Ensimmäinen koko genomiin perustuva jäljitettävyysanalyysi Brucella abortuksesta Zhejiangin maakunnassa – Macro & Micro-Testin bioinformatiikan tiimi osallistuu yhteisjulkaisuun

—— Zhejiangin CDC:n, Macro & Micro-Testin ja Kiinan CDC:n yhteistyötutkimus, julkaistu Frontiers in Cellular and Infection Microbiology -lehdessä

Tutkimuksen yleiskatsaus

Toukokuussa 2026 Frontiers in Cellular and Infection Microbiology (JCR Q1, IF ≈ 4.6) -tutkimusjulkaisussa julkaistiin Zhejiangin maakunnan tautien torjunta- ja ehkäisykeskuksen (Zhejiang CDC) johtama tutkimusartikkeli, jonka kirjoittajina toimivat bioinformatiikan tiimi Beijing Macro & Micro-Test Bio-Tech Co., Ltd:stä ja National Institute for Contactable Disease Control and Preventionistä (China CDC). Tutkimuksen otsikko on:
"Seitsemän Brucella abortus -kannan tunnistaminen ja fylogeneettinen analyysi Zhejiangissa, Kiinassa."

Tämä tutkimus edustaa ensimmäistä systemaattista, koko genomiin perustuvaa fylogeneettistä jäljitettävyysanalyysia Brucella abortuksesta (B. abortus) Zhejiangin maakunnassa Kiinassa. Tutkimusryhmä analysoi seitsemän isolaattia, jotka kerättiin vuosina 2015–2025 (neljä ihmisperäistä ja kolme naudasta peräisin olevaa kantaa Jinhuasta, Quzhousta ja Ningbosta). Löydökset tarjoavat genomista näyttöä tämän "pohjoisen hallitsevan lajin" alkuperästä ja tartuntareitistä epätyypillisellä eteläisellä epidemia-alueella Itä-Kiinassa.

Tausta ja merkitys

Bruselloosi on Brucella-suvun bakteerien aiheuttama zoonoosi. Brucella abortus tartuttaa ensisijaisesti nautakarjaa, mutta voi aiheuttaa sairauksia myös ihmisillä. Kiinassa bruselloosin maantieteellinen vaihtelu on huomattavaa: esiintyvyys on korkein pohjoisissa maakunnissa (esim. Sisä-Mongoliassa, Shanxissa ja Heilongjiangissa). Sitä vastoin eteläisissä maakunnissa, mukaan lukien Zhejiangissa, Brucella melitensis on perinteisesti ollut hallitseva tekijä, ja B. abortus -tapauksia on raportoitu hyvin vähän. Tämä alueellinen ero tekee B. abortuksen geneettisestä karakterisoinnista ja alkuperän jäljittämisestä Zhejiangissa keskeisen kansanterveysprioriteettin.

Menetelmät ja keskeiset havainnot

Tutkimusryhmä omaksui monitahoisen strategian, jossa yhdistyvät molekyylibiologia ja bioinformatiikka:

1.Taudinaiheuttajien tunnistaminen ja perustyypitys

BCSP-31-geenin PCR ja AMOS-PCR vahvistivat, että kaikki seitsemän isolaattia olivat B. abortus -kantoja.

Yhdeksään talonpitogeeniin perustuva monilokussekvenssityypitys (MLST) paljasti, että kaikki isolaatit kuuluivat sekvenssityyppiin ST2, mikä viittaa korkeaan geneettiseen homogeenisuuteen Zhejiangissa kiertävien B. abortus -kantojen välillä.

2.Koko genomin karakterisointi

Koko genomin sekvensointi suoritettiin Illumina NovaSeq -alustalla. Keskimääräinen nukleotidi-identiteettianalyysi (ANI) osoitti, että Zhejiangin isolaatit olivat jopa 99,99 %:n samankaltaisia ​​referenssikannan B. abortus 544 kanssa.

Pan-genomianalyysi paljasti erittäin konservoituneen populaation: tunnistettiin 3 084 ydingeeniä, vain 10 kuorigeeniä, eikä pehmeitä ydin- tai pilvigeenejä havaittu.

3.Virulenssi- ja mikrobilääkeresistenssigeeniprofiilit

Yhteensä 68 virulenssiin liittyvää tekijää ennustettiin, ja ne kattavat klassiset reitit, kuten LPS-biosynteesin, T4SS:n eritysjärjestelmän ja BvrR-BvrS-kaksikomponenttisen säätelyjärjestelmän. Merkillepantavaa oli, että kaikilta isolaateilta puuttuivat adhesiinigeenit bmaA ja btaF. Resistenssigeenianalyysi havaitsi CARD-tietokannassa vain mprF-geenin, eikä muita resistenssitekijöitä tunnistettu.

4. Fylogeneettinen rekonstruktio ja tartuntajäljitys

Ydingenomin yksittäisen nukleotidin polymorfismin (cgSNP) analyysi sijoitti Zhejiang-isolaatit tiettyyn paikkaan globaalissa fylogeneettisessä puussa. Tulokset osoittivat, että Zhejiang-kannat muodostavat monofyleettisen ryhmän yhdessä Venäjän, Mongolian ja useiden pohjoisten Kiinan maakuntien (Ningxia, Heilongjiang, Sisä-Mongolia, Hebei, Gansu, Peking) kantojen kanssa. Tämä ryhmä jakautuu edelleen kolmeen erilliseen alaryhmään (kladit 1–3), mikä viittaa useisiin toisistaan ​​riippumattomiin tuontitapahtumiin.

Johtopäätökset ja seuraukset

Tämä tutkimus tarjoaa ensimmäisen erittäin tarkan genomiaineiston B. abortuksesta Zhejiangin maakunnassa ja johtaa useisiin keskeisiin johtopäätöksiin:

1. Clear geneettinen tausta– Zhejiangissa kiertävät B. abortus -kannat kuuluvat ST2-linjaan, ovat genomiltaan erittäin hyvin säilyneitä ja edustavat tyypillistä naudan bruselloosilinjaa.

2. Evialueiden välisen leviämisen tiheys– Fylogeneettinen analyysi ei tue itsenäisen endeemisen linjan olemassaoloa Zhejiangissa. Sen sijaan tiedot viittaavat vahvasti siihen, että nämä kannat ovat peräisin Pohjois-Kiinasta ja niillä voi olla yhteinen evolutiivinen tausta Venäjän ja Mongolian kantojen kanssa. Kolmen alaryhmän esiintyminen viittaa useisiin erillisiin tulotapahtumiin.

3. Kansanterveydelliset vaikutukset– Tulokset korostavat luomistaudin genomisen seurannan arvoa jopa perinteisesti ei-endeemisillä alueilla, kuten Zhejiangissa. Vaikka nykyinen tapausmäärä on pieni, korkean resoluution työkalut, kuten cgSNP, voivat tehokkaasti jäljittää maahantuotujen epidemioiden lähteen ja tarjota tieteellistä näyttöä maakuntien välisiin karjakuljetuksiin liittyvien tartuntaketjujen katkaisemiseksi.

Tämä työ ei ainoastaan ​​täytä tutkimusaukkoa Zhejiangin maakunnassa, vaan tarjoaa myös uutta lähtötietoa taudinaiheuttajien seurantaan ja luomistaudin riskinarviointiin Jangtse-joen suistoalueella.

Paperitiedot:
Yang, Y., Shi, X., Chen, J., Wang, L., Wu, Z., Yao, W., … & Wu, B. (2026). Seitsemän Brucella abortus -kannan tunnistaminen ja fylogeneettinen analyysi Zhejiangissa, Kiinassa. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 16, 1758965.