钩端螺旋体病是由致病性钩端螺旋体引起的一种全球范围内的人兽共患病,感染钩端螺旋体可引起黄疸、发热、出血以及急性的多器官衰竭等危害,其严重威胁着人类的健康,与此同时也对畜牧业造成了极大的损失。由于钩体特殊的进化地位以及有效遗传操作系统的缺乏,人们对于钩体及钩体病的研究进展一直十分缓慢,钩体的主要致病因子及致病机制仍不明确,亦缺乏相应的诊断及疫苗靶标。直到2003年第一株钩体全基因组测序数据的报道,基于全基因组测序技术的相应研究不断为人们对于钩体生理、代谢以及致病机制的研究和认识提供新的方法和视野。本论文基于对我国致病性钩体主要血清群代表株的基因组测序研究,初步探讨了钩体不同血清群泛基因组的组成,并以核心基因组为基础进一步分析了这些血清群间的进化关系。另外,通过454焦磷酸测序并结合Sanger测序技术,完成了我国钩体疫苗株56610(401)株的全基因组测序研究,鉴定出了其染色体外环状质粒的存在以及特异的O抗原编码区域。结合课题组已经完成全基因组测序的另一株钩体疫苗菌株56603(Gui44)株以及国际上已公布的6株钩体(4株强毒及2株腐生型钩体)全基因组测序数据,我们也对8株不同毒力的钩体全基因组进行了比较分析。通过对致病性菌株特有基因的筛选,预测到20个潜在的核心毒力编码基因。在全基因组测序的基础上,我们完成了问号钩体56601株、56603(Gui44)株及56610(401)株的表面暴露蛋白质组质谱鉴定,结合优化的表面暴露蛋白预测策略共筛选的81个核心表面暴露蛋白、61个非必需表面暴露蛋白以及122个特异表面暴露蛋白。另外,我们在分泌蛋白质组内筛选到一个保守存在的蛋白-硫醇过氧化物酶。通过实验证实,由基因LA0862编码的钩体硫醇过氧化物酶可以通过非典型的分泌途径分泌到胞外,在钩体与宿主相互作用的过程中,保护钩体免受外源过氧化物压力的威胁。重组表达的钩体硫醇过氧化物酶刺激产生的抗体与致病性钩体具有较好的交叉免疫反应,钩体硫醇过氧化物酶和钩体免疫的动物血清也可以发生反应,这说明LA0862可以做为钩体的疫苗及诊断的靶点。