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肠出血性大肠杆菌O157∶H7(E.coli O157∶H7)因其高致病性，已成危害公共健康安全的世界性问题。而抗生素的广泛使用，不仅引起志贺毒素（Stx）的大量释放而且耐药菌群也大量出现，为抗感染治疗带来了更为严峻的挑战。因而，寻找一种新型可行的生物防治技术迫在眉睫。而噬菌体生物防治技术，因其强大的杀菌能力、低成本、特异性较强等突出特点，得到了广泛关注和研究。但其防治研究重点仍主要集中于食品和动物的感染上，而对于利用噬菌体对污水处理系统中的E.coli O157∶H7的防治研究几乎空白。 因此，本研究以E.coli O157∶H7作为宿主菌，通过双层平板法自城市污水处理厂曝气池水样中分离筛选出6株裂解性噬菌体，并希望通过对分离噬菌体的形态、类型、主要生物学特性，以及基因组结构做全面系统的分析和研究，以期为进一步利用噬菌体进行生物防治的研究和应用提供更全面的理论和技术支持。但通过透射电镜观察证实，6株噬菌体中只有PE-3和PO157-Z为纯化单一的噬菌体。因此，我们只选定噬菌体PE-3和PO157-Z做了基因组类型的酶切鉴定，并对酶切产物做进一步的克隆和测序，以确定噬菌体种属类型，但仅确定了PO157-Z的种属类型且其极大可能是一株已被广泛研究的噬菌体。因此，后续研究则重点针对PE-3的主要生物学特性，以及全基因组信息进行了分析，从而完成对其种属类型的鉴定、基因组的结构解析、初步注释以及基因序列的提交。本文的主要研究内容和结果为以下四方面: 1.在所形成的噬菌斑中，噬菌体PE-1/3/6和PO157-Z的噬菌斑表现出明显的烈性噬菌体的特征。而噬菌体PE-4和PE-7的噬菌斑存在部分浑浊和有晕环的现象，暗示其中可能仍含有部分温和型噬菌体。对6株噬菌体的透射电镜观察证实，只有PE-3和PO157-Z为纯化单一的噬菌体，且两者在形态上较为相近，均呈现出正六面体立体对称结构的头部形状，尾部也均较短，细微差别是PE-3的头部较小，但仍可初步将两者均归为短尾噬菌体科。PE-3和PO157-Z基因组酶切分析发现，二者基因组类型均为双链DNA;此外，进一步对酶切产物的克隆和测序发现，PO157-Z与N4-like属的3株噬菌体IME11、KBNP21和vB_Ecop_G7c的同源相似性极高，且其与它们在形态和效价方面基本一致。因此，初步推断PO157-Z为N4-like属噬菌体，且极大可能非新噬菌体菌株。 2.对噬菌体PE-3和PO157-Z的主要生物学特性研究发现:(1)噬菌体PE-3和PO157-Z感染宿主菌O157∶H7的最佳感染复数均为0.01。(2)对PE-3和PO157-Z的裂解曲线表明，2株噬菌体均可快速侵染并裂解宿主菌。但同时发现，已被噬菌体PE-3和PO157-Z裂解澄清的菌液，过一段时间后，均又出现了不同程度的返浊浑现象。(3)对噬菌体PE-3的热稳定性测试发现，其在37℃活性最强，效价为5.0×109 PFU/mL左右;当温度低至0℃时，PE-3活性依旧较高，效价基本维持在2.0×109 PFU/mL以上;而即使在60℃下作用90min，尚可保持4.56×107pFU/mL的效价。可见，PE-3热稳定较好，且温度耐受范围较宽。(4)碱耐受性测试发现，其在pH6～10的活性较高，效价在1.0×108 PFU/mL以上;较于酸性环境，其在碱性环境中，活性更佳，表现出了明显的嗜碱性;当pH高于11或低于6时，噬菌体效价下降明显，但即使如此，其在pH为1的强酸性或pH为12的强碱性环境中，仍具有一定的活性。这些优势将为今后进一步将其应用于病原菌的防控中提供更为有利的保障。 3.噬菌体PE-3全基因序列测定及生物信息学分析，可基本确定PE-3为一株全新噬菌体。PE-3基因组全长为39，093bp，其碱基分布为A(26.20％)、T(23.88％)、G(26.62％)、C(23.30％)，GC含量49.93％，其碱基成分与噬菌体K1F、EcoDS1、Dev2和CR44b较为相近。同时，在PE-3的全基因组中并未发现有tRNA基因存在。经过对PE-3基因组的ORF分析，发现190个大于100bp的ORFs，通过进一步对其假定基因的预测，最终确定有46个假定基因，且均在正链上。此外，对46个假定基因编码产物的同源相似性进行了检索比对，46个假定基因均可在国际公共数据库中找到较高同源性的蛋白质，其中27个基因可初步确定其功能。此外，我们对PE-3基因组的blast结果又进行了GO注释分析。 4.在同源性比对基础之上，结合进化树分析和基因组比对，可初步推断肠出血性大肠杆菌O157∶H7噬菌体PE-3属于Podoviridae Family，Autographivirinae Subfamily，T7-like viruses属噬菌体，PE-3与噬菌体K1F的共线性和点阵分析表明二者在基因序列和结构上存有较高相似性的同时，同样也展现出了二者在基因序列和组成上仍存有较多的差异。因此，噬菌体PE-3应属T7-1ike的新成员，同时，PE-3的全基因注释序列已提交GenBank(No.KJ748011)。 综上所述，通过本研究，确定了噬菌体PO157-Z和PE-3的种属类型。并对噬菌体PE-3的主要生物学特性和基因组结构及遗传特性有了更系统全面的了解，这些关键生物学特性的研究也为进一步利用噬菌体对污水处理系统中肠出血性大肠杆菌O157∶H7的防控，提供了更系统和全面的理论基础和技术支持。