霍乱弧菌分型噬菌体VP2部分生物学特性及基因组分析

孙惠惠 范宇峰 李臻鹏 赵硕 王晓勋 逄波 阚飙

孙惠惠, 范宇峰, 李臻鹏, 赵硕, 王晓勋, 逄波, 阚飙. 霍乱弧菌分型噬菌体VP2部分生物学特性及基因组分析[J]. 疾病监测, 2021, 36(9): 932-937. doi: 10.3784/jbjc.202105190282
引用本文: 孙惠惠, 范宇峰, 李臻鹏, 赵硕, 王晓勋, 逄波, 阚飙. 霍乱弧菌分型噬菌体VP2部分生物学特性及基因组分析[J]. 疾病监测, 2021, 36(9): 932-937. doi: 10.3784/jbjc.202105190282
Sun Huihui, Fan Yufeng, Li Zhenpeng, Zhao Shuo, Wang Xiaoxun, Pang Bo, Kan Biao. Partial biological characteristics and genomic analysis of Vibrio cholerae typing phage VP2[J]. Disease Surveillance, 2021, 36(9): 932-937. doi: 10.3784/jbjc.202105190282
Citation: Sun Huihui, Fan Yufeng, Li Zhenpeng, Zhao Shuo, Wang Xiaoxun, Pang Bo, Kan Biao. Partial biological characteristics and genomic analysis of Vibrio cholerae typing phage VP2[J]. Disease Surveillance, 2021, 36(9): 932-937. doi: 10.3784/jbjc.202105190282

霍乱弧菌分型噬菌体VP2部分生物学特性及基因组分析

doi: 10.3784/jbjc.202105190282
基金项目: 国家重点研发计划(No. 2015CB554201)
详细信息
    作者简介:

    孙惠惠,女,山东省诸城市人,博士研究生在读,主要从事霍乱弧菌分型噬菌体相关研究工作,Email:sunhuihui@nieh.chinacdc.cn

    通讯作者:

    阚飙,Tel:010–58900742,Email: kanbiao@icdc.cn

  • 中图分类号: R211;R378.3

Partial biological characteristics and genomic analysis of Vibrio cholerae typing phage VP2

Funds: This study was supported by the National Key Basic Research program (No. 2015CB554201)
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  • 摘要:   目的   对霍乱弧菌分型噬菌体VP2基因组、蛋白质组和增殖特征等开展分析,获取VP2的生物学特征。  方法   电镜观察噬菌体VP2的形态,测定最佳感染复数和一步生长曲线;通过在线RAST(https://rast.nmpdr.org/)对噬菌体VP2基因组进行编码基因预测及功能注释;提取VP2成熟颗粒中的蛋白质进行质谱分析;使用pyani进行噬菌体全基因组平均核苷酸一致性(ANI)聚类分析。  结果   噬菌体VP2为典型的20面体短尾噬菌体,最佳感染复数为1∶100,一步生长曲线结果显示其潜伏期大约为60 min,60~120 min为暴发期,120 min后为稳定期。 预测存在49个开放阅读框(ORF),VP2成熟颗粒蛋白质谱分析显示有34个蛋白与预测的基因相对应,ANI结果显示,VP2与弧菌噬菌体CJY的ANI最高。  结论   明确了分型噬菌体VP2的基本生物学和基因组特征,获得成熟颗粒中包含的蛋白成分,为后续研究同源噬菌体及其与霍乱弧菌的相互作用提供了基础。
  • 图  1  电镜下噬菌体VP2形态

    注:红色箭头示短尾

    Figure  1.  Morphology of VP2 phage under transmission electron microscopy

    图  2  噬菌体VP2全基因组模式图

    注:最外层表示噬菌体VP2基因组全长,第二圈代表正向阅读框;第三圈代表负向阅读框,其中蓝色为功能基因,橙色为结构基因,绿色为假定基因;第四圈红色与绿色代表G+C含量,其中红色表示低于全基因组平均G+C含量,绿色则相反;最内圈玫红色表示G+C偏嗜性G-C/G+C小于0,蓝色表示大于0

    Figure  2.  Genome map of phage VP2

    图  3  噬菌体VP2 全基因组核苷酸一致性分析

    Figure  3.  Average nucleotide identity of VP2

    表  1  噬菌体 VP2与宿主菌16017的最佳感染复数

    Table  1.   Optimal MOI between VP2 phage and bacteria 16017

    噬菌体滴度
    (PFU/mL)
    宿主菌浓度
    (CFU/mL)
    最佳感染复数
    (噬菌体∶菌)
    噬菌体滴度
    (PFU/mL)
    1061061∶1 2.00×106
    1051061∶10 5.20×107
    1041061∶1006.80×107
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    表  2  噬菌体VP2 颗粒全蛋白质谱与全基因组测序预测蛋白13比对结果

    Table  2.   Comparison between results of VP2 granule protein spectrum and predicted proteins of VP2 whole genome sequencing13

    VP2 ORF起始基因位点终止基因位点氨基酸长度(aa)功能蛋白覆盖度(%)
    1409630222假定蛋白
    26471 147501末端酶小亚单位36
    31 1342 8401 707末端酶15
    42 8514 4941 644头尾连接蛋白78
    54 4944 721228假定蛋白96
    64 7344 991258假定蛋白
    74 9965 838843假定蛋白58
    86 0066 974969结构蛋白84
    97 0417 310270假定蛋白97
    107 3258 173849假定蛋白77
    118 1708 535366假定蛋白59
    128 5379 010474含有肽聚糖结合结构域的蛋白27
    139 0039 305303噬菌体蛋白93
    149 32911 5542226PE 家族蛋白/ 尾蛋白76
    1511 56313 3471785结构蛋白76
    1613 35313 757405噬菌体蛋白98
    1713 75415 8382 085噬菌体蛋白93
    1815 83817 0101 173假定蛋白78
    1917 01219 3602 349结构蛋白79
    20193 6420 4371 074尾蛋白54
    2120 43921 821366外壳蛋白53
    2222 22021 846474假定蛋白
    2322 67722 240303假定蛋白45
    2422 82822 6672 226假定蛋白
    2523 02222 8251 785铁依赖磷酸水解酶65
    2623 33623 019405水解酶91
    2723 59823 3382 085假定蛋白
    2824 63123 6001 032腺苷酸琥珀酸合成酶71
    2926 96124 6732 289整合酶54
    3028 81926 9511 869DNA聚合酶17
    312933728861477单链DNA结合蛋白(噬菌体相关)15
    3230 21229 403810假定蛋白29
    3330 80030 333468假定蛋白17
    3432 33230 8631 470超家族Ⅱ DNA/RNA解旋酶29
    3532 75032 397354假定蛋白17
    3633 44232 750693假定蛋白20
    3733 83233 575258假定蛋白18
    3834 44634 036411结构蛋白
    3934 77434 448327假定蛋白
    4035 62434 998627假定蛋白14
    4135 82835 667162假定蛋白
    4236 41835 933486假定蛋白
    4336 85936 428432噬菌体蛋白38
    4437 40737 036372假定蛋白
    4537 63137 407225假定蛋白
    4637 99937 709291假定蛋白
    4738 34538 106240假定蛋白
    4838 94638 356591假定蛋白
    4939 81739 548270假定蛋白
      注:−. 质谱未检测到
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-05-19
  • 网络出版日期:  2021-10-06
  • 刊出日期:  2021-09-30

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