志贺氏菌属鲍氏(S. boydii)亚群基因组组成与进化分析

利用比较基因组杂交法(comparative genomic hybridization, CGH)对志贺氏菌属鲍氏(S. boydii)亚群共18个血清型代表菌株的基因组结构组成进行比较分析, 结果显示, 该亚群基因组的“共有骨架”包含2552个与非致病性大肠杆菌K12同源的ORFs. 比对K12基因组, 该亚群所有菌株基因组共同缺失ORFs为199个, 主要涉及外膜蛋白编码基因和O-抗原合成相关基因, 而属于亚群特异性的ORFs主要以噬菌体基因和未知功能ORFs为主, 一些参与铁离子代 谢、运输和Ⅱ型分泌系统基因在大多数的鲍氏菌株中存在. 以比较基因组杂交法得到的进化分析显示: 鲍氏亚群18个血清型代表菌株可分为4组, 其中13型与其他菌株有较大的差异. 这种分组结果与某些代谢相关的基因分布情况存在对应关系. 通过对该亚群“共有骨架”、缺失基因和株特异基因, 以及进化分类等方面的分析, 以期探索该亚群基因组的进化规律, 并为志贺氏菌属鲍氏亚群的致病机理、疫苗研制和药物开发等方面的研究提供重要线索.     

志贺菌福氏2a入侵上皮细胞诱导表达的毒力相关基因筛选与鉴定

采用体内表达技术的研究策略筛选了志贺菌福氏2a侵入上皮细胞后诱导表达的基因, 用基因突变技术进一步对它们的功能进行了鉴定. 结果共筛选到13个胞内诱导基因, 其中2个DNA甲基化相关基因、1个代谢相关基因、1个转录调控基因、3个插入成分、3个反义转录体、3个未知功能基因. 突变体分析发现, 3-甲基糖基化酶Ⅱ, 柠檬酸裂合酶的编码基因和未知功能基因wcaJ的突变体在细胞和动物感染实验中都显示其存活增殖能力的降低, 表明这些基因可能参与了志贺菌在上皮细胞内的存活和增殖. 同时也表明, 这种在上皮细胞内的存活增殖能力是志贺菌主要的毒力体现之一. 但是, 未知功能基因yaiC的突变体只在动物体内表现出明显的毒力缺陷, 在上皮细胞内没有明显的增殖缺陷, 这表明yaiC基因参与其他毒力作用机制. 研究结果对深入认识志贺菌的致病机理有重要意义.     

痢疾志贺菌A1型IroN, ShuA单、双突变体的构建及功能分析

本研究构建了痢疾志贺菌A1型SD51197株IroN及ShuA基因缺失及插入的单、双基因突变体MTS-1、MTS-2、MTS。对各突变体在培养基、细胞水平进行了功能检测,并利用SD51197全基因组芯片对各突变株进行了铁丰富和铁限制条件下的表达谱分析。结果显示,在添加铁螯合剂DIP条件下,各突变株生长水平都明显低于野生株,补加铁离子可以使突变株回复到正常生长水平;在HeLa细胞和U937细胞的胞内存活增殖和胞间扩散能力实验中,各突变株的生长状态都没有明显变化,但在HeLa细胞侵袭过程中添加DIP,MTS-1、MTS-2、MTS的胞内存活增殖能力与野生株相比分别下降了23.4%、25.2%、43.6%。铁限制条件下的表达谱结果表明,各突变株对缺铁的变化比野生株更敏感,多个基因的表达发生改变,上调基因主要涉及转录、辅酶代谢、氨基酸代谢和功能未分类基因,而下调基因主要包括能量代谢和碳水化合物代谢以及功能未分类的基因;已知的转铁相关基因普遍上调。此结果表明运铁相关基因IroN、ShuA可能影响着志贺氏菌的生长和毒力。     

维生素C生产用菌系2980产酸菌基因转移的筛选模型及转座子Tn5诱变

维生素C的生产目前国内广泛采用由产酸菌(Gluconobacter oxydans)与伴生菌(Bacillus megaterium)组成的2980菌系,在2980中G.oxydans单独生长传代困难,其生长和产酸需要B.megaterium参与。以Bacillus subtilis Ki-2-132(pUB110)作为伴生菌与原2980的G.oxydans组合,获得稳定产酸的新菌系。在此基础上建立了适合我国混菌发酵产酸菌外源基因(Kanr)转移的筛选模型。同时报道了以携带有自杀性载体P1：：Tn5的大肠杆菌E.coli W3110为供体菌对G.oxydans进行Tn5诱变的条件和结果。     

志贺菌福氏2a毒力大质粒DNA全序列的测定与基因分析

对志贺菌福氏2a 301株的毒力大质粒pCP301的DNA全序列进行了测定, 并进行了结构分析. 结果表明, pCP301 DNA全序列由221618个碱基对组成, 基因分析共确定了272个开放读码框架(ORF), 经过与基因数据库比较, 其中194个ORF与已知基因或编码产物具有高同源性, 61个ORF同源性较低, 其余17个为新确定的未知功能的ORF. pCP301中的基因主要包括: (ⅰ) 与细菌毒力有关的ipa-mxi-spa, osp和iph基因; (ⅱ) 与调控有关的vir基因; (ⅲ) 与质粒的维持、稳定和DNA代谢有关的mvp, stb, rep和par等基因; (ⅳ) 转座酶编码基因. pCP301中的插入序列总长68 kb, 占全序列的 30%, 提示pCP301在细菌生长与进化过程中发生了多次基因重排. 研究结果对揭示志贺菌的致病机理及大质粒的遗传与进化有重要意义.     

一株可裂解动物源性多重耐药志贺氏菌的噬菌体分离鉴定及其生物学特性研究

从鸡的肠道内分离鉴定多重耐药志贺氏菌(Shigelle)，纯化获得可侵袭、裂解该志贺氏菌的噬菌体，并研究其生物学特性。以养殖场病鸡肠道中分离的志贺氏病原菌为宿主，筛选鉴定噬菌体，聚乙二醇沉淀浓缩噬菌体，通过透射电镜观察噬菌体形态，双层平板法测定噬菌体宿主谱、最佳感染复数、一步生长曲线、酸碱耐受性和热稳定性，测定噬菌体对多重耐药致病性志贺氏菌的裂解效果。通过上述方法，共筛选到26株志贺氏菌分离株，分别命名为BS1~BS26。以志贺氏菌BS26为宿主菌分离得到一株裂解性噬菌体并命名为噬菌体PSF26，鉴定为有尾噬菌体目，长尾噬菌体科，噬菌体对福氏志贺氏菌（Shigella flexneri）和宋内志贺氏菌(Shigella sonnei)分离株均有裂解作用。噬菌体PSF26的最佳感染复数为0.1，感染周期为90 min，包括75 min的潜伏期和15 min的爆发期，裂解量为(58±17) pfu/cell。噬菌体PSF26在pH 5~8，温度0~40 ℃条件下能保持较高活性，对宿主菌的抑菌圈直径为(11.33±1.53) mm。结果表明，噬菌体PSF26爆发期短，裂解量高，有较好的酸碱、温度耐受性，对多重耐药性福氏和宋内志贺氏菌有良好的作用效果，为利用噬菌体防控饲养动物中食源性致病菌感染和饲用抗生素替代技术研发提供参考。     

鲍氏志贺氏菌的一个新血清型

本文报告在1986年从二例急性菌痢患者的脓血便中分离的二株同一血清型的志贺氏菌。用目前所有志贺氏菌型别的诊断血清鉴定这二株菌以及用志贺氏菌各血清型的代表株检查该二株菌制备的抗血清,其结果一致。仅与痢疾志贺氏菌8型和鲍氏4型有低效价的凝集,与大肠杆菌O6、O7和O150也无交叉,因此是一个新的志贺氏菌血清型,此二株菌能引起豚鼠角膜炎,侵入上皮细胞,琼脂糖电泳显示大质粒存在,是有侵袭力的毒株。鉴于该型菌株发酵甘露醇,而与福氏志贺氏菌无抗原关系,因此为鲍氏志贺氏菌。 由于现在已有鲍氏1—18型,建议该新血清型为鲍氏志贺氏菌19型(Shigella boydii serotype 19)。     

Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1磁小体缺失突变株NM4 Tn5侧翼序列的克隆及功能分析

利用mini-Tn5 lacZ2对格瑞菲斯瓦尔德磁螺菌(Magnetospirillum gryphiswaldense)MSR-1进行转座插入突变, 获得磁小体缺失突变株NM4. 通过锚定PCR(anchored PCR)从NM4中克隆出Tn5插入位点的侧翼序列, 获得长5045 bp的DNA 片段, 其中含有6个ORFs, Tn5插入在ORF4中. 功能互补实验证明该片段与磁小体的合成有关. 对ORF4编码的蛋白进行同源比较和功能分析, 发现ORF4编码的蛋白与Caulobacter crescentus CB15的长为200 AA的趋化蛋白CheYIII的同源性为25% (30/116), 且ORF4编码的蛋白也具有与CheYIII相同的接收磷酸基团的REC结构域, 可进行信号传递, 因此推测ORF4编码的蛋白可能参与磁小体合成过程中的某种(低氧分压或铁离子浓度)信号的转导.     

球毛壳菌60S核糖体蛋白L10a基因克隆与特性分析*

用粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)XP_322380和赤霉菌(G ibberella zeae)PH-1(EAA76971)的60S核糖体蛋白L10 a基因(60S ribosom al prote in L10 a,RPL10 a)蛋白序列对球毛壳菌(Chaetom ium globosum)ESTs序列数据库进行tB lastn检索,获得了球毛壳菌RPL10 a cDNA序列。cDNA序列长765 bp,开放阅读框654 bp,编码217个氨基     

透明颤菌血红蛋白在肉桂地链霉菌中的表达对其细胞生长及抗生素合成的影响

肉桂地链霉菌(S.cinnamonensis)是莫能菌素(Monensin)的产生菌。大肠杆菌链霉菌穿梭表达载体pHZ1252中的透明颤菌血红蛋白基因(vhb)位于硫链丝菌素诱导启动子P_tipA之下,它在肉桂地链霉菌中的结构不稳定,发生了重组缺失,缺失的片段包括大肠杆菌质粒部分和vhb基因。但来自阿维链霉菌(S.avermitilis)中缺失了大肠杆菌质粒部分却保留了完整的vhb基因及tipA启动子的pHZ1252,可在肉桂地链霉菌中稳定复制,不再发生缺失,经硫链丝菌素诱导表达出了有生物活性的VHb蛋白。摇瓶发酵实验证明,VHb蛋白在氧限条件下可明显促进肉桂地链霉菌的菌体生长和抗生素合成。     

嗜热菌Thermus sp. YBJ-1的分离和淀粉酶基因的克隆

从西藏热泉水样分离得到一株嗜热菌（YBJ-1）,其16S Rdna（1511bp）序列与栖热菌（Thermus scotoductus ITI252T）的同源性为98%。 通过PCR技术将Thermus sp. YBJ-1的淀粉酶基因(amyT)全长开放阅读框克隆到T载体。分析表明, amyT的ORF全长为1767bp,编码588个氨基酸。推导的氨基酸序列与嗜热脂肪芽孢杆菌的阿尔法环糊精酶（Bacillus stearothermophilus alpha cyclodextrinase） 和栖热菌Thermus sp.IM6501的麦芽糖淀粉酶（Thermus sp.IM6501 maltogenic amylase）分别有99%和96%的同源性,与嗜热脂肪芽孢杆菌的新普鲁兰酶（neopullulanas）的同源性为81%。     

几种固氮菌nifA基因片段的同源性分析

参照已知数种固氮菌nifA基因的DNA序列,选择其中间区域的两个保守性较强的序列合成引物,利用肺炎克匠杆菌(Klebsiella pneumoniaef)、棕色固氮菌(Azotobacter vinela-ndii)、巴西固氮螺菌(Azospirllum brasilense)、草螺菌(Herbaspirillum seropedicae)和深红红螺菌(Rhodospirillum rubrum)的总DNA进行聚合酶链反应,结果均扩增出约450bp大小的片段,经证实为各种固氮菌的nifA基因部分片段。 核酸印迹分子杂交结果显示出nifA基因在不同固氮菌中的同源性不强。     

从观赏动物五爪龙的粪便中分离出三种肠道病原菌

本文报道从稀有爬行动物五爪龙(Varanus salvator)的体内同时分离出三种肠道病原菌,伦敦沙门氏菌(Salmonella london)、德比沙门氏菌(S.derby)和一株类志贺邻单胞菌(Plesiomomas shigelloides)。并提出应注意经常监测各类动物的带菌状况,加强对带菌动物的管理。     

来源于酸热脂环酸杆菌的嗜酸性α-淀粉酶的表达研究

从嗜酸耐热的酸热脂环酸杆菌Alicyclobacillusacidocaldarius中克隆到α_淀粉酶的基因 (amy) ,该基因全长 390 3bp ,编码130 1个氨基酸 ,理论分子量约 140kD。将基因amy分别克隆到大肠杆菌E .coli表达载体pET-2.2b(+)和毕赤酵母P .pastoris表达载体pPIC9α ,并在大肠杆菌和毕赤酵母中得到了表达 ,表达产物具有淀粉酶的活性。对酵母中表达的酶蛋白AMY进行了纯化 ,并初步研究了它的酶学性质 ,它的作用最适pH3.2 ,在pH 2.5～4.6范围内 ,酶活性保留 50%以上 ,它的最适温度65℃ ,在 70℃下处理 30min ,酶活性维持50%以上 ,基本保留了天然酶蛋白的耐热性和嗜酸性。位于基因amy内部 +1174～+3288bp的基因片段amy′全长 2115bp ,编码705个氨基酸 ,在E .coli表达后依然具有淀粉酶的活性。     

CRISPR/Cas系统与志贺菌毒力和耐药的关系及插入序列IS600对cse2表达水平的影响北大核心CSCD

【目的】了解志贺菌中成簇的规律间隔短回文重复序列(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)的分布及其与毒力和耐药的关系,并分析志贺菌中插入序列IS600对CRISPR相关蛋白基因cse2 m RNA表达水平的影响。【方法】利用课题组前期设计的引物PCR扩增志贺菌的3个CRISPR位点、CRISPR相关蛋白基因cse2、耐药基因和毒力基因;改良Kirby-Bauer(K-B)纸片法进行药敏试验;台盼蓝计数试验检测细菌毒力;Real-time PCR检测志贺菌中cse2基因m RNA表达水平。分别分析志贺菌中CRISPR/Cas系统与耐药基因、耐药表型、毒力基因、毒力表型的关系;了解IS600对CRISPR相关蛋白基因cse2 m RNA表达水平的影响。【结果】志贺菌中CRISPR1位点阴性细菌的毒力强;插入序列IS600使cse2 m RNA表达水平降低。【结论】志贺菌中存在CRISPR1、2、3位点;CRISPR1位点与毒力有关;插入序列IS600对cse2 m RNA表达水平有影响。     

amrG1基因在谷氨酸棒杆菌乙酸活化中的作用

谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum可以利用乙酸为碳源和能源进行生长. 乙酸代谢中涉及乙酸活化的两个酶为磷酸转乙酰酶PTA和乙酸激酶AK, 它们是由pta-ack操纵子经诱导表达产生的. 采用转座子挽救法, 我们从调控突变株C. glutamicum G25中获得了amrG1和amrG2两个目标基因. 经分析鉴定, amrG1基因(NCBI GenBank 接受号为AF532964)可能参与乙酸代谢调控, 编码作用于pta-ack操纵子的一个调控因子. 该调控因子基因序列全长732 bp, 开放阅读框含有243个氨基酸, 分子量约为27 kD. 通过基因定点缺失和过量表达技术, 在谷氨酸棒杆菌野生型菌株中分别构建了amrG1基因缺失菌株和表达菌株, 并研究了它们在含有葡萄糖和/或乙酸不同碳源的基本培养基上生长时产生的PTA和AK酶活性特征. 酶活性测定结果发现其中的amrG1基因缺失菌株和表达菌株存在着与野生型菌株不同的一系列酶学特征, 分析显示: 以野生型菌株为对照, amrG1基因缺失菌株在含有葡萄糖碳源的培养基上生长时表现出较高的PTA和AK酶活性, 并且在葡萄糖和乙酸两种碳源上生长时表现出与乙酸碳源上生长时几乎同样的PTA和AK酶活性; amrG1基因过量表达对葡萄糖碳源上生长产生的PTA和AK酶活性有一定程度的抑制, 即表现出与基因缺失情况相反的调控效应. 根据以上结果分析, amrG1可能编码了作用于pta-ack操纵子的一个阻遏因子或共阻遏因子.     

系统聚类分析在镰刀菌鉴定中的应用

根据Nelson,Toussoun&Marasas(1983)的分类系统,选取在PDA和CLA培养基上的50个编码性状,利用系统聚类分析的平均连锁法,初步建立了30种镰刀菌属(Fusarium)真菌为基础的计算机鉴定系统。用这个系统对玉米穗粒腐病上的三个未知菌株(Fusarium sp.1,F.sp.2,F.sp.3)进行鉴定的结果表明,F.sp.1为F.graminearum,F.sp.2为F.moniliforme,F     

固氮螺菌氢代谢与固氮作用的关系III．转座子Tn5诱变的 Azospirillum brasilense 吸氢活性缺陷株的筛选

以携带有自杀性质粒pR64：：Tn5的大肠杆菌(E．Coil RL29)为供体菌株,与受体菌巴西固氮螺菌W251-10(Azospirillura brasilense W251-10)进行杂交,在选择性平板上测得卡那霉素抗性菌落与受体菌菌落之比为5．0x 10-7。受体菌W251-10的卡那霉素抗性自发突变频率小于1.14×10-9。经气相色谱仪分析测得一株丧失吸氢酶(Hydrogen Uptake Hydrogenase)活性的突变株(编号为 Azospin llum brasilense WG15),同时发现其固氮酶(Nitrogenase)话性也已丧失。 DNA分子点杂交结果表明,所获得的突变株WGl5的总DNA中存在有’n5的序列,而w251—10呈阴性结果,从而证实了WGl5吸氢活性的丧失是由于Tn5在DNA中的插入引起的,同时也揭示了巴西固氯螺菌的吸氢酶基因(缸p)和固氮基因(nr,) 在遗传学上有着连锁的关系。     

宋内I相抗原和霍乱CT—B共表达的免疫保护效果观察

将编码宋内氏痢疾菌(Shigella sonnei)l相O抗原的基因和霍乱弧菌(Vibrio cholerae)的CT—B基因克隆至带asd基因的质粒PYA248．得重组质粒PMGLl05。将该重组质粒转入asd基因缺失的减毒伤寒沙门氏茵X4072．构成了一个不带抗药性基因的载体-宿主平衡致死景统。一系列实验表明．该重组苗X4072(PMGLl05)能稳定地表达宋内I相O抗原和霍乱弧菌的CT-B抗原．小鼠免疫保护实验表明,该重组菌对有毒的宋内氏I相痢疾杆菌及霍乱弧菌的攻击均具有良好保护作用。     

牙龈卟啉菌牙龈蛋白酶K的基因克隆和序列分析

利用PCR方法 ,分别扩增牙龈卟啉菌牙龈蛋白酶K (KGP)的催化结构域 (KGPcd)和凝集素结构域 (KGP-hag)的基因片段 ,将基因片段插入pGEM-T easyVector,通过限制性酶切和核苷酸序列分析鉴定, KGPcd和KGP hag的序列与国外文献报道一致。克隆到牙龈卟啉菌KGP的KGPcd和KGP hag基因 ,为体外表达其活性蛋白奠定了基础。