炭疽芽孢杆菌携带前噬菌体的预测及耐药性与毒力分析

【目的】预测并分析炭疽芽孢杆菌携带前噬菌体的比例、前噬菌体携带抗生素耐药基因与毒力基因的情况,了解并分析炭疽芽孢杆菌前噬菌体对菌株耐药性与毒力的影响,为后续研究与应用炭疽芽孢杆菌前噬菌体提供借鉴。【方法】利用PHASTER在线分析软件预测炭疽芽孢杆菌携带的前噬菌体,采用抗生素耐药基因数据库(comprehensive antibiotic research database,CARD)和毒力因子数据库(virulence factors database,VFDB)预测前噬菌体携带的抗生素耐药基因和毒力因子。【结果】预测到1421条炭疽芽孢杆菌前噬菌体,其中完整型前噬菌体267条,疑似型前噬菌体321条,不完整型前噬菌体833条。每株炭疽芽孢杆菌所携带的全部前噬菌体基因组占其基因组比例为3%~4%。771条前噬菌体携带1075个耐药基因。耐药表型共有29种,分别来自28种不同的耐药家族,涵盖6种抗生素耐药的作用机制。394条前噬菌体编码688个毒力因子,归类为71种毒力基因和52种毒力因子。分析毒力因子可能的宿主菌株来源构成发现,除炭疽芽孢杆菌外,嗜肺军团菌亚种、蜡样芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌等也有较高的结构比例,是毒力因子可能的宿主来源。【结论】炭疽芽孢杆菌普遍携带前噬菌体,但前噬菌体基因组在炭疽芽孢杆菌基因组中所占的比例较低。约54%前噬菌体携带抗生素耐药基因,以膦酸类、β-内酰胺类抗生素等为主。约28%前噬菌体携带毒力基因。前噬菌体在炭疽芽孢杆菌抗生素耐药基因的获取与传递、毒力基因的获得与传播及致病性演变过程中可能发挥着一定作用。