研究簡介：志賀氏菌屬sonnei、flexneri和boydii是最重要的食源性病原體。攝入被這些細(xì)菌污染的食物會(huì)在12-48小時(shí)內(nèi)引起志賀菌病。發(fā)燒、疼痛、疲勞和食欲不振是最初的癥狀，這可能與水樣腹瀉有關(guān)，而水樣腹瀉又可能發(fā)展成血便或痢疾。在某些嚴(yán)重病例中，也可能發(fā)生致死性溶血尿毒綜合征，這是由于志賀毒素的產(chǎn)生。志賀氏菌相關(guān)暴發(fā)通過直接或間接的人類糞便污染發(fā)生，在衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)較差的發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家均有報(bào)道沙拉、軟奶酪、蔬菜和肉制品等食品通常被報(bào)告與這些暴發(fā)有關(guān)。裂解噬菌體已成功應(yīng)用于控制包括志賀氏菌在內(nèi)的各種食源性病原體的生長。它們能夠攻擊敏感細(xì)菌并利用宿主的資源進(jìn)行繁殖。細(xì)胞裂解導(dǎo)致后代噬菌體顆粒的釋放。隨著噬菌體被公認(rèn)為控制食物中病原體的潛在工具，噬菌體基因組學(xué)將在確保選擇潛在有害的噬菌體產(chǎn)物方面發(fā)揮越來越重要的作用。例如，基因組數(shù)據(jù)可以確保檢測毒力基因和任何可能導(dǎo)致病原體溶原化的基因。隨著DNA測序技術(shù)的進(jìn)步，測序噬菌體基因組的數(shù)量呈指數(shù)級增長。迄今為止，NCBI數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)保存了超過530個(gè)完整的Caudovirales噬菌體基因組序列，這使得詳細(xì)的比較分析成為可能，目的是開發(fā)更連貫的分類方案，并提供對進(jìn)化過程的見解。
芬蘭Bioscreen全自動(dòng)生長曲線分析儀的應(yīng)用
通過使用Bioscreen C（Labsystems，芬蘭赫爾辛基）測量噬菌體存在下被測細(xì)菌的光密度（OD），確定29個(gè)志賀氏菌菌株上AG3的宿主范圍。所有實(shí)驗(yàn)均使用以下實(shí)驗(yàn)參數(shù)：單波段寬帶（wb）波長;25°C孵育溫度;5分鐘預(yù)熱時(shí)間;動(dòng)力學(xué)測量;測量時(shí)間24小時(shí);每20分鐘讀一次，測量前中等強(qiáng)度搖動(dòng)10秒。將50微升噬菌體裂解物轉(zhuǎn)移到Bioscreen C的滅菌蜂窩板的100個(gè)孔中的每一個(gè)孔中，每個(gè)孔都接種了125μL稀釋的測試細(xì)菌過夜培養(yǎng)物（約103CFU/mL）。感染多重性（MOI）約為100。對照孔僅含有噬菌體、僅含有噬菌體緩沖液或含有細(xì)菌的等體積的噬菌體緩沖液。所有樣品均一式三份進(jìn)行測試。使用Bioscreen C數(shù)據(jù)處理軟件5.26版（Labsystems，Helsinki，F(xiàn)inland）分析OD數(shù)據(jù)，以確定檢測時(shí)間（每個(gè)測試孔增加0.3個(gè)OD單位所需的時(shí)間）。將檢測時(shí)間（hr：min）轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制值，取平均值，并從測試的每個(gè)分離株的所有測試數(shù)據(jù)中減去平均對照檢測時(shí)間，并表示為檢測時(shí)間差（DT diff.）?；谶@個(gè)時(shí)差，我們沒有陽性和陰性結(jié)果，而是提出噬菌體的裂解活性可以歸類為;（N）：其中噬菌體未導(dǎo)致測試細(xì)菌生長的任何延遲，并且生長曲線與對照相似;（D）：噬菌體導(dǎo)致被測細(xì)菌生長延遲不到5小時(shí);DT<5小時(shí)，（D+）：噬菌體導(dǎo)致測試細(xì)菌生長延遲5小時(shí)或更長時(shí)間;DT≥5小時(shí)，和（C）：其中噬菌體在24小時(shí)后引起細(xì)菌生長的完全抑制。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：噬菌體形態(tài)、宿主范圍和一步生長將收集的環(huán)境樣本（沖洗水、糞便樣本和污水）與測試的志賀氏菌菌株進(jìn)行測試，分離出24種噬菌體。從中，ΦSboM-AG3因其廣泛的宿主范圍和不尋常的形態(tài)而被選中進(jìn)行詳細(xì)研究。陰性染色的病毒具有明確定義的頸部和項(xiàng)圈，以及由底板相關(guān)尖峰和纖維結(jié)構(gòu)組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，在尾部收縮后最為明顯（圖1）。它的頭部直徑約為83 nm，收縮尾部長110 nm，直徑14 nm。這表明它是肌病毒科的成員。其形態(tài)與傷寒沙門氏菌血清型的經(jīng)典噬菌體ViI和腸沙門氏菌血清型鼠傷寒噬菌體的噬菌體Det7非常相似，但這是首次報(bào)道這種噬菌體感染志賀氏菌。
圖1、噬菌體ΦSboM-AG3的電子顯微照片
圖2、噬菌體ΦSboM-AG3的一步生長曲線
圖3、使用CGView制備的噬菌體ΦSboM-AG3的遺傳和物理圖譜
圖4：純化ΦSboM-AG3顆粒的變性SDS-PAGE凝膠檢查
總結(jié)：裂解噬菌體ΦSboM-AG3靶向重要的食源性病原體志賀氏菌。它在形態(tài)上類似于傷寒沙門氏菌血清型的噬菌體ViI以及鈣醋酸不動(dòng)桿菌和黑根瘤菌的一系列噬菌體。ΦSboM-AG3的完整基因組被確定為158 kb，并且是末端冗余和循環(huán)排列的。鑒定并注釋了216個(gè)開放閱讀框（ORF），其中大多數(shù)與沙門氏菌噬菌體ViI的蛋白質(zhì)具有同源性?；蚪M還包括四個(gè)指定tRNA的基因。這是首次描述志賀氏菌的Vi特異性噬菌體。沒有證據(jù)表明存在毒力和溶原相關(guān)基因?？傊?，ΦSboM-AG3的基因組分析表明，該噬菌體可以安全地用于生物防治目的。
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