结核分枝杆菌与牛分枝杆菌的形态、感染宿主和基因组的差异

摘 要:

结核分枝杆菌与牛分枝杆菌均属结核分枝杆菌复合物,是由同一个祖先进化而来,具有很高的相似性,但也具有差异。牛分枝杆菌短而粗,结核分枝杆菌稍显细长。牛分枝杆菌宿主范围很广,主要感染温血动物。奶牛最为敏感的动物。结核分枝杆菌主要引起人的结核病。

关键词: ,

结核分枝杆菌牛分枝杆菌均属结核分枝杆菌复合物,是由同一个祖先进化而来,它们具有很高的相似性,但是在进化过程中也获得了不同的宿主偏嗜性、表型和致病性。

一、形态学差异

牛分枝杆菌与结核分枝杆菌同属于分枝杆菌属,本属病原菌普遍为杆菌,平直或微弯,有时分枝、呈丝状,不产生鞭毛、芽孢或荚膜。相对来说,牛分枝杆菌短而粗,结核分枝杆菌稍显细长、平直或稍弯曲。此外,二者在细胞壁成分以及分泌蛋白上差异显著,这可能与宿主的相互作用或免疫逃避过程相关。

二、感染宿主差异

牛分枝杆菌宿主范围很广,主要感染温血动物,包括50多种哺乳动物(如有蹄动物、有袋动物、食肉类动物、灵长类、鳍脚类动物和啮齿类动物等)和20多种禽类(如鸟类鹦鹉、石鸽、北美洲乌鸦等)。牛是其最为敏感的动物,尤其是奶牛,其次是水牛和黄牛。实验动物中豚鼠、兔有高度敏感性。对仓鼠、小鼠有中等致病力,对家禽无致病性。

结核分枝杆菌主要引起人的结核病,灵长类动物、犬及其他与人接触的动物均可感染。实验动物中以豚鼠、仓鼠最为敏感,可使小鼠致病。山羊和家禽对结核分支杆菌不敏感。

三、基因组差异

结核分枝杆菌H37Rv全基因组序列图于1998年由英国Sanger中心和法国Pasteur研究所首次联合完成。H37Rv的基因组人小为4 411 532bp,开放性阅读框3995个,占整个基因组编码容量的91%,其中大多数编码脂类代谢酶;10%编码两大类不相关的富含甘氨酸的酸性蛋白质,并可能参与产生抗原变异和免疫逃避;40%的蛋白已知功能,44%的蛋白只是推定其功能。剩余的16%是首次被发现,在蛋白质数据库中尚无相应位置,被称为孤儿蛋白质(Orphan protein)。

牛分枝杆菌(Mycobacterium bovis)大不列颠强毒株(AF2122/97)的全基因组序列于2003年完成。该毒株于1997年分离自—头发病牛的肺部和发生干酪样坏死的支气管纵膈淋巴结,基因组序列全长为4 345 492bp,平均G+C含量为65.63%,开放性阅读框有3951个,包括一个原噬菌体和42个插入序列(IS)。

比较分析牛分枝杆菌与结核分枝杆菌基因组,可以发现:

1、二者同源性高达99.95%,但某些遗传信息的缺失造成基因组大小不同,如牛分枝杆菌有11个缺失区(RD区),大小从1kb到12.7kb不等。

2、牛分枝杆菌没有自己特有的基因,提示人和牛分枝杆菌的宿主取向可能与不同的基因表达有关。

3、在牛分枝杆菌基因序列中包含一个基因座TbDl,现有的分枝杆菌菌株中大多都不含该基因座。

参考文献:

尹晓敏。牛分枝杆菌基因的原核表达及功能分析,中国农业大学博士论文,2013

    日期:2014年04月03日  分类:病原菌
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