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奶牛乳房炎是造成当今国内外奶牛业经济损失的主要疾病之一。金黄色葡萄球菌可导致各种化脓性疾病、乳腺炎、败血症等,引起的奶牛乳房炎在临床上最难治愈并造成经济损失最大。临床上对奶牛乳房炎的治疗主要采用抗生素疗法,但抗生素对乳房炎的治愈率较低。噬菌体是一种感染细菌的病毒,仅能够裂解特定的细菌,而不会损伤机体细胞和正常菌群,可作为抗菌物质,用于治疗人畜的细菌感染性疾病。本文从患奶牛乳房炎的牛奶中分离了 2株葡萄球菌噬菌体分别命名为JS01和WH01,并从形态和生物学特性方面进行了鉴定。透射电镜表明JS01和WH01分别属于长尾噬菌体科(Siphoviridae)和肌尾噬菌体科(Myoviridae),头部直径分别为50nm和200nm,尾部长度分别为200nm和40nm。WH01宿主谱广泛,不仅能裂解不同来源的金黄色葡萄球菌,也能裂解腐生葡萄球菌、产色葡萄球菌等。而JS01宿主谱较WH01窄,仅能裂解部分牛源的金黄色葡萄球菌。两株噬菌体均在MOI=1时,噬菌体滴度最大。JS01和WH01的潜伏期分别为10min和60min;生长期分别为30min和20min;平均裂解量为78PFU/cell和99PFU/cell。两株噬菌体对温度和pH均敏感。为全面了解噬菌体JS01的遗传背景,利用甘油梯度离心纯化噬菌体并提取其基因组DNA,采用454高通量测序法完成基因组测序。测序结果表明噬菌体JS01基因组全长43,458bp,CG含量为33.32%,不含tRNA,66个开放阅读框(Openreading frame,ORF)。通过BLASTP和RPSBLAST工具在各大核酸和蛋白数据库中的检索,发现34个ORFs的基因产物具有预测的功能。它的基因组呈模块化组成,包括6个模块,分别为结构和形态模块、DNA复制和调节模块、包装模块、溶原模块、裂解模块和致病性模块。比较基因组分析表明,噬菌体JS01与金黄色葡萄球菌MSSA476和葡萄球菌噬菌体PVL的同源性很高。噬菌体编码两种毒力因子,可以通过溶原转换整合到细菌基因上,可增强细菌的毒力,从而影响宿主菌在毒力方面的进化。噬菌体JS01基因组的ORF 7和8分别编码裂解酶(autolysin)和葡激酶(staphylokinase)。裂解酶具有裂解细菌细胞壁的功能。葡激酶是由金黄色葡萄球菌分泌的一种胞外蛋白质,具有溶血栓的特性,是金黄色葡萄球菌的毒力因子之一。尝试了不同表达载体的大肠杆菌原核表达系统,没有得到裂解酶的上清可溶性表达,包涵体复性后没有裂解细菌的活性。纯化的葡激酶在体外具有抑制血液凝固的活性。