人类大肠杆菌DP51全基因组测序揭示其作为肠外致病性大肠杆菌(ExPEC)的分子特征与潜在致病机制

来自美国农业部农业研究局的研究团队通过全基因组测序技术，对荷兰布雷达地区分离的人类源大肠杆菌DP51进行基因组解析。研究发现该菌株携带34种肠外致病相关基因(ExPEC)和9种抗生素抗性基因，包括blaCTX-M-1和blaTEM-1B等超广谱β-内酰胺酶(ESBL)基因，其序列型为ST93（O5:H4血清型），为食源性与人类感染菌株的溯源比较提供了重要基因组数据。

　　

这项研究详细解析了从荷兰布雷达地区人类直肠拭子分离的大肠杆菌DP51的基因组特征。通过PacBio SMRT三代测序技术（覆盖度>205×），研究者组装出4.7Mb染色体和3个质粒，GC含量50.68%。基因组注释发现该菌株携带34个毒力基因，包括铁载体相关基因（fyuA/iutA）、黏附因子（papA_F13/papC）和血清抵抗蛋白（kpsMII_K5），符合肠外致病性大肠杆菌(ExPEC)的分子标准。

值得注意的是，所有9个抗生素抗性基因均位于质粒上，包含介导氨基糖苷类耐药的aph(6)-Id/aph(3'')-Ib、四环素抗性tet(A)以及超广谱β-内酰胺酶基因bla_CTX-M-1。PhageBoost软件预测染色体上存在11个完整噬菌体序列。血清分型显示为O5:H4，多位点序列分型(MLST)鉴定为ST93型，PathogenFinder预测其人类致病概率高达93.3%。

这些发现为理解ExPEC菌株在人类-食物链中的传播提供了分子流行病学依据，特别是质粒携带的多重耐药基因簇，暗示了抗生素选择压力下基因水平转移的潜在风险。研究采用的技术路线包括：Flye基因组组装、NCBI-PGAP注释流程、ResFinder/VirulenceFinder耐药毒力分析等生物信息学工具，为后续比较基因组学研究建立了技术范式。