大規模ゲノム情報を利用した大腸菌における血清型変換の全貌解明

利用大规模基因组信息阐明大肠杆菌血清型转换的全貌

基本信息

批准号：
21K07006
负责人：
中村佳司
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

大腸菌の血清型別に利用されるO抗原とH抗原は、合成遺伝子領域の組換えによって変化すること（血清型変換）が知られている。本研究では、大腸菌における血清型変換の全貌解明を目的として、公共データベースに登録されている大腸菌をClonal complex (CC)ごとに分類し、系統解析と血清型変換の解析を行う。令和4年度では、公共データベースに約1000株が登録されているCC165菌株を対象とした解析を行った。全菌株が保有する遺伝子を決定後、菌株間の一塩基多型（SNP）の数を指標に、同一クローンの集団を定義し、そこから代表菌株を選定することで、解析菌株数を500菌株とした。この菌株セットの系統関係から、本系統の血清型変換の全体像が判明し、系統の祖先H抗原と祖先Sequence type (ST)も明らかになった。また、菌株間のSNP数を利用して、菌株セットを細分化することで、集団内および集団間における血清型変換の詳細な解析が可能となった。本系統にはヒトに病原性を示す志賀毒素産生性大腸菌（STEC）と豚の大腸菌症の原因となる毒素原性大腸菌（ETEC）が属し、それぞれ異なる病原遺伝子セットを有している。このことから、本系統の病原因子獲得の歴史を調べることで、大腸菌の病原性進化と血清型変換との関連が明らかになると考えられた。また、STECのO165:H25のグローバルな集団構造を明らかにする過程で、O165:H25および近縁菌をCC119と新たに定義した。CC119に属するO172:H25がO165:H25と非常に近縁であり、両血清型の菌株間のO抗原合成遺伝子群と周辺領域の配列比較から、このO抗原の変換が、非常に複雑な組み換えの結果生じた可能性が示唆された。以上の解析結果を、病原関連遺伝子の詳細な解析結果や志賀毒素産生性の菌株間バリエーションの結果とともに原著英語論文として報告した。

众所周知，通过合成基因区域的重组（血清类型转化率）更改了由大肠杆菌浆膜类型使用的O-抗原和H抗原。在这项研究中，为了阐明大肠杆菌中浆膜型转化的全部外观，在公共数据库中注册的大肠杆菌是由克隆综合体（CC）分类的，并且血清素化转换的分析和分析是血清素化转换的分析执行。在Oruwa的第四年，我们对CC165细菌进行了分析，该细菌在公共数据库中有大约1,000股。在确定所有细菌库存的基因之后，将细菌种群之间的一个盐基碱多边形（SNP）的数量定义为指数，从那里选择了代表性细菌共享的数量，并且分析细菌的数量是500个细菌。从该细菌集的结构中，已经揭示了该系统的血清类型转化的整体图，并且已经揭示了该系统的祖先H抗原和祖先序列类型（ST）。此外，通过使用细菌共享的SNP数量来细分细菌库存集，可以详细分析组与组之间的血清类型转化。该系统属于shiga毒素产生的大肠杆菌（STEC），该大肠杆菌（STEC）显示了致病性的，毒素原发性大肠杆菌（ETEC）导致猪，大肠杆菌，每种都有不同的病原体。由此，可以考虑到大肠杆菌的致病进化与血清类型的转化之间的关系，通过检查获得该系统的刺质因子的历史。在阐明STEC O165：H25，O165：H25和关闭相关细菌的全球集体结构的过程中，新定义为CC119。 O172：H25属于CC119非常接近O165：H25，并且该O抗原的转化非常复杂，因为O -Antigen合成基因组之间的序列比较在两个官方细菌之间的序列比较。结果可能发生了。上述分析结果据报道是原始的英语论文，以及对病原体相关基因的详细分析以及志贺毒素产生的细菌库存之间的变化结果。