迟缓爱德华氏菌基因组fosmid文库的构建、opp基因簇的克隆及aroA基因缺失突变株的构建

本研究构建了迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)LSE40 基因组fosmid文库，该文库共包含2 500个克隆，插入片段平均大小为33.6kb，文库总容量约84Mb，覆盖E.tarda LSE40基因组（按5Mb计算）超过16倍。随机挑取1 000个fosmid克隆进行双末端测序共得到1 741条高质量的序列，序列平均长度546 bp，全长949 997bp，约为E.tarda基因组的19％。将这些序列提交到KEGG自动注释服务器KAAS对所得序列进行代谢途径分析，得到E.tarda LSE40的KO (KEGG Orthology) 注释。分析结果表明，与代谢途径相关的基因有932条序列，与环境信息处理相关基因283条，与遗传信息处理相关基因220条，与细胞进程和人类疾病相关的基因分别为64条和16条。同时将序列进行BlastX，按照微生物致病性共同主题找到61个毒力相关基因。Fosmid文库的建立和部分基因组序列的生物信息学分析为进一步研究E.tarda LSE40的致病机制、代谢机制和生理生态机制提供了丰富的物质基础。 通过比较基因组的方法，从E.tarda LSE40 fosmid文库克隆到编码寡肽透过酶的opp基因簇，该基因簇全长6 741bp，含有5个ORF，依次编码OppA-B-C-D-F 5个蛋白；位于oppA和oppB的间隔区和oppF之后的非编码区各有一个茎环结构，推测分别为oppA和opp基因簇的转录终止子。以细菌OppA的保守结构域SBP_bac_5构建系统发生树，结果显示E.tarda LSE40与同属细菌E.ictaluri的亲缘关系最近，与肠杆菌科细菌的亲缘关系较近，与革兰氏阳性细菌的亲缘关系较远，表明OppA的SBP_bac_5结构域可作为细菌分类鉴定的依据。 从E.tarda LSE40 fosmid文库克隆aroA基因全序列，该序列全长1 287bp，编码428个氨基酸，与鲶鱼爱德华氏菌(E. ictaluri)氨基酸相似性在94%，与其他肠杆菌科菌如Escherichia coli和Yersinia enterocolitica相似性在73%-74%。通过In-frame deletion构建了E.tarda LSE40 aroA缺失突变株。与野生型相比，aroA突变株的半数致死量LD50提高了62倍。在牙鲆接种~106cfu/ml的E.tarda细菌时，接种野生型细菌的牙鲆在6天内全部死亡，濒死鱼的细菌数达7.97×108cfu/ 100mg；而接种aroA突变株的牙鲆没有出现死亡，28天后检测不到细菌的存在。实验结果为进一步评价aroA突变株作为减毒活疫苗打下了基础。