幽门螺杆菌鞭毛基因flgB、flgC、flgG、fliE、motA和motB的测序与比对分析

来源 :宁波大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yao_huaxin
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目的:  幽门螺杆菌(H.pylori)是人类慢性胃炎和消化性溃疡的常见病因,同时也参与胃癌和粘膜相关淋巴组织淋巴瘤的发病。幽门螺杆菌在胃内成功定植是引起一系列胃肠感染疾病的前提,而定植的关键依赖于致病菌的鞭毛运动。近年来各种分子生物学技术的发展为幽门螺杆菌的基因分型提供了强大的研究工具,全基因组测序是一般分子生物学技术无法比拟的。本文通过Sanger测序法对幽门螺杆菌的鞭毛基因flgB、flgC、flgG、fliE、motA和motB进行测序,并使用生物信息学分析,比较这些菌株鞭毛基因的差别,旨在为H.pylori基因分型提供新的方法。  方法:  收集宁波地区幽门螺杆菌的临床标本并分离培养,经革兰染色镜检、生化实验和抗原实验鉴定为H.pylori后-80℃保存。随机选取其中30例菌株复苏并提取每个菌株的基因组DNA,另外选取ATCC700392(H.pylori26695)作为质控菌株。根据6个鞭毛基因flgB、flgC、flgG、fliE、motA和motB的核苷酸序列设计引物并进行PCR扩增。选择目的基因片段用ABI3730XL测序仪进行测序,获取目的基因序列。最后利用生物信息学软件对6个鞭毛基因的序列进行生物信息学分析,包括同源性分析和聚类分析,并预测所编码的蛋白质二级结构,分子量大小,氨基酸数,不稳定指数,等电点和亲水性。  结果:  1.临床上收集的30个幽门螺杆菌标本的DNA经测序均成功获得6个鞭毛基因(flgB、flgC、flgG、fliE、motA和motB)的核苷酸序列。与ATCC700392比对分析,发现flgB基因的同源性在96%~98%之间,flgC基因的同源性在95%~97%之间,flgG基因的同源性在97%~98%之间,fliE基因的同源性在95%~97%之间,motA基因的同源性在96%~98%之间,motB基因的同源性在96%~97%之间。  2.flgB基因序列全长为423bp。编码的蛋白质含140个氨基酸,分子量在15.662kD~15.853kD之间,不稳定指数在27.1~32.69之间,等电点在5.9~6.83之间,亲水性-0.497~-0.408之间;flgC基因序列全长为486bp。编码的蛋白质含161个氨基酸,分子量在17.655kD~17.746kD之间,不稳定指数在27.97~33.72之间,等电点在4.5~4.59之间,亲水性-0.396~-0.354之间;flgG基因序列全长为789bp。编码的蛋白质含262个氨基酸,分子量在28.045kD~28.075kD之间,不稳定指数均为26.49,等电点均为4.83,亲水性在-0.269~-0.26之间;fliE基因序列全长为330bp。编码的蛋白质含109个氨基酸,分子量均为12.196kD,不稳定指数均为39.04,等电点均为7.97,亲水性均为-0.722;motA基因序列全长为774bp。编码的蛋白质含257个氨基酸,分子量在27.710kD~27.738kD之间,不稳定指数在24.03~24.06之间,等电点均为5.32,亲水0.168~0.171之间;motB基因序列全长为768bp。编码的蛋白质含255个氨基酸,分子量在28.550kD~28.636kD之间,不稳定指数在34.90~36.57之间,等电点在6.92~8.44之间,亲水性-0.415~-0.384之间。  3.根据30个标本的6个鞭毛基因序列分别预测了其蛋白二级结构。  4.根据构建的系统发育树,用flgB、flgC、flgG、fliE和motB分型可分为20型,而motA可分为21型。  结论:  通过Sanger法测序,获得了相关菌株鞭毛基因flgB、flgC、flgG、fliE、motA和motB的核苷酸序列,为研究H.pylori鞭毛详细结构打下了基础。根据理化性质的分析,幽门螺杆菌的六个鞭毛蛋白稳定性均比较高,除motA编码的蛋白质为疏水性蛋白外,其余基因编码的蛋白质均为亲水性蛋白。这六个鞭毛基因的序列保守程度较高,适合用于疫苗和诊断试剂盒的开发。最后用Sanger测序法对幽门螺杆菌进行基因分型,可以取得较为理想的分型效果。
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