1。介绍
较低的快速分析检测的需要限制回荡基因型技术在诊断领域获得动力,不仅彻底改变了,而且增强了身份验证过程。在短期内,分子检测的发展概念和策略导致了“黄金标准”的转变从dna dna杂交(DDH)目前核酸扩增技术(NAATs),逐步向平均核苷酸身份(ANI) (
1 - - - - - -
4 ]。NAATs,聚合酶链反应(PCR)基于放大16 s rRNA地区(
5 ,
6 ]其次是扩增子表单的测序一个简单而有效的理由细菌条码(
7 ]。依据目标这个基因段是理性的普遍性在细菌王国多个核糖体RNA复制/数字,
rrn (
8 ,
9 )提供在PCR反应的敏感性。核糖体附器的另一个显著特征是保护的程度和heterogenicity nonvariable,缓慢发展的区域优先识别和可变区域的系统发育研究的选择(
10 ,
11 ]。在设计普遍的或特定的引物对这些延伸,像引物特异性参数,杂交效率,扩增子不协调产生由于微观不均一性
rrn 副本必须考虑(
12 ,
13 ]。这些预防措施可以帮助限制分子检测的缺陷,帮助簸根深蒂固的信息的可用性和有效性引物进行识别。这个场景的另一种选择是利用国际米兰——基因内核糖体微观不均一性对发展中基于单核苷酸多态性(SNP)的区别的方法。这个战略背后的逻辑是开发广泛引物对microdiverse区域的目标概要文件包含不同的限制特性延伸到每一个生物体(s)正在研究[
14 ]。
当前的研究是一个努力赋予23 s rRNA基因作为替代
事实上的 条形码,16 s rRNA基因使用放大了限制消化代替测序,使之成为一个具有成本效益的方法。该方法的范例进行了检测和区分
大肠杆菌 (候选人)
大肠aerogenes ,
k .肺炎 ,
c . koseri (非实际候选人)。以上选择是完成后考虑以下几点:(i)所有选中的微生物,非实际候选人和候选人,是革兰氏阴性,乳糖积极的微生物
γ 肠杆菌科的家庭(
15 ];(2)都是尿路感染(UTI)病原体
大肠杆菌 报告的主要诱发因素(
16 - - - - - -
18 ];最后(3)表面上都表现出类似殖民地和任何错误的积极和消极的生化特性与候选人应变导致误解。
尽管模型代表细菌王国,
大肠杆菌 也承认对其无所不在,从好到坏的微生物的能力。致病性
大肠杆菌 分为积极、入侵,致病性,出血性,产毒素的毒性基因的不同获得和致病性的类型(
19 ]。共生的比较研究和致病性菌株相同的显示一个相当惊人的结果少pathovar特定序列得来的
大肠杆菌 作为一个属列表(
12 ]。分享40%的核心基因毒性和nonvirulent菌株表明单克隆[
20. ]。这个总结开放pangenome有遗传水库允许收购演变为致病性的基因(
21 ]。
除了隔离
大肠杆菌 出现在自然界中,经常使用nonvirulent实验室菌株是k - 12, B, W,骗子,和C在粪便来源除了应变W(土壤隔离)
22 ]。k - 12株快速识别的方法使用在集群o抗原基因突变(
23 )和实验室测定菌株沿袭使用多路复用引物(
24 已报告。研究完善的血统
大肠杆菌 全球实验室菌株表明,大多数菌株来自k - 12或B (
25 ,
26 ]。这些应该是亲代菌株显示99%的基因组遗传同一性与异常元素和鞭毛基因(
27 ]。系统的分类
大肠杆菌 菌株为,B1, B2, D和E组使用Multiloci酶电泳,MLEE [
28 ),和三
29日 )给了洞察单克隆的概念
大肠杆菌 。MLEE的比较分析和随机扩增,限制分析对16 s-23s intertranscribed地区,和ribotyping验证水平基因转移机制不破坏组织克隆人口(
30. ]。
至今没有研究相关放大核糖体DNA限制分析(ARDRA)的一个核心部分23 s rRNA基因对pangenome phylogroups之间,试图建立一个联系,pathogroups,限制组。
2。材料和方法
2.1。菌株和文化条件
验证筛选的分子鉴定和识别候选生物部分被处决,与标准菌株之一
大肠杆菌 每个从粪便和其他25隔离,临床和环境。冻干菌株是从微生物采购类型文化集合(MTCC),微生物技术研究所(IMTECH、昌迪加尔、印度),识别和单克隆研究(表
1 )。
表1
在这项研究中使用的标准菌株。
菌株
MTCC
写明ATCC
自然
条码/识别研究
非实际候选人菌株
枸橼酸杆菌属freundii
1658年
8090年
临床
枸橼酸杆菌属koseri
1657年
27028年
血培养
克雷伯氏菌肺炎
432年
33495年
尿培养
肠杆菌属aerogenes
111年
13048年
痰
候选菌株
433年
15228年
同桌的
大肠杆菌
4296年
19138年
尿液
448年
25922年
临床样本
多样性/单克隆研究
大肠杆菌
1302年
- - - - - -
K12的
2622年
10798年
他们的后裔K12
1667年
- - - - - -
《
1304年
- - - - - -
C1
1687年
8739年
骗子应变
448年
9637年
W
2692年
53846年
的后裔W
1303年
- - - - - -
B
1678年
- - - - - -
BL21
1679年
- - - - - -
BL21DE3
1680年
- - - - - -
BL21DE3Lys5
大肠杆菌 ,即k - 12, B, C,骗子,和W,一般用作实验室菌株。这些菌株的全基因组数据除了菌株C基因组(NCBI)是可用的。
五个不同的粪便从老鼠粪便,鸡、鸽子、兔子(宠物店,克劳福德市场,孟买,印度),和人类(Excel病理学实验室,Vashi、纳孟买)被视为孤立的同桌的样本。压力恢复在营养肉汤37°C。环境压力、水样本10当地水体躺在父母研究所利用(地区医院或卫生保健中心附近是避免与临床样本),以防止交叉污染。对隔离
大肠杆菌 临床起源、尿液样本25患有泌尿道感染(Excel病理学实验室)被认为是。
收集的样本处理在24小时(在zip日志袋或无菌玻璃瓶子)MacConkey琼脂(MAC)。独特的粉红色的殖民地被多尝试到MAC和伊红美蓝(EMB)琼脂,分别为(
31日 ]。隔离给离散菌落形态与不确定的绿色光泽为假阳性和阴性选择和评估microbiochemical和分子分析。每个选定的殖民地被无菌木制牙签和转移到五毫升的营养肉汤和孵化一夜之间在37°C。这些样本进一步特征(
32 由IMViC);1毫升是用于DNA隔离和剩下的用于制备甘油股票(25%甘油)备查。
2.2。基因组数据库和Microheterogenicity分析
基因库的土著步骤涉及聚合所有菌株的基因组序列,被认为是本研究的公共数据存储库,国家生物技术信息中心(NCBI)。数据池(直到2013年4月11日)组成一个组合61年完成基因组(补充数据网上背书的补充材料
http://dx.doi.org/10.1155/2015/562136 )和57个候选菌株(
大肠杆菌 )和非实际候选人菌株(
k .肺炎 ,
c . koseri ,
大肠aerogenes )。以下步骤分析microheterogenicity(图被处决
1 ),可以直接协助评估23 s rRNA的:基因是一种理想的条码。
图1
的示意图表示的方法检测条形码和估计单克隆。引物设计与区域旁边这些限制序列使独特的乐队揭示识别或单克隆。
![]()
两个品种,一个候选人和一个来自非实际候选人基因组(
大肠杆菌 str。k - 12 MG1655 (NC_000913.2),
c . koseri 写明ATCC baa - 895 (NC_009792.1),
大肠aerogenes (NC_015663.1),
k .肺炎 无性系种群
。肺炎 MGH 78578 (NC_009648.1)),选择并指定为参考应变。
为研究候选基因间的差异和非实际候选人菌株,
rrs H (16 s RNA基因)和
rrl H (23 s rRNA)基因序列在正则链(参考菌株)外推和多重序列比对(MSA)使用ClustalW [
33 被执行死刑。总不匹配被添加枚举数不匹配和序列的间隙期间推出的两个或多个序列的“阵容”。不匹配的百分比计算)除以总不匹配看到整个四株平均碱基对(bp)对16、23个年代
rrn 基因,分别。
估计基因内的变异性,核糖体段来自57个
大肠杆菌 基因组提取(7册/基因组);补充和正则链在每个应变隔离和比例不匹配每个基因组的测定。
2.3。虚拟限制分析
虚拟限制概要文件使用内V2.0 (
34 a)与85年限制组(补充数据)进行430核糖体段从57个,其中包括399
大肠杆菌 基因组和7、8和16
rrn 序列从C。
koseri ,
大肠aerogenes ,
k .肺炎 菌株,分别。14中常见刀具组(补充数据出具),
论坛 我(补充数据各)被选为酶的条码,因为它给了守恒和不同的模式在所有399
rrn 序列(图中未显示)在区分非实际候选人的候选菌株。削减的独特性和位置网站给独特的乐队在琼脂糖凝胶电泳也领先原因考虑敲定这种酶。
有 三世显示多态性模式与23 s rDNA段微生物多样性研究敲定候选人(图
1 )。
2.4。解决身份和单克隆的引物和限制性内切酶
的序列
rrl H (
大肠杆菌 k - 12 str。MG1655用作设计广泛引物模板使用Primer-BLAST [
35 ]。结合参数如GC含量,
T
米
网站价值,数量的扩增子的大小限制在消化后片段的扩增子和大小是确定引物作为基准。有两套引物:23 s P1880年 (调查31778738)被选中
论坛 我限制消化(表
2 )把候选人和23 s P2682年 (调查31781046)(表
3 )与多态
有 解决单克隆的三世限制性位点被选中。每个引物的自吸和引物二聚体形成的可能性是使用免费的网络工具检查
{
Oligocal (
http://www.simgene.com/OligoCalc ),OligoEvaluator (
http://www.sigmaaldrich.com/technical-documents/articles/biology/oligo-evaluator.html )和多个底漆analyzer工具(
http://www.thermoscientificbio.com/webtools/multipleprimer/ )由SimGene,σ,Fermentas resp。}。
表2
限制的网站
论坛 我在23 s (C /标签)
rrlH 候选人和非实际候选人资料的限制和23 s P1880年 。
限制配置文件内
rrl H
碎片了ARDRA
F
E
Ci
K
Ea
麦克风。
片段(扩增子大小)
1。1
687年
685年
685年
685年
E
665个基点,215个基点(880个基点)
1。2
874年
874年
874年
C
475个基点、214个基点和189个基点(878个基点)
1。3
1670年
1669年
1667年
1670年
K
475个基点、214个基点和189个基点(877个基点)
1。4
2336年
2339年
Ea
475个基点、214个基点和189个基点(876个基点)
1。5
2652年
2653年
2650年
2654年
引物设计与大胆的限制性位点侧翼地区。
F:数量的碎片;艾凡:
大肠杆菌 ;置信区间:
枸橼酸杆菌属koseri ;凯西:
肺炎克雷伯菌 ;Ea:
肠杆菌属aerogenes ;麦克风。:微生物。
23 s P1880年 fp (+): 5′-GGCGAAAAGAACCCCGGCGA-3′(20元);23 s P1880年 rp (−): 5′-AGGGGTCGACTCACCCTGCC-3′(20元)。
FP:正向引物;记者:反向引物。引物的细节得到结果的底漆爆炸和限制从内V2.0获得的分析模式。正向和反向引物23 s P1880年 位于域的我和三世23 s rRNA二级结构,分别
论坛 我的网站在域二世。
表3
克隆群体基于
有 三世(GG / CC)使用23 s P2(候选人)的个人资料内的微生物682年 。
虚拟消化模式
类型的
有 三世限制模式中观察到的399年
rrn 序列
大肠杆菌 基因组
F
C
I型
II型
类型III
IV型
1。1
785年
减少网站内
rrl H的候选人
rrn 段
1。2
1042年
1984年
1984年
1984年
1984年
1。3
1116年
x
2163年
X
2163年
1。4
1217年
x
X
2205年
2205年
1。5
1361年
2415年
2415年
2415年
2415年
1。6
1445年
减少网站内的扩增子(682个基点)
1。7
1907年
28
28
28
28
1。8
1984年
x
207年
X
207年
1。9
2161年
x
X
249年
249年
1.10
2205年
459年
459年
459年
459年
1.11
2415年
每组获得了碎片
1.12
2839年
28日英国石油公司(bp)、223个基点和431个基点
28日英国石油公司,179个基点、223个基点和252个基点
28日英国石油公司,210个基点、221个基点和223个基点
28日英国石油公司,42岁英国石油公司,179年英国石油公司、210个基点和223个基点
引物设计与大胆的限制性位点侧翼地区。F:数量的碎片;C:削减网站。
23 s P2682年 fp (+): 5′CCGACCTGCACGAATGGCGT3′(20元)。
23 s P2682年 rp (+): 5′CAGTTCTCCAGCGCCCACGG3′(20元)。
正向和反向引物23 s P2682年 位于第四域和产品化的第5和23 s rRNA二级结构,分别。首先减少站点位于第四域而其余位于域V。
爆炸基因组(补充数据)协助验证保护和特异性的引物,扩增子的大小,
论坛 我认识网站,和地区931个细菌的基因组之间的杂交的家庭。省略nonannotated序列后,所有完成的全基因组数据聚合在门放线菌,拟杆菌门,衣原体,蓝藻、厚壁菌门,变形菌门,Spirochaetae细菌王国被认为是分析。
2.5。DNA隔离、放大和限制消化
根据Parvathi DNA进行隔离和辛格
36 ]。反应汤由2
μ 0.5 L的上层清液(DNA)
μ 每个正向和反向引物的M, 1 x分析缓冲区(10毫米Tris-HCl, pH值8.8,50 mM氯化钾),MgCl2 (1.5毫米),混合核苷酸(800
μ 0.5 M), U /
μ L聚合酶(卡帕系统,KK5004)。标准基因组DNA的
大肠杆菌 k - 12(默克公司)和nuclease-free水被用作正面和负面的控制。反应进行了热循环仪(骏)计划定于25日周期由变性(95°C),退火(68°C), 30年代和扩展(72°C)。3
μ L的PCR产品消化2 U的各自的酶(Fermentas,热科学)5
μ 在37°C L反应混合两个小时。扩增子及其限制产品被琼脂糖凝胶电泳分析(年龄)在5 V /厘米2%和2.5%琼脂糖凝胶,分别,每个包含0.5
μ EtBr g / mL。凝胶是观看和拍摄BioImaging系统(Syngene)。
3所示。结果和讨论
3.1。遗传多样性在23 s核糖体重复鉴定<斜体> < /斜体>大肠杆菌
23 s rRNA基因显示,0.87%基因间的差异与参考基因组内16 s rRNA(补充数据本)。结果似乎明显由于后者的增加帧大小但这也鼓励细读microheterogenicity最大的核糖体段进行进一步的分析方法。目标细分市场的大小与最大基因长度变化从2903年到2907年英国石油公司在ATCC8739(骗子的应变)占2970 - 2985个基点之后,E24377A显示序列2923 - 2925个基点。一个
rrn 嗯146和ETECH10407 1762个基点和1561个基点,分别A.9(补充数据)。完全没有联系
rrn 大小和致病性可以定义,因为变化是随机的,ATCC8739粪便的实验室文化起源和UM146 EIAC应变,E23477A ETECH10407 ETEC的起源。
核糖体基因被发现与大多数分布在补充和正则链的基因组(46的57)显示隔离在五定期和两个互补链。所有23个年代
rrn 序列内的分布规律和链互补各自的基因组被单独排序MSA达到基因内变化的理解。分析显示不匹配的最高水平互补链与同行相比(补充数据要求寄出)。最高水平的不匹配安装至0.6%,对应于50%的目标基因互补链的大小被认为P12b(共生体)E2348/9 (EPEC)和ETEC H10407。最大的差距在APEC 01序列观察在常规链为0.03%(88/2903),其次是CFT043 (UPEC)和042 (EAEC)拥有0.016%(~ 42-51/2903)不同。23 s核糖体ED1a的副本(共生体)显示,百分之零不匹配在互补和正则链使其理想的集群具有最高程度的保护。类似的不匹配的值出现在SE11(共生体)CB9615 (EPEC), 2009年和0104年:H4 el - 2011 (EAEC)。这些结果表明,之间没有相关性基因内的多样性目标伸展和菌株的致病性。这些差异证实23 s RNA集群与守恒和变量microdiverse组织延伸。Sequevars由于异质性产生不可避免地导致偏见的结果,差动放大,嵌合分子。因此,筛选和定位的方法限制剖面模式选择的区域内(核糖体段)和感兴趣的特定细菌展示了真实和简单的实践比常规分子策略涉及扩增和测序。
3.2。条码<斜体> < /斜体>大肠杆菌从其殖民地Morphovars: ARDRA 23 s P1 <子> 880 < /订阅>与<斜体>论坛< /斜体>
PCR扩增的标准菌株和隔离不同的起源(共生体,尿液和临床样本)23 s P1880年 给扩增子(880个基点)的高强度没有引物二聚体的形成(图
2(一个) )。限制消化的扩增子
论坛 我给独特的碎片的665个基点和215个基点
大肠杆菌 而
c . koseri大肠aerogenes ,
k .肺炎 每个给475个基点的碎片、214个基点和189个基点,分别(图
2 (b) )。基因型的策略证明优于生化特性考虑所有可能的积极、消极,和假阳性和阴性结果25每个从临床分离株,共餐者和环境来源(A.7补充数据)。18(72%)的临床、22(88%)的共生体,25(100%)环境隔离模式的显示不同的限制
大肠杆菌 。爆炸跨931个细菌基因组搜索家庭偏爱验证引物的特异性和限制
论坛 即引物显示独家绑定只与肠杆菌科家族(如补充数据)。不同菌株在家庭中
志贺氏杆菌 spp。
沙门氏菌血清 (
亚利桑那州 ),
变形杆菌mirabilus 表现出类似的限制的偏好
大肠杆菌 。尽管
志贺氏杆菌 种虫害在伪装的类群
大肠杆菌 (
37 他们可以轻松地使用选择性培养基筛选,因为没有乳糖发酵(
38 ),而
沙门氏菌血清 和
变形杆菌 显示扩增子异质性的1073个基点和880个基点放大从而使它非常容易地避免错误的结论和误解。
图2
(一)广泛PCR 23 s P1880年 标准菌株的基因组DNA分离。巷1:100个基点的阶梯;巷2:空白;巷3:
大肠杆菌 ;巷4:
C 。
freundii ;巷5:
c . koseri; 巷6:
k .肺炎 ;巷7:
大肠aerogenes 。PCR产物单一的代表
大肠杆菌 是加载。(b) ARDRA 23 s P1880年 扩增子与
论坛 我:通道1、2和3:
大肠杆菌 (ATCC25922 ATCC15223和ATCC11775);巷4:
c . freundii (ATCC8090);巷5:
c . koseri (ATCC27028);巷6:
k .肺炎 (ATCC33495);巷7:
大肠aerogenes (ATCC13048);巷8:100个基点。
(一)
![]()
(b)
![]()
3.3。分类<斜体> < /斜体>大肠杆菌菌株使用ARDRA 23 s P2 <子> 682 < /订阅>与<斜体> < /斜体>三世
一个详细的分析
有 三世剖面399个序列(补充数据A.9)核糖体的部分
大肠杆菌 表示四种可能的概要文件,类型I, II, III, IV,不同程度的优势在这些领域。其余的候选菌株显示类型III模式但我和IV独家类型
大肠杆菌 菌株。大多数基因(
n
=
32
)在15不致病的和17致病性菌株显示类型我配置文件(57%),其次是类型III(35%)主在15株。六株显示IV型模式(10%)其中4例B菌株。I型组代表
大肠杆菌 菌株缺乏识别元素由于在第2205和第2161基地对23 s rDNA或者参照扩增子在207或207基地的位置。IV型菌株与完整的识别与I型序列在这两个网站。菌株与II型资料缺乏第2161(249)减少站点和III型缺乏第2205(207)削减头寸,分别。II型是最稀有的模式在某些模棱两可
rrn 段。
Heterogenicity几个基因组指出;两个
rrn 七个重复中W (NC_017685.1,每个在常规和互补链)和KO11FL (NC_017660.1,每个在常规和互补链),另一个在KO11FL (NC_016 902.1,普通)显示,尽管II型剖面类型我是他们的主要模式。之一的7 B菌株REL 606 (NC_012967.1,定期),BL21-Gold (NC_012947.1、互补),BL21DE3 (NC_012971.2,定期),和BL21DE3 (NC_012892.2,定期)显示类型我资料除了普遍IV型模式。类似地,两个
rrn NRG 873 c (NC_017634.1,每个在常规和互补链)和LF82 (NC_011993.1,每个在常规和互补链),另一个在CFT073 (NC_004431.1,定期)I型模式而表现出类型III模式优势。APEC01 (NC_008563.1)在类型III显示一个'
rrn 段的类型我和IV型(包括在常规链)。
大肠杆菌 042株(NC_017626.1)显示在I型模式优势,但三人
rrn (两个常规和一个互补)副本展出III型模式。一个普通
rrn 元素在LF82 IV型模式。分裂模式通过ARDRA 23 s P2682年 与
有 III标准样本表明,k - 12, C, W,骗子,和各自的后代表现出第四类型我概要文件类型配置文件被B菌株(专门提出了数字
3(一个) 和
3 (b) )。
图3
(一)广泛PCR 23 s P2682年 标准菌株的基因组DNA分离
大肠杆菌 。上面的行包含巷1:k - 12株;k - 12株巷2:衍生品;巷3:济应变;巷4:应变C1;巷6:骗子的应变;巷7:沃克的应变;巷8:W的后裔;巷9:空白。较低的行包含巷1′:B菌株; Lane 2′: BL21 strain; Lane 3′: BL21DE3; Lane 4′: BL21DE3Lys5 (B3); Lane 6′:
大肠杆菌( 写明ATCC 15223年同桌的隔离);巷7′:
大肠杆菌 (写明ATCC 11775;尿液样本);巷8′:
大肠杆菌 (写明ATCC 25922,临床)。车道5/5 9/9′′和车道行100个基点的梯子和空白,分别。(b) ARDRA 23 s P2682年 扩增子与
有 第三:巷1行包含100个基点的阶梯。消化产品按照给出的顺序图
2(一个) 。
(一)
![]()
(b)
![]()
之间的隔离,21日22日共生体18和16个临床样本显示I型模式;heterogenicity模式没有被观察到。这些结果重申我在自然类型的优势(93%)。Multisequence打字了同桌的菌株主要是分类下组或组B1而组B2, D和E通常包括致病性菌株;k - 12 B骗子应变受到phylogroup B1 phylogroup而应变W。
3.4。局部比对23 s <斜体> rrn有< /斜体>三世概要文件与全局比对建立单克隆<斜体> < /斜体>大肠杆菌
基因的核心,可有可无的,和独特的本质上弥补pangenome;后两个是获得因重组或置换的事件。获得类似的集群比较基因组将强调这些限制档案的重要性和帮助建立一个克隆的克隆性质和优势。因此dendogram构造与682个基点的扩增子代表这些概要文件限制的资料会显示不同的聚类由于一小部分在整个基因组被认为是段。全基因组序列(图的全局比对
4 整个57)
大肠杆菌 菌株呈现出不同的类型,集中III和IV概要文件。内在的分析点的差异和各自的进化枝形成显示有趣和引人入胜的发现。祖先的株根显示I型模式下不同节点点(D1)显示的形成两个不同的家族I型和IV型配置文件隔离的最大距离。编号的节点是由考虑分支点在每一个节点的优先级。两个额外的突变事件的可能场景过渡的性质(G)在第2205和第2161基地引入了
有 三世识别模式。B1 phylogroups D6给血统,D9引起B2演化支(D12)我概要文件和D型演化支与多样
有 三世模式(这里)。D10催生了两个节点(菌株是I型组),用一个显示B1 phylogroups (D13)和其他主要在E phylogroups B1紧随其后。几乎的克隆群体之间的交互作用和不同pathovars与这项研究发现。多数的同桌的菌株和EIEC EAEC EPEC和证明是有I型配置文件(表
4 )。所有UPEC ExPEC、亚太经合组织、EIEC和单一菌株EPEC和两个同桌的显示类型III模式。B形式菌株连同一个应变UPEC与环境隔离展出IV型配置文件。
表4
phylogroups之间的相关性,
有 三世概要文件,和自然的
大肠杆菌 57株(基因组数据分析
大肠杆菌 从基因库菌株整理)。
应变
类型
一个
B1
B2
D
E
总
的
同桌的
我
10
5
- - - - - -
- - - - - -
- - - - - -
15
21
同桌的
三世
- - - - - -
- - - - - -
2
- - - - - -
- - - - - -
2
21
同桌的
四世
4
- - - - - -
- - - - - -
- - - - - -
- - - - - -
4
21
EPEC
我
- - - - - -
- - - - - -
- - - - - -
- - - - - -
7
7
8
EPEC
三世
- - - - - -
- - - - - -
1
- - - - - -
- - - - - -
1
8
EAEC
我
- - - - - -
4
- - - - - -
1
- - - - - -
5
5
肠出血性大肠杆菌
我
- - - - - -
2
- - - - - -
- - - - - -
- - - - - -
2
3
肠出血性大肠杆菌
二世
- - - - - -
1
- - - - - -
- - - - - -
- - - - - -
1
3
ETEC
我
1
1
1
- - - - - -
- - - - - -
3
3
UPEC
三世
- - - - - -
- - - - - -
7
- - - - - -
- - - - - -
7
8
UPEC
四世
- - - - - -
- - - - - -
- - - - - -
1
- - - - - -
1
8
EIEC
三世
- - - - - -
- - - - - -
3
- - - - - -
- - - - - -
3
3
ExPEC
三世
- - - - - -
- - - - - -
2
2
- - - - - -
4
4
亚太经合组织
三世
- - - - - -
- - - - - -
1
- - - - - -
1
1
ENV
四世
- - - - - -
- - - - - -
- - - - - -
1
1
1
亚太经合组织:禽致病性;EAEC: enteroaggressive;肠出血性大肠杆菌:肠出血性;ETEC:产肠毒素的;EIEC: enteroinvasive;EPEC:致肠病的;ENV:环境;ExPEC: extraintestinal致病性;UPEC: uropathogenic。
图4
分布的分析
有 三世概要、phylogroups pathovars在全局比对dendogram构造包括57
大肠杆菌 基因组。整个基因组序列的dendogram 57基因组从NCBI网站获得了
大肠杆菌 和重新使用Photoshop CS6色彩协调的致病性和非病原的菌株和克隆组输入和phylogroups (
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/?term=escherichia +杆菌 )。57基因组中,32岁的I型(56%)、18是III型(31%)和6和1的IV型(10%)和II型(2%),分别显示类型我是主要和II型稀有。phylogroups之间的关联,
有 三世概要,pathovars血统被视为演化支来自各种发散点(D)在进化的过程中。
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同样,邻近一个原始phylogroups和之间的联系
有 三世概要文件。菌株受到phylogroups在I型优势而IV型配置文件是专门为B形式。我资料观察菌株类型(
n
)的顺序> B1 > E > D III型主导B2菌株。Phylogroup D显示相同事件的类型III和IV型分裂模式后跟一个应变与I型概要文件。这些结果协助列举猜想工作场景的原始的微生物种群
大肠杆菌 压力有两个克隆类型(图
5 (一))共存(I型和IV型克隆)。其中,I型毒株是主要的克隆IV型相比,基于最大基因库的根株dendogram数据显示第三类型I类型可能是下一个主要的克隆(中间层),已经从I型(通过添加新的识别网站)或IV型菌株(通过删除一个识别网站)。在不同的场景中所有三种类型共存或III型就会给IV型与额外的突变事件。这种情况可能很难说服dendogram隔离病毒演变显示类型III或IV型菌株后出现。类型III的集群也表明,优势是超过IV型也许进化过程/突变引发了第三类型的增加配置文件。类似线II型克隆会被从I型(加法)或IV型(删除),但由于非常有限的II型限制剖面模式(罕见),从基因库中观察到的数据,这种事件的机会或近似是很难证明的。基于这些结果没有新的见解phylogroup分布在候选菌株可以提供;然而对于
有 三世概要文件可以被认为是一个额外的角度。Phylogroups与I型和B1是主要的
有 三世概要而B2 phylogroups只代表类型III概要(图
5 (b))。
图5
(一)单克隆的假说
大肠杆菌 基于23 s菌株
rrn 限制分析。的原始汤
大肠杆菌 微生物是由两个克隆组、第四类型我和彼此共存但由I型毒株。在进化的过程中积累突变作为一种手段的变化,I型或IV型会引起类型III的添加(前)或删除(后者)的识别序列。第二个场景可能是一种罕见的事件,因为两个突变积累守恒的地区将是困难的。II型的稀有是进化在类似的基础类型III。(b)连接phylogroups假说,
有 三世概要文件和克隆类型
大肠杆菌 。这个图表说明了克隆群共生的
大肠杆菌 压力有一个phylogroups(主要)和B1 phylogroups每个类型我配置文件。致病性同行显示优势III型限制模式其次是I型模式。关于phylogroups, pathovars主要在B2和B1 D和E组紧随其后。
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一种内在的宏基因组和pangenomic分析大多数细菌物种表现出镶嵌性的内在蓝图(
39 ]。在这种情况下,核心基因元素相比,跨物种共享有限可有可无的(灵活)遗传内容承认独特性特定应变。这些有助于生态位适应能力和灵活的内容为细菌感染,入侵的能力。诊断时主要关心的是真正的和机会致病菌,前者导致任何疾病易感宿主,后者调用疾病免疫力低下的个人。一个进化的术语,“分子条码这意味着等位基因特异性扩增的方法相对较小的DNA序列或条形码
40 识别一个特定的物种,是一种推力区域微生物诊断。大量的功能基因从管家来修复被用于描述细菌的核糖体rna被称为黄金段(
41 ,
42 ]。核糖体段组织作为16 s的操纵子簇,23 s, 5 s rDNA这些组合分布从单个到多个副本在细菌基因带(
43 ]。冗余的发生在维护不同的副本与毒性相关的这些基因并不是同时一个内置的生态策略,有助于特定细菌生存的竞争优势和更好的机会(
44 ]。未来的方法耦合技术和结果与抗生素耐药模式,殖民地特点,和基因组的细菌共生体和致病性菌株感染自然可以帮助监测和管理一个更好的方式。