食源性致病性大肠杆菌O157:H7和O55:H7特异性噬菌体的分离与鉴定

【背景】肠出血性大肠杆菌(enterohemorrhagic Escherichia coli,EHEC)O157:H7和肠致病性大肠杆菌(enteropathogenic E.coli,EPEC)O55:H7是2株常见食源性致病菌,能导致腹泻及肠道外疾病,其特异性噬菌体具有制备新型抗菌制剂的应用前景。【目的】分离能特异裂解O157:H7和O55:H7的噬菌体,并分析其生物学特性和基因组特征,探索致病性大肠杆菌防控的抗生素替代方法。【方法】利用双层平板法从环境水样中分离噬菌体,对其形态、感染复数、宿主范围、一步曲线等生物学特性进行鉴定,使用Illumina MiSeq平台对其全基因组进行测序,利用RAST、Prokka、BLASTp等软件进行生物信息学分析。【结果】分别以E.coli O157:H7和O55:H7为宿主分离出2株特异性烈性噬菌体:vB_EcoM_P251和vB_EcoM_P255,均属于肌尾病毒科(Myoviridae)。最佳感染复数均为1,在培养15 min内能以91.9%和90.8%的速率吸附到宿主细胞上,而且在37−60℃、pH 4.0−11.0条件下保持高且稳定的活性;P251仅对大肠杆菌O157:H7和O78:H11菌株具有感染性,P255对O55:H7、O157:H7等11株不同血清型的EHEC和EPEC均具有感染性。P251基因组全长为136254 bp,P255基因组全长为111068 bp,GC含量分别为37%和35%;分别含有227、173个开放阅读框(open reading frame,ORF),其中,80、73个ORF与已知功能基因具有显著相似性;P251还含有2个tRNA。比较基因组显示,P251和P255基因组在其48%的长度上共享72.24%的核苷酸同一性。【结论】分离鉴定了2株新的O157:H7和O55:H7噬菌体P251和P255,宿主范围广泛,具有防控食源性致病性大肠杆菌的潜力。