鼠伤寒沙门菌pStSR100质粒对生物膜形成的影响

目的:鼠伤寒沙门菌在多种表面形成的生物膜对其致病性和引起食物中毒等方面起着重要作用,本研究探讨鼠伤寒沙门菌pStSR100质粒对细菌在不同材质表面生物膜形成的影响。方法:用LB(Luria-Bertani,LB)培养基和TSB(Tryptose Soya Broth,TSB)培养基分别将携带pStSR100质粒的野生株在96孔板与放置无菌小圆玻片的24孔板中静态培养48 h,用结晶紫半定量法确定生物膜形成的适宜培养基。将野生株与消除质粒的突变株,用结晶紫半定量法和激光共聚焦显微镜(Confocal Laser scanning microscopy,CLSM)观察其在聚苯乙烯培养板和小圆玻片表面形成生物膜的差异。结果:用LB培养时细菌生物膜的形成能力高于用TSB培养,LB培养基更适宜生物膜形成;结晶紫半定量法结果表明野生株比突变株在小圆玻片表面形成生物膜的能力明显增强,而在聚苯乙烯培养板表面两者则无明显差异;CLSM观察发现,野生株在小圆玻片表面形成融合成片的大克隆,突变株仅形成较小克隆。结论:鼠伤寒沙门菌pStSR100质粒能促进该菌在亲水性材质表面生物膜的形成,但其对该菌在疏水性材质表面生物膜的形成未见明显影响,这一新发现为进一步研究鼠伤寒沙门菌生物膜形成的调控机制,研制抗感染材料提供了理论和实验依据。     

鼠伤寒沙门菌pStSR100质粒对生物膜形成的影响

目的：鼠伤寒沙门菌在多种表面形成的生物膜对其致病性和引起食物中毒等方面起着重要作用,本研究探讨鼠伤寒沙门菌pStSR100质粒对细菌在不同材质表面生物膜形成的影响。方法：用LB（Lufia—Bertani,LB）培养基和TSB（TryptoseSoyaBroth,TSB）培养基分别将携带pStSR100质粒的野生株在96孔板与放置无菌小圆玻片的24孔板中静态培养48h,用结晶紫半定量法确定生物膜形成的适宜培养基。将野生株与消除质粒的突变株,用结晶紫半定量法和激光共聚焦显微镜（ConfocalLaserscanningmicroscopy,CLSM）观察其在聚苯乙烯培养板和小圆玻片表面形成生物膜的差异。结果：用LB培养时细菌生物膜的形成能力高于用TSB培养,LB培养基更适宜生物膜形成;结晶紫半定量法结果表明野生株比突变株在小圆玻片表面形成生物膜的能力明显增强,而在聚苯乙烯培养板表面两者则无明显差异;CLSM观察发现,野生株在小圆玻片表面形成融合成片的大克隆,突变株仅形成较小克隆。结论：鼠伤寒沙门菌pStSR100质粒能促进该茵在亲水性材质表面生物膜的形成,但其对该菌在疏水性材质表面生物膜的形成未见明显影响,这一新发现为进一步研究鼠伤寒沙门菌生物膜形成的调控机制,研制抗感染材料提供了理论和实验依据。     

禽致病性大肠杆菌Ⅰ型菌毛fimH基因缺失突变株的构建及部分生物学特性的分析

基于禽大肠杆菌Ⅰ型菌毛黏附素fimH基因的已知序列,利用λ噬菌体的Red重组系统构建禽致病性大肠杆菌国内分离株A2(血清型O2:K89)Ⅰ型菌毛黏附素fimH基因缺失突变株A2△fimH::Cat,在二次重组中利用携带能够表达FLP位点特异性重组酶的质粒pCP20(温度敏感性)以去除上述缺失突变株中抗性基因标志,结合PCR扩增和测序结果,证明fimH基因缺失株.A2△fimH的正确构建.通过fimH基因互补试验使A2△fimH缺失突变株恢复了与野生株具有相同的凝集活性.红细胞和酵母细胞凝集试验结果表明,野生株呈现良好的凝集效果,并能被0.5%甘露糖完全抑制,而A2△fimH缺失突变株未呈现任何凝集现象.体外生长试验结果表明,在同样的培养条件下,A2△fimH缺失突变株生长周期的各个阶段都要稍慢于野生株.禽致病性大肠杆菌国内分离株Ⅰ型菌毛黏附素fimH基因缺失突变株成功构建,为进一步深入研究禽大肠杆菌Ⅰ型菌毛与机体相互作用的分子机制,肠道外感染的致病机理及对国内禽大肠杆菌病的防控策略奠定了一定基础.     

铜绿假单胞菌Arr基因突变对生物膜和绿脓菌素合成的影响

为了研究铜绿假单胞菌Arr基因对生物膜和绿脓菌素合成的影响,采用抗庆大霉素基因序列(Gentamycin resistance cassette,aacC1)插入失活的策略构建了铜绿假单胞菌Arr基因突变株PA-AG,通过96孔板静止培养、结晶紫染色的方法检测其生物膜的形成量,利用抽提的方法检测绿脓菌素的合成量。结果在KMB或LB培养基中,突变株PA-AG形成生物膜的量均有所减少,野生株约是突变株的2倍,然而突变株合成绿脓菌素的能力却明显加强,约为野生株的2.5倍。由此推测,铜绿假单胞菌Arr基因在一定程度上促进了生物膜的形成,抑制了绿脓菌素的合成。     

鼠伤寒沙门菌baeSR基因缺失株的构建及其对抗生素敏感性分析

【背景】沙门菌的多重耐药现象日渐严重,对其耐药机理的研究尤为迫切,双组分系统与细菌耐药性密切相关。【目的】构建鼠伤寒沙门菌baeSR基因缺失株及回补株,探究双组分系统BaeSR对鼠伤寒沙门菌耐药性的影响。【方法】以鼠伤寒沙门菌体外诱导耐药株CR为研究对象,通过自杀质粒p LP12介导的同源重组方法,以氯霉素抗性标记和阿拉伯糖诱导的致死基因vmt进行正、反向双重筛选,获得基因缺失株CRΔbaeSR,并将重组表达质粒pBAD-baeSR转化于CRΔbaeSR构建回补株CR CΔbaeSR。采用微量肉汤稀释法测定11种常见代表药物对野生株、缺失株及回补株的最小抑菌浓度(Minimum inhibitory concentration,MIC),并测定3株菌的生长曲线、运动性及生物膜形成能力。【结果】与野生株相比,环丙沙星(CIP)、恩诺沙星(ENR)、沙拉沙星(SAR)、头孢噻呋(CEF)、庆大霉素(GEN)、阿米卡星(AMK)、安普霉素(APR)对缺失株的MIC值有所下降;缺失株的生长速率稍显缓慢,且最终浓度也相对较低,但并无统计学上的显著差异(P0.05);缺失株的运动性(P0.05)及生物膜形成能力(P0.01)均显著下降。【结论】鼠伤寒沙门菌baeSR基因缺失后,可通过影响其运动性及生物膜形成能力而对抗生素的敏感性产生影响。     

基于大肠杆菌受体菌DH5α △asd缺失株的构建及作为基因转化、表达操作系统的评估

基于大肠杆菌(E.coli)染色体上asd基因的已知序列,利用λ噬菌体的Red同源重组系统一步法构建E.coliDH5α的asd基因缺失突变株DH5α△asd::cat,在二次重组中利用携带能够表达FLP位点特异性重组酶的质粒pCP20介导二次同源重组,以去除上述缺失突变株中氯霉素抗性筛选基因。结合PCR扩增和测序结果,证明DH5α△asd缺失突变株的正确构建。该缺失突变株失去了在普通LB培养基上生长的能力,只有添加DAP或导入表达asd基因的质粒(asd基因互补试验)才能在LB培养基上生长,与原型DH5α比较,其生长速度和生长对数期、接受不同拷贝数质粒的转化效率几乎相一致。基于该缺失突变株构建出以asd营养基因为标志的大肠杆菌染色体-质粒平衡致死系统。体外培养连续传代50代次,pnirBMisL-fedF-asd质粒不丢失,并功能性表达F18大肠杆菌黏附素FedF。     

单增李斯特菌二硫键形成蛋白DsbG介导酸耐受及鞭毛运动性调控北大核心

【目的】本研究旨在通过构建单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)二硫键形成蛋白编码基因dsbG缺失株和回补株,探究该蛋白在酸耐受和鞭毛介导的运动性中发挥的生物学功能。【方法】利用同源重组方法构建单增李斯特菌dsbG缺失株和回补株,比较野生株和突变株在不同pH梯度培养基条件下的生长速率和存活率;通过实时荧光定量PCR方法,比较致死酸应激条件下野生株和缺失株酸耐受基因转录水平。通过半固体培养基、荧光定量PCR方法和鞭毛负染色透射电镜观察,比较野生株和突变株的运动能力、鞭毛相关基因转录水平变化和鞭毛形态差异。【结果】与野生株相比,dsbG缺失株的生长能力和速率差异不显著;在pH 3.5(盐酸和柠檬酸)培养条件下,存活率显著降低;精氨酸合成途径基因argD和argF转录水平分别下调2.4和3.7倍。同时,dsbG缺失株的运动能力减弱,且鞭毛形成相关的flaA、flgB和flgD等基因转录水平显著下调(分别为29.7、6.7和6.9倍),鞭毛形成能力减弱。【结论】本研究首次证实了单增李斯特菌二硫键形成蛋白DsbG能感应低pH应激,并形成耐受;证实了DsbG通过调控鞭毛相关基因的转录进而影响细菌的鞭毛形成和运动性。本研究有助于深入了解二硫键形成蛋白家族介导单增李斯特菌环境适应的分子机制,为食源性致病菌的防控提供理论基础。     

禽致病性大肠杆菌Ⅰ型菌毛fimH基因缺失突变株的构建 及部分生物学特性的分析

基于禽大肠杆菌Ⅰ型菌毛黏附素fimH基因的已知序列,利用入噬菌体的Red重组系统构建禽致病性大肠杆菌国内分离株A2（血清型O2：K89）Ⅰ型菌毛黏附素fimH基因缺失突变株A2△fimH：：Cat,在二次重组中利用携带能够表达FLP位点特异性重组酶的质粒pCP20（温度敏感性）以去除上述缺失突变株中抗性基因标志,结合PCR扩增和测序结果,证明fimH基因缺失株A2AfimH的正确构建。通过fimH基因互补试验使A2afimH缺失突变株恢复了与野生株具有相同的凝集活性。红细胞和酵母细胞凝集试验结果表明,野生株呈现良好的凝集效果,并能被0．5％甘露糖完全抑制,而A2afimH缺失突变株未呈现任何凝集现象。体外生长试验结果表明,在同样的培养条件下,A2afimH缺失突变株生长周期的各个阶段都要稍慢于野生株。禽致病性大肠杆菌国内分离株Ⅰ型菌毛黏附素fimH基因缺失突变株成功构建,为进一步深入研究禽大肠杆菌Ⅰ型菌毛与机体相互作用的分子机制,肠道外感染的致病机理及对国内禽大肠杆菌病的防控策略奠定了一定基础。     

肺炎克雷伯菌Ⅲ型菌毛的提取与鉴定

将表达Ⅲ型菌毛的肺炎克雷伯菌临床分离株Kp7在改良Minka液体培养基上传代培养,使之充分菌毛化,大量收集菌毛生长良好的细菌,利用热洗脱法分离提取菌毛,经硫酸铵沉淀、透析后进行蔗糖密度梯度离心,收集20%~30%梯度中的蛋白带,经SDS-PAGE电泳可见1条大小在20.5 ku的蛋白条带。提纯菌毛保留了甘露糖抵抗血凝特性,并与用Kp7全菌免疫家兔制备的高免血清在Western blot中反应呈阳性,证实其条带为Ⅲ型菌毛主要结构蛋白。     

调控子fur影响霍乱弧菌生物膜的形成

目的:铁摄取调节蛋白Fur,其在细菌体内维持铁代谢稳态中担任着抑制剂和激活剂的双重角色,已有研究证实Fur还是霍乱孤菌的毒力调控子.研究证实生物膜的形成和游动性与霍乱弧菌的毒力相关,因此我们通过一系列表型实验分析Fur蛋白对霍乱弧菌生物膜形成影响,并预测依赖Fur与霍乱弧菌致病相关的基因,为后续研究做准备.方法:基于自杀质粒缺失霍乱弧菌的Fur基因,并构建相应回补株及蛋白表达株;通过表型实验,比较霍乱弧菌野生株和fur突变株在细菌运动能力、生物膜形成.结果:成功构建霍乱弧菌fur缺失株,回补株和蛋白表达株,His-Fur蛋白在上清液表达.表型实验表明fur突变株的菌株游动性降低,生物膜形成能力增强.结论;因此我们得出Fur可能与其它调控子一起,调控霍乱弧菌的表多糖,TCP和鞭毛蛋白的合成,从而抑制霍乱弧菌生物膜的合成.转录调控子Fur直接或间接调控一些与环境生存和致病相关的基因,对霍乱弧菌的传播、侵染、定殖等过程发挥作用奠定了基础.     

suhB基因对绿针假单胞菌HT66生防能力的影响

【背景】绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis) HT66是一株兼具生防安全性和吩嗪-1-甲酰胺(Phenazine-1-Carboxamide,PCN)高产的植物根际促生菌,在生物防治、生态农业及可持续发展农业领域具有广阔的应用前景。非编码RNA (ncRNA) SuhB参与了细胞中多个过程的代谢调控。【目的】探究suhB基因对绿针假单胞菌HT66生防能力的影响。【方法】以同源重组的方法无痕敲除suhB基因构建突变菌株HT66ΔsuhB,利用质粒回补suhB基因构建突变菌株HT66ΔsuhB-pBBR-suhB,研究suhB基因对菌株生长状态、生物膜形成、群集运动及PCN合成的影响。【结果】缺失suhB基因后,菌株HT66生长缓慢,平台期滞后12 h,而且生物量减少为野生型的61.6%;在KMB培养基中单位细胞PCN产量最高达109.5mg/g,为野生株的2.1倍;生物膜形成量明显增加,为野生型的1.8倍;在运动性检测平板上,野生株的运动半径为21 mm,而suhB突变株的运动半径缩减至9.7 mm,群集运动能力明显下降。suhB基因回补突变株上述生物学功能同野生株相似。在突变株HT66ΔsuhB中,pME6015-phzI-lacZ融合质粒表达的LacZ酶活与野生型差异不显著;pME6015-phzR-lacZ融合质粒表达的LacZ酶活显著上升,为野生型的3.1倍;pME6522-phzAp-lacZ融合质粒表达的LacZ酶活为野生型的1.8倍。【结论】绿针假单胞菌HT66中suhB基因参与了菌株生长、生物膜形成、群集运动及PCN合成等多个过程的调控。本研究为该菌株的代谢改造与生防应用提供了理论基础。     

白假丝酵母菌突变株ORF19.2500的功能研究

目的筛选50株白假丝酵母菌基因缺失菌,寻找出对白假丝酵母菌生物被膜形成相关基因,进一步探究白假丝酵母菌生物膜的致病机制。方法利用培养生物被膜的方法筛选50株基因缺失菌;利用XTT法验证所筛选出的白假丝酵母菌突变株ORF19.2500生物被膜形成缺陷;进一步观察ORF19.2500基因缺失菌生长、菌丝形成。结果用XTT法证明白假丝酵母菌突变株orf19.2500生物膜形成缺陷,且生长曲线和滴琼脂平板的方法均提示其生长速率减慢。在spider培养基上白假丝酵母菌突变株orf19.2500不能诱导菌丝形成,但在YPD+10%小牛血清则菌丝形成正常。结论白假丝酵母菌突变株orf19.2500可利用spider培养基缺陷而影响其酵母、菌丝二态性的转化,及其生物被膜的形成。     

Mcc在脱色希瓦氏菌S12电极呼吸中的作用

【目的】研究脱色希瓦氏菌S12周质空间c型细胞色素Mcc的功能,进一步探索和补充微生物胞外电子传递过程的机制。【方法】借助自杀质粒敲除mcc基因,通过细胞浓度测定和激光共聚焦显微镜比较分析突变株和野生株之间的浮游细胞和生物膜的生长情况,并比较分析二者在微生物燃料电池电极还原、铁还原和胞外偶氮染料还原过程中的功能。【结果】Mcc缺失对铁还原和偶氮还原没有影响,但却造成电极呼吸活性下降34.1%;与野生株相比,mcc突变株的好氧生长和厌氧浮游细胞生长无明显影响,但却显著抑制了电极表面生物膜的形成。【结论】Mcc是希瓦氏菌S12电极呼吸过程中周质空间电子传递的重要组分之一,缺失会显著抑制其电极呼吸效率以及生物膜的形成。     

wbnH2基因对北京欧文氏菌生物学特性及致病力的影响

【背景】北京欧文氏菌(Erwinia beijingensis)引起的刺芹侧耳细菌性软腐病(bacterial soft rot)给企业带来了严重的经济损失。wbnH2糖基转移酶基因在北京欧文氏菌中的生物学功能尚不明确。【目的】构建wbnH2基因的缺失株Δ-wbnH2和回补株C-wbnH2,探究wbnH2基因对北京欧文氏菌致病性的影响。【方法】采用同源重组方法构建北京欧文氏菌LMG 27579^TwbnH2基因缺失突变株Δ-wbnH2,并对基因缺失菌株的致病性、生长速度、运动能力、生物膜形成能力、黏附能力等生物学特性与野生型菌株进行比较分析;采用广宿主质粒pBBR1MCS2构建回补株C-wbnH2,排除了极性效应引起的突变株表型变化。【结果】与野生型菌株相比,基因缺失株Δ-wbnH2的生长速度无明显差别。但是wbnH2基因的缺失导致多糖分泌、生物膜形成能力、黏附能力、致病能力明显下降。【结论】wbnH2基因影响北京欧文氏菌多糖分泌、生物膜的形成能力、黏附能力及致病力,表明该基因在北京欧文氏菌致病过程中起重要作用,本研究为软腐病的防控提供了理论基础。     

肺炎克雷伯氏菌VBNC状态转化突变株的筛选与特性研究

采用双亲本接合法对从文山湖富营养化水体中分离得到肺炎克雷伯氏菌进行Tn5转座子插入诱变,在含四环素和卡那霉素的LB培养基上获得接合子,利用饥饿冷冻高渗透压法对接合子进行细菌VBNC状态转化突变株的筛选和特性的研究。结果表明,带有卡那霉素基因的Tn5成功地插入到了肺炎克雷伯氏菌的染色体中,在双抗性培养基上获得约2.3×104 cell/mL的接合子,转座效率为6.58×10-4。对多个接合子和对照肺炎克雷伯氏菌的诱导、筛选及比较,发现KPQT-7是最快进入VBNC状态的突变株,该突变株在胁迫诱导9d后超过30%的细胞都进入了VBNC状态,而对照的肺炎克雷伯氏菌至少要在诱导21d后才大部分进入VBNC状态。在此基础上,对VBNC转化突变株KPQT-7作进一步的遗传学分析将会为细菌VBNC状态分子机理的研究奠定坚实的基础。     

志贺氏菌福氏2a 301株ipaH4.5突变株的构建及生物学功能分析

利用λ-Red重组系统对福氏2a志贺氏菌301株ipaH4.5基因进行缺失突变,构建了福氏2a志贺氏菌301株ipaH4.5基因缺失突变株?ipaH4.5,利用低拷贝质粒构建ipaH4.5缺失突变株的回复突变株△ipaH4.5HF。PCR方法证实了ipaH4.5基因的缺失和回复。对野生株、突变株和回复突变株的生长代谢及细胞侵袭能力进行比较;ELISA方法检测3株菌侵袭鼠J774巨噬细胞后培养上清中炎性因子的水平。生长代谢实验表明缺失和回复ipaH4.5不影响志贺氏菌的生长速度,侵袭实验表明缺失和回复ipaH4.5也不影响志贺氏菌对HeLa细胞和鼠J774巨噬细胞的侵袭能力,表明ipaH4.5基因与志贺氏菌的生长代谢和侵袭能力无关;鼠J774巨噬细胞培养上清中细胞因子水平的改变提示该基因在志贺氏菌侵入细胞后抑制宿主细胞炎症反应。     

肠炎沙门菌lpfC基因缺失株的构建及基本生物学特性研究

[目的]为研究与Lpf菌毛合成相关的lpfC基因对肠炎沙门菌致病性的影响。[方法]利用自杀质粒介导的同源重组技术构建肠炎沙门菌C50041株的lpfC基因缺失株C50041ΔlpfC,并进行PCR和测序鉴定。同时,将lpfC基因克隆至质粒pBR322并电转入缺失株中,构建回复株C50041ΔlpfCR。比较野生株C50041、缺失株C50041ΔlpfC及回复株C50041ΔlpfCR的基本生物学特性。[结果]成功构建了缺失株C50041ΔlpfC及回复株C50041ΔlpfCR,且lpfC基因的缺失不影响C50041的生长特性和生化特性。该缺失株具有良好的遗传稳定性,但缺失株对BALB/c小鼠的LD50是野生株的2倍。[结论]lpfC基因的缺失使肠炎沙门菌对BALB/c小鼠的毒力降低,为进一步研究肠炎沙门菌Lpf菌毛的功能奠定了基础。     

sco1135基因对天蓝色链霉菌M145孢子形成及次级代谢产物合成的调控研究

旨在研究sco1135基因缺失突变对天蓝色链霉菌M145菌株形态及次级代谢的影响。通过PCR-targeting方法获得重组质粒p SJ1135,通过接合转移将其导入天蓝色链霉菌M145,获得sco1135基因缺失突变菌株△sco1135,并以p MS82为载体构建回补菌株△sco1135com,同时以p MS82为空载对照;随后对野生型菌株、突变菌株和回补菌株进行表型分析和抗生素定量观察。结果显示,表型分析及抗生素定量测定发现,在YBP培养基上△sco1135产孢明显延迟于野生型M145,放线紫红素(ACT)产量明显增加,突变株培养基中ACT产量是野生菌株培养基中的2-3倍;转录分析结果表明,48 h时突变株部分与产孢相关基因的转录水平较野生型降低了50%-75%,72 h时突变株部分与产ACT相关基因的转录水平较野生型提高13-20倍。sco1135基因参与调控M145的孢子形成及次级代谢产物ACT的产生。     

变异链球菌alr缺失突变株的构建及初步观察

已知右旋氨基酸参与了细菌细胞壁肽聚糖的形成,但尚未有实验对其如何影响致龋菌变异链球菌进行研究。本实验成功构建了变异链球菌丙氨酸消旋酶alr缺失型突变菌IFD140Δalr。表型观察突变株菌落外观和生长情况与野生株无明显差异,但生长曲线提示对数生长期之后比野生株生长快,且饱和浓度较高。扫描电镜显示突变株相较野生株形成了更厚更致密的生物膜。通过变异链球菌alr缺失突变菌株的构建成功,提示右旋氨基酸可能对维持变异链球菌的正常生长和形成生物膜有重要作用。     

结核分枝杆菌毒素-抗毒素系统 maz EF6缺失突变株的构建及其表型的初步探讨

为构建结核分枝杆菌毒素‐抗毒素系统 m azEF6缺失突变株,并对其表型进行初步探讨,首先用聚合酶链反应（PCR）分别从H37Rv标准株和PUC‐19K质粒扩增出 mazEF6基因的同源臂及卡那霉素抗性基因kan ;然后应用融合PCR技术将 mazEF6基因的同源臂与 kan基因进行杂交拼接,获得目的融合片段,将该融合片段克隆于pMD‐19T（simple）载体形成自杀质粒pMD‐19T‐ΔmazEF6‐kan ,并将自杀质粒转化至大肠埃希菌DH5α中;最后利用电穿孔技术将自杀质粒电转至H37Rv标准株中,在卡那霉素抗性改良罗氏培养基上筛选H37Rv ΔmazEF6缺失突变株单个菌落,提取阳性菌株全基因组DNA为模板,PCR扩增克隆片段并测序。将所获得的H37Rv ΔmazEF6缺失突变株进行遗传稳定性检测后,对其表型进行初步研究。结果显示,该缺失株在15代内未发生回复性突变;与野生株相比,缺失株生长速度缓慢且细菌形态短小。本研究证实,融合PCR技术便于快速获得结核分枝杆菌缺失突变株;结核分枝杆菌在缺失毒素‐抗毒素系统 m azEF6基因后生存能力下降,这为进一步研究毒素‐抗毒素系统的作用奠定了基础。