摘要
肺炎链球菌是引起肺炎、中耳炎和脑膜炎的最常见的病原菌，此外肺炎链球菌感染还会引起溶血性尿毒综合症(HUS)等疾病。肺炎链球菌感染常见于婴儿和儿童，全球范围内每年可导致约一百万人死亡。自19世纪90年代以来，肺炎链球菌逐渐产生对青霉素、红霉素等抗生素的耐药性，并在全世界范围迅速传播，给疾病治疗带来了困难。根据荚膜结构的不同，肺炎链球菌中至少存在90种不同的血清型。其中血清型14是肺炎链球菌临床分离物中常见的一种血清型，具有较强的致病性，通常对多种抗生素都具有耐药性。 为了在基因组水平上研究肺炎链球菌致病性和耐药性的进化，我们对一株肺炎链球菌血清型14临床分离物(Streptococcus pneumoniae CGSP14)进行了全基因组测序。CGSP14是从一个感染了坏死性肺炎，同时并发有溶血性尿毒综合症的儿童患者体内分离得到的。我们对CGSP14基因组和16株已测序的肺炎链球菌基因组进行了详细的比较基因组分析。此外，我们对多个肺炎链球菌血清型14临床分离物进行了多位点序列分型。 S.pneumoniae CGSP14基因组由2209198个碱基对组成，包括2206个蛋白编码基因。比较基因组分析表明CGSP14基因组通过水平基因转移获得了大量与致病性和耐药性相关的基因，而且这些基因大都成簇分布在移动遗传元件上。CGSP14基因组的一个明显特征是两个大型的接合型转座子和一个抗性岛的存在，这三个移动遗传元件上一共编码了8个抗生素耐药基因。除了水平基因转移以外，重组也是肺炎链球菌进化的一个重要因素，重组能够平衡由于基因获得或缺失所造成的基因组结构的不平衡。肺炎链球菌CGSP14的全基因组序列表明肺炎链球菌对周围环境具有快速的适应性。此外，多位点序列分型的结果表明，环境药物压力是肺炎链球菌基因组进化的主要驱动力。抗生素的使用和疫苗的接种虽然能够减少肺炎链球菌感染，但同时也推动了肺炎链球菌物种的快速进化，给人类健康带来了新的挑战。我们认为正是这种进化导致了CGSP14致病性和耐药性的增强。
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