污水處理系統(tǒng)及受納河水中噬菌體在耐藥基因水平轉(zhuǎn)移中的作用.pdf

1、IIIIIlllll／lllllllIIIIIIilllY3436666河南衙霜大學(xué)碩士學(xué)位論文污水處理系統(tǒng)及受納河水中噬菌體在耐藥基因水平轉(zhuǎn)移中的作用學(xué)科j專業(yè)：研究方向：申請學(xué)任‘類另《：審請人：指導(dǎo)教孵。生物學(xué)、微生物學(xué)環(huán)境微生物理學(xué)碩士曾祥朋楊清香教授二o～八年五月摘要耐藥細菌所攜帶的耐藥基因可以通過質(zhì)粒、轉(zhuǎn)座子、整合子等可移動元件傳遞給其它環(huán)境微生物，從而導(dǎo)致耐藥基因的傳播和擴散。目前對耐藥基因轉(zhuǎn)移機制的研究多集中在質(zhì)粒、轉(zhuǎn)座

2、子、整合子，對噬菌體在耐藥基因傳播中的貢獻了解甚少。噬菌體是一類細菌病毒的總稱，是生態(tài)系統(tǒng)中豐度最高的生物，廣泛分布于湖泊、海洋、以及生物體內(nèi)等一切有微生物存在的地方。噬菌體在河流、海洋、污水等自然環(huán)境中介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)移已經(jīng)被證實，其作為可移動元件在基因轉(zhuǎn)移和基因重組中的作用頻率比人們預(yù)想的要高。但是，目前對噬菌體基因組攜帶抗生素耐藥基因以及在抗生素耐藥基因水平傳播中的作用機制研究卻十分有限。本研究從城市污水處理廠分離得到一株多重耐藥細菌的

3、噬菌體，對其生理生化性質(zhì)及全基因組進行研究；隨后，我們又對新鄉(xiāng)市衛(wèi)河水體中細菌和噬菌體宏基因組中耐藥基因的種類和豐度進行了研究；最后，我們通過實驗室模擬實驗研究了噬菌體在水體環(huán)境中耐藥基因水平轉(zhuǎn)移中的作用。獲得如下創(chuàng)新性成果：(1)從新鄉(xiāng)市駱駝灣城市污水處理廠分離獲得50株多重耐藥菌株，以此為宿主共分離到一株噬菌體YZl，其宿主為EscherichiacoliXXl3(MG7357311)，該宿主對慶大霉素、環(huán)丙沙星、紅霉素、四環(huán)素、阿

4、莫西林一克拉維酸、萬古霉素、甲硝唑、頭孢噻肟均具有耐藥性。經(jīng)透射電鏡觀察，噬菌體YZl為短尾科噬菌體，頭部直徑約為45nm，尾部長度大約為3nm。噬菌體YZl的最佳感染復(fù)數(shù)MOI=O01，在040。C范圍內(nèi)其生物活性穩(wěn)定；在pH4080之間噬菌體均可保持活性。一步生長曲線結(jié)果顯示，噬菌體YZl潛伏期為20min，裂解期約50min。YZl為一線性雙鏈DNA分子，基因組全長38823bp，GC含量5037％(GenBank登錄號為：MG8

5、45865)。NCBI比對結(jié)果表明噬菌體YZl屬于T7like噬菌體，噬菌體YZl全基因組與EcoliphageK1F在結(jié)構(gòu)和序列上有95％相似性。所預(yù)測到的ORF序列經(jīng)NCBI比對(evalue10。5)，得到42個有功能注釋的ORF，其功能類型主要與DNA復(fù)制、噬菌體結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)錄以及溶原性相關(guān)。在基因組原始數(shù)據(jù)中有28段序列比對到了氨基糖苷類、D內(nèi)酰胺類、喹諾酮類等抗生素的耐藥基因。后續(xù)的熒光定量PCR結(jié)果顯示，噬菌體和宿主菌的DNA