摘要目的:<br> 在云南省家鼠鼠疫静息10年后,2016年景洪市再次出现鼠疫病例,且病例的临床表现特殊,确诊为原发性败血症型鼠疫。因此,本研究旨在通过系统发育分析,确定2016年景洪市鼠疫疫情的来源,并通过比较基因组学及比较转录组学的应用,对2016年鼠疫疫情分离的3株病原菌的变异基因及差异表达基因进行分析,从而对家鼠鼠疫静息前后种群的变异种类及差异程度进行初步了解。同时,通过分析变异基因及差异表达基因与毒力的关系,分析病例特殊的临床表现是否与毒力因子相关基因变异及表达差异有关,为研究鼠疫菌致病机制积累资料。<br> 方法:<br> 1、在已获取到包括2016年鼠疫疫情病原菌在内的67株云南鼠疫菌全基因组序列的基础上,从菌种库挑选62株既往鼠疫流行分离的病人菌株、景洪市菌株及毗邻疫源地菌株进行基因组DNA提取,并进行高通量测序;<br> 2、构建129株鼠疫菌的ML树及最小生成树,分析2016年鼠疫疫情的来源,并找到与2016年病原菌最近源的菌株;<br> 3、将疫情株与其最近源的菌株进行比较基因组学及比较转录组学研究,鉴定两者基因组SNP、indel、大片段的插入与缺失、基因重排、拷贝数变异及基因表达量差异并进行功能注释。<br> 结果:<br> 1、成功获取到62株新测序鼠疫菌株的全基因组序列;<br> 2、129株鼠疫菌聚集为4个亚簇,2016年鼠疫疫情的3株病原菌SNP位点一致且独立成簇,与1996年勐海县分离菌株YN2330最近源;<br> 3、2016年鼠疫疫情的3株病原菌与最近源菌株YN2330相比,存在6个SNP位点、4个Indel位点及1个60bp的缺失,未发现基因重排及拷贝数变异;<br> 4、6个SNP位点中,1个位于非编码区,其余5个均位于编码区,编码区位点中非同义突变位点有4个,同义突变位点有1个,4个Indel位点中,3个位于非编码区,1个位于编码区,为移码突变,60bp的缺失位于非编码区;<br> 5、4个非同义SNP位点及1个位于编码区的Indel位点中,有1个SNP位点所在基因编码产物Ail/Lom家族外膜β-桶蛋白可能与鼠疫菌毒力有关,其余4个变异位点所在的基因编码产物均与毒力无关;<br> 6、YN2636与YN2330存在448个差异表达基因,其中有25个与毒力因子有关,包括21个上调基因及4个下调基因,上调基因中有12个与铁及锌获取系统有关,1个与pH6抗原有关、1个与毒力因子CdiA有关,4个与Ⅱ型分泌系统有关、1个与Ⅳ型菌毛有关、2个与Ⅵ型分泌系统;4个下调基因中,1个与铁转运系统有关、1个与Ⅲ型分泌系统有关、2个与Ⅵ分泌系统有关。<br> 结论:<br> 1、基于全基因组的系统发育分析,进一步证实2016年人间鼠疫由鼠间鼠疫引起,且2016年疫情很可能是西双版纳州鼠疫自然疫源地的复燃所致。<br> 2、家鼠鼠疫静息10年后再次出现的菌株,与既往流行菌株相比,基因组及基因表达均存在变异。<br> 3、YN2636基因组中编码Ail/Lom家族外膜β-桶蛋白的基因存在无义SNP位点可能会导致其功能改变,且25个毒力因子相关基因的差异表达可能会导致YN2636毒力改变;<br> 4、Ail/Lom家族外膜β-桶蛋白的功能改变及25个毒力因子相关基因的差异表达可能与病例特殊的临床表现存在相关性。
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