痢疾杆菌全基因组序列测定和分析

1、中国疾病预防控制中心病毒病防治所病毒基因工程国家重点实验室
2、复旦大学医学院卫生部医学分子病毒学重点实验室
3、中国疾病预防控制中心传染病预防控制所卫生部分子细菌学重点实验室
4、北京大学人民医院肝病研究所
9 c: D4 L( b0 I& v0 @% T  v$ }5、国家人类基因组北方研究中心（北京诺塞基因组研究中心有限公司）
6、华北制药集团有限责任公司

# s' b, @& z- m4 ~. K1 {  本项目属于医学微生物学领域的基础研究。
, r* _% P& Z+ [  痢疾杆菌福氏2a志贺氏菌（简称Sf2a 301）基因组研究是我国第一个向国际公布并率先完成的微生物基因组计划（环型染色体和毒力大质粒在Genbank中的序列编号为AE005674和AF386526）。
9 c0 x' I& E0 v本项目全面优化了文库构建和整体测序策略，文库包括4万多个克隆，测定了30多兆序列，完成全基因组序列测定和分析。通过功能注释与比较基因组学研究，共获得500多个新基因，其中近200个至今尚未见报道。
$ a" `1 [. e0 D( G# S+ f2 D1 |9 zSf2a 301新基因通过结构模拟和功能预测共获得了数十个编码外膜蛋白的基因，可以作为有效免疫组分和新的药物靶位的侯选蛋白，为研制疫苗，实现有效防治奠定坚实基础。Sf2a 301是目前已知含IS序列最多的微生物，提示其基因组异常活跃；与大肠杆菌K-12MG1655及EDL933菌株的基因组比较后发现，Sf2a 301的染色体上存在多个大片段的倒置和易位，可能影响细菌的侵袭与致病性；
在染色体上发现许多"基因组岛"。鉴别了9个可能的毒力岛，其中7个为国际上首次报道；本项目在国际第一次展示了福氏志贺氏菌、大肠杆菌K-12以及O157：H7的全基因组比较图，从进化角度推测了三者的亲缘关系。Sf2a 301基因组图是痢疾杆菌四群和47个血清型中完成的第一个全基因组精确图，推动了国内微生物基因组学的发展，同时带动了其他相关产业的发展。在北京市科委的支持下，我们开展了痢疾杆菌的蛋白质组学、单基因突变体库和生物芯片的研究。后续功能基因组的开展将进一步确立我国在国际相关研究领域的领先位置。
  痢疾杆菌基因组测序的完成及功能基因组研究的开展将从分子水平阐明其致病机理和耐药机制，而药物新靶位、毒力及抗原相关基因的发现以及由此可能研制的新型痢疾疫苗将实现对痢疾的有效防治，市场前景广大，可望产生极大的经济效益。