上海交大欧竑宇研讨组开展病原菌耐药移动元件的一键式剖析软件

  近来，上海交通大学生命科学技术学院、微生物代谢国家重点实验室欧竑宇研讨组在分子生物学闻名刊物Nucleic Acids Research上宣布题为“VRprofile2: detection of antibiotic resistance-associated mobilome in bacterial pathogens”的研讨论文。该论文报导了病原菌耐药移动元件一键式剖析的新软件VRprofile2，将有利于对多重耐药区构成机制的研讨，为遏止细菌耐药性的传达供给新的思路。生命科学技术学院博士生王萌为该论文榜首作者，欧竑宇教授为通讯作者。

  细菌耐药问题已成为全球公共健康范畴的严重应战。临床上常见的耐药菌包括Enterococcus faecium(屎肠球菌)、Staphylococcus aureus(金黄色葡萄球菌)、Klebsiellapneumonia(肺炎克雷伯菌)、Acinetobacter baumannii(鲍曼不动杆菌)、Pseudomonas aeruginosa(铜绿假单胞菌)、Enterobacterspecies(肠杆菌)和Escherichia coli(大肠埃希菌)，它们统称为ESKAPEE。这些耐药菌富含品种十分之多的可移动遗传元件，最重要的包括质粒、整合性接合元件、基因组岛、原噬菌体、整合子、转座子和刺进序列等。这些移动元件序列约占整个细菌基因组长度的10-30%；该研讨组首先提出了用“移动基因组”(mobilome) 来概述细菌移动元件序列的重要性、杂乱性和异质性(Ou, H.Y.,et al., Nucleic Acids Research, 2005, 2006, 2007)。在ESKAPEE临床别离株中，接合质粒和整合性接合元件常带着多个获得性耐药基因，而这些耐药基因的两边常呈现刺进序列和转座子等其它移动元件，极易产生刺进、缺失和重组等遗传事情，从而构成杂乱的嵌合结构。

  针对ESKAPEE临床株耐药区结构变异的剖析需求，VRprofile新版本进行了全新的算法规划和软件完成。在算法规划方面，VRprofile运用“功用模块为主，序列特征为辅”的办法，根据保存基因簇的共定位来辨认整合性接合元件等杂乱的移动元件。VRprofile它在精准辨认不同移动元件的基础上，提出了评价单个细菌中可移动基因组含量的目标mV(mobilome value)。在Web使用方面，VRprofile选用交互式可视化的结构来供给三个特有的剖析服务：(i) 一键式辨认多种移动元件以及毒力基因和耐药基因，供给了5500个ESKAPEE细菌移动元件和mV的预计算结果；(ii) 可将辨认结果与后台数据库MobilomeDB2录入的一千多个活泼的耐药移动元件进行结构比对，辅佐用户解析多重耐药区的结构变异；(iii) 整合病原菌菌株分型和质粒的不相容群和搬运潜力等猜测功用，为用户讨论“菌型-质粒-耐药基因”的关联性供给快捷的服务，例如下图对碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌的剖析。

  该项研讨得到国家重点研制方案、国家自然科学基金、上海市科委和上海交通大学医工穿插等项目的赞助。