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为探究无害李斯特菌(Listeria innocua)特异性噬菌体,韩国研究人员对从稻田水中分离的噬菌体 LIS04 展开研究。结果显示,LIS04 基因组为 181,606bp 双链 DNA,有 217 个预测开放阅读框,与已知噬菌体相似度低。该研究有助于深入了解此类噬菌体,在诊断和生物防控方面有潜在价值。
无害李斯特菌(
Listeria innocua)是一种常见于食品加工环境的革兰氏阳性菌,虽然它不具有致病性,但其日益增强的抗生素抗性引发了对控制策略的需求。目前,对单核细胞增生李斯特菌(
Listeria monocytogenes)噬菌体的研究较为深入,然而针对无害李斯特菌特异性噬菌体的研究却相对不足。
此次研究从韩国瑞山采集的稻田水中,利用双层测定法分离出了一株新型的针对无害李斯特菌的裂解性噬菌体 LIS04。研究人员以无害李斯特菌 ATCC 51742 为宿主,经过 7 次单斑纯化后对噬菌体进行扩增。通过斑点试验评估其宿主范围,发现 LIS04 仅对无害李斯特菌 ATCC 51742 有特异性。
利用酚 - 氯仿法和乙醇沉淀法提取噬菌体 DNA,经 Illumina MiSeq 平台测序后,使用多种软件进行基因注释和功能分析。透射电子显微镜分析表明,LIS04 属于有尾噬菌体目(Caudoviricetes),它具有等轴的衣壳(90.67 ± 3.16nm,n = 15)和长收缩尾(262.97 ± 4.58nm,n = 15),能产生直径约 7.47 ± 0.35mm 的浑浊噬菌斑。
LIS04 的基因组由 181,606bp 的双链 DNA 构成,鸟嘌呤 - 胞嘧啶(GC)含量为 37.09%,编码 217 个开放阅读框(ORF),其中 70 个(32.26%)被归类到 6 个功能类别中。基因组分析未发现与溶原性、毒素或抗生素抗性相关的基因,进一步证实了其裂解性。
比较基因组分析显示,尽管 LIS04 与芽孢杆菌(Bacillus)噬菌体 SP - 15(84.99%)和 phiAFATE(79.34%)具有较高的序列同一性,但查询覆盖率极低(<2%),表明其存在显著的遗传差异,可能代表了一种尚未被充分研究的感染李斯特菌的噬菌体,不过还需要进一步的系统发育研究来进行精确的分类。
总体而言,噬菌体 LIS04 的发现和研究增进了人们对无害李斯特菌特异性噬菌体的认识,在诊断和生物防控应用方面展现出了潜在的价值,但还需要更多的功能验证。