炭疽芽孢杆菌溶原性噬菌体Wß和裂解性噬菌体γ的关系

摘 要:

Wß噬菌体和γ噬菌体都对炭疽芽孢杆菌具有特异性,具有相似的形态和基因组结构。区别在于Wß是温和性噬菌体,不能感染有荚膜的炭疽芽孢杆菌;γ是裂解性噬菌体,能感染有荚膜的炭疽芽孢杆菌,有一个1360bp的磷霉素抗性基因。γ噬菌体裂解实验被美国CDC作为鉴定炭疽芽孢杆菌的标准方法,我国也将该方法写入了炭疽的诊断标准。

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McCloy等1951年鉴定出炭疽芽孢杆菌溶原性噬菌体Wß(最初命名为W)。Wß能够感染所有无荚膜芽孢杆菌(测试了171株),不感染其它芽孢杆菌,如Bacillus megaterium、Bacillus pumilis、Bacillus firmus、Bacillus subtilis、Bacillus mycoides、Bacillus coagulans、Bacillus licheniformis、Bacillus circulans等。但有研究表明Wß会感染少量蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)菌株。1955年,Brown和Cherry分离到γ噬菌体,γ噬菌体是裂解性噬菌体,来源于Wß噬菌体。Wß和γ都具有炭疽芽孢杆菌特异性。与Wß不同,γ能够裂解有荚膜的炭疽芽孢杆菌。在最近的一项研究中,利用来源于巴基斯坦、加拿大、阿根廷、英国、美国和南非的51株炭疽芽孢杆菌,结果γ噬菌体能够感染其中的49株菌。由于γ噬菌体具有种属特异性和菌株广谱性,γ噬菌体裂解实验被美国CDC和公共卫生实验室作为鉴定炭疽芽孢杆菌的标准方法,我国也将该方法写入了炭疽的诊断标准中。

Wß和γ噬菌体具有相似的形态,都属于尾噬菌体属长尾噬菌体科,头部呈正二十面体结构,具有一个可收缩的长尾。Wß和γ都是双链DNA病毒基因组全长分别为40864和37373bp。全基因组序列分析表明,γ噬菌体很可能是由Wß噬菌体进化而来。它们在基因组上的差异主要体现在:(1)wp25和wp26之间(溶原性位点)有25bp的缺失;(2)wp28和wp29之间有2003bp的缺失,该位点编码C1抑制蛋白的同系物,与噬菌体的溶原性有关;(3)在尾纤基因(tail fibre gene)wp14中有69个碱基突变。这些基因组上的差异也表明了这两个噬菌体为什么分别表现为溶原性和裂解性。此外,这两个噬菌体还有一个非常重要的区别,γ噬菌体具有一个1360bp的抗生素(磷霉素)抗性基因。

参考文献:

Schofield DA, Westwater C. Phage-mediated bioluminescent detection of Bacillus anthracis. J Appl Microbiol. 2009,107(5):1468-1478. doi: 10.1111/j.1365-2672.2009.04332.x.

    日期:2014年03月28日  分类:噬菌体
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