食源性致病性大肠杆菌O157∶H7和O55∶H7特异性噬菌体的分离与鉴定

[背景]肠出血性大肠杆菌(enterohemorrhagic Escherichia coli,EHEC)O157∶H7和肠致病性大肠杆菌(enteropathogenic E.coli,EPEC)O55∶H7是2株常见食源性致病菌,能导致腹泻及肠道外疾病,其特异性噬菌体具有制备新型抗菌制剂的应用前景.[目的]分离能特异裂解O157∶H7和O55∶H7的噬菌体,并分析其生物学特性和基因组特征,探索致病性大肠杆菌防控的抗生素替代方法.[方法]利用双层平板法从环境水样中分离噬菌体,对其形态、感染复数、宿主范围、一步曲线等生物学特性进行鉴定,使用Illumina MiSeq平台对其全基因组进行测序,利用RAST、Prokka、BLASTp等软件进行生物信息学分析.[结果]分别以E.coli O157∶H7和O55∶H7为宿主分离出2株特异性烈性噬菌体:vB_EcoM_P251和vB_EcoM_P255,均属于肌尾病毒科(Myoviridae).最佳感染复数均为1,在培养15 min内能以 91.9％和90.8％的速率吸附到宿主细胞上,而且在37-60℃、pH 4.0-11.0条件下保持高且稳定的活性;P251仅对大肠杆菌O157∶H7和O78∶H11菌株具有感染性,P255对O55∶H7、O157∶H7等11株不同血清型的EHEC和EPEC均具有感染性.P251基因组全长为136 254 bp,P255基因组全长为111 068 bp,GC含量分别为37％和35％;分别含有227、173个开放阅读框(open reading frame,ORF),其中,80、73个ORF与已知功能基因具有显著相似性;P251还含有2个tRNA.比较基因组显示,P251和P255基因组在其48％的长度上共享72.24％的核苷酸同一性.[结论]分离鉴定了2株新的O157∶H7和O55∶H7噬菌体P251和P255,宿主范围广泛,具有防控食源性致病性大肠杆菌的潜力.