In Silico Analysis of Differential Proteins Critical to Virulence Between Mycoplasma Bovis Hb0801 and Its Attenuated Strains.pdf

1、牛支原體（M.bovis）屬柔膜菌綱支原體屬，是牛的一種重要的致病性病原，可以引起牛呼吸系統(tǒng)疾病綜合癥以及肺炎，乳腺炎，關節(jié)炎等多種疾病，給養(yǎng)牛業(yè)造成了重大的經濟損失。為了獲得有效的牛支原體疫苗，本實驗室利用牛支原體HB0801體外連續(xù)傳代方法，獲得了3株毒力致弱菌株，按照傳代次數，分別將其命名為P115，P150以及P180。本研究旨在利用生物信息學對獲得的三株毒力致弱菌株全基因組以及差異差白組學測序結果進行分析，以揭示牛支原體毒力機

2、制和致病機理。本研究獲得的主要結果如下:
　　比較基因組學分析
　　利用生物信息學對全基因組測序結果進行分析，以尋找導致傳代菌株毒力致弱的關鍵基因，同時對這些基因在細菌不同代謝途徑中的作用進行分析。本部分研究的主要內容包括致弱菌株中缺失片段的基因及SNPs突變基因的代謝通路分析，SNPs突變類型及突變位點分析，全基因組的旁系同源性分析，蛋白互做分析，基于全基因組測序結果的分泌蛋白預測，KEGG富集分析，毒力因子及毒力島分析，

3、保守功能域分析等。
　　根據SNPs在傳代菌株中出現的次數，將SNP數據分為三類。全基因組旁系同源分析顯示，缺失區(qū)和具有SNPs位點突變的基因中分別存在4個和14個與牛支原體HB0801旁系同源的基因。分泌蛋白分析結果顯示，缺失區(qū)和具有SNPs位點突變的基因中分別存在2個和10個潛在的分泌蛋白。利用結構生物信息學對這些分泌蛋白進行了保守功能域分析。此外，蛋白互做分析著重強調了五種蛋白質間的互做關系。有趣的是，KEGG富集分析發(fā)現在

4、一個途徑中富集的基因與蛋白質互做關系存在重疊現象。此外，全基因組毒力因子數據庫發(fā)現了一些重要的毒力因子。
　　分析結果顯示基因組中存在11個與毒力致弱相關的基因。這些基因分別編碼抗壞血酸特異性PTS系統(tǒng)酶ⅡB和ⅡA組分，烯醇化酶，L-乳酸脫氫酶，丙酮酸激酶，甘油和多糖ABC轉運體ATP結合蛋白，NADH脫氫酶，磷酸乙酰轉移酶，轉酮酶和Vsp。
　　比較蛋白質組學分析
　　對蛋白質組學中表達量下調的蛋白進行生物信息學分析

5、，發(fā)現表達量下調的蛋白中不存在旁系同源基因和分泌蛋白。蛋白互做分析發(fā)現2個蛋白與全基因組分析結果相同。此外，KEGG富集分析顯示Mbov0062富集結果與前期基因組學和互做蛋白分析結果一致。蛋白質組學數據庫同樣發(fā)現一些重要的牛支原體毒力因子，這些毒力因子與前期全基因組學分析結果一致。蛋白質組學數據的分析發(fā)現了8個重要的毒力因子，包括3-磷酸甘油醛脫氫酶，二氫硫辛酰胺脫氫酶，分子伴侶DnaK，延長因子，乙醇脫氫酶，磷酸脫氧核糖醛縮酶，L-

6、核酮糖-5-磷酸3-差向異構酶和3-脫氫-L-古洛糖酸-6-磷酸脫羧酶。
　　牛支原體強弱菌株中H202的產生
　　為了證實牛支原體代謝產物H2O2與毒力相關，且隨著傳代次數的增加，H2O2產量逐漸降低，本部分研究對不同帶次的牛支原體H2O2產量進行測定，同時從轉座子突變體庫中挑選致弱菌株中缺失片段的基因缺失突變菌株，并對突變菌株的H2O2產量進行測定。結果顯示缺失基因的H2O2產量與HB0801野生菌株(P1）沒有差異。<