基于Pan-genome技术的沙门氏菌血清型特异性基因挖掘、功能分析及分子鉴定
批准号:
31360388
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
50.0 万元
负责人:
余水静
依托单位:
学科分类:
食品质量与安全检测
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
Wei Zhang、邓扬悟、梁长利、欧阳城添、彭艳平、郭燕华、王丽、刘桂伊
中文摘要
沙门氏菌(Salmonella)是最常见的食源性致病菌之一,用血清型来区分沙门氏菌是评估其危害等级的基础。本课题组前期研究发现沙门氏菌种特异性基因与决定血清型的抗原相关,但沙门氏菌血清型的特异性基因和其抗原的相关性仍不清楚。为此,本项目首先利用Pan-genome技术对沙门氏菌血清型基因组进行分析,挖掘出血清型特异性基因;利用InterProScan、KEGG等数据库和生物信息学工具分析血清型特异性基因的结构和功能,预测其在沙门氏菌抗原生物合成中的作用,揭示沙门氏菌血清型抗原代谢网络的演化规律;建立靶向血清型特异性基因的沙门氏菌血清型PCR鉴定方法,并对PCR方法进行特异性评价、体系优化和实际样品检测。本研究旨在阐释沙门氏菌血清型抗原与血清型特异性基因的相关性,并构建沙门氏菌血清型分子鉴定方法,为沙门氏菌流行病学研究、食品安全风险评估与预警提供理论指导和技术支持。
英文摘要
Salmonella is one of the most common food-borne pathogens. The serotyping to differentiate salmonella is fundamental to assessing their hazard classes. On the basis of the previous investigation on Salmonella enterica, it was observed that some species-specific genes were relevant to the antigens determining the Salmonella serotype.However the correlation between serotype-specific gene and the Salmonella serotype remains unclear. Therefore, we will firstly mine serotype-specific gene of Salmonella enterica using Pan-genome technology. To reveal the metabolism network of the antigen of Salmonella serotype, the structure and function of serotype-specific genes will be analyzed by the InterProScan,KEGG and other bioinformatics tools,and its role in the biosynthesis of the antigen will be also analyzed. PCR methods targeting serotype-specific genes will be established and optimized for the identification of Salmonella serotype. And these PCR methods will be evaluated by their specificity and the detection of actual samples. In a word, the project aims to elucidate the relationship between the antigen and serotype-specific gene in Salmonella serotype, and further construct the molecular identification methods of Salmonella serotypes, which will provide theoretical guidance and technical support for epidemiology research of Salmonella, risk assessment and early warning of food safety.
沙门氏菌是最常见的食源性致病菌之一,用血清型来区分沙门氏菌是评估其危害等级的基础。本课题组前期研究发现沙门氏菌种特异性基因与决定血清型的抗原相关,但沙门氏菌血清型的特异性基因和其抗原的相关性仍不清楚。为此,本项目开展了基于Pan-genome 技术的沙门氏菌血清型特异性基因挖掘、功能分析及分子鉴定。. (1)揭示了肠炎沙门氏菌血清型特异性基因多样性特征:挖掘出肠炎沙门氏菌血清型特异性基因,分析了肠炎沙门氏菌血清型特异性基因的理化性质、二级结构、三级结构、亚细胞定位、信号肽和跨膜区等特征,结果表明肠炎沙门氏菌血清型特异性基因具有多样性特征。. (2)构建了25个肠炎沙门氏菌血清型特异性基因缺失株:鉴定了25个CDS为肠炎沙门氏菌特异性靶点序列,这些序列既不存在于鼠伤寒沙门氏菌、伤寒沙门氏菌以及大多数其他沙门氏菌血清型基因组中,利用基因敲除技术构建了25个肠炎沙门氏菌血清型特异性基因缺失株。. (3)阐明了肠炎沙门氏菌血清型特异性基因缺失株在酸胁迫下和鸡蛋清中的应答机制:Sen0216、Sen1388、Sen2145a、Sen1388、Sen1982、Sen2145a、Sen2613基因缺失株在酸性LB培养基中60分钟和120分钟培养的存活率明显高于野生型菌株;所有25个肠炎沙门氏菌血清型特异性基因缺失株在鸡蛋清中37℃培养24小时和48小时的存活率显著降低。这些特异性基因对肠炎沙门菌在酸胁迫和鸡蛋清中生存可能发挥着重要的作用。. (4)阐释了沙门氏菌基因组多样性对生境适应性的影响:利用Pan-genome工具panseq 2比对分析了肠炎沙门氏菌、鸡伤寒沙门氏菌、鸡白痢沙门氏菌、都柏林沙门氏菌全基因组,鉴定出617个特异性基因;通过两两全基因组比对,分别鉴定出103、224和255个特异性基因。通过功能分析发现,原噬菌体基因的多样性使得沙门氏菌在侵染时有不同的表现现象,而对不同的侵染对象选择性表达不同侵染机制,使得沙门氏菌具有对宿主环境产生更强的适应性。. 以上实验数据整理待投稿2篇SCI论文,并会注明该基金号。此外,基于沙门氏菌血清型特异性基因的PCR检测方法构建实验正在实施中,预计发表1篇SCI论文。. 本项目的研究可为沙门氏菌流行病学研究、食品安全风险评估与预警提供理论指导和技术支持。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:
10.1016/j.mimet.2015.01.009
发表时间:
2015
期刊:
J Microbiol Methods
影响因子:
作者:
[Salazar Joelle K, Wang Yun, Yu Shuijing, Wang Hui, Zhang Wei]
通讯作者:
Zhang Wei
DOI:
10.13265/j.cnki.jxlgdxxb.2014.03.002
发表时间:
2014
期刊:
江西理工大学学报
影响因子:
--
作者:
[余水静, 彭艳平, 邓扬悟, 郭燕华, 梁长利, 欧阳城添]
通讯作者:
欧阳城添
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