2025-02-16
前言
全球范围内，抗生素的大量使用和滥用导致了细菌耐药性问题的日益严峻。这一问题不仅威胁公共卫生，也对临床治疗构成了巨大的挑战。噬菌体作为细菌的天然捕食者，提供了一种新的治疗手段，尤其是在治疗多重耐药细菌感染方面显示出巨大的潜力。噬菌体具有高度的宿主特异性，其可以针对特定的病原菌而不影响正常的菌群，可以减少抗生素治疗带来的副作用。通过噬菌体基因组测序、基因敲除等研究，可以预测编码的开放阅读框、识别噬菌体中的耐药基因和毒力基因、探究细菌在环境压力下耐药进化的进程以及分子机制等。通过这些研究人们可以更好地理解细菌耐药的复杂性，并为开发新的抗菌策略提供科学依据。本次小派给大家带来了几篇噬菌体基因组测序的相关文章，感兴趣的跟随小派一起来看一看吧。
项目文章一
噬菌体基因组测序和生理特性研究鉴定出Mesyanzhinovviridae家族的新属
发表期刊：Frontiers in Microbiology
影响因子：4.0
测序平台：Illumina Novaseq
分析内容：噬菌体生理活性鉴定、噬菌体基因组denovo测序、系统发育树构建、ANI分析、共线性分析、easyfig比较基因组分析等
分析结果：
在本研究中，从喀斯特洞穴中分离并表征了一株裂解噬菌体A1432，该噬菌体感染 S. maltophilia YCR3A-1。噬菌体A1432 具有二十面体头部和较短的尾部，有狭窄的宿主范围，最佳感染量为 0.1。单步生长曲线表明潜伏期为10分钟，裂解期为90分钟。溶菌活性试验显示，噬菌体A1432 在2小时共培养后以MOI依赖的方式抑制S. maltophilia YCR3A-1的生长。噬菌体A1432的基因组在NCBI数据库中与噬菌体 Xoo-sp2 的相似性最高，相似度为 81.46%，而identity仅为 37%。该噬菌体含有双链 DNA，基因组长度为 61,660 bp，GC%为61.92%，含有79个ORF和一个tRNA，没有毒力或抗生素抗性基因。系统发育树表明噬菌体 A1432 与Bradleyvirinae子家族的成员聚类，但形成一个不同的分支。进一步使用平均核苷酸同源性、蛋白质系统发生分析、基因组网络分析的系统发生比较分析证实噬菌体A1432属于Bradleyvirinae 子家族的新型属，Mesyanzhinovviridae 家族。此外，对迄今为止分离的S. maltophilia 噬菌体的系统发生分析揭示了这些噬菌体之间显著的遗传多样性。本研究的结果将为进一步研究它们的形态和遗传多样性提供有价值的信息，并有助于阐明产生它们的进化机制。
项目文章二
自发尾管突变驱动的不动杆菌噬菌体vB_Ab4_Hep4宿主范围扩展
发表期刊：Frontiers in Cellular and Infection Microbiology
影响因子：4.6
测序平台：Illumina
研究内容：噬菌体生理活性鉴定，噬菌体基因组denovo测序，噬菌体基因组重测序、比较基因组圈图绘制、进化树构建和easyfig比较基因组分析等等。
分析结果：
在本研究中，分离并表征了一种新型裂解噬菌体vB_Ab4_Hep4，专门感染MDRAB菌株。同时，鉴定出噬菌体的一个自发突变体vB_Ab4_Hep4-M，其宿主范围较野生型噬菌体有所扩展。在编码噬菌体尾管蛋白B的基因中检测到单个G到C的突变，从而导致天冬氨酸变为组氨酸的改变。研究进一步证明，通过表达尾管蛋白B，噬菌体突变体的宿主范围扩展是由鸟嘌呤到胞嘧啶的自发突变驱动的。此外，通过鉴定噬菌体耐受菌株中的突变基因，确定了噬菌体Abp4和Abp4-M的细菌荚膜是其受体。总之，本研究详细描述了噬菌体vB_Ab4_Hep4，并揭示了鲍曼不动杆菌噬菌体依赖尾管的宿主特异性，这可能为通过基因改造尾管蛋白来扩展噬菌体的宿主范围提供新的见解。
项目文章三
铜绿假单胞菌溶菌噬菌体PpY1的分离、特性分析及基因组研究
发表期刊：Microorganisms
影响因子：4.1
测序平台：Illumina Novaseq+ Oxford Nanopore
分析内容：噬菌体生理活性鉴定、噬菌体基因组denovo测序等
分析结果：
在本研究中，成功从养殖场收集的粪便中分离和纯化了一株裂解性P. aeruginosa噬菌体PpY1。该噬菌体为短尾噬菌体。基因组测序研究发现其是一个43,787 bp的线性基因组，并且对多种病原性P. aeruginosa表现出强烈的裂解活性。利用转化相关重组（TAR ）克隆技术和噬菌体装配技术，在一个缺乏限制-修饰系统的P. aeruginosa宿主中，为PpY1开发了一种基因组工程平台。通过系统性的基因敲除方法，从PpY1基因组中识别并消除了21个非必需基因，得到一系列基因组变小的噬菌体。这项研究不仅增强了我们对噬菌体基因组的理解，还为噬菌体的功能优化铺平了道路。
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文章索引：
[1]Li, S., Xu, M., Yang, D., Yang, M., Wu, H., Li, X., ... & Weng, Q. (2024). Characterization and genomic analysis of a lytic Stenotrophomonas maltophilia short-tailed phage A1432 revealed a new genus of the family Mesyanzhinovviridae. Frontiers in Microbiology, 15, 1400700.
[2]He, P., Cao, F., Qu, Q., Geng, H., Yang, X., Xu, T., ... & Luan, G. (2024). Host range expansion of Acinetobacter phage vB_Ab4_Hep4 driven by a spontaneous tail tubular mutation. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 14, 1301089.
[3]Cong, X.; Zhao, S.; Zhang, Q.; Liu, S.; Zhang, Y.; Yan, F. Isolation, Characterization, and Genome Engineering of a Lytic Pseudomonas aeruginosa Phage. Microorganisms 2024, 12, 2346. https://doi.org/10.3390/microorganisms12112346
