霍乱弧菌Tat蛋白运输系统基因簇的确定与功能阻断分析

Tat(Twin-arginine translocation)双精氨酸转运系统是最新证实的原核生物细胞中运输折叠蛋白的主要途径。是与经典的sec分泌系统完全不同的蛋白运输系统。通过对已测序的O1群霍乱弧菌El Tol生物型菌株N16961基因组分析,并与大肠杆菌TatA,B,C,D,同源蛋白进行了氨基酸和基因序列的同源比较,对大肠杆菌tatA,tatB,tatC具有同源性的基因采用自杀质粒同源重组原理缺失了这3个连续排列基因的大部分开放阅读框架序列,从而进行了蛋白分泌阻断的初步研究与分析。结果表明,该推测基因簇缺失后,Tat分泌阻断;生长特性易发生粗糙型改变,由光滑型菌落或菌苔转化为粗糙型,且霍乱弧菌粗糙型抗血清凝集实验阳性,钼酶（三甲胺氮氧还原酶）分泌完全阻断;α-D半乳糖,天门冬酰氨,甘氨酰－L－天门冬酸及D－L－α－磷酸甘油等4项生化反应由阳性转为阴性。此研究在霍乱弧菌中确诊了tat基因族,并鉴定了功能,为进一步探索Tat分泌对霍乱弧菌蛋白因子分泌的影响奠定了遗传学基础。     

肠侵袭性大肠杆菌tatABC基因缺失株的生物学特性

[目的]研究双精氨酸运输系统(Tat)与肠侵袭性大肠杆菌(EIEC)生物学特性之间的关系.[方法]通过同源重组的方法,构建EIEC的tatABC基因缺失菌株以及互补菌株,并探索其对细菌形态、底物转运功能以及对HeLa细胞和豚鼠角膜侵袭力的影响.[结果]TatABC基因缺失株细菌形态变化明显,底物转运功能丧失,细菌侵袭力也显著减弱(缺失株侵入HeLa细胞数量明显减少,致豚鼠角膜病变能力明显减弱),而互补菌株在上述方面较接近野生株.[结论]EIEC的Tat蛋白运输系统与EIEC的生物学特性有密切关系.     

LAT基因簇miRNA的CRISPR/Cas9基因编辑对马立克病病毒体外复制的影响分析

病毒编码的microRNA(miRNA)在马立克病病毒(MDV)的复制、潜伏感染及诱导肿瘤发生中发挥重要的调控功能.血清1型MDV(MDV-1)编码的26个成熟体miRNA在基因组中形成3个基因簇,分别命名为Meq、Mid和LAT miRNA基因簇.本文利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,以超强毒株(vvMDV)国内代表株GX0101为研究对象,设计并合成一系列可实现LAT基因簇miRNA编辑缺失的特异性gRNA组合,成功构建了一株LAT基因簇miRNA缺失毒株GX△LAT-miRs-C21-15.经DNA测序分析、IFA鉴定及RT-qPCR分析,证实LAT基因簇miRNA被完全编辑缺失.该基因缺失毒株传代稳定性良好,miRNA的缺失不影响MDV的体外复制及相关基因表达.本研究基于CRISPR/Cas9系统,获得了稳定的LAT基因簇miRNA编辑缺失毒株,为后续相关miRNA的功能研究奠定了重要基础.     

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.     

O139霍乱弧菌质粒基因组文库的建立及O抗原基因的筛选

合成O-抗原的基因是串联在一起的一个基因簇,提取O139霍乱弧菌基因组DNA,限制性内切酶EcoRⅠ酶切,电泳回收4～20kb的DNA片段,构建质粒基因组文库.随机筛选重组克隆,获得一株可与O139霍乱弧菌抗血清发生凝集反应的重组克隆,命名为大肠杆菌DH5a(pMG320).经鉴定分析重组克隆所表达的O-抗原具有良好的免疫原性及反应原性.酶切分析质粒pMG320,推知其O-抗原基因大小约4.6kb.这为今后O139霍乱疫苗的研制及O139霍乱弧菌O-抗原基因的结构和功能研究提供了条件.     

吸水链霉菌井冈变种的色素合成基因缺失对井冈霉素产量的影响北大核心CSCD

【目的】通过缺失井冈霉素高产菌株TL01中4个典型的色素合成基因簇来考察其对井冈霉素产量、菌体生长和发酵液颜色的影响。【方法】通过同源重组双交换对4个色素合成基因簇进行逐个同框缺失,HPLC检测突变株井冈霉素产量的变化,q RT-PCR检测突变株中井冈霉素合成基因转录变化,通过称量菌丝体干重来绘制其生长曲线。【结果】和出发菌株TL01相比,多巴类黑色素基因簇缺失株PY06中井冈霉素的发酵产量由原来的20.6 g/L上升至23.1 g/L,提高了12%;III型聚酮合酶编码的黑色素基因簇缺失株PY07产量无明显变化;II型聚酮合酶编码的孢子色素基因簇缺失和褐黄素基因簇缺失分别导致井冈霉素产量下降11.7%和17.2%。所有缺失突变株中井冈霉素基因簇转录水平和发酵液颜色均没有明显变化。【结论】不同色素基因的缺失对井冈霉素产量和菌株生物量积累具有不同的影响。多巴类黑色素与井冈霉素的生物合成过程竞争共同前体,将其中断后使前体流向井冈霉素生物合成,达到了进一步提高产量的目的。     

黄脂菌素生物合成基因簇中调控基因xanR3的功能

【目的】研究黄脂菌素产生菌灰黄链霉菌中编码ArsR家族转录调控蛋白(Arsenical resistance regulator)的xanR3基因的功能。【方法】利用大肠杆菌和链霉菌双亲本接合转移的方法,构建xanR3基因缺失突变株及回补突变株。利用cDNA在相邻同方向的基因间隔区进行PCR确定黄脂菌素生物合成基因簇中的转录单元。利用荧光定量RT-PCR方法进行突变株中黄脂菌素生物合成基因簇转录水平的检测。【结果】对得到的xanR3基因缺失突变株及回补突变株进行发酵,发现xanR3基因缺失突变株产黄脂菌素能力下降,回补菌株中黄脂菌素产量相比缺失突变株有一定程度的恢复,但仍未达到野生型水平。经鉴定,黄脂菌素生物合成基因簇中共有18个共转录单元,其中4个共转录单元在?xanR3突变株中转录水平明显下降。【结论】ArsR家族转录调控基因xanR3是黄脂菌素生物合成的正调控基因。     

PCR检测霍乱弧菌RTX吸毒素基因

建立了一种扩增最近发现的霍乱弧菌RTX毒素基因的PCR方法。在世界各地引起流行和散发霍乱病例的166株临床和环境霍乱弧菌分离物中,用PCR和Hep—2细胞细胞毒性试验发现它们都是产毒的。而在相关基因簇中有缺失的古典生物型标准株用这两种方法结果都是阴性。这是第一个用于鉴别O1群霍乱弧菌古典生物型菌株和E1　Tor生物型菌株以及包括O139血清型的其它非O1群菌株的快速基因分型方法。建立的PCR方法也可特异性地检测霍乱弧菌中的RTX毒素基因,因为用此RTX毒素特异性PCR以及Hep—2细胞毒性试验时副溶血弧菌、致腹泻性大肠杆菌、气单胞菌和邻单胞菌的临床分离株都是阴性。这些结果使霍乱弧菌中RTx毒素的特性明显了。其在细菌致病中的作用需要进一步研究。     

大肠杆菌O23 O-抗原基因簇序列的破译及UDP-N-乙酰葡萄糖-C4异构酶的鉴定

采用鸟枪法破译大肠杆菌O23标准株的O-抗原基因簇序列,并用生物信息学的方法进行了基因注释和分析;采用基因缺失和互补的方法鉴定了O23的UDP-GlcNAc C4异构酶(Gne);用同源建模的方法构建了O23 Gne的高级结构并对其活性位点进行了分析;分析了不同血清型大肠杆菌O-抗原基因簇中gne基因的多样性;根据O23O-抗原基因簇中的特异基因筛选出了可用于大肠杆菌O23快速检测的特异DNA序列。     

O139霍乱弧菌质粒基因组文库的建立及O抗原基因的筛选

合成O抗原的基因是串联在一起的一个基因簇,提取O139霍乱弧菌基因组DNA,限制性内切酶EcoRⅠ酶切,电泳回收4～20kb的DNA片段,构建质粒基因组文库。随机筛选重组克隆,获得一株可与O.139霍乱弧菌抗血清发生凝集反应的重组克隆,命名为大肠杆菌DH5α(pMG320)。经鉴定分析重组克隆所表达的O抗原具有良好的免疫原性及反应原性。酶切分析质粒pMG320,推知其O抗原基因大小约4.6kb。这为今后O.139霍乱疫苗的研制及O.139霍乱弧菌O抗原基因的结构和功能研究提供了条件。