嗜水气单胞菌丝氨酸蛋白酶基因克隆与序列分析

目的:克隆嗜水气单胞菌丝氨酸蛋白酶(Ahp)基因,进一步分析序列、预测三级结构。方法:设计Ahp基因特异性引物,利用PCR方法扩增基因序列,亚克隆至pMD18-T载体,进行DNA测序及生物信息学分析。结果:获得Ahp基因大小为1 645bp,推导编码548aa,含有天冬氨酸(82-93aa)、组氨酸(123-133aa)和丝氨酸活性位点(342-352aa)。Ahp蛋白三级结构与模板(PDB:3HJR_A)相似性达81.48%,预测60-392aa区域为肽酶S8结构域(PF00082)、480-548aa区域为前蛋白转化酶P结构域(PF01483),其中3个氨基酸活性位点分布于三级结构N端,与拉马钱德兰图检测分析Ahp蛋白的空间结构基本一致。结论:该研究对嗜水气单胞菌Zf1菌株Ahp基因编码蛋白进行结构预测,有助于理解嗜水气单胞菌丝氨酸蛋白酶的作用机理。     

嗜水气单胞菌溶血素基因克隆与序列分析

[目的]对嗜水气单胞菌溶血素基因(HlyA)进行克隆、序列分析和蛋白三级结构预测。[方法]根据嗜水气单胞菌溶血素基因(HlyA)设计特异性引物,采用PCR方法扩增并亚克隆至pMD18-T载体中,进行DNA测序分析。[结果]获得Hly A基因片段大小为1 022 bp,推导编码297个氨基酸,其中1-30aa区域为信号肽序列,7-196aa区域为溶血素-N端结构域(PF12563),222-297aa区域为杀白细胞素结构域(PF07968)。HlyA蛋白三级结构与模板(PDB:1XEZ_A)相似性达41.76%,主要由β折叠、转角构成,与拉马钱德兰图方法检测Hly A蛋白空间结构基本一致。[结论]该研究有助于理解嗜水气单胞菌Hly A基因功能及其溶血机制。     

和厚朴酚对嗜水气单胞菌气溶素表达的抑制作用

为了研究不同浓度和厚朴酚对嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)致病力的影响, 筛选抗嗜水气单胞菌感染的天然化合物, 通过溶血试验、免疫印记试验、荧光定量PCR试验和动物试验进行了研究。结果发现, 和厚朴酚能在亚抑菌浓度下降低嗜水气单胞菌培养物上清中的溶血活性; 蛋白免疫印迹试验发现和厚朴酚能降低嗜水气单胞菌气溶素的分泌; 荧光定量PCR试验进一步表明和厚朴酚与嗜水气单胞菌共培养后降低了气溶素编码基因aerA的转录而降低气溶素的分泌。此外, 通过动物试验发现和厚朴酚治疗能显著提高斑点叉尾鮰( Ictalurus punctatus )嗜水气单胞菌感染模型的存活率。以上研究表明, 和厚朴酚能通过降低气溶素编码基因aerA的转录而降低嗜水气单胞菌的致病力, 和厚朴酚是一种潜在的新型抗嗜水气单胞菌感染的先导化合物。     

新城疫病毒P/V/W基因编码产物功能结构域的分析及定位

NDV的P基因能够通过RNA编辑机制编码3种病毒蛋白P、V和W。为了初步确定新城疫病毒P、V和W的功能结构域及其在P基因中位置,对这3种具有相同N端不同C端的病毒蛋白进行生物信息学分析。分别设计针对基因Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅶ型以及class Ⅰ NDV毒株P基因的引物。RT-PCR获得5种基因型NDV P基因的正确序列。通过核苷酸序列预测P基因表达产物的氨基酸序列,并进行二级结构预测和三级结构模拟。将SV5 V蛋白空间结构作为模板,从而分析获得了NDVP/V/W基因编码产物的二级结构以及部分空间结构。综合各种分析数据,预测P蛋白辅助N蛋白折叠的结构域位于N端前50 aa内;介导P蛋白四聚体形成的coiled-coil结构位于221-290 aa范围内;介导P蛋白与基因组的作用的X结构域位于291-392 aa范围内。V蛋白的C端结构域的编码区域位于P蛋白132-239 aa编码区域内。     

嗜水气单胞菌AH-1 quorum sensing 负调控Ⅲ型分泌系统的表达

通过构建嗜水气单胞菌AH-1 Quorum Sensing(QS)2个关键调节基因ahyI,ahyR的突变菌株,来系统分析嗜水气单胞菌AH-1Ⅲ型分泌系统基因,揭示它们由QS系统调控.在ahyI突变菌中,TTSS分泌效应因子(effector)aexT量显著提高.通过构建LacZ-TTSS基因启动子融合表达,进一步表明QS系统负调控编码TTSS组分的基因.     

海洋真菌灰绿曲霉地标蛋白编码基因AgTeaA的克隆与序列分析

为考察灰绿曲霉中地标蛋白AgTeaA对菌丝极化生长的作用,首先需要获得AgTeaA基因序列的相关信息.通过简并PCR的方法得到AgTeaA基因编码区的一段序列,以已知序列为基础通过染色体步移的方法获得基因全长及两端侧翼序列,然后通过逆转录PCR的方法确定出氨基酸序列,并利用相关生物学软件进行蛋白结构域的分析和系统进化树的构建.结果显示,AgTeaA基因编码区全长4 706 bp,对应氨基酸全长为l 477 aa,在256-320 bp,733-780bp,1 064-1 150 bp处各有一个内含子.与粟酒裂殖酵母Teal蛋白和构巢曲霉TeaA蛋白相似的是,AgTeaA在290-339aa,340-390 aa处各有一个Kelch结构域,在818-899aa,938-999aa,1 021-1 116aa,1 183-1 335aa处各有一个卷曲螺旋(coiled coil)结构域.     

兴国红鲤 MHC Ⅱ类 α 基因多态性、表达及其与鱼体抗病力关系的分析简

对41尾感病和22尾抗病兴国红鲤的308个有效克隆进行测序,获得171条不同的MHCⅡ类α基因编码序列,分属26个不同的等位基因,其中Cyca-DXA24—Cyca-DXA36为新发现的13个等位基因。MHCⅡ类α基因片段的长度为624 bp,包括第1—4个外显子,分别编码信号肽、α1和α2结构域及连接肽/跨膜区。α1结构域的变异明显大于α2结构域,表现在α1结构域中核苷酸和氨基酸变异位点比例(55.16%和79.76%)明显高于α2结构域的变异位点比例(45.96%和68.42%)。α1结构域的PBR区的非同义碱基替换率(dN)与同义碱基替换率(dS)的比值ω(ω=dN/dS)为5.742,远远高于非抗原结合位点(non-PBR)及α2结构域的0.755、0.592,揭示兴国红鲤MHCⅡ类α基因的α1结构域在进化过程中受到正向选择作用。等位基因Cyca-DXA24(P0.01)与兴国红鲤对嗜水气单胞菌的抗性相关,等位基因Cyca-DXA3(P0.05)、Cyca-DXA4(P0.01)、Cyca-DXA6(P0.05)、Cyca-DXA33(P0.05)与兴国红鲤对嗜水气单胞菌的易感性相关。荧光定量PCR结果表明,MHCⅡ类α基因在健康兴国红鲤的肾、肝、鳃等10个组织均能普遍表达。人工感染嗜水气单胞菌后,肾、肝、脾3个组织中的MHCⅡ类α基因的表达量均发生了不同程度的变化,表明MHCⅡ类α分子在兴国红鲤的免疫反应中起到重要作用。     

嗜水气单胞菌菌落多重PCR方法的建立及应用

[背景]嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)对水产动物、畜禽和人类均有致病性。基因表达的溶血素、气溶素和肠毒素是重要毒力因子,在致病性嗜水气单胞菌早期检测及防治中尤为重要。目前采用菌落直接提取DNA用于多重PCR研究的相关报道较少。[目的]基于菌落PCR方法建立针对嗜水气单胞菌溶血性基因、肠毒素基因和16S rRNA基因特异性片段(5个基因片段)的多重PCR快速检测方法。[方法]采用选择性RS (Rimler-Shotts)培养基对样品中嗜水气单胞菌有效富集分离和辨认,建立并优化嗜水气单胞菌16S rRNA、ast、alt、aerA、act这5个基因的多重PCR方法,比较菌落PCR中DNA模板不同提取方法对多重PCR扩增结果的影响,并检测该方法对维氏气单胞菌、温和气单胞菌、杀鲑气单胞菌的特异性。[结果]通过对RS培养基上单菌落的16S rRNA基因鉴定,初步判定嗜水气单胞菌和其他可培养菌的菌落形态,对其富集程度进行可视化辨别。多重PCR反应体系优化结果显示,引物浓度最优配比为16S rRNA:ast:alt:aerA:act=1:2:2:3:4。菌落PCR结果显示,...     

CP7抗菌蛋白对嗜水气单胞菌的抑杀作用机理

[目的]研究多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa) CP7菌株的抗菌蛋白(CP7ACP)对嗜水气单胞菌的抑杀作用机理,为防治嗜水气单胞菌引起的鱼病提供新的潜在天然药物.[方法]采用抑菌试验、钼锑抗比色法和紫外光谱法研究其对嗜水气单胞菌S12菌株生长、磷泄漏和生物大分子的影响,并利用扫描电镜和透射电镜观察了嗜水气单胞菌细胞结构遭受的破坏作用.[结果]CP7ACP对嗜水气单胞菌的抑菌圈直径约8.1 mm,最小抑菌浓度(MIC)与最小杀菌浓度(MBC)分别为原液浓度的1/8和1/4;嗜水气单胞菌受CP7ACP处理后,电镜观察发现其细胞壁、细胞膜、细胞器以及菌体均受到不同程度的破坏,胞内的生物大分子和磷泄漏明显,基因组DNA发生增色效应.[结论]CP7ACP抑制嗜水气单胞菌生长,可用于防治嗜水气单胞菌引起的鱼病.     

嗜水气单胞菌HBNUAh01 外膜蛋白A 基因在烟草叶片细胞中的瞬时表达

【目的】从嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)HBNUAh01中克隆外膜蛋白A(outer membrane proteinA,ompA)基因并在烟草(Nicotiana tabacum)叶片细胞中瞬时表达该蛋白。【方法】以嗜水气单胞菌HBNUAh01为模板进行嗜水气单胞菌外膜蛋白A(AhompA)基因片段的PCR扩增,并将其克隆到pEASY-Blunt Simple载体中以进行测序。测序正确的AhompA基因序列与含有黄色荧光蛋白(yellow fluorescentprotein,YFP)基因的表达载体pCAMBIA1300构建重组表达载体。将该重组表达载体转化到农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)GV3101感受态细胞中,随后用阳性转化子转染烟草叶片细胞。使用激光扫描共聚焦成像系统(Confocal Laser Scanning Microscope)检测观察融合表达AhompA基因的黄色荧光蛋白并采用RT-PCR检测AhompA基因在烟草叶片中的转录情况。【结果】从嗜水气单胞菌HBNUAh01中克隆出大小为1032 bp的AhompA基因序列,并在烟草叶片中成功表达AhompA和YFP的融合蛋白。【结论】AhompA基因在烟草叶片细胞中的成功表达为进一步研究利用植物疫苗防治嗜水气单胞菌引起的水产动物疾病奠定了基础。     

嗜水气单胞菌溶血素基因的克隆表达及其类毒素的免疫原性分析

根据嗜水气单胞菌溶血素保护性抗原基因序列(GenBank Accession No. AF539467)设计一对引物, 以嗜水气单胞菌河北分离株基因组为模板, 经PCR扩增得到hly基因。序列分析表明, 该基因产物大小为1485 bp, 经测序与GenBank报道的多个嗜水气单胞菌hly基因序列一致性高于99%。将得到的hly基因定向克隆到原核表达载体pET-28a中构建原核重组质粒pET-28a- hly, 转化大肠杆菌 BL21(DE3)中, 得到重组菌株BL21(DE3)(pET-28a-hly), 经IPTG诱导后, SDS-PAGE分析可见一条56 kD的特异条带。Western blotting分析结果显示表达的Hly蛋白能与抗体发生特异性结合,说明其具有较好的免疫原性。将表达的溶血素蛋白制成类毒素疫苗免疫小鼠后, 具有较高的保护效力, 表明该类毒素疫苗有望作为预防由嗜水气单胞菌引起疾病的基因工程类毒素疫苗。     

诸氏鲻虾虎鱼出血病病原鉴定及传播途径分析

目的分离鉴定诸氏鲻虾虎鱼(Mugilogobius chulae)出血病病原,并探讨其传播途径,为虾虎鱼微生物质量控制提供技术依据。方法从患出血病虾虎鱼肝脏取样分离病原菌,经菌落形态、生化特性和分子特征鉴定细菌,回归感染确定其致病性,并采用双重PCR方法对虾虎鱼、轮虫、卤虫、水进行嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)检测。结果分离到1株优势菌PYMc15-1,该菌株API生化反应结果与嗜水气单胞菌一致,gry B序列与Gen Bank上的嗜水气单胞菌相应基因序列同源性最高;根据已知序列构建gry B分子系统进化树,分离株PYMc15-1与嗜水气单胞菌聚类;分离株PYMc15-1溶血素基因(hly A)和气溶素基因(aer A)检测结果阳性,对虾虎鱼半致死剂量(median lethal dose,LD_(50))为每尾1. 2×104cfu。野生虾虎鱼、卤虫和野生轮虫致病性嗜水气单胞菌检测出现阳性结果,虾虎鱼封闭群、室内培育的轮虫以及海水样品致病性嗜水气单胞菌检测均为阴性。结论嗜水气单胞菌可自然感染虾虎鱼;野生虾虎鱼和生物饵料是其潜在传播媒介,引进虾虎鱼和生物饵料时应检测该病原。     

嗜水气单胞菌侵袭力与宿主细胞信号转导和骨架的关系

嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila,Ah)是淡水鱼暴发性败血症的主要病原,该菌能够引致淡水鱼等的败血症和人的腹泻等^[1]。嗜水气单胞菌有多种致病因子,如毒素、蛋白酶、S层蛋白等^[2],还发现它具有侵袭作用,有报道嗜水气单胞菌粪分离株能侵袭HEp-2细胞^[3],但对于鱼源菌株的侵袭特性知之甚少。仅有一些报道认为嗜水气单胞菌能引致细胞病变^[4,5]。     

嗜水气单胞菌十一碳焦磷酸合成酶XreF的原核表达及分离纯化

目的:构建嗜水气单胞菌十一碳焦磷酸合成酶XreF基因的原核表达载体,转入大肠杆菌诱导表达高活性的XreF蛋白。方法:从嗜水气单胞菌中提取基因组DNA,以基因组DNA为模板进行PCR扩增,构建pPROEX-HTaXreF重组载体,转入大肠杆菌BL21(DE3)表达目的蛋白;用镍离子亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤层析分离纯化目的蛋白XreF;用分析型凝胶过滤柱检测XreF的聚集状态。结果:构建了重组载体pPROEX-HTa-XreF,测序结果与XerF基因编码序列一致;XreF蛋白在大肠杆菌中经IPTG诱导高效表达,纯化获得高浓度(17.5 mg/mL)、高纯度(96%以上)的XreF蛋白;分析型凝胶过滤结果显示,XreF在溶液中为单体,在镁离子存在的情况下为二聚体。结论:获得并纯化了在大肠杆菌中高效表达的嗜水气单胞菌XreF,镁离子可诱导XreF在溶液中由单体向二聚体转化。     

西伯利亚鲟源嗜水气单胞菌致病菌的分离及其全菌苗的免疫效果

从患细菌性败血症的西伯利亚鲟(Acipenser baerii)的体内分离到一株致病菌株X1,其对西伯利亚鲟的半数致死浓度(LC50)为5.62×105 cfu/ml,具有较强毒力;经ATB细菌鉴定仪生理生化鉴定和16SrDNA序列分析,菌株X1为嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila);其系统发育分析表明,菌株X1与嗜水气单胞菌ATCC35654(登录号:X74676.1)的亲缘关系最近,其同源性为99%.用0.30%福尔马林灭活,将菌株X1制成灭活全菌苗,对西伯利亚鲟进行注射免疫.研究结果表明,嗜水气单胞菌X1全菌苗能够明显提高西伯利亚鲟的血清抗体水平及总蛋白、免疫球蛋白、溶菌酶含量,而且在嗜水气单胞菌X1全菌苗中加入弗氏不完全佐剂,有利于进一步增强西伯利亚鲟血清抗体水平及总蛋白、免疫球蛋白、溶菌酶含量.此外,嗜水气单胞菌X1全菌苗对西伯利亚鲟抗嗜水气单胞菌X1人工感染也具有较好的免疫保护作用,其对西伯利亚鲟的免疫保护率为50%,而且在嗜水气单胞菌X1全菌苗中加入弗氏不完全佐剂,嗜水气单胞菌X1全菌苗对西伯利亚鲟抗嗜水气单胞菌X1人工感染的免疫保护作用更好,其对西伯利亚鲟的免疫保护率为70%.因此,将嗜水气单胞菌X1全菌苗用于西伯利亚鲟细菌性败血症的防治具有广阔的发展前景.     

中长链聚羟基脂肪酸酯（mcl PHA）在嗜水气单胞菌I型PHA合酶缺失突变株中的合成

拥有Ⅰ型聚羟基脂肪酸酯(PHA)合酶基因的嗜水气单胞菌CGMCC0911株可利用月桂酸而不能利用葡萄糖作为碳源积累PHBHHx。将氯霉素抗性基因(Cm)插入到该基因中,获得带有I型PHA合酶断裂基因(phaC::Cm)的自杀质粒pFH10。自杀质粒pFH10通过接合作用转入嗜水气单胞菌CGMCC0911株中并发生体内同源重组,Cm被整合到基因组上,获得Ⅰ型PHA合酶缺失突变株。DNA序列测定证明了这一结果。GC分析表明,突变株不再产生PHBHHx,但却可利用月桂酸或葡萄糖积累中长链PHA,明显表明野生型嗜水气单胞菌基因组中存在另一个编码Ⅱ型PHA合酶的基因,且只有Ⅰ型PHA合酶被钝化后,这个功能被隐藏的Ⅱ型PHA合酶才可在细胞中发挥作用。     

中长链聚羟基脂肪酸酯(mcl PHA)在嗜水气单胞菌Ⅰ型PHA合酶缺失突变株中的合成

拥有Ⅰ型聚羟基脂肪酸酯(PHA)舍酶基因的嗜水气单胞菌CGMCC 0911株可利用月桂酸而不能利用葡萄糖作为碳源积累PHBHHx。将氯霉素抗性基因(cm)插入到该基因中,获得带有Ⅰ型PHA合酶断裂基因(phaC：：Cm)的自杀质粒pFH10。自杀质粒DFH10通过接合作用转入嗜水气单胞菌CGMCC 0911株中并发生体内同源重组,Cm被整合到基因组上,获得Ⅰ型PHA合酶缺失突变株。DNA序列测定证明了这一结果。GC分析表明,突变株不再产生PHBHHx,但却可利用月桂酸或葡萄糖积累中长链PHA,明显表明野生型嗜水气单胞菌基因组中存在另一个编码Ⅱ型PHA合酶的基因,且只有Ⅰ型PHA合酶被钝化后,这个功能被隐藏的Ⅱ型PHA合酶才可在细胞中发挥作用。     

兴国红鲤MHCⅡ类基因多态性、表达及其与鱼体抗病力关系的分析

对41尾感病和22尾抗病兴国红鲤的308个有效克隆进行测序,获得171条不同的MHC Ⅱ类基因编码序列,分属26个不同的等位基因,其中Cyca-DXA24Cyca-DXA36为新发现的13个等位基因。MHCⅡ类基因片段的长度为624 bp,包括第14个外显子,分别编码信号肽、1和2结构域及连接肽/跨膜区。1结构域的变异明显大于2结构域,表现在1结构域中核苷酸和氨基酸变异位点比例（55.16%和79.76%）明显高于2结构域的变异位点比例（45.96%和68.42%）。1结构域的PBR区的非同义碱基替换率（dN）与同义碱基替换率（dS）的比值 （=dN/dS）为5.742,远远高于非抗原结合位点（non-PBR）及2结构域的0.755、0.592,揭示兴国红鲤MHC Ⅱ类基因的1结构域在进化过程中受到正向选择作用。等位基因Cyca-DXA24 （P0.01）与兴国红鲤对嗜水气单胞菌的抗性相关,等位基因Cyca-DXA3 （P0.05）、Cyca-DXA4 （P0.01）、Cyca-DXA6 （P0.05）、Cyca-DXA33 （P0.05）与兴国红鲤对嗜水气单胞菌的易感性相关。荧光定量PCR结果表明,MHCⅡ类基因在健康兴国红鲤的肾、肝、鳃等10个组织均能普遍表达。人工感染嗜水气单胞菌后,肾、肝、脾3个组织中的MHCⅡ类基因的表达量均发生了不同程度的变化,表明MHCⅡ类分子在兴国红鲤的免疫反应中起到重要作用。       

黑龙江林蛙ferritin H基因克隆及其在细菌侵染下的表达变化分析

铁蛋白广泛存在于生物体内,能够使细胞内的铁元素含量保持相对稳定且能参与机体免疫反应。近年来因细菌侵染,黑龙江林蛙(Rana amurensis)种群数量出现下降趋势,本研究探究铁蛋白基因在细菌感染的林蛙中的表达模式,期望可以为黑龙江林蛙抗细菌感染的机制研究提供参考。本研究首先采用PCR技术扩增黑龙江林蛙铁蛋白H亚基基因的编码区序列并对其进行生物信息学分析;再应用实时荧光定量PCR技术(RT-qPCR)检测黑龙江林蛙被嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)侵染后,铁蛋白H亚基基因在其肝、脾、肾、皮肤以及肌肉组织中的转录水平变化情况;最后采用免疫荧光检测技术,分析嗜水气单胞菌侵染后,黑龙江林蛙铁蛋白H亚基蛋白表达情况。结果表明,该基因编码区长度534 bp,编码177个氨基酸;对该基因氨基酸序列进行分析,其与欧洲林蛙(R. temporaria)相应基因同源性最高,达到98.37%;RT-qPCR结果显示,铁蛋白H亚基基因在黑龙江林蛙组织中广泛存在,在嗜水气单胞菌侵染后,铁蛋白H亚基mRNA在黑龙江林蛙肝、脾、肾、皮肤以及肌肉组织中的表达均显著上调(P < 0.01)。免疫荧光检测结果发现,在感染嗜水气单胞菌后,铁蛋白H亚基蛋白在黑龙江林蛙肝和肌肉组织的胞质中均有不同程度表达。综上结果表明,黑龙江林蛙铁蛋白H亚基基因会通过上调表达来响应细菌性感染,由此推测该基因参与了黑龙江林蛙的细菌性免疫应答。     

人赖氨酸乙酰基转移酶7结构域蛋白的原核表达及纯化

目的:克隆人赖氨酸乙酰基转移酶7(KAT7)的2个功能结构域基因,获得其原核表达产物,并纯化蛋白。方法:采用PCR技术从人乳腺文库中扩增人KAT7基因的2个功能结构域(1-330aa)和(331-611aa)编码片段,将其克隆到p ET28a载体中,在大肠杆菌Rossate中表达后,对原核表达产物进行纯化,以SDS-PAGE和Western印迹鉴定表达与纯化产物。结果:从人乳腺文库中分别扩增获得约990和840 bp的DNA片段,并克隆至p ET28a载体,测序结果表明与目的序列完全一致;在大肠杆菌Rossate中诱导表达出相对分子质量分别约为42 000和36 000的目的蛋白,经纯化后获得了纯度较高的重组蛋白KAT7(1-330aa)和(331-611aa)。结论:获得了重组蛋白KAT7(1-330aa)和(331-611aa),为后续研究KAT7与肿瘤调控奠定了实验基础。