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。     

应用全基因组PCR扫描方法进行猪链球菌 基因组结构的比较分析

2005年, 在中国四川局部地区爆发人感染猪链球菌疫情, 因其感染人数多, 病死率高引起关注, 为了确定该致病菌是否发生变异, 通过应用全基因组PCR扫描方法(WGPScaning)、多位点序列分型技术(MLST)以及毒力相关基因的序列测定, 比较分别来自本次疫情中的病人和病猪、以前流行期间感染的病人分离的菌株以及网上公布的来自欧洲的猪链球菌基因组序列, 结果显示各菌株的基因组结构相似, 毒力相关基因没有差异, 所有菌株都属于ST1序列群, 说明本次引起四川疫情的菌株未发生明显的基因组结构的改变.     

结核分枝杆菌耐吡嗪酰胺分子机制研究

吡嗪酰胺(PZA)是结核病短程化疗中的一线抗结核药物,由吡嗪酰胺酶转换成为活性形式吡嗪酸而生效。吡嗪酰胺酶由pncA基因编码,pncA基因突变会导致该酶活性丧失,与PZA耐药性产生有关。为了进一步明确PZA耐药性产生的基因学基础和PZA耐药株的pncA基因突变率,对中国100株结核分枝杆菌临床分离株进行了DNA序列测定,其中85株为PZA耐药株,15株为PZA敏感株。PZA耐药株有27%(23/85)发生了pncA基因突变,从而导致吡嗪酰胺酶基本氨基酸序列的改变,突变分布在pncA基因开读框架17-546位的核苷酸。其中有一株突变位于pncA基因的调节区域-11位处。同时发现20%(3/15)pncA敏感株也发生了pncA基因突变。敏感株发生突变可能是由于PZA敏感性实验不准确或存在其它耐药机制。实验表明,pncA基因突变是PZA耐药的主要机制之一,中国PZA耐药临床分离株尚存在其它耐药分子机制。     

志贺菌研究进展

志贺菌是革兰氏阴性、胞内兼性厌氧菌,它引起的志贺菌病对人类健康造成重大影响.全球每年有1.6亿病例,其中死亡110万.志贺菌可分为4个血清群:痢疾志贺菌、福氏志贺菌、鲍氏志贺菌和宋内志贺菌.各血清群代表株全基因组测序工作的完成,使得相关研究进入了全基因组时代.本文简要总结了志贺菌在基因组学、转录组学、蛋白质组学和结构生物学方面的研究进展.     

应用全基因组PCR扫描方法进行猪链球菌 基因组结构的比较分析

2005年, 在中国四川局部地区爆发人感染猪链球菌疫情, 因其感染人数多, 病死率高引起关注, 为了确定该致病菌是否发生变异, 通过应用全基因组PCR扫描方法(WGPScaning)、多位点序列分型技术(MLST)以及毒力相关基因的序列测定, 比较分别来自本次疫情中的病人和病猪、以前流行期间感染的病人分离的菌株以及网上公布的来自欧洲的猪链球菌基因组序列, 结果显示各菌株的基因组结构相似, 毒力相关基因没有差异, 所有菌株都属于ST1序列群, 说明本次引起四川疫情的菌株未发生明显的基因组结构的改变.     

痢疾志贺氏菌亚群的比较基因组学研究与进化分析

利用大肠杆菌K12MG1655株全基因组ORFs和痢疾志贺氏菌A1型Sd51197株特异性ORFs探针制备的芯片,研究了痢疾志贺氏菌13个血清型代表株的基因组组成.结果显示,该血清群成员的基因组中包含有2654个保守的源于大肠杆菌ORFs;共同缺失了219个涉及前噬菌体基因、分子伴侣、特异性O抗原合成等大肠杆菌原有的基因;并通过水平转移获得了一些特异性基因,如Ⅱ型分泌系统相关组分、铁转运相关因子等.根据基因组组成所作的进化树,发现A1,A2,A8和A10这四型菌与其他痢疾志贺氏菌亲源关系较远.研究所得结果为进一步深入探索痢疾志贺氏菌的生理过程、致病性和进化奠定了基础.     

基因芯片技术在病毒学研究中的应用现状

随着科学技术的迅猛发展,生命科学研究正由结构基因组时代逐渐转向功能基因组时代.到目前为止,已有600多株病毒、100多种细菌和真菌的全基因组被破译,人类和多种动植物基因组计划也相继完成.现有的大量的基因组信息为研究不同基因在生命过程中所扮演的角色提供了可能.但是由于传统的技术已不能适应处理如此巨大信息的需要,建立新型研究分析方法显得尤为迫切.被美国科学促进会列为1998年度自然科学领域十大进展之一的基因芯片技术正是在这种需求下得到了飞速发展.     

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.     

红色毛癣菌孢子期与萌芽期基因表达比较分析

红色毛癣菌(Trichophyton rubrum)是最常见和流行范围最广的一种浅部感染真菌, 它的孢子萌发是和致病密切相关且非常重要的发育过程. 为研究出芽时生理、生化以及细胞学方面的改变, 从红色毛癣菌cDNA文库中选取了3364条有明确功能注释的表达序列标签(ESTs)制备了cDNA芯片, 对孢子期及萌芽期进行了基因表达变化的研究. 数据分析表明, 孢子萌发过程中有335个基因表达上调, 主要是翻译、 修饰蛋白及结构蛋白. 细胞壁和细胞膜组分大量合成, 暗示它们是细胞形态发生的基础. 二组分信号转导系统的组成部分表达上调, 推测它可能在红色毛癣菌孢子萌发过程中起着重要作用. 各种代谢途径表达旺盛, 特别是参与糖酵解和氧化磷酸化的基因基本都上调, 说明在氧气和葡萄糖充足的环境下, 孢子主要通过有氧呼吸获得能量. 本研究对了解红色毛癣菌孢子萌发过程中基因表达的变化及其信号转导和代谢特点提供了重要线索, 对其他浅部真菌的研究也具有重要意义.