诺卡氏菌烈性噬菌体vB_Ncarnea_KYD1的分离纯化与基因组分析

【背景】诺卡氏菌是一种广泛分布的好氧放线菌,可在人体内引起局部或播散性感染,尤其是在免疫功能低下的个体中。诺卡氏菌感染在临床上较难鉴定,而且不断有新型诺卡氏菌种被发现。不同类型、不同地域的诺卡氏菌具有流行差异和抗生素敏感性差异,阻碍了适当治疗方式的选择。利用病灶处的宿主菌分离得到噬菌体来控制诺卡氏菌感染的这种方法在近年来受到了各界的关注。【目的】尝试从环境中分离出能够用于临床治疗的针对诺卡氏菌的烈性噬菌体,并研究其基因组学特征。【方法】利用双层平板法分离得到目标噬菌体,观察其噬菌斑形态,并对噬菌体进行分离纯化,在透射电镜下鉴定其特征。提取噬菌体DNA进行全基因组测序与注释,并与数据库内已知噬菌体基因组进行比较,同时构建系统进化树以进行遗传进化分析。【结果】本文以肉色诺卡氏菌为宿主,从环境样本中分离出一株烈性噬菌体vB_Ncarnea_KYD1,在双层平板上可形成直径<2mm的透亮均匀的噬菌斑。基因组分析表明,vB_Ncarnea_KYD1DNA为环状,大小为66621bp,共发现102个蛋白质编码区(codingsequence,CDS)及一个tRNA-Ser编码序列。透射电镜观察与系统进化树综合分析可以确定,vB_Ncarnea_KYD1为长尾噬菌体科的一个新属。其在进化过程中经历了复杂的基因重组过程。暂未发现毒力因子相关基因与抗性基因,具备实用价值。【结论】从环境水体中分离出一株烈性肉色诺卡氏菌噬菌体vB_Ncarnea_KYD1,通过电镜观察与基因组分析可知,此株噬菌体为长尾噬菌体,基因组中暂未发现不利于临床应用的相关基因,是一株相对安全的烈性诺卡氏菌噬菌体。研究结果丰富了国内噬菌体资源库,并为后续诺卡氏菌感染疾病的治疗提供支持。