中国伯氏疏螺旋体的比较基因组学研究

单核苷酸多态性（SNP）是研究生物系统发生学优良的基因标志物之一 ，不同种属个体基因组中SNP的差异可以用来研究该物种的进化规律。本研究拟采用比较基因组学等技术对NCBI上公布的莱姆病螺旋体国际参考菌株的基因组及我科室完成测序的5株不同基因型中国莱姆病螺旋体的全基因组进行比较分析，筛选出种属特异性的SNP位点，选用100株不同型别中国莱姆病螺旋体分离株，分析各个菌株的每个SNP位点的突变差异，以了解中国菌株的基因组特征，尤其是位于管家基因上的特异性SNP位点；应用DNAStar、MEGA等软件绘制菌株进化关系图，并结合目前国际上莱姆病螺旋体常用的MLSA、PCR-RFLP分型结果，比较不同基因型菌株的进化关系、分析中国莱姆病螺旋体的进化规律，为进一步研究莱姆病螺旋体的系统发生、致病机制性等方面的研究良好基础。

为了了解中国莱姆病螺旋体的基因组特征，从而进一步分析不同基因型的中国菌株的差异和进化规律，并为致病研究提供线索，本项研究选用从病人、鼠、兔中分离的5株中国菌株，进行全基因组测序，并通过比较基因组学方法对5株中国莱姆病螺旋体的基因组序列与相应的参考菌株进行比较分析。.结果表明我国测序的5株菌染色体长度各不相同，平均G+C含量为28.05%-28.55%。但是其功能与代谢模块分布没有大的差异。对测序菌株的质粒分析表明，不同菌株携带质粒的数目不同，但都具有 cp26和lp54或与其同源的质粒。.5株测序菌株和26株参考菌株进行全基因组进化分析，结果表明莱姆病螺旋体菌株具有共同的祖先，5株菌株分属于B.b.s.s，B.g，B.a和B.Yangze型。.比较基因组学表明，B.b.s.s型菌株CS4与其参考菌株B31仅有70个SNP，而B.Yangze型菌株QX-S13 and VS116, B.g 型菌株PD91 and PBi, B.a 型菌株FP1 and PKo, R9 and PKo之间有较多的SNP。差异基因比较发现，B31和 CS4有50个差异基因，PKo和FP1有58 个差异基因, PKo 和 R9有83个差异基因, PBi 和 PD91有 55个差异基因, VS116 和 QX-S13有67个差异基因。这些差异基因中有重要功能的基因是未来研究的重点。.比较基因组学发现，5株中国测序菌株的OspA基因序列有较大的差异，与美国菌株B31的OspA基因序列相比，R9有一段96bp的缺失，PD91有两段缺失分别为：9bp 和10bp。.总之，本研究提供了中国莱姆病螺旋体4个基因型菌株的基因组特征，其中B. yangtze sp. nov型菌株的基因组序列及其与B. valaisiana型菌株的差异比较为首次报道，比较基因组学研究为我们进一步了解中国菌株的进化和致病提供了方法。