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细菌许多的基因成分可以通过水平转移从其他生物体获得的,这在一定程度上改变了细菌的生态学和致病性特征。了解外来基因成分的水平转移对于了解细菌病原体的出现和进化具有重要的意义。
在霍乱弧菌当中,存在一种4.7 kb的拷贝数比较低的质粒pTLC(toxin-linkedcryptic),它的染色体整合形式和溶原性噬菌体CTXφ在染色体上整合的基因组相邻。我们获得CTX<->TLC<+>菌株TLC和染色体两侧连接部分的序列与CTX<->TLC<->菌株不存在TLC及CTX位置处的序列进行比较发现pTLC可能是以和CTXφ类似的位点特异的方式整合入染色体当中的,pTLC的染色体整合位点和CTXφ类似,但也存在差异。
霍乱弧菌非流行株为CTX<->TLC<->菌株,我们发现CTX<->TLC<->菌株存在与CTX<->TLC<+>菌株的CTXφ的染色体整合位点相似但也存在差异的序列,而且在所分析的CTX<+>TLC<->菌株当中,CTX存在于小染色体当中。本文以含有CTXφ的RS2区及整合位点的自杀质粒pKRSn、pKRSe分别接合转移到CTX<->TLC<->菌株40-42及CTX<->TLC<+>菌株7783,观察染色体整合情况。结果表明pKRSn、pKRSe可以在TLC<+>及TLC<->菌株的大染色体发生整合,也可以在TLC<->菌株的小染色体发生整合。pKRSn、pKRSe可以直接整合于CTX<->TLC<->菌株提示TLC对于CTXφ的整合来说可能并不是一个必须的条件。pKRSn、pKRSe可以在小染色体上整合,对于疫苗研究来说,带来了新的问题,即一个安全的疫苗应当避免疫苗株在小染色体获得CTXφ。
霍乱弧菌小染色体上存在一种超级整合子(super-integron,SI)结构,它整个长度126kb,包括至少179个基因盒,每个基因盒和一种重复序列VCR(Vibriocholerae repeats)相连。了解超级整合子内基因盒在不同菌株间的分布可以使我们更好地了解菌株间的基因差异。我们选择了超级整合子内的一些基因,通过PCR检测分析其在菌株间分布情况。结果表明超级整合子结构在菌株间普遍存在,但某些基因在不同类型菌株间的分布存在明显差异。
为了分析霍乱弧菌流行株与非流行株两类菌株基因组差异,应用抑制性差减杂交(suppression subtraetive hybridization,SSH)技术获得了存在于一株流行株,而不存在于另一非流行株的基因片段。为了了解这种差异是否能代表两类菌株的差异,我们选择了其中一些来观察在其他菌株的分布情况。我们发现,有一些差减显示有差异的基因在两类菌株有较为明显的分布差异。
对于差减片段及霍乱弧菌超级整合子内基因在不同菌株间的分布差异规律及产生这种差异的原因的研究可以使我们更好地了解霍乱弧菌菌株的分化。