1株棕熊源多重耐药大肠杆菌噬菌体生物学特性及比较基因组学研究

作     者：郭志良 朱秋艳 王雪 曾君 季芳 郑迎春 左君豪 张乐怡 郭常春 王学静 徐莉莉 赵瑞利 王承民 

作者机构：天津农学院动物科学与动物医学学院天津市农业动物繁育与健康养殖重点实验室 广东省科学院动物研究所广东省动物保护与资源利用重点实验室 乐亭县农业农村局 河北省承德县农业农村局 河北滦牧农业开发股份有限公司 河北省畜牧兽医研究所 优宜邦生物科技(上海)有限公司 

出 版 物：《中国畜牧兽医》 (China Animal Husbandry & Veterinary Medicine)

年 卷 期：2024年第10期

页      面：4510-4521页

学科分类：090601[农学-基础兽医学] 09[农学] 0906[农学-兽医学] 

基　　金：优宜邦生物科技(上海)有限公司产业化项目(UYB20220001-01、UYB20230001-02) 

主　　题：噬菌体 大肠杆菌 多重耐药 生物学特性 比较基因组学 

摘      要：[目的]探究1株多重耐药大肠杆菌裂解性噬菌体的生物学特性及基因组特征,为多重耐药菌株的科学防控提供参考。[方法]试验以棕熊源大肠杆菌M719-6WT为宿主菌,使用双层平板法从养殖场污水中分离纯化出噬菌体,通过透射电镜观察其形态,利用空斑法测定噬菌体宿主谱,并探究其生物学特性。基于噬菌体全基因组测序数据进行噬菌体生物信息学分析,采用体外、体内抑菌试验评估噬菌体抑菌效果。[结果]通过双层平板法分离并纯化得到1株大肠杆菌噬菌体,命名为pEC-M719-6WT.2,其噬菌斑边缘清晰且透亮。结合透射电镜观察和全基因组分析结果显示,噬菌体pEC-M719-6WT.2属于Tevenvirinae亚科肌尾状噬菌体。宿主谱测定结果表明,噬菌体pEC-M719-6WT.2可裂解11株大肠杆菌。该噬菌体最佳感染复数(MOI)为0.1,最适温度为25℃,最适pH为7.0,潜伏期10 min,裂解周期为70 min,裂解量约为190 PFU/cell。基因组分析结果显示,噬菌体pEC-M719-6WT.2基因组大小为170.441 kb,未发现携带已知的耐药、溶原和毒力相关基因。受体结合试验结果显示,噬菌体pEC-M719-6WT.2可以结合宿主菌表面的脂多糖受体。体外抑菌试验结果显示,当MOI为100时,噬菌体pEC-M719-6WT.2与8μg/mL四环素联合应用,抑菌时间可延长至24 h;体内保护试验结果表明,2.8×10～5CFU/mL M719-6WT感染大蜡螟幼虫后,注射2×10～7 PFU/mL噬菌体pEC-M719-6WT.2可在24和48 h内将大蜡螟幼虫存活率分别提高至100%和70%。[结论]本研究分离获得1株多重耐药大肠杆菌噬菌体,其具有良好的环境稳定性和抑菌活性,生物信息学特征明确,体内外抑菌效果较好,与抗生素联合使用可产生协同作用,具有治疗临床耐药大肠杆菌感染的潜在应用价值。