌耐药性传播的载体,在细菌耐药性传播过程中发挥着至关重要的作用。因此,精细分析细菌耐药移动元件的结构、功能及其进化历程成为实际解决细菌耐药传播问题的关键。为此,本研究收集了现今已发现的具有代表性的参考或原型细菌耐药移动元件,涵盖整合子、转座子、质粒、其它耐药元件和多重耐药区共五类及其对应下属亚类。通过序列比对、基因预测、进化树构建等手段,对其逐一进行人工精细生物信息学和结构基因组学注释分析,准确详细解析移动元件内部结构。在此基础上,设计构建基于web的细菌耐药移动元件参考数据库DANMEL（a manually curated reference database for analyzing mobile genetic elements associated with bacterial drug resistance,http://39.100.87.11/danmel＿V1.0）,在网页平台上为用户提供移动元件内部参考注释信息,以及注释流程引导;开发构建质粒基因注释可视化软件VPA（a software for visualization of plasmid gene annotation）,为用户提供自动化绘图支持。细菌耐药移动元件参考数据的整理与注释本研究以移动元件分类为依据,收集了377个细菌耐药移动元件,覆盖整合子、转座子、质粒、其他耐药元件和多重耐药区共五类元件及其对应亚类。数据库中每一个元件均为具有代表性的参考或原型移动元件,逐一进行人工精细注释分析（包括文献调研、序列比对、生物信息学分析等）,注释信息详细准确。数据库内共涵盖代表性整合子45个,其中Ⅰ型整合子38个（简单Ⅰ型整合子26个,复杂Ⅰ型整合子12个）,Ⅱ型整合子5个,Ⅲ型整合子2个;共注释代表性转座子228个,其中插入序列59个,IS介导的转座单元16个,复合型转座子43个,MITE侧翼转座单元1个,类MITE转座单元1个,单元型转座子68个,整合型接合元件15个,整合型移动元件25个;共注释代表性质粒53个,分属25个质粒类别;共注释其它耐药元件44个;共注释多重耐药区7个。细菌耐药移动元件参考数据库的构建与应用DANMEL为基于web的数据库平台,功能包括两个主要模块:REMED（reference mobile element database）和MEAP（mobile element annotation pipeline）。其中REMED根据移动元件分类提供元件注释信息的浏览与文件下载功能,MEAP为引导用户逐步完成新测序移动元件注释分析的引导流程。此外DANMEL提供SEARCH检索模块,用户可在网页内根据关键词简单检索或根据字段组合复杂检索,搜索库内相关元件信息;DANMEL提供BLAST序列比对模块,用户可将新测序的移动元件基因组序列与数据库中对应参考序列进行比对,快速得到相关参考移动元件注释信息,为注释分析新测序移动元件提供参考元件。质粒基因注释可视化软件的构建与应用为了更好的展示移动元件内部结构图,本研究对质粒设计实现了一款自动化质粒基因注释可视化软件VPA V1.0。VPA软件输入文件为.color文件、.desc文件、.frame文件和.fasta文件,分别用于设置质粒骨架区或外源插入区的着色信息、结构功能信息、骨架区和外源插入区边界信息以及质粒序列信息;内部共有文件配置模块、颜色系统模块、图形生成模块和出错帮助模块共四个处理模块。VPA软件可为科研工作者提供高效的绘图支持,用户无需过多关注绘图过程即可生成个性化质粒基因注释结构图。结论及意义DANMEL是迄今已知的第一个专业用于准确注释和结构剖析的细菌耐药移动元件参考数据库。其中REMED模块包含总共377个代表性移动元件,它们分属于五个主要移动元件类别及其相关子类别,且均带有准确详细的精细注释;MEAP模块提供注释引导流程,帮助研究人员分析新测序移动元件。DANMEL为科研工作者提供了细菌耐药移动元件的参考信息平台,帮助科研人员理解与分析细菌耐药移动元件。在遭遇未知耐药细菌暴发、流行时,用户可登陆DANMEL平台获得已收录的细菌耐药移动元件数据,通过数据比对等功能完成未知数据分析与追踪,对未知细菌中可能携带的细菌移动元件进行深入分析和解剖,为耐药菌的及时防控提供理论依据。