?肺炎克雷伯菌(K.peneumoniae)屬于腸桿菌科(Enterobacteriaceae)克雷伯氏菌屬(Klebsiella)，為革蘭氏陰性桿菌。肺炎克雷伯菌對人致病性較強，能導致敗血癥、肺炎及尿路感染，嚴重時可能致人死亡，是重要的條件致病菌和醫(yī)源性病原體之一。本論文主要研究探討了一株肺炎鏈球菌（肺炎克雷伯菌）被神舟8號飛船送入太空398小時（2011年11月1日至2011年11月17日），對空間飛行過程中溫度條件采用了相似的地面培養(yǎng)菌株的條件進行了仿真，航天任務結(jié)束后，通過使用表型、基因組、轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組技術(shù)來對比飛行的克雷伯菌和對面常規(guī)的克雷伯菌的相關性質(zhì)。
全自動生長曲線分析儀的應用
芬蘭的Bioscreen全自動生長曲線分析儀測試了兩種肺炎克雷伯菌（LCT-KP289、LCT-KP214的）在培養(yǎng)基中的的生長曲線圖，培養(yǎng)時間為25h，每隔60分鐘測試一次OD600值，培養(yǎng)過程中搖晃、生長及OD值的測試全是自動完成的，從而能夠長時間準確的測試出兩種不同類型的肺炎克雷伯菌的生長情況，獲得相應的生長曲線圖。
實驗結(jié)果
研究發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)的對照菌株LCT-KP214相比，在太空飛行過的肺炎克雷伯菌菌株LCT-KP289對復方新諾明藥物具有較高的耐藥水平。在太空飛行過的菌株中鑒定發(fā)現(xiàn)了73個單核苷酸多態(tài)性和一個拷貝數(shù)變異。經(jīng)轉(zhuǎn)錄組分析，共上調(diào)232個，下調(diào)1879個，其中幾乎所有的基因都是用于新陳代謝的。而蛋白質(zhì)組學分析顯示有57個蛋白上調(diào)，125個蛋白下調(diào)。這些差異表達蛋白質(zhì)有多種功能，包括能量的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化，碳水化合物運輸和代謝、翻譯，核糖體結(jié)構(gòu)和生物發(fā)生，翻譯后修飾，蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)和伴侶功能。這在一個系統(tǒng)在生物學水平上，VTFG基因有一個同義突變，導致顯著轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組水平的表達下調(diào)。
圖1、在太空飛行的肺炎克雷伯菌株LCT-KP289和其對照菌株LCT-KP214的生長曲線示意圖。從圖中可以看出，兩種類型的菌株的生長情況差別不大。
圖2在太空飛行培養(yǎng)過后的肺炎克雷伯菌株LCT-KP289全基因圖譜示意圖.
圖3、圖(A)表示的是肺炎克雷伯菌株菌株的相關成分分析。圖B和圖C表示的集群過程本體。圖D表示的是KEGG通路分析。在圖A、B、C、D中，注釋軸按功能項進行分類。這些列表展示的是所有菌株中帶注釋基因的數(shù)量。
圖4、肺炎克雷伯菌株菌株LCT-KP289差異表達蛋白的COG功能分類示意圖。
圖5、圖a和圖b表示的是太空飛行的肺炎克雷伯菌株LCT-KP289差異表達蛋白的GO富集分析和KEGG通路富集分析，對照染色體為LCT-KP214。紅色和藍色列分別表示LCT-KP289和LCT-KP214。注釋軸按功能分類示意圖。這些列表標注了菌株中所有帶注釋的蛋白的數(shù)量。
總結(jié)
肺炎克雷伯菌（KPN）是一種革蘭陰性桿菌，主要引起呼吸道及尿道的感染，是引起醫(yī)院感染的重要條件致病菌之一。而在臨床實踐中，大量使用抗菌藥物，機體抵抗力下降或侵襲性醫(yī)療操作時，肺炎克雷伯菌可引起內(nèi)源性感染，廣譜β-內(nèi)酰胺酶（ESBLs）的多重耐藥菌株大量出現(xiàn)，使臨床的抗感染治療及醫(yī)院感染的預防與控制帶來嚴重的挑戰(zhàn)。為了深入探索耐藥性的肺炎克雷伯菌的相關性能，研究人員將一株肺炎克雷伯菌代入太空飛行398小時期間模擬地面培養(yǎng)環(huán)境培養(yǎng)，待太空飛行結(jié)束后，將在太空飛行過的肺炎克雷伯菌菌株LCT-KP289與常規(guī)的肺炎克雷伯菌菌株LCT-KP214進行相關性質(zhì)對比，研究了兩種類型菌株的生長情況，基因組序列的區(qū)別，轉(zhuǎn)錄組及蛋白組等方面的差別，其中對兩種菌株的生長情況及相關耐藥性研究采用的芬蘭全自動生長曲線分析儀Bioscreen，應用該全自動生長曲線分析儀測試了兩種類型的肺炎克雷伯菌培養(yǎng)基中的的生長曲線圖。該全自動生長曲線分析儀Bioscreen能夠長時間的同時平行測試這兩種類型的細菌菌株樣品的生長曲線，并且所有的過程都是自動化的，為研究人員提出了關于在太空飛行的肺炎克雷伯菌中的ytfG基因的突變可能影響航天飛行過程中肺炎鏈球菌果糖和甘露糖代謝過程，這也說明全自動生長曲線分析儀在今后在航天微生物學領域存在非常好的應用前景，為今后對抗或預防宇航員感染提供潛在的治療策略。
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