荧光差异显示技术在分离细菌体内诱导表达基因中的应用

面对复杂的宿主环境,细菌是通过调节表达不同的毒力基因实施其感染过程。目前已建立起多种分析鉴定体内特异表达的细菌毒力基因的方法;其中荧光差异显示技术的应用为鉴定细菌的毒力基因以及揭示细菌致病机理开辟了新途径。本对此作一扼要综述。     

噬菌体介导的毒力基因的转移

随着分子细菌学研究的不断深入,越来越多的焦点集中在病原菌的毒力因子上,包括细菌的毒素、粘附素、侵袭素、毒力岛等,目的为预防细菌性疾病寻求可靠的诊断方法和防疫措施,并从基因水平提示致病的本质。从多研究表明细菌的毒力因子与噬菌体的转换有关。噬菌体作为一个附属的遗传因素,在基因传播、细菌种群的遗传多样性方面起了重要的作     

志贺菌属致病的研究进展

致病岛是指细菌染色体上具有典型结构特征的基因片段,主要编码细菌毒力及代谢相关产物。志贺菌属基因组中已发现了多个致病岛,并广泛存在于该菌属的各群细菌中,与致病性和耐药性等密切相关。对志贺菌属致病岛的研究为进一步深入理解其致病机制、开发防治细菌性痢疾的新策略提供了理论依据。     

病原菌毒力岛研究进展

毒力岛作为基因组岛的一种亚类,是细菌染色体上具有特定结构和功能特征的可移动基因大片段,经基因水平转移（转导、接合或转化）获得,可使细菌基因组进化在短期内发生“量的飞跃”,直接或间接增强细菌的生态适应性,与病原菌的致病性密切相关。毒力岛存在于多种动植物病原细菌中,对于细菌的毒力变异、遗传进化甚至新病原亚种形成有重要意义。简要综述了病原菌毒力岛的研究进展,介绍了毒力岛的结构、功能特征及其在病原菌进化中作用。     

猪链球菌2型89K毒力岛研究进展

高致病性猪链球菌2型的致病机制仍是未解之谜.毒力岛不仅赋予病原菌特殊的致病能力,而且在细菌的适应性进化过程中扮演重要角色.对猪链球菌2型89K毒力岛功能性基因的深入剖析有助于更全面地掌握病原菌的致病特性.综述了猪链球菌2型89K毒力岛的结构与进化过程,以及国内外对毒力岛中二元信号转导系统、Ⅳ型分泌系统、ABC转运蛋白、毒素-抗毒素系统等重要基因的研究进展,力图从基因水平为猪链球菌2型的致病机制寻找突破口.     

基于生物信息学的致病菌特有基因预测及分析

目的:利用生物信息学方法对致病菌特有基因进行大规模预测,同时探讨致病菌特有基因与致病菌毒力之间的关系。方法:构建致病性细菌蛋白质序列数据库和非致病性细菌蛋白质序列数据库,利用同源性比对的方法(BlastP工具)对致病菌特有基因进行预测;同时从文献中提取与致病菌毒力紧密相关的毒力因子,构建具有代表性的毒力因子分析库,对预测的致病菌特有基因进行比较分析。结果:在致病菌780310个基因中,预测了致病菌特有基因79166个,约占致病菌总基因的10.15%;预测的致病菌特有基因包含了构建的毒力因子分析库中的大部分毒力基因。结论:预测的致病菌特有基因与致病菌毒力紧密相关,大大减少了进一步在致病菌基因组中鉴定毒力基因时整个基因组的数据量。     

细菌中基因组岛的转移与调控机制研究进展

基因水平转移可导致细菌不同种属间个体DNA的交换,从而使细菌对环境的适应性增强,是细菌进化的重要途径之一。基因组岛是基因水平转移的重要载体,可移动的基因组岛能够整合到宿主的染色体上,并在特定的条件下切除,进而通过转化、接合或转导等方式转移到新的宿主中。基因组岛具有多种生物学功能,如抗生素抗性、致病性、异源物质降解、重金属抗性等。基因组岛的转移造成可变基因在不同种属细菌间的广泛传播,例如毒力和耐药基因的传播导致了多重耐药细菌的产生,威胁人类健康。基因组岛由整合酶介导转移,同时在转移的过程受到多种不同转录因子的调控。本文对细菌中基因组岛的结构特点、转移和调控机制以及预测等方面进行了综述,并最终阐明基因组岛的转移及其调控机制是遏制基因组岛传播的重要策略。     

噬菌体相互作用与细菌毒力进化

细菌的毒力是细菌的重要生物学特性,在细菌致病过程中起着非常重要的作用。细菌的毒力基因可以编码在质粒、致病岛或噬菌体上。近些年,研究者们发现噬菌体之间的相互作用也是构成细菌毒力的一个重要因素。     

致病菌基因组岛的研究进展

细菌基因组岛是细菌基因组上的特定区域,和水平基因转移相关,具有一定的结构特点,常携带致病、耐药及与适应性等功能相关的基因。通过基因组岛在细菌间的移动,可以造成相关基因在细菌间的传播,在细菌生存和致病等过程中具有重要作用。目前已经可通过生物信息和分子生物学实验等方法对基因组岛进行预测和验证。通过对致病菌基因组岛的研究,可以阐释细菌致病性和耐药等重要功能的获得,对疾病进行溯源,在传染病预防控制中具有重要意义。     

细菌毒力基因体内表达检测技术研究进展

病原菌入侵宿主是一个及其复杂的过程。为了深入了解病原菌的致病机理,人们需要鉴定那些在感染过程中特异表达的细菌毒力基因。为此,多种体内实验模型被建立起来分析细菌在宿主体内的基因表达,它们包括了体内表达技术、信号标签突变技术、差异荧光诱导、体外转座进行基因组分析和作图技术以及体内诱导抗原技术等。文章对目前运用的这些研究方法进展进行综述,并讨论了它们的优点与不足。     

甘蔗宿根矮化病病原菌Leifsonia xyli subsp.xyli 基因组学研究进展

综述甘蔗宿根矮化病病原细菌Leifsonia xyli subsp.xyli(Lxx)基因组组成特征、基因组进化、基因组中致病相关基因与寄主适应性等方面的研究进展,并对该病原茵、引起番茄细菌性萎蔫和溃疡的病原细菌、马铃薯环腐病痛原细菌的基因组和致病相关基因进行比较,发现它们存在同源致病基因,如celA、pat1基因,其致病机理可能有相似性.     

Tn5转座突变技术在革兰氏阴性细菌分子遗传研究中的应用

随着广宿主载体系统的发展,Tn5及其衍生载体已经广泛应用于革兰氏阴性细菌的分子遗传学研究。主要综述了Tn5转座突变技术在生防细菌生防机理研究、细菌必需基因的鉴定、病原细菌毒力相关基因研究、代谢调控基因研究和菌株的遗传改良方面的应用研究进展。     

幽门螺杆菌基因组结构特征研究进展

幽门螺杆菌是一类基因组结构变异很大的细菌,除具有共同的一般特征、看家基因、插入序列、致病岛、质粒外,还具有特殊的毒力基因,如尿素酶基因、鞭毛基因、粘连蛋白基因、vacA基因、cagA基因等。幽门螺杆菌基因组结构的不断阐明,为它的临床研究、流行病学研究以及预防和控制打下了坚实基础。     

毒力岛与细菌致病性

毒力岛作为细菌染色体上一段具有典型结构特征的基因簇,与多种致病茵毒力因子的产生和细菌的进化有密切的关系,研究毒力岛对于认识致病细菌的变异,阐述病原菌的致病机理,预测新病原茵的出现有着十分重要的意义。     

基因芯片技术在检测肠道致病菌方面的应用

基因芯片技术具有高通量、自动化、快速检测等特点,因此被广泛地应用于各种研究领域,如细菌分子流行病学、细菌基因鉴定、致病分子机理、基因突变及多态性分析、表达谱分析、DNA测序和药物筛选等。现介绍基因芯片检测肠道致病菌方面的国外研究进展,基因芯片应用于检测肠道致病菌的3个方面:结合多重PCR对致病菌的毒力因子或者特异性基因进行鉴定;直接检测细菌的DNA或者RNA;以致病细菌核糖体RNA作为检测的靶基因同时检测多种肠道致病菌。由于其检测的高效率,该技术要优于其他分子生物学检测方法。基因芯片技术在肠道致病菌检测中有着巨大的应用价值,具有广阔的应用前景。     

鸭疫里默氏杆菌自然转化的发现及机制研究进展

自然转化(natural transformation)是微生物水平基因转移的一种重要机制,其在遗传多样性的产生或修复DNA损伤等方面发挥着重要作用,并且与耐药基因、毒力因子的扩散息息相关。鸭疫里默氏杆菌(Riemerellaanatipestifer,RA)是威克斯菌科中第一个被发现可以发生自然转化的细菌,本文作者利用此特点建立了多种基因编辑的方法,促进了对其遗传多样性和致病机理的研究进程。通过系统性地研究影响鸭疫里默氏杆菌自然转化的因素,鉴定出了参与该菌自然转化的营养物质;通过筛选转座子插入突变体文库,鉴定出了参与该过程的必需基因;最终,在该菌发现了一种新型的自然转化系统。本文结合其他细菌自然转化研究进展,针对以上研究结果进行综述,以期对该菌的自然转化机制有更深入的理解,也为更进一步探明该菌的耐药和毒力基因获得机制提供参考。     

鼠衣原体毒力基因的筛选和基因差异型菌株的建立

【目的】探讨鼠衣原体(Chlamydia muridarum,Cm)标准株与减毒株全基因组序列中存在的差异,筛选毒力基因并建立不同基因型的单克隆菌株,为后续致病机制的研究奠定基础。【方法】将Cm标准株G0和减毒株G28以高通量测序法进行全基因组测序,通过全基因组序列比对分析并筛选潜在的毒力相关基因;经空斑形成实验(Plaque assay)在混合菌G0和G28中大量挑取空斑,以毒力靶基因的PCR测序鉴定从G0和G28中筛选含有不同毒力基因型的单克隆菌株。【结果】全基因测序结果显示Cm G0与G28的TC0412、TC0237和TC0668基因明显不同。通过挑取空斑初步筛选了111个空斑样品,通过3个毒力基因的PCR测序鉴定最终获得了G0和G28来源的56个单克隆菌株,并根据TC0412蛋白型分成B3、D1和E1三组,每组中含有TC0237和TC0668基因差异性菌株。【结论】Cm的致病能力可能与TC0412、TC0237和TC0668基因有关,筛选获得的单克隆菌株通过分组匹配后可用于后续的毒力基因功能研究。     

一株猪葡萄球菌的分离鉴定、生物学特性研究及全基因组测序分析

【背景】2021年6月,广东省茂名市某散养户送检了一头发病仔猪,猪身上长有脓疱,四肢关节肿大,关节内可见脓液。【目的】确定引起仔猪发病的病原菌,分析其药物敏感性,为临床用药提供指导;对分离菌株进行全基因组序列分析,挖掘其毒力因子和耐药基因,揭示该菌致病和耐药的分子机制。【方法】取关节脓液分离细菌;通过革兰氏染色、16S rRNA基因和全基因组测序分析,鉴定细菌种类;通过溶血试验、血浆凝固酶试验和生长曲线测定,确定分离菌株的溶血活性、血浆凝固酶活性和生长特性;用小鼠感染模型评估分离菌株的致病性;用纸片扩散法测定分离菌株的药物敏感性;通过全基因组序列分析挖掘分离菌株的毒力因子和耐药基因。【结果】分离菌株被鉴定为猪葡萄球菌(Staphylococcus hyicus);该菌不溶血,无血浆凝固酶活性,在胰蛋白胨大豆肉汤培养基中于37℃、120r/min条件下生长良好;小鼠感染试验结果显示,该菌具有高致病性;药敏试验结果显示,该菌对苯唑西林、大观霉素等7种药物敏感,对青霉素G、红霉素等9种药物耐药;全基因组序列分析结果显示,该菌携带多个毒力因子和耐药基因。【结论】从发病仔猪的关节脓液中分离到一株猪葡萄球菌,可用苯唑西林、大观霉素等药物防控该菌感染;解析了该菌的基因组信息,为后续深入研究该菌致病和耐药的分子机制奠定了基础。     

大肠杆菌O157:H7的毒力岛与毒力因子的研究进展

大肠杆菌O157:H7是肠出血性大肠埃希菌的主要血清型,能引起人的出血性肠炎和溶血性尿路综合征。大肠杆菌O157:H7致病机制与其毒力岛编码的毒力因子有关,这些毒力岛包括染色体上的LEE岛、前噬菌体上的slt基因、大质粒上的hly、ka tP、espP、toxB、stcE基因。大肠杆菌O157:H7致病机理不是由单一毒力因子所决定,而是多种毒力因子共同作用的结果。     

抑制差减杂交筛选禽致病性大肠杆菌基因组差异片段及其分析

采用抑制差减杂交技术(Suppression subtractive hybridization,SSH)对禽致病性大肠杆菌E037株(血清型O78)与非致病菌株K-12MG1655以及同一O2血清型高致病菌株E058与低致病菌株E526进行基因组差异片段克隆与分析。从E037株中共检出17个特异性差异片段,E058株中共检出32个特异性差异片段。经同源分析,这些序列可分为4类:质粒相关序列、噬菌体相关序列、已知功能序列、未知功能序列。这些差异片段包含许多重要的大肠杆菌毒力相关基因,如大肠杆菌素、气杆菌素受体、铁基因簇等。49个片段中,14个片段与其它微生物基因组同源性较高。结果表明,大肠杆菌高致病株与低致病菌株或非致病菌株基因组间存在较多差异基因,其中包括毒力、毒力相关基因、代谢以及噬菌体等基因成分。