1株肺炎克雷伯菌噬菌体kp6的生物学特性及全基因组分析

来源：中国畜牧兽医杂志2024年第9期北京时间：

作者：荣睿璠, 郭海悦, 胡鹏程, 左君豪, 张东超, 郭志良, 李颖, 张宇欣, 王心如, 赵瑞利, 刘鼎阔

单位：1. 天津农学院动物科学与动物医学学院, 天津市农业动物繁育与健康养殖重点实验室, 天津 300392;2. 鼎正新兴生物技术(天津)有限公司, 天津市饲料添加剂重点实验室, 天津 300383;3. 天津市动物疫病预防控制中心, 天津 300402

摘要：【目的】 探究从污水样品中分离到的1株肺炎克雷伯菌噬菌体的生物学特性及全基因组特征，为临床肺炎克雷伯菌感染的防控和开发噬菌体相关新型替抗产品提供基础。【方法】 以肺炎克雷伯菌TJAU-K11为宿主菌，采用双层平板法从污水样品中分离纯化获得肺炎克雷伯菌噬菌体。通过透射电镜观察噬菌体形态，测定噬菌体宿主谱、最佳感染复数(MOI)、一步生长曲线，评估噬菌体稳定性，探究其对肺炎克雷伯菌TJAU-K11的生物被膜形成的影响以及裂解效果，同时进行全基因组测序，了解噬菌体的生物学特性及全基因组特征。【结果】 从污水样品中成功分离获得3株肺炎克雷伯菌噬菌体，分别命名为kp4、kp5和kp6，透射电镜观察结果显示，噬菌体kp6是具有正二十面体形态的短尾噬菌体。一步生长曲线结果显示，噬菌体kp6的潜伏期为20 min，爆发期为30 min。该噬菌体在―20～50 ℃、pH 4.0～10.0和紫外照射12 min内噬菌体效价保持稳定。单一噬菌体的体外抑菌试验结果显示，不同MOI噬菌体kp6组的D600 nm值在7 h内始终＜0.4；噬菌体鸡尾酒制剂的体外抑菌试验结果显示，MOI为1、100时，噬菌体kp6在12 h内的D600 nm值＜0.1。不同MOI噬菌体kp6组宿主菌生物被膜形成量均极显著低于阳性对照组(P＜0.01)，单一噬菌体kp6与噬菌体鸡尾酒制剂均能裂解宿主菌生物被膜。全基因组测序表明噬菌体kp6基因组为双链环状DNA，全长40 971 bp，GC含量为53.13%，49个编码序列中有23个编码已知功能的蛋白，其中包括短尾噬菌体吸附和注入作用的尾纤蛋白gp12、裂解功能蛋白内溶酶等。【结论】 本研究分离获得的肺炎克雷伯菌裂解性噬菌体kp6，其基因组中存在1个内溶酶，以其制备的噬菌体鸡尾酒制剂在12 h内能完全抑制宿主菌生长，试验结果为后续裂解酶和噬菌体制剂的开发奠定基础。

关键词：肺炎克雷伯菌;噬菌体;生物学特性;全基因组

基金资助：天津市应用基础与前沿技术研究计划一般项目(18JCYBJC30100);天津市高校“中青年骨干创新人才”培养计划;天津市奶牛(肉羊)、生猪产业技术体系创新团队建设项目(ITTPRS2021005);天津市研究生科研创新项目(2021YJSS140);国家级大学生创新创业训练计划(202110061017);甘肃省东西协作项目(22CX8NL215)