污水中肺炎克雷伯氏菌噬菌体的分离及其生物学特征、基因组分析

摘要

为探究噬菌体作为治疗肺炎克雷伯菌感染的新型潜在疗法的可能性，本研究采用双层平板法将医院周边污水中3株肺炎克雷伯菌裂解性噬菌体进行分离纯化，透射电镜观察噬菌体形态结构，并进一步分析噬菌体裂解谱、最佳感染复数、生长曲线和酸碱耐受性等生物学特征，同时通过测序技术获得噬菌体全基因组信息并注释分析.实验结果表明，KP-ZS3为肌尾科噬菌体，KP-ZS4为短尾科噬菌体，KP-ZS6为长尾科噬菌体，且KP-ZS4的感染潜伏期稍长，KP-ZS3耐酸碱能力较强，KP-ZS6的裂解能力为3株噬菌体中最强、裂解谱较宽. 3株噬菌体的外壳蛋白组分大小均在33～55 kD之间.此外全基因组分析发现KP-ZS3、KP-ZS6 2株噬菌体的基因组大小均在100 kb以上，噬菌体KP-ZS4的基因组相对较小（40 608 bp）.共线性分析显示噬菌体KP-ZS3与phiEap-3、Kp15高度相似；KP-ZS6与0507KN21、vB＿EcoM＿KWBSE43-6高度相似. KP-ZS4与Tyrion、TL-2011b相似度相对较低，序列一致性为76.77%、76.89%.以上结果表明，这3株噬菌体具有独特的生物学特性和基因组特征，它们在肺炎克雷伯菌感染治疗方面展现出不同的潜力和优势，特别是KP-ZS6因其裂解能力强和广泛的裂解谱，以及KPZS3因其强耐酸碱性，可能成为未来抗菌治疗的备用资源，这些发现为开发新型抗菌策略和治疗肺炎克雷伯菌感染提供了新的信息基础.

关键词

肺炎克雷伯菌 / 噬菌体 / 生物学特征 / 基因组分析 / 耐药菌治疗

基金资助

国家自然科学基金（32170134,U1812403）; 贵州省自然科学基金（[2020]1Z067）; 贵州医科大学优秀青年人才计划（[2022]101）