白念珠菌CaGDT1基因的功能研究

人类跨膜蛋白TMEM165与酿酒酵母Sc Gdt1均属于阳离子/钙离子交换器家族的成员,在本研究中,通过序列比对在白念珠菌中发现了Sc GDT1的同源基因Ca GDT1,表型互补实验显示Ca GDT1基因的表达能够抑制Sc GDT1基因缺失所造成的钙离子敏感性,证明Ca GDT1是Sc GDT1的同功基因。此外,通过同源重组原理敲除了Ca GDT1的2个等位基因。表型筛选结果表明gdt1/gdt1缺失株对钙离子、细胞壁和内质网3种胁迫均不敏感,而对酮康唑和特比萘芬2种抗真菌药物具有耐受性。     

一种强力霉素诱导型白念珠菌基因敲除与筛选标记再循环工具包

【目的】在白念珠菌中建立一个快捷方便经济的基因敲除与筛选标记再循环的DNA操作系统。【方法】通过ExoIII介导的不依赖于连接酶的克隆策略,在异源筛选标记基因CmLEU2、CdHIS1和CdARG4基因的两侧分别插入了loxP位点,成为筛选标记基因盒扩增的模板。全基因合成了经过白念珠菌密码子优化的rTetR元件,并组装成Tet-on启动子。将密码子优化的重组酶Cre基因置于该启动子控制下。然后将他们插入筛选标记基因CdHIS1和CdARG4的CDS区域,形成筛选标记基因再循环载体。【结果】构建了3个用于白念珠菌基因敲除的侧翼含有loxP位点的筛选标记基因载体,以及2个含有Tet-on启动子控制的Cre酶的载体用于筛选标记基因的再循环。【结论】成功构建了一个白念珠菌中可诱导的基因敲除和筛选标记再循环的载体系统并成功应用于多个基因缺失株构建。这个系统有助于快速构建白念珠菌的单基因和多基因敲除菌株。     

白念珠菌新型耐药基因MXR1的敲除与鉴定

目的 构建用于白念珠菌MXR1基因敲除的载体质粒,并通过Ura-Blaster策略敲除MXR1两条等位基因.方法 分别扩增白念珠菌MXR1基因ORF两侧上下游的片段,通过酶切与连接反应,将上下游片段分别插入到p5921质粒的hisG-URA 3-hisG盒两端,从而形成MXR1敲除载体质粒pUC-MXR1-URA3.通过Ura-Blaster策略将载体质粒转染到白念珠菌RM 1000内,并采用PCR和Southern-blot杂交方法鉴定各步转染、复筛所得的阳性克隆.结果 成功获得MXR1基因缺失的菌株.结论 MXR1基因缺失菌株的构建,有助于深入研究白念珠菌耐药机制.     

白念珠菌基因敲除技术的研究进展

深部念珠菌感染已经成为最常见的医院获得性感染之一,其中白念珠菌是最主要的病原菌.白念珠菌难以防治的重要原因在于其具有广泛的耐药性.因此研究白念珠菌的耐药机制,寻找新的药物作用靶点都是目前需迫切解决的难题.采用基因敲除技术研究白念珠菌的耐药性已十分成熟.本文主要从方法学的角度总结了用于白念珠菌基因敲除的主要策略及其优缺点.     

金黄色葡萄球菌tst-1基因敲除菌株的构建

抽提金黄色葡萄球菌834菌株的基因组DNA,PCR克隆扩增tst-1及tst-1的上、下游基因,通过将tst-1上、下游基因分别重组到载体质粒pAULA中,形成同源重组质粒pAULA Δtst-1,将pAULA-Δtst-1电转入细菌内,进行同源重组,以PCR、Western blot鉴定tst-1基因敲除菌株无tst-1基因片段,且无TSST-1蛋白表达,表明已成功构建金黄色葡萄球菌tst-1基因的敲除菌株。     

从表型到功能——p38α基因敲除小鼠的表型分析新进展

基因敲除技术的广泛应用, 极大地推动了后基因组时代对于基因功能研究的进程. 近年来, 对于有丝分裂原激活的蛋白激酶家族成员之一——p38α的基因敲除小鼠的研究, 在过滤“噪音”, 真实、清晰地揭示敲除基因的体内功能等方面极具典型意义. 对于其有关表型分析最新研究进展的回顾说明: 在精心设计及其表型的周密分析前提下,基因敲除技术的合理运用, 对于全面阐释重要信号分子的体内功能, 推动功能基因的研究进程具有极其重要的意义.     

基于Cre/loxP系统的睾丸组织特异性敲除Elovl4基因小鼠模型的构建及敲除效率检测

极长链多不饱和脂肪酸(very long chain polyunsaturated fatty acids,VLC-PUFAs)是哺乳动物视网膜、睾丸等极少数组织中特有的脂肪酸,其生物合成的关键酶为极长链脂肪酸延长酶4(very long chain fatty acid elongase 4,Elovl4)。建立组织特异性敲除Elovl4基因的动物模型有利于深入研究VLC-PUFAs的生物学功能,因此,本研究基于Cre/loxP系统,先分别构建了Stra8-Cre小鼠和Elovl4 floxed小鼠,通过杂交获得(Elovl4[flox/+],Stra8-Cre)杂合子基因敲除小鼠,再选择雌鼠与Elovl4 floxed纯合子雄鼠即Elovl4 [flox/flox]雄鼠杂交,通过基因型鉴定筛选获得(Elovl4[flox/flox], Stra8-Cre)纯合子小鼠。利用RT-PCR、qRT-PCR、Western blotting、免疫组化和免疫荧光检测Elovl4在睾丸组织中的敲除效率,结果表明,无论是杂合子还是纯合子基因敲除小鼠,其睾丸组织中Elovl4的表达在mRNA及蛋白水平显著下调,但其他组织未受影响。本研究成功构建了睾丸组织特异性敲除Elovl4基因小鼠,为后续研究VLC-PUFAs对雄性小鼠生殖功能的影响及相关分子机制提供可靠的动物模型。     

利用Red系统快速敲除家蚕核型多角体病毒orf60基因

用Red重组系统和最近构建的家蚕核型多角体病毒（BmNPV）bacmid在大肠杆菌BW25113中快速地敲除BmNPV orf60基因。从大肠杆菌BmDH10Bac中提取BmNPV bacmid,将其电转化到含有质粒pKD46（能表达Red重组酶）的大肠杆菌菌株BW25113中,获得了可用于BmNPV基因打靶的菌株BW25113-Bac。设计一对长63bp的引物（5′端为orf60基因的左右同源臂,长45bp;3′端长18bp,为氯霉素抗性基因（cat）的首尾序列）,以pKD3质粒（含cat）为模板,PCR扩增携带orf60左右同源臂的cat,即打靶线性化片段。将该线性化片段电转入BW25113-Bac菌株,在Red重组酶的作用下,线性化片段与BmNPV bacmid中的orf60基因发生同源重组。设计3对特异引物,用PCR方法证明cat成功地替换了BmNPV orf60基因。重组bacmid DNA转染BmN细胞后,Western blot分析未检测到orf60基因的表达。     

利用Red系统快速敲除家蚕核型多角体病毒orf60基因

用Red重组系统和最近构建的家蚕核型多角体病毒（BmNPV）bacmid在大肠杆菌BW25113中快速地敲除BmNPV orf60基因。从大肠杆菌BmDH10Bac中提取BmNPV bacmid,将其电转化到含有质粒pKD46（能表达Red重组酶）的大肠杆菌菌株BW25113中,获得了可用于BmNPV基因打靶的菌株BW25113-Bac。设计一对长63bp的引物（5′端为orf60基因的左右同源臂,长45bp;3′端长18bp,为氯霉素抗性基因（cat）的首尾序列）,以pKD3质粒（含cat）为模板,PCR扩增携带orf60左右同源臂的cat,即打靶线性化片段。将该线性化片段电转入BW25113-Bac菌株,在Red重组酶的作用下,线性化片段与BmNPV bacmid中的orf60基因发生同源重组。设计3对特异引物,用PCR方法证明cat成功地替换了BmNPV orf60基因。重组bacmid DNA转染BmN细胞后,Western blot分析未检测到orf60基因的表达。     

sgf73基因敲除对粟酒裂殖酵母细胞有丝分裂的影响

sgf73基因编码的Sgf73蛋白对SAGA复合物的功能具有重要作用。为探究sgf73基因缺失后sgf73Δ菌株有丝分裂中纺锤体、染色体、肌动蛋白的动力学变化,以粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）为材料,对sgf73Δ菌株进行生长曲线和减数分裂产孢实验;采用荧光蛋白标记和活细胞成像的方法,对sgf73Δ菌株有丝分裂进行观察。生长曲线结果分析发现,sgf73基因敲除极显著影响粟酒裂殖酵母的生长,并导致子囊孢子数目显著减少。活细胞成像结果分析发现,在有丝分裂间期,sgf73Δ菌株微管数量显著增加、微管长度趋于增长但无显著差异;sgf73Δ菌株在分裂期纺锤体出现组装缺陷,单极纺锤体极显著增加,前期和中期纺锤体伸长速率显著下降、后期纺锤体伸长速率极显著下降、分裂中期和后期时间分别显著和极显著延长,有丝分裂总时间极显著延长,细胞长度也增长。肌动蛋白分裂环在有丝分裂中维持及收缩时间出现极显著和显著延长,总速率显著降低。同时,染色体分离出现缺陷。以上结果表明,sgf73基因缺失会导致菌株微管、染色体、肌动蛋白缺陷。     

紫草素对白色念珠菌的抑制作用机制

【目的】研究紫草素抑制白色念珠菌的作用机制。【方法】通过微量稀释法测定紫草素对白色念珠菌的最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MFC);紫外分光光度法测定紫草素对白色念珠菌细胞膜渗透性的影响;扫描电镜观察紫草素对菌体形态的影响;激光共聚焦显微镜测定紫草素对白色念珠菌细胞内钙离子浓度的影响;卵黄平板培养基法检测紫草素对白色念珠菌的细胞膜磷脂酶活性的影响;RT-PCR检测紫草素对白色念珠菌PLB1和PLB2基因表达量的影响。【结果】紫草素对白色念珠菌有较强的抑制作用,其对白色念珠菌的MIC和MFC分别为16μg/m L和32μg/mL。紫草素能破坏白色念珠菌细胞膜的完整性,使细胞膜的通透性增加,导致细胞内DNA和RNA等大分子物质的泄漏和细胞内钙离子的流失。其中MIC的紫草素作用菌体16 h后,上清液中的DNA和RNA等大分子含量与对照组相比增加了117.32%(P0.01);细胞内的[Ca~(2+)]降低了72.02%(P0.01)。扫描电镜结果也证明了紫草素对白色念珠菌细胞膜的破坏作用。紫草素也能抑制白色念珠菌分泌磷脂酶,且呈浓度剂量依赖。其中,与对照组相比,MIC的紫草素能使白色念珠菌分泌磷脂酶的量下降56.3%(P0.01)。RT-PCR结果显示,紫草素能抑制编码磷脂酶B的基因PLB1和PLB2的表达量,其中1/2 MIC的紫草素作用白色念珠菌16 h后,与对照组相比,PLB1和PLB2基因的相对表达量分别降低了56.4%和61.4%(P0.01)。【结论】紫草素对白色念珠菌有较强的抑杀作用,其作用机制是通过破坏白色念珠菌细胞膜的完整性,增加菌体细胞膜的通透性,导致细胞内DNA和RNA等大分子的泄漏和细胞内[Ca~(2+)]的流失,最终引起菌体的死亡。而紫草素对白色念珠菌磷脂酶分泌的抑制作用,致使其不能及时维护和修复由紫草素造成的细胞膜的破坏和损伤,也是导致菌体死亡的原因。     

中药抗白念珠菌研究新进展

以白念珠菌为主的真菌感染近年来呈上升态势,氟康唑等一线抗真菌药物因长期应用导致耐药菌株不断出现,中药在抗真菌感染方面具有独特的优势。本课题组在多项国家与省级课题资助下,对中药的体内外抗真菌作用及机制进行了较系统深入的研究,现结合课题组自身与国内外在中药抗真菌感染领域的最新研究成果,对中药抗真菌(主要是白念珠菌)近5年的研究进展进行综述。     

和厚朴酚通过ROS的积累和破坏细胞膜杀死白色念珠菌

[目的]研究在体外情况下和厚朴酚对白色念珠菌的抑制作用及其可能机制。[方法]采用微量稀释法测定和厚朴酚对白色念珠菌的最低抑菌浓度（MIC₈₀）和最低杀菌浓度（MFC）;用透射电镜观察不同浓度和厚朴酚对白色念珠菌超微结构的影响;采用Annexin V-FITC/PI染色法分析不同浓度和厚朴酚对白色念珠菌细胞凋亡的影响;用DCFH-DA染色法测定不同浓度和厚朴酚对白色念珠菌细胞内活性氧积累的影响;用JC-1染色法分析不同浓度和厚朴酚对白色念珠菌线粒体膜电位的影响;用碘化丙啶染色、考马斯亮蓝G-250染色检测和厚朴酚对白色念珠菌细胞膜通透性的影响;通过测定加入麦角甾醇后,和厚朴酚对白色念珠菌的抑制作用的变化,检测和厚朴酚对白色念珠菌细胞膜的影响。[结果]和厚朴酚对白色念珠菌具有很强的抑制作用,MIC和MFC分别为16 μg/mL和32 μg/mL。对白色念珠菌细胞壁、细胞膜和胞浆均有明显的影响。和厚朴酚是通过增加活性氧的产生和破坏线粒体功能来诱导白念珠菌的细胞凋亡和坏死。它也影响细胞膜的通透性,这可能和细胞壁的破坏和与麦角固醇的结合有关。[结论]和厚朴酚通过产生活性氧并伴随着一系列的细胞损伤这种复杂的机制从而对白色念珠菌产生抑制作用,使和厚朴酚成为一种潜在的抗真菌药物。     

产朊假丝酵母细胞壁33 ku蛋白的功能研究

通过胰蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶对产朊假丝酵母Candida utilis细胞壁的酶解,发现一种分子质量为33 ku的酵母细胞壁主要结构蛋白. 研究显示,在细胞壁上这种蛋白质与细胞壁绝大多数蛋白质成分不同, 它不被胰蛋白酶水解,但对枯草杆菌蛋白酶的作用敏感.33 ku蛋白存在于酵母菌整个对数生长期的细胞壁中,特别是在对数早期细胞壁中,它是唯一的对胰蛋白酶作用不敏感的蛋白质成分.实验证明,该蛋白质对维系酵母细胞壁骨架成分葡聚糖的相互连接和细胞壁的完整结构,具有重要作用,是一种重要的酵母细胞壁嵌合蛋白.     

白色念珠菌生物被膜研究进展

难治性真菌感染的临床分析发现,病灶感染病原常以生物被膜的形态存在。生物被膜的形成可帮助真菌躲避宿主细胞免疫系统清除和药物的攻击,所造成的持续性感染严重威胁人类健康,因此,认识研究真菌生物被膜及其耐药机理对于防治临床真菌感染有着重大意义。白色念珠菌是一种临床感染常见的条件性致病菌,也是目前真菌生物被膜研究的主要研究模型。白色念珠菌生物被膜主要由多糖、蛋白质和DNA构成,其形成由微生物间的群体感应调控,并受到环境中营养成分及其附着物表面性质影响。研究发现,胞外基质的屏障作用、耐药基因的表达等机制与生物被膜耐药性的产生密切相关。本文就白色念珠菌生物被膜的形成过程、结构组成、形成的影响因素、现有研究模型、耐药机制和治疗策略等几个方面介绍近年来的研究进展。     

白念珠菌耐药的分子机制研究进展

近年来,免疫受损人群不断增多,该人群念珠菌病发病率呈上升趋势。随着抗真菌药物的广泛应用,临床分离到的白念珠菌耐药株增多,有关白念珠菌对抗真菌药物的耐药机制的研究又有了进一步的进展。就白念珠菌对唑类、多烯类、5-氟胞嘧啶、棘白菌素类等抗真菌药物的耐药机制方面的研究进展,作了介绍。     

有机栽培龙脑百里香精油对白色念珠菌体外抑菌活性的研究

【背景】白色念珠菌(Candidaalbicans)属于条件致病性真菌,可引起严重的黏膜真菌感染及全身系统性真菌感染,是导致患者高发病率和高死亡率的主要菌群之一。【目的】探究百里香精油对白色念珠菌的抑菌活性及抑制机理。【方法】测定5种百里香精油对白色念珠菌的抑菌圈直径,分析具有高抑菌活性的精油成分。在此基础上,通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)观察精油对白色念珠菌菌体细胞形态的影响。测定碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, AKP)含量、胞外溶液电导率并进行碘化丙啶(propidium iodide, PI)染色分析,探究精油对白色念珠菌生物膜的形成与黏附及磷脂酶活性的影响,并通过实时荧光定量PCR法分析与白色念珠菌生物膜形成相关基因(凝集素样序列基因ALS4,从酵母型向菌丝型细胞的形态转变基因HWP1、磷脂酶基因PLB1)的表达水平,探究该精油对白色念珠菌的抑菌机制。【结果】筛选出了对白色念珠菌高度敏感的有机栽培龙脑百里香精油(Thymus vulgaris CT borneol essential oil, T...