霍乱弧菌是人类霍乱的病原体。根据O抗原的不同,目前已发现200余个血清群,目前只有01和0139血清群导致霍乱暴发流行。霍乱弧菌的主要致病因子为霍乱毒素,由丝状噬菌体CTXφ所携带的毒素基因编码。其他主要的可移动基因元件包括VSP-Ⅰ/Ⅱ、VPⅠ-Ⅰ/Ⅱ等,与第七次大流行菌株有密切关系。此外,在20世纪80年代后期以来分离的部分流行菌株中还发现了一个和耐药性密切相关的SXT元件。这些元件可通过水平基因转移在细菌间进行传递,使受体菌获得新的功能和性状,是病原菌进化的重要机制之一。分析霍乱弧菌基因组中的可移动元件,对理解霍乱弧菌菌群构成和进化、致病菌株的产生及耐药机制等均有重要价值。本研究建立了根据GC含量和比较基因组学差异进行基因组岛预测和识别的方法,对不同血清群的霍乱弧菌中可移动元件的分布特征和进化关系进行了分析。我们使用PERL语言编写程序,建立了基于GC含量差异识别基因组岛的分析方法。基于比较基因组学和BLAST软件,建立了可移动基因元件的比较分析流程。以上分析方法和流程均实现了对大量基因组数据的快速并行分析。从美国国立生物技术信息中心下载了截止至2014年12月已公布的178个霍乱弧菌的基因组序列,包括O1血清群114株,0139血清群4株,非01非0139血清群50株,以及另外血清群未确定的10株。以霍乱弧菌O1群El Tor生物型菌株N16961作为参考,分析得到其他基因组上的单核苷酸多态性位点,在全基因组水平上进行了进化分析。通过对已有血清群的脂多糖合成wbe基因簇的测序数据进行整理,获得了 O1、0139、022、05、08、037、0108和其它非O1非0139菌株的共13条wbe序列。根据同源基因的分布,对所有wbe序列进行了序列比对和聚类分析,分析得到了各个血清群wbe的特异序列。通过基因组岛分析共得到13213个基因组岛,发现O1血清群流行株、非流行株和非O1非0139菌株具有不同的基因组岛频谱。在178个霍乱弧菌基因组上进行了 VSP-Ⅰ的序列搜索和变异分析,发现01群第七次大流行菌株以及0139血清群产毒菌株中均携带VSP-Ⅰ,变异为单核昔酸变异特征;在非O1非0139霍乱弧菌和其他弧菌属的部分菌株中也发现了 VSP-Ⅰ序列,变异为插入缺失的特征,相对于第七次大流行菌株共存在7个插入片段。进行了 SXT序列搜索,发现有65.2%的菌株具有该类结构。其中01群92株,0139群3株,其他血清群21株。进化分析显示01和0139群霍乱弧菌携带的SXT聚集为一簇,而非01非0139菌株携带的SXT在进化关系上位于01/0 139群与其他属细菌之间,提示非01非0139菌株可能在01和0139菌株获得SXT的过程中发挥了传递作用。在5株01非流行霍乱弧菌和14株其他血清群菌株中发现存在TTSS2基因簇,不同菌株中存在两种Ⅲ型分泌系统TTSS2序列,其来源可能不同。通过加入8株副溶血弧菌的TTSS2 一起进行相似性分析,分为TTSS2a、TTSS2b和TTSS2c三组,霍乱弧菌携带的TTSS2来自TTSS2b和TTSS2c。我们的分析显示霍乱弧菌基因组中存在大量基因组岛结构,可能是具有水平转移能力的元件。各血清群wbe序列差异较大,存在广泛重组,是导致霍乱弧菌血清群众多的关键因素;VSP-Ⅰ/Ⅱ在其他血清群霍乱弧菌和其他弧菌中存在,不是第七次大流行克隆群的特异性序列;TTSS是部分非01非0139霍乱弧菌的重要致病因子,我们的分析显示不同菌株可从不同的来源通过水平转移获得。非01非0139群霍乱弧菌可能在01和0139群通过水平转移获得SXT的过程中发挥重要作用,值得深入研究。