病原性大腸菌ゲノムの多様性と可塑性

致病性大肠杆菌基因组的多样性和可塑性

基本信息

批准号：
12206038
负责人：
林哲也
金额：
--
依托单位：
宮崎医科大学
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12206038/
关键词：
病原性大腸菌ゲノム多様性可塑性 PCR

项目摘要

【背景と目的】病原細菌の遺伝的多様性の解析は細菌の病原体としての特性を理解するためにはきわめて重要である。本研究においては、病原性大腸菌に焦点を絞り、種々の病原性大腸菌の遺伝的多様性をゲノム生物学的な観点から解明することを試みた。【研究結果】病原性大腸菌O157堺株の全ゲノム配列を決定し、非病原性大腸菌K-12のゲノム配列と比較することによって、大腸菌ゲノムの基本骨格と考えられる4.1Mbの配列を見出すとともに、O157にのみ存在する1.4Mbの配列を同定した。この菌株特異的配列は様々なサイズの断片として染色体上に散在し、その多くが外来性であった。これらの知見から、各種大腸菌の全ゲノム構造を共通のプライマーセットを用いたPCR(whole genome PCR scanning法)によってシステマティックに解析できると考えられた。まず、パイロット試験として、本法を用いた緑膿菌染色体上のピオシン領域(35Kb)の解析を行い、これがゲノムの多様性解析に充分応用できることを確認した。そこで、大腸菌ゲノムを全ゲノムレベルで解析できるプライマーを560組作成し、病原性大腸菌の解析に応用した。本年度は解析対象として、由来の異なる10株のO157を選択し、その解析を行った。プライマーは10-15Kbで設定したため、全ての解析はlong PCR法を用いて行い、PCR産物のサイズ測定もlong gelを使って行った。その結果、O157菌株間には予想以上の多様性(菌株特異的な配列のバリエーション)が存在することが明らかになるとともに、本法によってそのゲノム上の存在部位が容易に同定できることが確認できた。また、XbaI切断パターン(PFGEによる)を基にしたゲノムタイプのクラスターリングの結果と本法によって見出されたゲノム構造のバリエーションの程度には明らかな相関が認められた。完全な解析はまだ終了していないが、今後、今回の解析結果をさらに詳細に検討するとともに、他のタイプの大腸菌の解析を行い、病原性大腸菌ゲノムの多様性の全体像を明らかにしていきたい。

[背景与目的]分析病原菌的遗传多样性对于了解细菌作为病原菌的特性极为重要。在本研究中，我们关注致病性大肠杆菌，试图从基因组生物学角度阐明各种致病性大肠杆菌的遗传多样性。 [研究成果] 通过确定致病性大肠杆菌O157 Sakai菌株的全基因组序列，并与非致病性大肠杆菌K-12的基因组序列进行比较，我们发现了一条4.1 Mb的序列，被认为是基本骨架我们鉴定了仅存在于 O157 中的 1.4 Mb 序列。这种菌株特异性序列以各种大小的片段形式散布在染色体上，其中许多是外来的。基于这些发现，人们认为可以使用通用引物组通过PCR（全基因组PCR扫描）系统地分析各种大肠杆菌的全基因组结构。首先，作为初步测试，我们使用该方法分析了铜绿假单胞菌染色体上的pyocin区域（35Kb），并证实该方法可以完全应用于基因组多样性分析。因此，我们创建了560对可以在全基因组水平上分析大肠杆菌基因组的引物，并将其应用于致病性大肠杆菌的分析。今年，我们选取了10株不同来源的O157菌株进行分析。由于引物设置为10-15Kb，所有分析均使用长PCR方法进行，并且PCR产物的大小也使用长凝胶测量。结果表明，O157 菌株之间存在比预期更多的多样性（菌株特异性序列变异），并且我们证实该方法可以轻松识别基因组上的位置。此外，基于XbaI切割模式（通过PFGE）的基因组类型聚类结果与该方法发现的基因组结构变异程度之间存在明显的相关性。尽管完整的分析尚未完成，但我们将继续更详细地检查该分析的结果，并对其他类型的大肠杆菌进行分析，以阐明致病性大肠杆菌基因组多样性的整体情况。鳊鱼。