钩端螺旋体基因组学及蛋白组学研究进展

钩端螺旋体(简称钩体)可以引起严重的人兽共患病,是威胁人类健康的传染病之一.课题组率先开展了对中国主要致病流行株56601的全基因组测序工作,测序结果显示钩体有两条染色体,共编码4 727个基因,后经重新注释为3 718个基因.基于56601株的参考序列,对其减毒株IPAV的测序结果表明,除了有101个基因出现突变之外,IPAV株基因组的大小及基因结构组成与56601株相同.基于基因组序列,课题组设计并合成了钩体的基因组芯片,开展了比较基因组学及转录组学的研究.比较基因组学研究结果显示,钩体的核心基因有2 917个,变异基因有275个,并首次发现钩体基因组中存在2个基因岛.模拟体内外钩体生长的温度条件进行转录组学分析,共发现106个基因差异表达,分属9类不同的功能；对有毒株56601及减毒株IPAV进行转录组学分析,发现了差异上调表达的22 kb的类噬菌体片段.对体外培养的56601株进行蛋白组学分析,鉴定出2 540个蛋白,进一步对这些蛋白进行磷酸化、乙酰化及甲基化的修饰进行分析,发现了32个磷酸化位点、46个乙酰化位点和155个甲基化位点.通过分析发现,钩体蛋白的很多修饰方式类似于真核生物,提示钩体在进化上比较特殊.比较毒力株56601与减毒株IPAV的蛋白组异同,一致表达的蛋白1 627个,差异表达的蛋白402个.基于以上基因组学及蛋白组学研究,课题组进一步开展了对钩体相关功能基因的研究,这些研究均为揭示钩体的致病机制、开发钩体的疫苗及诊断试剂、最终防控钩体病奠定了基础.

Progress on the genomics and proteomics of Leptospira interrogans