[发明专利]一种基于核心基因组SNP分析的副溶血性弧菌溯源方法在审

专利信息
申请号: 202010551662.3 申请日: 2020-06-16
公开(公告)号: CN111724859A 公开(公告)日: 2020-09-29
发明(设计)人: 庞锐;吴清平;吴诗;张菊梅;黎艳萍;雷涛;陈谋通;张淑红;杨小鹃;叶青华 申请(专利权)人: 广东省微生物研究所(广东省微生物分析检测中心)
主分类号: G16B30/00 分类号: G16B30/00;G16B50/00
代理公司: 广州三环专利商标代理有限公司 44202 代理人: 郝传鑫
地址: 510070 广东省广州*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 核心 基因组 snp 分析 溶血 弧菌 溯源 方法
【说明书】:

发明公开了一种基于核心基因组SNP分析的副溶血性弧菌溯源方法,所述方法对研究样品菌株和参考菌株核心基因组的SNP进行分析,判断其与各参考菌株之间的双尾SNP距离,可得到样品菌株与参考菌株之间的溯源关系,并可进一步用于样品菌致病性研究。本发明的副溶血性弧菌菌株溯源方法,可精确地反映样品菌与已知参考菌之间的分化时间,能较好地解释不同菌株之间的克隆性。相对于传统的分型方法,本发明方法通量更高,分辨率、准确性和重复性都更好,有助于确定不同菌株之间是否存在直接传播关系,对于不同菌株的流行病学关联研究、疾病防控具有重要的意义。

技术领域

本发明属于生物信息领域,涉及一种基于核心基因组SNP分析的副溶血性弧菌溯源方法。

背景技术

副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)是革兰氏阴性、嗜盐性细菌,是我国一种重要的食源性致病细菌,广泛存在于海水,咸水湖及海产品中,能够感染虾、蟹、牡蛎、各种贝类等各种水产经济动物,引起鱼类皮肤溃疡、虾红体病等弧菌病,威胁海洋渔业和水产养殖业的发展。同时,人们食用了携带致病性副溶血性弧菌的食物往往会造成急性胃肠炎,其主要症状有恶心、呕吐、腹泻、头痛及低烧,严重者可导致败血症。在该菌所致的食源性疾病暴发事件中,能否及时、准确追溯其潜在污染源,是采取有效的控制和预警措施的关键。目前对该菌的溯源主要采取分子分型技术,包括脉冲场凝胶电泳分析(pulsed-field gelelectrophoresis,PFGE)、共有重复序列PCR(Entero-bacterial repetitive intergenicconsersisi-PCR,ERIC-PCR)、多位点序列分型(Multilocus sequence typing,MLST)等。

已有的分子分型技术均存在一定程度的局限性,比如PFGE实验操作复杂、耗时长,实验数据只能用于菌株的相似性比对,不能解释不同菌株之间的克隆性;MLST基于有限的7个管家基因位点,分辨力低,对不同暴发或者没有直接流行病学关联的菌株区分能力差。而且目前所有的分子分型技术均不能很好地解决分辨率低的问题。

发明内容

针对上述问题,本发明的目的是提供一种高分辨率、准确性高、重复性好的高通量的分型技术。

为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:一种副溶血性弧菌溯源方法,包括如下步骤:

(1)全基因组测序:构建样品副溶血性弧菌基因组文库并进行全基因组测序和组装,得到样品副溶血性弧菌全基因组序列;

(2)核心基因组SNP分析:以包括RIMD2210633参考菌株的已知副溶血性弧菌的基因组序列作为参考基因组集,对样品菌株核心基因组SNP进行分析;

(3)过滤重组区域及系统发育分析:预测并过滤副溶血性弧菌菌株基因组上潜在的重组区域,过滤后的对齐序列进行系统发育分析、构建进化树;

(4)进化树可视化及溯源分析:将分析结果可视化,根据样品菌株与参考菌株之间的双尾SNP距离进行溯源分析。

核心基因组单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)普遍存在于机体DNA序列中,是第三代遗传标记,通过检测待测菌的特定SNP位点上的碱基类型即可鉴别出待测的分枝杆菌的种类。本发明以RIMD2210633序列为标准参考序列,从而确定不同菌株的SNP位点。

以不同的已知副溶血性弧菌菌株基因组数据为参考基因组集,可以得到不同的分析结果;此处不同的分析结果指含有的不同菌之间的比较结果的有无,而非同样的两种菌之间相关性结果的不同。参考菌株的公开数据可从NCBI等网站的公开数据库中得到。所述双尾SNP距离(pair-wise SNP distance),指两两菌株之间的SNP距离。

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