检索结果-内蒙古大学图书馆

微生物学通报 2020年第10期47卷 3102-3113页

作者：丰新倩韩阿祥黄杰鹏杨琼莹卢金芳周燕康雨童郑来宝楼永良关万春温州医科大学检验医学院生命科学学院检验医学教育部重点实验室温州市环境卫生微生物检验重点实验室浙江温州325035

【背景】城市水环境正面临着严峻的抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)污染。然而关于城市休闲水域中ARGs的研究较少。【目的】对城市休闲水域夏冬季节的微生物群落和抗性基因组成进行研究分析,促进对休闲水域水生生态... 详细信息

【背景】城市水环境正面临着严峻的抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)污染。然而关于城市休闲水域中ARGs的研究较少。【目的】对城市休闲水域夏冬季节的微生物群落和抗性基因组成进行研究分析,促进对休闲水域水生生态系统的认识。【方法】基于高通量测序技术,对休闲湖泊九山湖夏季和冬季的微生物及ARGs组成进行分析。【结果】在夏季和冬季样本中分别检测到148门和152门。变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)是两个季节样本的主要菌门。夏季优势属为聚球藻属(Synechococcus),冬季优势属为Liminohabitans。此外,共鉴定出449种抗性基因型(304种是两个季节所共有的抗性基因,66种是夏季特有的抗性基因,79种是冬季特有的抗性基因)。夏季样本中ARGs的相对丰度显著高于冬季。MCR-1.2和BcI分别是夏季和冬季水样的主要ARGs。九山湖样本检测到的抗性基因的耐药机制主要是抗生素外排、抗生素失活或抗生素靶位改变。冗余分析(redundancy analysis,RDA)和典型对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)结果表明,环境因子与微生物群落和抗性基因的分布显著相关。【结论】九山湖冬季和夏季的微生物群落结构和抗性基因组成存在明显差异,为进一步认识和了解城市休闲水生生态系统的结构提供了有用的信息,并强调了水体的ARGs污染可能造成的健康危害。

关键词：抗生素抗性基因宏基因组分析微生物群落结构休闲湖水九山湖

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云南省不同地区森林腐木产β-葡萄糖苷酶细菌多样性探究及宏基因组分析

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微生物学通报 2024年

作者：张林波杨万松曾永杰李铭刚赵江源云南大学生命科学学院教育部西南微生物多样性重点实验室云南省微生物研究所云南悦芳季生物科技有限公司

【背景】β-葡萄糖苷酶可以将多种糖苷底物水解成具有工业意义的苷元，在食品、医药和工业等方面均有应用。在医药领域中，它通过转化天然产物中的糖苷化合物，可用于生产稀有人参皂苷CK和Rh1。森林腐木中蕴含着丰富的木质纤维素，这些... 详细信息

【背景】β-葡萄糖苷酶可以将多种糖苷底物水解成具有工业意义的苷元，在食品、医药和工业等方面均有应用。在医药领域中，它通过转化天然产物中的糖苷化合物，可用于生产稀有人参皂苷CK和Rh1。森林腐木中蕴含着丰富的木质纤维素，这些物质是β-葡萄糖苷酶降解的底物，然而，关于本研究研究区域产β-葡萄糖苷酶细菌的发掘并未有相关报道。【目的】通过纯培养筛选结合宏基因组分析手段，发掘β-葡萄糖苷酶微生物(基因)资源，并解析不同地区森林腐木的微生物多样性差异。【方法】通过可培养方法分离细菌，利用七叶苷培养基和转化人参皂苷Rb1和Rg1的方法筛选产β-葡萄糖苷酶菌株，利用宏基因组测序补充纯培养分离筛选工作以及探究腐木样品中微生物群落的结构和功能。【结果】从师宗县菌子山、昆明团结乡原始森林、武定县万松山、屏边县大围山和金平县分水岭五个云南省不同地区的森林腐木样品中分离培养共获得267株细菌，通过七叶苷培养基筛选到154株产β-葡萄糖苷酶细菌，隶属于4门8纲13目19科37属。产酶菌株中，变形菌门(Proteobacteria)为优势门，金黄杆菌属(Chryseobacterium)为优势属，昆明团结乡原始森林地区产β-葡萄糖苷酶细菌多样性最丰富。武定县万松山样品筛选到的菌株YIM B11765 β-葡萄糖苷酶活最高，为0.34 U/mL，该菌株和菌株YIM B11728均可以将人参皂苷Rb1和Rg1分别转化为稀有人参皂苷CK和Rh1。腐木样品宏基因组分析结果表明，细菌域占主导地位，变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)所占丰度最大，链霉菌属(Streptomyces)为优势属，五个地区样品均是糖苷水解酶类注释到CAZy数据库的数量最多，并从中筛选到4个具有转化人参皂苷Rb1和Rg1潜力的β-葡萄糖苷酶。昆明团结乡原始森林样品的微生物群落多样性最丰富；师宗县菌子山地区样品碳水化合物活性酶类多样性最丰富。链霉菌属(Streptomyces)和慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)两个微生物类群对主要的COG功能和KEGG代谢途径以及碳水化合物活性酶的功能贡献度最大。【结论】通过纯培养分离及筛选获得一批产β-葡萄糖苷酶细菌，其中两株细菌可分别转化人参皂苷Rb1和Rg1为稀有人参皂苷CK和Rh1。结合宏基因组信息挖掘与AlphaFold预测的蛋白质三级结构，并通过虚拟筛选，得到4个具有转化人参皂苷Rb1和Rg1潜力的β-葡萄糖苷酶，这对纯培养分离筛选工作做了重要补充。同时，师宗县菌子山地区具有较大的功能微生物资源发掘潜力，这为进一步的开发利用提供理论依据。

关键词：森林腐木 β-葡萄糖苷酶活性菌株宏基因组分析

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基于土壤宏基因组分析的法医学个体来源地理位置推断

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法医学杂志 2021年第3期37卷 366-371,377页

作者：刘文丽程凤钱嘉林方晨刘旭范庆炜武会娟严江伟北京市理化分析测试中心北京100089 山西医科大学法医学院山西太原030001 北京市基因测序与功能分析工程技术研究中心北京100094 北京实验动物研究中心北京100871

目的初步探讨基于土壤宏基因组分析方法应用于法医学个体来源地理位置推断的可行性。方法收集黑龙江省、青海省、西藏自治区土壤样本共33例,提取样本中全部细菌总DNA,采用通用引物扩增细菌16S rDNA V3-V4高变区并在MiSeq测序仪上完成高... 详细信息

目的初步探讨基于土壤宏基因组分析方法应用于法医学个体来源地理位置推断的可行性。方法收集黑龙江省、青海省、西藏自治区土壤样本共33例,提取样本中全部细菌总DNA,采用通用引物扩增细菌16S rDNA V3-V4高变区并在MiSeq测序仪上完成高通量测序,对测序数据进行物种组成和样本比较等生物信息学分析,基于分类操作单元(operational taxonomic unit,OTU)结果计算丰富度指数及多样性指数。结果测序共得到2720149条序列,聚类得到114848个OTU。黑龙江省、青海省、西藏自治区土壤微生物Chao1指数分别为797.45、745.11、535.98,Shannon指数分别为6.46、6.36、6.25,土壤中细菌物种数从多到少及群落多样性从高到低均依次为黑龙江省、青海省、西藏自治区。获得了3省土壤细菌在各分类水平下的结构组成,黑龙江省优势菌属为Chthoniobacteraceae科DA101属和Thermogemmatisporaceae科某一未注释的属;青海省优势菌属为Cytophagaceae科某一未注释的属和Nocardioidaceae科某一未注释的属;西藏自治区优势菌属为Comamonadaceae科某一未注释的属和Verrucomicrobiaceae科Luteolibacter属。主坐标分析结果显示,按照加权UniFrac度量分析,3个主成分代表总变量的56.36%,按照未加权UniFrac度量分析,3个主成分代表总变量的34.81%,同一省样本可分别聚类到一起,不同省来源的土壤微生物种类及含量则有明显差别。结论基于土壤宏基因组分析方法可以有效区分不同地区土壤样本,未来在法医学个体来源地理位置推断方面具有潜在的应用价值。

关键词：法医遗传学土壤宏基因组分析个体来源地理位置推断

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贵州省少数民族自治州微小扇头蜱的宏基因组分析

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中国媒介生物学及控制杂志 2023年第3期34卷 319-325页

作者：向昱龙周敬祝张燕胡勇梁文琴贵州医科大学公共卫生与健康学院环境污染与疾病监控教育部重点实验室贵州贵阳550025 贵州省疾病预防控制中心病媒生物监测科贵州贵阳550004

目的调查贵州省少数民族自治州的优势寄生蜱种微小扇头蜱的微生物菌群,为蜱传疾病防控提供科学依据。方法2019-2020年4和7月在黔东南苗族侗族自治州、黔南布依族苗族自治州和黔西南布依族苗族自治州的18个采样点捕捉牛、羊体表的微小扇... 详细信息

目的调查贵州省少数民族自治州的优势寄生蜱种微小扇头蜱的微生物菌群,为蜱传疾病防控提供科学依据。方法2019-2020年4和7月在黔东南苗族侗族自治州、黔南布依族苗族自治州和黔西南布依族苗族自治州的18个采样点捕捉牛、羊体表的微小扇头蜱。将捕获的微小扇头蜱按地区、生长阶段和性别分组,每组3个平行样,进行宏基因组测序。测序结果经质控、拼接组装等操作后与美国国立生物技术信息中心(NCBI)非冗余蛋白库进行同源性比对,获得物种分类注释信息。然后通过R(v.3.6.3)和GraPhlAn(v.1.1.3)软件进行可视化分析,包括物种组成分析、非度量多维尺度(NMDS)分析和组间相似性分析(ANOSIM)。结果微小扇头蜱的优势菌门为厚壁菌门(60.70%),其次为变形菌门(33.76%)和放线菌门(4.53%)。优势菌种为金黄色葡萄球菌(38.29%),其次是肺炎克雷伯菌(7.79%)和肺炎链球菌(5.26%)。检出多种蜱传病原体,包括斑点热群立克次体的多种基因型和嗜吞噬细胞无形体(1.38%)。Rickettsia fournieri(2.91%)是中国首次从蜱中检出的新发立克次体,日本立克次体(1.76%)和***(0.04%)是中国常见的蜱传立克次体基因型。***和日本立克次体主要由雄蜱携带。NMDS分析表明,不同生长阶段、不同性别微小扇头蜱的微生物菌群组成不同。ANOSIM分析结果显示分组合理,组间差异大于组内差异(R=0.147,P=0.014)。结论贵州省少数民族自治州的微小扇头蜱微生物菌群组成丰富,携带的病原体可能会导致斑点热和人粒细胞无形体病,应加强相关媒介监测和病原体检测,采取相关防控措施,降低蜱传疾病发病风险。

关键词：微小扇头蜱宏基因组分析细菌斑点热群立克次体嗜吞噬细胞无形体贵州省

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红茶菌发酵黄浆水的代谢组与宏基因组分析及一株耐高渗酵母的益生特性研究

红茶菌发酵黄浆水的代谢组与宏基因组分析及一株耐高渗酵母的益生...

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作者：涂传海南京农业大学

学位级别：博士

提高发酵液中的产物浓度是目前发酵行业主要的创新方式之一。高浓度发酵技术具有提高发酵终点产物浓度,降低能耗,简化工艺和减少发酵周期等优势,可实现高细胞密度、高产物浓度和高速率发酵,从而有效降低生产成本。但是高密度发酵对发酵... 详细信息

提高发酵液中的产物浓度是目前发酵行业主要的创新方式之一。高浓度发酵技术具有提高发酵终点产物浓度,降低能耗,简化工艺和减少发酵周期等优势,可实现高细胞密度、高产物浓度和高速率发酵,从而有效降低生产成本。但是高密度发酵对发酵菌种有着较高的要求,需要其有耐高糖和对高浓度产物耐受的能力。红茶菌是一种以添加白砂糖的红茶茶汤为发酵基质,由包含有酵母菌和醋酸菌在内的混合菌群自然发酵而成的一种清凉且酸甜可口的民间传统茶饮料,蕴含着丰富的微生物资源,许多研究者从红茶菌中分离出了大量的菌株,其中不少具有很好的生产发酵性能。为了充分利用资源,缓解环境污染问题,本研究以黄浆水为发酵底物,红茶菌为发酵起始物,进行饮料开发;并对红茶菌发酵后的黄浆水进行了物质分析、代谢组学和宏基因组学分析,揭示了其中的物质变化规律和微生物组成以及多样性等生物学特征。然后采用高糖培养基富集培养和传统的平板分离纯化的手段,从黄浆水发酵底物中有针对性地分离耐高糖的酵母,对分离的菌株进行分子生物学和表型特征鉴定。通过发酵筛选,发现了一株具备耐高渗和产酸产香特性的达文波特星形酵母(Starmerella davenportii)Do18,并对其进行了高渗发酵耐受能力、人工模拟胃肠道耐受能力、产酸产香物质分析以及发酵产物的功能活性研究,以期开发出一株具有良好的发酵特性和潜在益生特性,可以应用于食品和饮料生产中的发酵菌株。主要研究内容及结论如下:1.红茶菌发酵黄浆水中物质变化及代谢组学分析采用本实验室保藏的红茶菌作为发酵剂进行黄浆水基饮料开发,发现发酵后pH下降,红茶菌发酵产生的主要有机酸是乙酸和乳酸;发酵后的黄浆水中糖苷型大豆异黄酮减少,苷元型大豆异黄酮上升。发酵黄浆水中产生了许多具有芳香味的醇类和酯类类物质,黄浆水中原来的豆腥味物质被分解。代谢组学分析结果显示,发酵前后黄浆水中的物质发生了很大的变化,发酵后的黄浆水中糖苷型化合物的含量下调,苷元型的黄酮类物质含量上调。代谢途径分析结果显示发酵过程中有许多与黄酮类以及异黄酮代谢相关的代谢途径。主要的酵母是布鲁塞尔酒香酵母,相对丰度为55.47%,以及毕赤酵母属中的膜醭毕赤酵母,相对丰度为15.98%。达文波特星形酵母(***)在发酵液中的相对丰度是1.08%。2.红茶菌发酵黄浆的宏基因组学分析采用高通量测序的方法,使用引物分别对红茶菌发酵黄浆水中细菌的16S rDNA V1-V3区和真菌ITS T1-T2区进行PCR扩增、测序以及统计分析。多样性指数分析结果显示,红茶菌发酵黄浆水菌液样品中微生物的物种数量相对于菌膜样品更加丰富,也就是菌液样品中物种丰富度更高,但是菌膜样品中的微生物多样性比菌液样品更好,即菌膜中物种分布更加均匀。红茶菌发酵黄浆水菌膜和菌液样品中,细菌的物种数量都比真菌的更加丰富,而真菌的微生物多样性比细菌更好。红茶菌发酵黄浆水中细菌是以醋酸杆菌(Acetobacter)为主,在菌液和菌膜中的相对丰度分别达到66.66%和58.49%,驹形杆菌属(Komagataeibacter)则是红茶菌发酵黄浆水中排名第二位的优势细菌属,菌液和菌膜中相对丰度分别为26.08%和21.25%。主要的酵母是布鲁塞尔酒香酵母(Brettanomyces bruxellensis),相对丰度为 55.47%和40.47%;以及毕赤酵母属中的膜醭毕赤酵母(Pichia membranifaciens),相对丰度分别为15.98%和33.44%,达文波特星形酵母(***)在发酵液中的相对丰度是 1.08%。3.红茶菌黄浆水饮料中酵母的分离与鉴定菌落计数结果显示,随着发酵的进行黄浆水中的酵母总量呈现先快速增长后逐渐下降的趋势。其中第4天红茶菌发酵组酵母菌总数达到5.91 lg(CFU/mL)。通过高糖培养基富集培养和分离纯化的方法从红茶菌发酵黄浆水中分离得到3株酵母,分别定为布鲁塞尔酒香酵母(***)Do5、达文波特星形酵母(***)Do18和酿酒酵母(***)Do21;其中Do5与Do21菌株细胞呈椭圆形,周身比较细长;Do18菌株细胞呈圆形或椭圆形,形态比较饱满。将达文波特星形酵母Do18的26s rDNA的D1/D2区域序列提交到GenBank,获得GenBank登录号:MK560159。经过发酵实验筛选,发现达文波特星形酵母Do18相对布鲁塞尔酒香酵母Do5具有更好的产香产酸特性,碳源发酵实验结果显示其发酵果糖产气速度比发酵葡萄糖更块,具有嗜果糖的特点。因此选择这株酵母进行接下来的发酵特性和益生潜力等研究,为开发新型的酵母发酵菌种奠定基础。4.达文波特星形酵母Do18耐高渗及益生特性研究对筛选出的达文波特星形酵母Do18的高渗发酵耐受性进行

关键词：红茶菌黄浆水宏基因组分析代谢组分析益生菌酵母

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近海细菌多相分类和基因组研究以及深海沉积物宏基因组分析

近海细菌多相分类和基因组研究以及深海沉积物宏基因组分析

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作者：霍颖异浙江大学

学位级别：博士

海洋是地球上最重要的生态系统之一,蕴藏着丰富的微生物资源。对海洋微生物资源的研究,不仅在生物的起源演化、环境适应机制及其生态作用等方面具有重要的理论价值,对将海洋微生物应用于生物材料、医药食品和环境治理等领域也具有一定... 详细信息

海洋是地球上最重要的生态系统之一,蕴藏着丰富的微生物资源。对海洋微生物资源的研究,不仅在生物的起源演化、环境适应机制及其生态作用等方面具有重要的理论价值,对将海洋微生物应用于生物材料、医药食品和环境治理等领域也具有一定的指导意义。本论文围绕近海和深海两个典型的海洋生境,针对近海来源的特色菌株进行多相分类学研究,并围绕其中一株特色菌株的基因组,分析其环境适应机制；采用宏基因组学方法研究海山区深海沉积物的微生物生理代谢特征以及环境适应机制。首先,采用多相分类学研究方法对分离自中国东海的七个特色菌株进行鉴定和描述。建立了一个新属(海洋杆菌属Pelagibacterium gen. nov.,以耐盐海洋杆菌Pelagibacterium halotolerans为标准种,以淡黄海洋杆菌Pelagibacterium luteolum为参考种)、四个海洋轻度嗜盐细菌新种(运动海杆菌Marinobacter mobilis、浙江海杆菌Marinobacter zhejiangensis、反硝化海细菌Marinobacterium denitrificans和栖沉积物海细菌Marinobacterium sediminicola)以及一个海洋耐盐细菌新种(海洋鲁杰氏菌Ruegeria marina),丰富了中国近海微生物种质资源。其次,针对多相分类学鉴定的海洋耐盐细菌新属菌株Pelagibacterium halotolerans B2T进行基因组测序和分析。其基因组由一个环状染色体和一个环状质粒组成。基因组分析表明,菌株B2T通过多种机制适应寡营养且高盐的海洋环境。基因组编码较多碳水化合物和氨基酸代谢途径以及大量TRAP转运体,还有PQQ依赖醇脱氢酶和芳香族化合物降解酶,说明该菌株通过多元的代谢途径适应寡营养的海洋环境；菌株B2T可通过合成和转运四氢嘧啶类和甜菜碱类物质调节渗透压来适应海洋高盐环境；鞭毛组装系统和趋化性调节蛋白,帮助该菌株适应海洋浮游生活并趋利避害；基因组中有较多的重金属还原和耐受相关基因,推测该菌株可能有较强的重金属耐受能力；此外,该菌株的多糖合成和降解、芳香族化合物降解和四氢嘧啶类化合物合成等相关基因有重要的潜在应用价值。最后,针对海山区深海沉积物宏基因组,采用fosmid末端测序、16S rRNA基因筛选和基因组片段测序的方法,获得2133个fosmid末端序列和9个微生物基因组片段,分析微生物在该低温、高压、高盐和富含重金属环境的基因组组成、代谢特征、适应机制和生态功能。研究结果表明,微生物在该海山区深海沉积物的碳和氮循环中发挥着重要的作用,特别是大量化能无机自养型MGI类群古菌和一些的氨氧化细菌可能通过氨氧化和碳固定途径参与氮和碳元素循环。微生物通过多种机制适应该深海环境,而且基因组进化和水平基因转移可能在适应过程中发挥了重要作用。此外,对一个MBGA类群古菌和三个分类地位未知的细菌基因组片段的分析,得到了一些海洋微生物未培养类群潜在的生理和代谢特征以及环境适应机制信息。

关键词：宏基因组分析微生物深海沉积物基因组

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烟草病毒病的宏基因组分析以及中国主要烟区番茄斑萎病毒全基因组序列分析

烟草病毒病的宏基因组分析以及中国主要烟区番茄斑萎病毒全基因组...

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作者： Ali Kamran 中国农业科学院

学位级别：博士

中国是世界上烟草种植面积最大的国家,但烟草病毒病对烟草的产量和质量构成了严重的威胁。据报道,近年来番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus,TSWV)在中国最大的烟叶种植区-云南发生危害严重。该地区的环境非常适合昆虫媒介传播,即... 详细信息

中国是世界上烟草种植面积最大的国家,但烟草病毒病对烟草的产量和质量构成了严重的威胁。据报道,近年来番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus,TSWV)在中国最大的烟叶种植区-云南发生危害严重。该地区的环境非常适合昆虫媒介传播,即西花蓟马,这是一种在全国范围内广为传播的侵入性农作物害虫。因此,本研究主要集中在通过宏基因组学方法对带毒介体西花蓟马和寄主植物上的TSWV进行了分析测定。在云南的烟草主产区进行了田间调查,收集蓟马和有症状的烟叶样品。利用Illumina Hi Seq测序平台对si RNAs序列进行测序,通过对质量控制(QC)数据进行组合,共获得6,50,144条重叠群序列,去除冗余序列预测了21,363条基因序列。本研究检测了不同属的重要植物病毒,包括TSWV、番茄环纹斑点病毒(TZSV)、凤仙花坏死斑点病毒(INSV)。检测到的TSWV和INSV reads数来源于荷兰,表明存在潜在的密切关系,并提供了这些病毒可能侵入该地区的证据,并且TZSV与云南分离株的相似性最高,宏基因组学研究为进一步研究TSWV提供了基础。因此,本研究将调查范围扩大到更大的烟草种植区,从湖南、山东、山西、四川和云南等地采集的烟叶样品中,共对9个TSWV分离株进行了全序列测定,包括L、M和S-RNA三个基因组片段。除了这些完整的基因组外,还对7个菌株进行了部分测序。对TSWV中国分离株的3个基因组RNA片段进行了系统发育测定,并对从Gen Bank中获得的相应序列进行了分析。进化分析表明,新报道的TSWV菌株与先前报道的菌株分别排列,揭示了它们之间的起源差异和远缘关系。在温室番茄植株上成功地分离了TSWV毒源。本研究以我国五省主要烟区为研究对象,调查了这一重要植物病毒在大规模上的发生和演变情况。此外,这是第一个报告中国和全球范围内感染烟草的TSWV全基因组序列的单项研究。

关键词：烟草病毒组宏基因组分析番茄斑萎病毒全基因组序列分析

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广州献血者人群血液安全潜在危害病原体宏基因组分析与鉴定

广州献血者人群血液安全潜在危害病原体宏基因组分析与鉴定

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作者：高蕾南方医科大学

学位级别：博士

研究背景尽管血液安全检测体系建立数十年,临床用血和血液制品依然存在感染已知或者未知病原体的风险。基于高通量测序的宏基因组学方法可以应用于输血传播病原体的研究。通过深度测序和数据的生物信息分析检测血液中包含的病原体信息,... 详细信息

研究背景尽管血液安全检测体系建立数十年,临床用血和血液制品依然存在感染已知或者未知病原体的风险。基于高通量测序的宏基因组学方法可以应用于输血传播病原体的研究。通过深度测序和数据的生物信息分析检测血液中包含的病原体信息,监控来自新发病原体对输血安全的潜在威胁,以达到保障输血安全的目的。研究对象2016年4月至6月由广州血液中心常规筛查合格的献血者100人,以及单因ALT水平升高超出正常值范围的献血者200人。研究方法将血浆样本分为A,B,C3个组,其中A组为合格献血者,ALT值51-69IU/L为B组,70IU/L及以上为C组。3组样本分别以100份混合后,提取DNA和RNA,经MALBAC和随机PCR扩增后,将PCR产物进行深度测序,检测混合血浆样本中的微生物组,对部分可经输血传播的病原体进行样本的拆分鉴定,对病原体出现阳性结果的献血者进行随访和相关检测。随后,随机抽取1000份合格献血者,进行相关病原体的流行病学调查。研究结果1、建立了血液样本的宏基因组生物信息学分析流程,并应用于献血者人群血浆样本的宏基因组测序分析。经对A、B、C3组混合血浆DNA和RNA样本分别进行深度测序,发现细菌类病原体读取最多的序列是猪链球菌,真核生物类病原体读取最多的是双芽巴贝西虫,其次是刚地弓形虫。病毒类病原体读取较多的是EB病毒,但该病毒仅在C组样本中被读取到。根据测序结果,本文选择了以上4种病原体进行样本的拆分验证实验。2、猪链球菌感染特征。A、B和C组分别发现6例、2例和4例猪链球菌recN 片段(243bp)和 recN(1000bp)Nested-PCR 阳性的样本,其中 3 例 sodA(316bp)片段阳性,A、B、C三组各1例。系统进化分析发现阳性样本均与血清型1,2,14等3株处于同一进化分支的同一水平上。A、B、C 3组IgG抗体阳性率分别为2%、1%和1%。A组IgM抗体阳性率分别为1%,且IgM阳性的样本包含在6例PCR阳性样本中。12份样本成功随访到1例(A89),且为IgM和核酸双阳性献血者。在Western blot确证检测中,仅发现A89号样本呈现蛋白阳性结果,且为IgM和IgG双阳性。随访样本recN片段(1000bp)和sodA片段Nested-PCR扩增均阳性,系统进化分析结果同前。随访前后qPCR结果显示该样本猪链球菌浓度呈现逐渐减弱趋势。随访者为重复献血者,个案调查其无猪链球菌感染的临床症状,感染的猪链球菌缺失致病基因SLY,判断该献血者携带的为猪链球菌致病型的无毒株。随访受血者,发现猪链球菌核酸和血清学均为阴性。3、巴贝西虫感染特征。A组发现4例,C组1例巴贝西虫SpeI-AvaI片段(170bp)Nested-PCR阳性的样本,说明A、C组存在巴贝西虫的感染。A、B、C3组IgG抗体阳性率分别为9%,1%和2%,IgM抗体阳性率分别为1%,3%和1%。A、B、C组核酸阳性和血清学检测阳性样本没有重合。对以上样本进行随访,但随访未成功。4、刚地弓形虫感染特征。A、B、C组分别发现10例,2例,8例刚地弓形虫18SrDNA片段Nested-PCR阳性的样本,A、B、C3组IgG抗体阳性率分别为4%,4%和5%,IgM抗体阳性率分别为1%,1%和0。在Western blot确证检测中,只检测到7个IgG阳性的样品,其中A组1例IgG阳性的样本(A91)包含在10例PCR阳性样本中。对以上阳性样本进行随访,成功随访到4例样本(A92,A96,A99和C62)。4例随访样本18SrDNA Nested-PCR扩增均为阳性,抗体有1例IgG抗体阳性(C62),恰好为随访前IgG抗体阳性但18SrDNA阴性的样本,个案调查显示有养猫史,判断为1例隐性感染者。5、EB病毒感染特征。对C组样本进行EB病毒的血清学检测,发现EA-IgG抗体阳性率2%,EBNA-IgG抗体阳性率94%,VC A-IgA抗体阳性率3%,VC A-IgG抗体阳性率93%,VCA-IgM抗体阳性率3%,其中VCA-IgA和VCA-IgM双阳性样本2例。在EBNA-IgG和VC A-IgG抗体双阳性的样本中,检测到3例核酸阳性的样本,其中1例EA-IgG 阳性。抗体和核酸阳性的样本除ALT值较高外,GGT值也远远高于正常值上限,说明EBV感染对肝功能造成损害,是这几个样本ALT值升高的因素之一。6、放大样本的检测结果。对1000份血液筛查合格的样本进行巴贝西虫、猪链球菌及刚地弓形虫的Nested-PCR以及抗体检测,结果显示巴贝西虫、猪链球菌均无阳性结果,刚地弓形虫IgG 阳性率为0.6%。结论和意义1、建立血液样本宏基因组数据分析流程并应用于对献血者人群血浆混合样本的宏基因组分析,对输血安全产生威胁的病原体进行监测和评估。2、对宏基因组测序

关键词：输血安全深度测序宏基因组分析新发病原体猪链球菌

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封闭人群儿童口腔微生物与龋病关系的宏基因组分析

封闭人群儿童口腔微生物与龋病关系的宏基因组分析

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作者：贾玉焕遵义医学院

学位级别：硕士

龋病是口腔最常见的慢性感染性疾病之一，任何国家、任何民族不能幸免，尤以儿童和老年人发病率高。微生物微妙地维护着人类口腔生态平衡和机体健康，同时作为公认的致龋因素，在龋病发生发展中扮演不可缺少的重要角色。微生物的致龋机... 详细信息

龋病是口腔最常见的慢性感染性疾病之一，任何国家、任何民族不能幸免，尤以儿童和老年人发病率高。微生物微妙地维护着人类口腔生态平衡和机体健康，同时作为公认的致龋因素，在龋病发生发展中扮演不可缺少的重要角色。微生物的致龋机理研究经历的100多年历程中，非特异菌斑假说、特异菌斑假说、生态菌斑假说、连续流假说体现了人类对龋病微生物的认识不断进步和深入。而以往人类口腔检出的700多种细菌，一半以上尚不能培养，在复杂的口腔微生态环境中，我们的认识只是冰山一角，对龋病病因的研究任重而道远。以DNA为基础的一系列现代生物技术研究方法，尤其是高通量测序，使我们能在微生物组层面灵敏探测疾病相关微生物的变化。本课题组前期提出龋病微生物连续流动态假说，利用基于细菌16S rRNA的基因芯片微阵列技术横向和纵向研究了开放人群和封闭人群不同龋敏感儿童个体口腔微生物组的多样性和差异，探索了致龋动物在龋病发生发展过程中口腔部分微生物的演替及致龋毒力变化。芯片微阵列基于已知菌属基因序列的探针杂交，获得的细菌种类有限，对未知菌属无法评估，而454焦磷酸测序GS-FLX Titanium系统，对基因组深度测序极具优势。“核心微生物组”是指人体某个生境的某些微生物或功能性基因存在于大部分或全部受检人群中人体，人体是否存在核心微生物组没有定论。NIH2007年发布了核心微生物组计划，检测人体5个不同部位(口腔、鼻腔、皮肤、胃肠道和女性阴道)是否存在核心微生物组，确定其变化对人体健康和疾病的影响。课题组前期工作在芯片微阵列的研究基础上初步提出了对口腔核心微生物组的支持。<br>　　目的：本研究在前期系列研究基础上，以封闭人群儿童为研究对象，利用基于细菌16S rRNAV1-V3区PCR扩增的454焦磷酸GS-FLX Titanium测序，从门、纲、目、科、属、种(OTU)水平对80个高龋无龋儿童与龋病密切相关的两个重要生态环境--菌斑生物膜和唾液微生物进行宏基因组分析，从生态学宏观层面探讨龋病相关差异微生物组，验证生态菌斑假说，为课题组提出的连续流动态假说提供依据、为口腔核心微生物组提供支持、为龋病病因学研究和生态防治提供新的方向。<br>　　方法：符合WHO取样标准的30名高龋和10名无龋儿童，取同一个体的无刺激性唾液和磨牙牙菌斑，提取全基因组DNA行16S rDNA V1-V3区PCR扩增并构建文库，加入标签序列和A、B接头后行油包水PCR扩增，产物定量均一化后上机测序。所得序列进行一系列去杂后得到优质序列与SILVA数据库比对(80％ID)，MOTHUR软件评估微生物多样性，ITOL软件构建系统发育树，使用聚类分析、单因素方差分析等进行统计学分析。<br>　　结果：(1)菌斑和唾液共80样本共得到856，663条序列，其中优质序列占507，502条(60％)，每个样本平均约含6347条序列，每条序列平均长度425bp。(2)80样本共检到15003种水平上的OTUs，归属于18个门，29个纲，44个目，74个科，129个属；其中菌斑含11015，归属于13个门和118种属；唾液含7509 OTUs，属于18个门129种属。(3)每个菌斑样本中微生物种型的数量范围：706至1272种(均数：781)；每个唾液微生物种型和数量范围：441至973种(均数：773.8)；菌斑和唾液每个样本所含微生物多样性无统计学差异(P>0.05)。(4)16个差异菌属在高龋菌斑组检出率高于无龋菌斑组(P<0.05)，其中包含6个优势菌属(检出率>1％)，如纤毛菌属(Leptotrichia)，普氏菌属(Prevotlla)，链球菌属(Streptococcus)，韦荣菌属(Veillonella)，放线菌属(Actinomyces)和毛单胞菌属(Comamonas)；19个差异菌属在无龋菌斑组检出率高于高龋菌斑组(P<0.05)，包含6个优势菌属(检出率>1％)，如奈瑟菌属(Neisseria)，卟啉单胞菌属(Porphyromonas)月形单胞菌属(Selenomonas)，德克斯氏菌属(Derxia)，Aggregatibacter菌属(Aggregatibacter)和孪生菌属(Gemella)。(5)在唾液组中，29个差异菌属在高龋唾液组的检出率高于无龋唾液组(P<0.05)，包含7个优势菌属(检出率>1％)，如链球菌属(Streptococcus)，普氏菌属(Prevotella)，罗氏菌属(Rothia)，颗粒链球菌属(Granulicatella)，孪生菌属(Gemella)，营养缺乏菌属(Abiotrophia)，伯杰菌属(Bergeyella)；13个差异菌属在无龋唾液组检出率高

关键词：龋病封闭人群儿童菌斑生物膜唾液微生物宏基因组分析核心微生物组病因学

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宏基因组分析和诊断技术概述 004

引用

中国医药报

作者：胡鹏

近年来，造成人类感染性疾病的病原微生物日益复杂、种类增多，抗菌药物滥用致使细菌耐药，病原微生物已成为全球关注的焦点。感染是急危重症患者死亡的主要原因之一，随着新发病原微生物的出现、耐药病原微生物的增多以及免疫抑制宿主... 详细信息

近年来，造成人类感染性疾病的病原微生物日益复杂、种类增多，抗菌药物滥用致使细菌耐药，病原微生物已成为全球关注的焦点。感染是急危重症患者死亡的主要原因之一，随着新发病原微生物的出现、耐药病原微生物的增多以及免疫抑制宿主的增加，感染性疾病的发病率和死亡率居高?

关键词：微生物检验 RNA 二代测序宏基因组分析临床样本专家共识核酸提取重症感染患者感染性疾病技术概述

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