泛基因组学在食源性致病菌检测及其耐药监测中的应用

食源性致病菌引起的食源性疾病在全球范围内时有暴发,对致病菌的调查和监测是预防和控制疾病大范围发生的有效手段。然而菌株的遗传变异给监测工作带来了挑战,同时罕见的、未知的菌株信息用传统鉴定方法难以实现。泛基因组学作为新发展的基因组分析方法,提供了更完整的基因组信息,在分离株鉴别、菌株遗传差异研究等方面具有重要贡献。结合数据库与分析软件,泛基因组分析在揭示致病菌的毒力及耐药基因、寻找新的抑菌靶点、监测基因水平转移情况等方面具有很大的应用潜力。本文简要介绍了泛基因组概念和分析方法,综述了其在致病菌快速检测、风险溯源以及风险预警方面的应用,深入阐述了泛基因组分析在耐药性监测和防控领域的发展状况,以期为基于基因组层面的食源性致病菌风险评估提供参考。

基于泛基因组学和消减蛋白质组学挖掘新型抗诺卡氏菌药物靶点

【目的】诺卡氏菌是一种病原体,可引起人体的机会性感染,呈全球性分布。近年来发现诺卡氏菌对常用药物已产生耐药性,因此,挖掘新抗诺卡氏菌药物靶点、开发新药物具有迫切需求。【方法】取GenBank数据库中31株诺卡氏菌的全基因组序列,利用BPGA进行泛基因组学分析,利用消减蛋白组学筛选药物靶点。在此基础上,同源建模预测靶点蛋白的3D结构,采用DrugBank对靶点蛋白进行潜在药物的预测,并使用分子对接技术验证药物与靶点的结合活性。【结果】31株诺卡氏菌的泛基因组中有1421个核心蛋白,消减蛋白组学分析获得15个候选药物靶点蛋白。其中,OG1493蛋白的理化性质(氨基酸数目、分子量、等电点、总平均亲水性、脂肪指数和不稳定性指数Ⅱ等)最符合作为靶点蛋白的理化性质。运用DrugBank数据库筛选出Adenosine-5'-Rp-Alpha-Thio-Triphos⁃phate、alpha,beta-Methyleneadenosine 5'-triphosphate、Phosphoaminophosphonic Acid-Adenylate Ester、Radicicol、2-Hydroxyestradiol、p-Coumaric acid、Ethylmercurithiosalicylic acid等7个化合物可能会针对该靶点蛋白发挥抗诺卡氏菌作用,分子对接结果显示靶点与化合物结合力良好。经实验验证发现根赤壳霉素可能是针对该靶点的抗诺卡氏菌药物。【结论】泛基因组学和消减蛋白质组学可应用于挖掘新型抗诺卡氏菌药物靶点。

率先发现中国人血型的挑战

至今已经在全球范围检测出数百种人类血型,但是没有1个是在中国人群中发现的。中国是1个多民族国家,具有丰富的遗传多态性和遗传变异。中国人泛基因组参考图谱揭示,中国人携带一些与世界上其他族群不同的遗传变异,特别是发现大约500万个碱基对新序列,被视为中国人群基因组核心序列。红细胞膜蛋白质组学研究表明,红细胞携带2 600多种红细胞膜蛋白,目前只在37种蛋白质分子上检测出血型抗原。以上数据提示,不排除在中国人群中存在新血型的可能性。本文描述了血型的发现历史,以及中国学者面对的挑战。