海水养殖环境细菌携带耐药基因及可移动元件的研究

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1、圆幽中国科学院大学UniversityofChineseAcademyofSciences硕士学位论文2013年5月ResearchofARGsandmobileelementscarriedbybacteriao_______________l-_________________●●■■■■■■●●__________________●●●●●■■■■●●■______________________●■■■■■■■_一III________________■■■■●inmariculturee

2、nvironmentByJingYangADissertation／ThesisSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofBioengineeringInstituteofMicrobiologyMay，2013Ⅲ7岫0咖呲，，¨¨¨0■■Im8帅3㈣2洲Y学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下独

3、立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何其他个人或集体己经发表或未发表的成果、数据或撰写过的科研成果，也不包含为获得任何教育机构的学位或证书已使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位的论文与资料若有不实之处，本人愿承担一切责任。学位论文作者签名：栖扁IM(弓年y月矾日学位论文使用授权声明本人完全了解中国科学院大学及微生物研究所关于提交、保存和使用学位论文的规定。同意研究所保存或向国家有关部门或机构送交论文

4、的纸制版和电子版，允许论文被查阅和借阅；论文保存单位及借阅人有义务保护论文作者及单位的知识产权。本论文的成果归中国科学院微生物研究所所有；本人离所后发表、使用本学位论文或与本论文直接相关的学术成果时，第一署名单位仍然为中国科学院微生物研究所。(保密论文在解密后遵守此规定)作者签名：导师签名：起柏貂娆日期：乃I了年日期：0∥f乙年5月劢日、l一月为日摘要抗生素的发现是二十世纪巨大的医学成就，最近五十年，我们却开始从抗生素的辉煌时代走向抗生素耐药时代。抗生素耐药已经成为全球性的重大问题。然而目前对抗生

5、素抗药性的研究多集中在病原微生物。越来越多的研究表明，自然环境是耐药基因的储存库，耐药基因可以通过基因水平转移传递给病原微生物，环境中的耐药基因对病原微生物耐药的发展起着非常重要的作用。所以开展环境微生物耐药基因的研究十分必要。在海水养殖中，抗生素被广泛用于治疗和预防鱼类疾病。由于抗生素在水产上过度地使用，细菌对抗生素的耐药现象日趋严重。鱼类致病微生物和环境中的微生物可以随食物链以基因水平转移的方式将耐药基因传递给人类病原菌，研究与人密切相关的海水养殖环境中的耐药基因以及耐药基因水平转移的规律，对

6、全面认识耐药基因和耐药的发展具有重要的意义。为了能够快速全面地了解海水养殖环境中耐药基因的分布。本研究利用高通量测序技术对海水环境细菌的质粒宏基因组进行测序，并利用生物信息学手段对测序结果进行分析处理。通过对测序结果一系列本地化序列比对，明确了采样环境中质粒具有多样性。通过与耐药基因数据库序列比对，检测到58种耐药基因，能够对11大类抗生素产生抗药作用。利用Velvet软件对测序结果进行拼接。拼接结果进一步与来自NCBI的非冗余核苷酸序列库进行序列比对，共发现6个长度从lkb到7kb不等的cont

7、ig。这些contig都与临床菌中携带耐药基因的移动元件具有高相似度，表明这些基因在近期曾与病原微生物发生过水平转移。结果进一步强调了环境耐药基因库对致病菌抗药性发展的贡献。本研究首次提出海水养殖环境中的细菌在全球抗生素耐药基因的交换过程中具有重要地位的观点。关键字：海水养殖环境，质粒宏基因组，耐药基因，水平转移AbstractThediscoveryofantibioticsisagreatachievementofthe20thcentury．However，wehavetosufferthe

8、seriousantibioticresistanceissuesrecentyears．Antibioticresistancehasbecometheglobalproblem．Recentresearchesalwaysputattentiononthepathogenicmicroorganism．Moreandmoreresearcheshavesuggestednaturalenvironmentisahugeantibioticresistancegenes(ARGs