本发明专利技术涉及一株太空环境下的褪色沙雷菌LCT-SM166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，特别是同地面褪色沙雷菌比较分析鉴定获得的功能序列和分子，有助于研究太空环境对微生物的作用和机制，保障太空环境安全；有助于发现新的毒力和耐药靶点，为临床感染性疾病提供新的治疗靶点；其代谢产物灵菌红素具有抗肿瘤、免疫抑制作用，具有潜在的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物
，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。
技术介绍
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。航天活动中，一些微生物可随人体或飞行器进入太空。在空间站中已检测出包括肺炎克雷伯氏菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、沙雷氏菌、蜡状芽孢杆菌和肠球菌等多种细菌。空间自然环境具有地面环境中所不存在的一些特殊环境因子，包括失重、高真空、极端温度、弱磁场和粒子辐射等。这些特殊环境因子可影响微生物群区的生物习性，并导致表型改变甚至产生基因突变，使一些机会致病菌在毒力和侵袭力等方面发生改变，有研究发现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；肺炎链球菌等机会致病菌在模拟微重力条件下毒力增强。因此迫切需要进行微生物尤其是条件致病菌的空间研究。`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。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种太空环境下的褪色沙雷菌LCT-SM166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。本专利技术提供的菌株LCT-SM166，其保藏号为CGMCC N0.6528。所述的一株褪色沙雷菌，其特征在于: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；生长速度的差异从生长曲线看不明显；同地面株均无溶血反应；Biolog反应板生化特征结果显示同地面株比较可以利用D-棉子糖。所述的LCT-SM166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是: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-SM166菌株，利用转录组测序鉴定获得该菌株的差异表达基因有6个上调，67个下调。所述的LCT-SM166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21个，下调的90个。其中变化超过两倍以上的有12个上调的蛋白质分子，70个下调的蛋白质分子。其GO功能富集分析显示主要同翻译因子活性和核酸连接有关，Pathway富集分析显示主要同丙酮酸盐代谢有关。所述的LCT-SM166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-SM166菌株革兰氏染色图2为褪色沙雷菌LCT-SM166菌株Biolog生化特征图3为褪色沙雷菌LCT-SM166菌株生长曲线图4为褪色沙雷菌LCT-SM166的GC含量与D印th关联分析5为褪色沙雷菌样品LCT-SM166的15-mer分析6为褪色沙雷菌LCT-SM166的转录组基因覆盖度图7为褪色沙雷菌LCT-SM166的转录组差异表达基因图8为褪色沙雷菌LCT-SM166的蛋白质组差异表达蛋白具体实施例方式下述实施实例中所用的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施实例中所用的材料、试剂，如无特殊说明，均可从商业途径获得。本项目研究人员采用自制的样本管搭载细菌，依据:HYK_GF15《航天员系统载人运输飞船/目标飞行器舱载产品环境试验技术条件》，该样本管通过了冲击、快速减压、震动实验。褪色沙雷菌接种至样本管中，培养基为LB琼脂半固体培养基。然后封装入代号为20111001的样品包(材料为蓝色美塔斯阻燃布料)。经过神舟八号搭载，获得太空环境下的褪色沙雷菌LCT-SM166菌株。具体实施实例一、LCT-SM262的表型特征分析:(I).形态特征:取50ul样品离心,弃上清,加入无菌水50ul,吸取20ul于载玻片上进行固定；初染，吸取革兰氏染色I (结晶紫)2滴于载玻片样品上进行初染lmin，然后用自来水冲洗染液；媒染，吸取革兰氏染色II (碘液)2滴覆盖涂面染约lmin，然后用自来水冲洗染液，用吸水纸吸取涂面上的水分；脱色，吸取革兰氏染色III (酒精)2滴滴在涂面上约30s，用水冲洗载玻片，用吸水纸吸取涂面上的水分；复染，吸取革兰氏染色IV (番红)2滴滴在涂面上约lmin，用水冲洗载玻片，用吸水纸吸取涂面上的水分；观察，先用显微镜低倍镜找到目标视野，然后再用油镜(100X)进行观察，判定并记录结果、拍照，见图1。(2).菌株的 16s rDNA 鉴定:16S rDNA是16S rRNA序列的基因，长约1.5kb。将已分纯的单菌直接经菌液PCR扩增16S rDNA，部分通过菌液PCR较难扩增的单菌经扩大培养后提取基因组后扩增，扩增所用引物序列如下:SgF:AGAGTTTGATCATGGCTCAGSgR: TAGGGTTACCTTGTTACGACTT16S rDNA PCR产物用96孔mi I Ipore纯化系统纯化后准确定量，经ABI3730xl全自动序列分析仪测序，测序结果使用Sequence scanner、Seqman等序列分析软件，将两向测序结果去掉首尾不可信序列后拼接，余下的约1350bp(双向测序)即用于同源性分析。所得16S rDNA序列在Eztaxon server2.1数据库中进行比对,确定菌株大致的分类地位。所有单菌16S序列全部导入seqman,输出single file (fasta)后，经Mega5.0软件clusterW多重比对，输出meg文件重新导入构建Neighbor-Joining tree。其中，phylogeny testmethod为bootstrap参数设置为1000。16s rDNA鉴定结果:16s rDNA鉴定结果为该菌株属于褪色沙雷菌。(3).耐药性检测:经过16s rDNA测序分析后，取出这些单菌的斜面，用灭菌的竹签从斜面上蘸取适量菌种于1.5ml离心管中，混匀，调菌浓度约107 108。吸取备好的菌悬液IOOul进行涂布，尽可能地涂布均匀，每株单菌涂6个平板，每涂完一株菌，就进行下一步(粘贴药敏片)。粘贴药敏片，选择的抗生素为青霉素G、氨苄青霉素、头孢唑林、复达欣(头孢他啶)(头孢噻甲羧肟)、菌必治(头孢三嗪)、阿奇霉素(泰力特)、环丙沙星(奔克)(悉复欢)(丙氟哌酸)、洁霉素(林可霉素)、万古霉素、复方新诺明、氯霉素、舒普深(先锋必/舒巴坦)、丁胺卡那(阿米卡星)、链霉素、美满霉素(二甲胺四环素)(米诺环素)、美罗培南、哌拉西林/他唑巴坦(特治星)。将平板放置在37°C下培养18 24h培养24h后观察抑菌圈大小。该菌株耐药性未发现明显变化(4).溶血试验:采用点种法，将太空株和地面株本文档来自技高网...
【技术保护点】
一株太空环境下的褪色沙雷菌LCT?SM166菌株，其保藏号为：CGMCC?NO.6528。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘长庭，常德，王雅娟，方向群，李天志，王俊峰，郭英华，苏龙翔，陈振鸿，刘岩，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院，
类型：发明
国别省市：
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