霍乱弧菌大流行菌株的进化基因组学研究

霍乱弧菌是世界上第一个具有较完整历史记录并保存有关键历史菌株的致病菌，是研究分子进化的理想材料。当前的霍乱弧菌基因组学研究偏重于研究基因组致病岛的水平转移，利用霍乱弧菌作为素材进行细菌特别是致病菌微进化的研究鲜有报道。申请人前期通过对三株进化历史地位特殊的霍乱弧菌的全基因组比较，发现霍乱弧菌的分子进化速率是前人估计速率的100倍，并推测了一些可能与霍乱弧菌的致病性和流行性相关的功能基因，这些研究成果改变了传统对于细菌进化的认识。为了进一步研究致病菌微进化规律，本项目拟重测序5株霍乱弧菌历史分离株的基因组，并结合目前报道的已完成霍乱弧菌的基因组序列，对霍乱弧菌进行大规模的比较基因组学和进化基因组的分析，重演霍乱弧菌进化历史。对霍乱弧菌基因组进化规律的进一步认识，将为包括霍乱弧菌在内重要致病菌的疾病防控、流行病溯源奠定基础。

项目目前完成7株霍乱弧菌基因组重测序及分析工作，通过同已发表的13株霍乱弧菌进行了比较全基因组分析，发现第七次大流行菌株分布也呈一定规律性，50-60年代菌株、70-80年代菌株以及80年代以后菌株渐次从特定进化支进化而来，呈波浪式进化。第七次大流行前体菌株分为几个不同的进化支系，其中相比于之前所用的前体菌株M66-2，C5菌株距离第七次大流行分支最近，可用来更好的研究第七次大流行的起源，或者可以说在1957年左右，第七次大流行菌株已经进化形成。相关文章正在撰写中，另外参与发表文章2篇。