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因组学分析及其解聚酶Dpo42的作用机制大肠杆菌（Escherichia coli,E.coli）是医院内最常见的条件致病菌之一,可引起多种局部和全身性的感染性疾病,并且大肠杆菌是最容易形成生物被膜的细菌之一,生物被膜的形成是大肠杆菌耐药性的一个重要原因。随着生物医学材料在临床上的广泛应用,如气管插管、人工心脏瓣膜、人工关节、动静脉导管、导尿管等,使相关感染发生率增高,据研究表明约有65%的人类感染疾病与生物被膜的形成有关,90%的机械通气患者气管插管处有细菌定植导致反复感染,导尿管相关的泌尿系统感染发生率为9.23%,况且被膜菌的耐药性是浮游菌的1000多倍,因此给临床的治疗带来了极大的困难。噬菌体（bacteriophage）是一类能专一性感染其宿主菌的病毒,宿主菌可以是细菌、真菌、放线菌或螺旋菌等微生物,利用宿主菌的复制合成自身成分并组装,通过破坏宿主菌来释放子代噬菌体,有些噬菌体可以通过编码的解聚酶来水解细菌形成的生物被膜,所以噬菌体在应对细菌感染性疾病方面具有重要的潜力。本研究拟以大肠杆菌噬菌体及其解聚酶作为研究对象,探索大肠杆菌噬菌体解聚酶作为治疗制剂的潜力及其抗生物被膜作用的机制。首先以大肠杆菌O78-3作为宿主菌,对其特异性噬菌体进行了分离、筛选和纯化,最终得到了一株具有抗生物被膜活性的烈性噬菌体,命名为vBEcoMECOO78,能够裂解5株大肠杆菌临床分离株,最佳MOI为10-5,裂解量为74 PFU/infection,通过透射电子显微镜观察,该噬菌体具有典型的二十面体头部和伸缩性的尾部,全长149±3nm,头部47±2nm,根据国际病毒分类委员会（International Committee on Taxonomy of viruses,ICTV）的最新分类方法该噬菌体属于有尾病毒目（Caudovirales）,肌尾噬菌体科（Myoviridae）。对噬菌体vBEcoMECOO78的全基因组进行了序列测定及比对分析,结果表明该噬菌体全长为41,289 bp,共具有56个开放式阅读框（ORF）,G+C%为53.07%,其中51（91.07%）个ORF具有假定功能,51个CDS编码的蛋白大小从6.28 kDa（ORF16）到86.39 kDa（ORF10）。有46（90.2%）个起始密码子为ATG,4个（7.8%）起始密码子为GTG,只有1个起始密码子为TTG;27（52.9%）个终止密码子为TGA,22个（43.1%）终止密码子为TAA,2个（3.57%）终止密码子为TAG。比对分析表明vBEcoMECOO78与vBEcoM-ep3,vBEcoMECO1230-10,Enterobacter phage Arya,Pseudomonas phage PPpW-3和vBEcoMCBA120亲缘关系较近,但是vBEcoMECOO78基因组还存在自己特有的一部分序列,例如487-745 bp,8044-8331 bp,15921-16054 bp,16295-16630 bp,16725-16898 bp,16937-17288 bp,18514-18826 bp,32937-33581bp是上述5株噬菌体的基因组所没有的。因此推测vBEcoMECOO78基因组上特有的这些序列是导致其不同于上述5株噬菌体的原因。另外,通过比对还发现噬菌体vBEcoMECOO78不仅与其他噬菌体,而且与大肠杆菌和叶缘焦枯病菌之间存在着基因的交换或转移。综合以上的一般生物学特性和测序结果判断vBEcoMECOO78为烈性噬菌体:vBEcoMECOO78裂解宿主菌O78-3形成的噬菌斑透明,边缘清晰;从一步生长曲线中可观察到vBEcoMECOO78裂解宿主菌O78-3后释放了较多的子代的噬菌体;对该噬菌体进行的全基因组序列测定后,与数据库中的噬菌体基因组进行比对和分析,没有发现整合酶基因或者免疫阻遏相关基因。vBEcoMECOO78形成的噬菌斑周围有晕圈的存在说明该噬菌体可能编码解聚酶,对vBEcoMECOO78基因组序列的进一步进行分析确定了vBEcoMECOO78的解聚酶基因（ORF42）,并对其解聚酶Dpo42进行了表达和纯化,Dpo42在大肠杆菌BL21中可溶性表达。解聚酶Dpo42由747个氨基酸组成,一共有9个α螺旋,55个β折叠,等电点为4.77,分子量为78.58 KDa,解聚酶Dpo42的进化关系分析显示Dpo42处于独立的一个分支上,与其他10个解聚酶的亲缘关系相对较远。经过纯化并浓缩的Dpo42具有抗宿主菌（大肠杆菌O78-3）生物被膜的活性,并且随着培养时间的延长,斑点会逐渐增大,并且Dpo42浓度的越大,斑点越大,说明Dpo42的抗宿主菌生物被膜的活性具有浓度依赖性。利用96孔板的方法来筛选大肠杆菌生物被膜形成的能力和检测Dpo42的活性,Dpo42能够明显抑制2株大肠杆菌强生物被膜的形成,通过Maneval染色,Dpo42能够降解大肠杆菌的荚膜多糖,综上,Dpo42是一种新的噬菌体来源的解聚酶,是抑制大肠杆菌生物被膜形成的新策略。