[发明专利]一株太空环境下的褪色沙雷菌LCT-SM262菌株

说明书

技术领域

本发明属于微生物及生物技术领域，涉及一种新的微生物菌株以及其生物学特性、基因组DNA序列、转录组和差异蛋白组学，利用生物信息学技术获得其比较基因组学信息、转录组测序分析的差异表达基因以及差异蛋白组学鉴定的蛋白质分子。 

背景技术

随着我国神舟飞船和空间站等庞大航天计划的实施，载人航天的医学保障需求日益突出，空间医学的研究日益重要。微生物在自然界普遍存在，航天活动也不可避免，人体及太空部件均会携带微生物至太空。既往在空间环境对微生物影响的研究中发现外太空环境下，微生物的生长曲线迟滞期将缩短、生长与繁殖速度将增加、并具有增加次级代谢产物产量的潜力。更为重要的是，病原微生物对药物抗性、毒力及其致病性也可能增强。研究发现在模拟微重力作用下，大肠杆菌无论是在对数生长期还是平稳生长期，其耐高渗能力及耐酸能力都显著增强。在模拟微重力条件下培养的鼠伤寒沙门氏菌对小鼠感染的毒力会增强。美国航天局一些研究显示肺炎链球菌等机会致病菌在模拟微重力条件下毒力增强。因此迫切需要研究太空环境对微生物尤其是条件致病菌的作用及其机制。 

褪色沙雷菌是一种兼性厌氧的革兰氏阴性杆菌，广泛存在于自然界，是水和土壤中的常居菌群。褪色沙雷菌也是临床常见的条件致病菌，近几年在临床的检出率增高，而且因为广谱抗生素的广泛使用，多重耐药、泛耐药甚至全耐药的菌株显著增多，临床抗感染治疗手段已十分有限。既往针对该菌生物学特性、致病性等研究均局限于地面。对空间环境下褪色沙雷菌的研究尚未见报道。 

发明内容

本发明的目的是提供一种太空环境下的褪色沙雷菌LCT-SM262菌株，通过表型研究揭示其生物学特性及致病性变化，以基因组学法明确空间环境对细菌遗传性状的作用，结合转录组学和蛋白组学，研究细菌对空间环境适应性变化的机制。 

本发明提供的菌株LCT-SM262，其保藏号为CGMCC NO.6529。 

所述的一株褪色沙雷菌，革兰氏染色阴性，形态呈杆状、单个、无芽孢；同地面株相比，抗生素的敏感性无明显变化；无生长速度的差异；同地面株均无溶血反应；Biolog反应板生化特征结果显示与地面株比较LCT-SM262可以利用D-棉子糖，不能利用α-D-葡萄糖。 

所述的LCT-SM262菌株，通过全基因组测序方法获得太空环境下的该菌株的突变基因包括： 

(1)、质粒差异分析显示LCT-SM262比对上粪肠球菌RE25plasmidpRE25上的二个片段：1996-3019bp和46311-48346bp。说明这段序列在菌株屎肠球菌LCT-EF301(与LCT-SM262和同属于上天的菌株)上也存在，则说明：LCT-SM262与屎肠球菌发生基因交流获得了这段序列。这段序列为四环素耐药基因上的转座子。 

(2)、耐药基因分析提示LCT-SM262缺失tet41基因，该耐药基因编码蛋白的功能为四环素的外排泵。 

(3)、毒力基因分析结果显示LCT-SM262发生了毒力基因flil和flgl的缺失。flil是鞭毛特异性ATP合成酶，flgl是鞭毛P-环蛋白前体。鞭毛同细菌的运动和粘附能力有关，表明该菌对宿主的粘附功能下降。 

(4)、SNP差异分析显示杂合SNP位点有58个，其中有意义的有13个。 

所述的LCT-SM262菌株，利用转录组测序鉴定获得该菌株的差异表达基因有20个发生上调，5个发生下调。 

所述的LCT-SM262菌株，采用差异蛋白组学方法鉴定得到该菌株的差异表达蛋白分子，其中上调的有32个，下调的35个，其中变化超过两倍以上的有12个上调，15个下调的蛋白质分子。GO功能富集分析提示这些差异表达蛋白主要与氧化还原酶活性有关，Pathway富集分析显示这些差异蛋白主要集中在淀粉和蔗糖的代谢通路。 

所述的LCT-SM262菌株，存在灵菌红素合成基因(pigB-pigP)，其编码的代谢产物灵菌红素是一类含甲氧基吡咯骨架结构的天然色素，具有免疫抑制、抗细菌、抗真菌和抗疟疾等多种生物活性。此外有研究发现灵菌红素具有很强的抗肿瘤及免疫抑制活性具有抗肿瘤、免疫抑制作用。 

附图说明

图1为褪色沙雷菌LCT-SM262菌株革兰氏染色 

图2为褪色沙雷菌LCT-SM262菌株Biolog生化特征 

图3为褪色沙雷菌LCT-SM262菌株生长曲线 

图4为褪色沙雷菌LCT-SM262质粒鉴定图