摘要
大肠杆菌是一种可以引起多种肠道和肠外疾病的常见病原菌，也是重要的微生物发酵的工业菌株和导致食品腐败的腐败菌。近年来，抗菌素的滥用导致具有多重耐药性菌株不断出现，急需开发新的杀菌剂来预防细菌感染。本研究以E.coli DH5α为指示菌，从湖水样品中分离得到一株烈性大肠杆菌噬菌体phi2013。针对噬菌体phi2013进行了生物学基本特性的测定和全基因组功能注释。实验结果发现了噬菌体phi2013的吸附受体以及受体合成相关的宿主基因，并基于大肠杆菌在肠道中产生部分耐受的现象进行了初步分析。 透射电子显微镜观察噬菌体phi2013的形态显示，噬菌体phi2013具有明显的头部结构和非收缩的尾部结构，属于长尾噬菌体科。一步生长曲线结果显示，噬菌体phi2013作用于E.coli DH5α的潜伏期约为9min，释放量约为81.22pfu/感染中心。 噬菌体phi2013基因组为线性双链DNA分子，基因组的5''端和3''端具有相同的正向末端重复序列，长度为26bp。噬菌体phi2013基因组全长为49833bp，共编码79个CDS区，基因组注释结果显示功能相关的基因呈现模块化结构。利用Mega7.0、CoreGenes5.0和Circoletto软件将噬菌体phi2013与已测序的噬菌体进行分析，均显示噬菌体phi2013可能属于“T1-like”viruses家族的新成员。 筛选噬菌体phi2013的受体基因。通过构建温敏转座子mariner突变株文库，以E.coli DH5α为宿主菌，筛选得到2株噬菌体phi2013抗性突变株。遗传分析显示，突变株被阻断基因为fhuA，这个基因与铁离子的转运有关。噬菌体phi2013作用于fhuA突变株的吸附率显著降低，通过敲除和功能互补fhuA基因实验，恢复了突变株对噬菌体phi2013的敏感性。实验结果显示，噬菌体phi2013以大肠杆菌外膜蛋白上的铁离子转运蛋白作为吸附受体。 本研究利用温敏转座子mariner突变株文库，还筛选了大肠杆菌与噬菌体感染相关的其他基因，这些基因发生突变后导致噬菌体感染下降。本研究分离得到了24株出现部分耐受噬菌体现象的突变株，遗传分析显示，其中一株部分耐受突变株IPR-21的阻断基因为yfeO，yfeO编码一种假定的转运蛋白，现有的研究中均没有发现yfeO基因与噬菌体裂解宿主菌之间存在什么联系。研究结果对于分析噬菌体phi2013的感染机制具有重要意义，为噬菌体phi2013在噬菌体治疗和食品防腐等方面提供了理论基础。
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