鼠伤寒沙门菌rtsB基因缺失株的构建及其生物学特性

【背景】鼠伤寒沙门菌(Salmonella typhimurium)是一种重要的人畜共患病原菌,严重危害养殖业及人类健康。调控蛋白在病原菌的生存及感染过程中发挥重要作用。【目的】构建鼠伤寒沙门菌调控基因rtsB缺失株和互补株,分析调控蛋白RstB对鼠伤寒沙门菌生物学特性和致病性的影响。【方法】利用Red同源重组的方法构建鼠伤寒沙门菌SAT52的rtsB基因缺失株,并利用互补质粒构建互补株。然后比较分析野生株SAT52、缺失株?rtsB和互补株C?rtsB的生长特性、运动性、生物被膜形成能力、黏附入侵能力、胞内存活能力及致病性的差异。【结果】缺失rtsB基因不影响SAT52的生长速度,但导致运动能力增强,生物被膜形成能力减弱。细胞感染试验结果表明,rtsB基因有助于鼠伤寒沙门菌对Hela细胞的黏附入侵及RAW264.7细胞内的存活。动物试验结果表明rtsB基因缺失显著降低鼠伤寒沙门菌的致病力。【结论】rtsB基因在鼠伤寒沙门菌感染过程中发挥重要作用,可为阐释鼠伤寒沙门菌的致病机制提供参考。     

鼠伤寒沙门菌7个未知功能岛在致病性中的作用

【目的】探索沙门菌在进化过程中通过水平转移获得的未知功能岛在其致病过程中的作用,发现新的与致病性相关的岛。【方法】以鼠伤寒沙门菌ATCC 14028为亲本株,利用λRed重组酶系统分别构建了7个未知功能岛(STM14_0667-0673、2682-2687、2885-2891、3721-3728、4247-4253、4823-4828、5331-5341)的突变株,通过细胞侵袭实验、巨噬细胞内复制力检测及小鼠实验比较了野生型和突变株的毒力差异。【结果】Δ2682-2687和Δ5331-5341对上皮细胞的侵袭力显著低于野生型(P0.01);Δ2682-2687、Δ2885-2891和Δ5331-5341在巨噬细胞内的复制力、对小鼠的致死率以及在小鼠肠道和肝、脾的定殖能力均显著低于野生型(P0.05);其余4个突变株(Δ0667-0673、Δ3721-3728、Δ4247-4253、Δ4823-4828)的侵袭力、胞内复制力以及对小鼠的致病力与野生型相比无显著差异。【结论】发现3个未知功能岛显著影响鼠伤寒沙门菌的致病力,为深入研究这些岛的功能及调控机制奠定了基础。     

禽大肠杆菌、肠炎、鼠伤寒、鸡白痢及鸡伤寒沙门菌多重PCR方法的建立及应用

【背景】大肠杆菌病和沙门菌病是最常见的家禽细菌性疾病,给养禽业造成严重经济损失。另外,禽大肠杆菌和沙门菌也是重要的人畜共患病原菌,可通过禽类及其产品传播给人类,对人类健康造成严重威胁。加强禽大肠杆菌和沙门菌的快速鉴别检测,对养禽业和公共卫生都具有重要意义。【目的】建立禽大肠杆菌、肠炎沙门菌、鼠伤寒沙门菌、鸡白痢沙门菌和鸡伤寒沙门菌的多重PCR检测方法。【方法】通过比较分析确定禽致病性大肠杆菌、肠炎沙门菌、鼠伤寒沙门菌、鸡白痢沙门菌和鸡伤寒沙门菌的特异靶标基因,设计5对特异性引物,通过条件优化建立多重PCR方法,分析该多重PCR方法的特异性、敏感性及可靠性。【结果】该方法能特异性地鉴定禽致病性大肠杆菌、肠炎沙门菌、鼠伤寒沙门菌、鸡白痢沙门菌和鸡伤寒沙门菌,每个PCR反应的最低检出限分别为103 CFU细菌和100 pg基因组DNA。临床分离菌株检测显示,多重PCR与传统血清学方法结果一致。【结论】建立的多重PCR方法能够快速鉴别禽致病性大肠杆菌和不同血清型沙门菌,对禽大肠杆菌病和沙门菌病的流行病学调查及临床检测具有重要意义。     

鼠伤寒沙门菌VI型分泌系统效应因子Rhs生物学特性分析

【背景】细菌的Ⅵ型分泌系统作为杀死真核捕食者或原核竞争对手的“武器”,其杀伤作用是通过释放有毒物质即效应因子来实现。尽管已发现一些效应因子,但大多数效应因子的功能仍然未知。【目的】研究rhs基因编码的效应因子Rhs对鼠伤寒沙门菌生物学特性的影响。【方法】利用Red同源重组的方法构建鼠伤寒沙门菌rhs基因缺失株及相应的基因回补株。通过试验分析比较亲本株与缺失株、回补株在生化特性、生物被膜形成、耐药性、细菌间竞争、抗血清补体杀菌能力、组织载菌量及感染小鼠后炎症因子IL-18、IL-1β释放量上的差异。【结果】效应因子Rhs不影响鼠伤寒沙门菌的生化代谢、生物被膜形成、耐药性及抗血清补体杀菌能力。细菌种间竞争试验中,基因缺失株CVCC541Δrhs1、CVCC541Δrhs2和CVCC541Δrhs1-2的竞争指数(competition index,CI)值分别为0.85、0.77和0.87,毒力均被轻度致弱。体内组织载菌量试验中,CVCC541Δrhs1、CVCC541Δrhs2和CVCC541Δrhs1-2基因缺失株在小鼠肝脏和脾脏中的细菌数均较亲本株明显下降(P<0.05);机体...     

鼠伤寒沙门菌动物模型活体成像技术的研究进展

鼠伤寒沙门菌的体内实验有利于开展食物中毒、胃肠炎、伤寒热等肠道传染病的防治。由于在活体内检测鼠伤寒沙门菌的动态变化存在瓶颈,使细菌致病机制的研究、疫苗及药物研发滞后。近年来应用小动物成像技术在活体中追踪转化了荧光素酶基因的鼠伤寒沙门菌越来越受到人们关注,综述该技术的应用现状及缺憾之处。     

鸡白痢沙门菌S06004株致病岛-2缺失株的构建及其生物学特性

摘要:【目的】了解致病岛-2(Salmonella Pathogenicity Island 2,SPI-2)对鸡白痢沙门菌致病性的影响,初步探讨研制安全有效的鸡白痢沙门菌减毒株的可行性。【方法】采用λ-red 同源重组系统构建鸡白痢沙门菌S06004株的SPI-2(约40 kb)缺失株S06004ΔSPI2。并与野生型相比较,对该缺失株的生长特性、生化特性、遗传稳定性和致病性等基本生物学特性进行鉴定。【结果】成功构建SPI-2缺失株S06004ΔSPI2,SPI-2的缺失不影响鸡白痢沙门菌的生长特性和生化特性,且该缺失株具有良好的遗传稳定性,其对2日龄雏鸡的LD50是野生株的252 倍。【结论】SPI-2的缺失引起鸡白痢沙门菌毒力的明显下降,这为进一步研究鸡白痢沙门菌SPI-2的功能及制备减毒疫苗奠定了基础。     

鼠伤寒沙门菌六型分泌系统效应蛋白Clpv对巨噬细胞极化的影响北大核心

【目的】探讨Ⅵ型分泌系统(typeⅥsecretion system,T6SS)效应蛋白Clpv在鼠伤寒沙门菌(Salmonella enterica serovar Typhimurium)致病过程中的功能。【方法】以鼠伤寒沙门菌SL1344基因组为模板克隆clpv基因,并比较与其他革兰氏阴性菌台湾假单胞菌(Pseudomonas taiwanensis)、植生拉乌尔菌(Raoultella planticola)、鳗利斯顿氏菌(Listonella anguillarum)、菠萝多源菌(Pantoea ananatis)、粘放线菌(Actinomyces viscosus)和大肠埃希菌(Escherichia coli)的同源性;将clpv基因克隆至pEGFP-N1载体构建重组质粒pEGFP-Clpv,利用Western blotting、实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,q-PCR)、荧光显微镜以及流式细胞术检测蛋白表达、定位及诱导小鼠巨噬细胞M1型和M2型极化水平。【结果】clpv基因全长为2637 bp,与台湾假单胞菌的同源性最高;Western blotting、qPCR和免疫荧光检测表明重组蛋白大小约120 kDa,在细胞中有明显绿色荧光并且主要定位于细胞膜;q-PCR和流式细胞术结果发现Clpv转染组巨噬细胞M1型极化显著增加(P<0.01),M2型巨噬细胞极化显著减少(P<0.01)。【结论】成功克隆表达鼠伤寒沙门菌T6SS效应蛋白Clpv,并明确其胞内表达定位以及对巨噬细胞极化的影响。     

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。     

基于串联质谱标签法和平行反应监测技术的氟喹诺酮耐药沙门菌蛋白质组学分析

【背景】随着沙门菌对氟喹诺酮类药物的耐药性不断增强,对其耐药机理的研究显得尤为迫切和重要,蛋白质组学分析将为沙门菌的耐药机理研究提供新的靶点和方向。【目的】对鼠伤寒沙门菌诱导获得耐药性前后进行蛋白质组学分析,为深入研究沙门菌耐药机理奠定基础。【方法】用环丙沙星对鼠伤寒沙门菌ATCC13311进行耐药性诱导,利用串联质谱标签法(Tandem mass tag,TMT)对其耐药性进行差异蛋白的筛选和生物信息学分析,并选取15个差异蛋白进行平行反应监测(Parallel reaction monitoring,PRM)靶向蛋白验证。【结果】筛选出318个差异表达蛋白,其中上调159个,下调159个,涉及的KEGG通路主要包括细菌趋药性、ABC转运蛋白、双组分系统等;PRM定量到13个验证蛋白且变化趋势与TMT一致。【结论】通过TMT定量结合PRM靶向验证对鼠伤寒沙门菌耐药前后进行蛋白质组学分析,筛选出多个差异蛋白和代谢通路,包括外排泵相关蛋白、外膜蛋白、双组分相关蛋白及通路、细菌趋化性相关蛋白及通路等,为沙门菌氟喹诺酮类耐药机理的深入研究奠定了基础。     

含体内激活启动子的重组减毒鼠伤寒沙门菌诱导转基因鼠细胞免疫应答

以庚型肝炎病毒 (hepatitisGvirus ,HGV)转基因小鼠为模型 ,探讨逆转免疫耐受的方法及与HGV致病性的关系。首先采用鼠伤寒沙门菌pagC基因的启动子 (PpagC)为转录调控元件 ,构建宿主体内表达HGVNS3抗原的重组减毒鼠伤寒沙门菌 ,并口服接种免疫HGV转基因小鼠。结果证明对诱导转基因小鼠血清HGVNS3抗体无明显影响 ,但对小鼠血清HGV抗原含量、肝组织HGV抗原及HGVmRNA表达量有明显抑制作用。体外培养脾细胞表现出针对HGVNS3抗原的细胞免疫反应 ,并检测到Th1 型细胞因子IFN γ。过继转移实验证明T细胞可能是通过IFN γ介导的机制抑制转基因鼠体内HGV的表达及复制。组织病理学检查显示 ,转基因小鼠肝组织见淋巴细胞浸润等轻度炎性变。T细胞免疫耐受消除的结果提示 ,这种宿主体内激活目的抗原表达的口服疫苗有望成为治疗病毒性肝炎的新方法。     

双组分系统rcsC基因影响禽致病性大肠杆菌的致病性及相关生物学特性

【目的】双组分系统Rcs感受外界环境变化,并调控细菌的适应性及生存等。本文探讨Rcs双组分系统传感器激酶RcsC对禽致病性大肠杆菌(avian pathogenic Escherichia coli,APEC)相关生物学特性及致病性的影响。【方法】采用Red同源重组的方法构建rcsC基因缺失株,并利用互补质粒构建互补株,然后比较野生株、基因缺失株与互补株的生长特性、运动性、生物被膜、凝集沉淀能力、致病力及毒力基因转录水平的差异。【结果】rcsC基因缺失不影响APEC的生长速度,然而,缺失RcsC导致APEC的运动能力升高、生物被膜形成能力降低和凝集能力增强。凝集试验结果显示rcsC基因有助于APEC的凝集沉降。细胞黏附入侵结果表明,rcsC在APEC侵袭DF-1细胞过程中发挥作用,而对黏附能力无影响。动物感染试验结果表明rcsC基因缺失能显著降低APEC的毒力。荧光定量PCR检测结果表明,rcsC基因缺失株中ompA、aatA、fyuA和luxS基因的转录水平均显著降低,而fimC和tsh基因的转录水平显著升高。【结论】RcsC参与调控APEC的运动性、生物被膜形成、凝集沉降和致病力。     

云南地区鸭源沙门菌的分离鉴定及耐药性和毒力基因分析

【背景】沙门菌是一种重要的食源性人兽共患病原菌,可引起多种食源性疾病。【目的】了解云南地区鸭源沙门菌病的流行现状、耐药现象及毒力基因携带等基本情况。【方法】无菌采集云南各地区病死鸭肝脏样品169份进行沙门菌分离,对分离株进行血清分型鉴定、药敏及相关耐药基因、毒力基因筛查。【结果】分离到鸭源沙门菌48株,分离率为28.40%,鉴定出3种血清型,其中肠炎沙门菌为优势血清型。分离株对青霉素G、林可霉素、克林霉素和利福平的耐药率达100%,每株菌至少对3类6种及以上的抗生素耐药,单株最高可耐14种,产生了22种耐药谱型。共检出耐药基因5种,bla_TEM和tetB检出率分别为27.08%和22.92%,tetA、sul2和EBC的检出率较低。毒力基因共检出10种,其中,SPI-1(avrA)、SPI-3(mgtC)、SPI-4(siiD)、SPI-5(sopB)和bcfC检出率均高达100%,SPI-2(ssaQ)、spvB、spvC、pefA和stn的检出率均达60%以上,cdtB未检出。【结论】云南地区鸭源沙门菌主要流行血清型为肠炎沙门菌,耐药性及多重耐药情况严重,耐药机制复杂,耐药基因与耐药表型符合率低,毒力基因检出率较高。研究结果可为云南地区鸭群沙门菌病的防控和净化提供参考。     

猪链球菌2型硫氧还蛋白还原酶介导细菌应激与致病作用

【背景】硫氧还蛋白还原酶（thioredoxin reductase,TRR）是硫氧还蛋白系统关键组成部分,对病原菌应对体内外氧化应激、调节细菌稳态和介导致病过程具有重要作用。【目的】探究硫氧还蛋白还原酶TRR在人畜共患猪链球菌2型感染过程中参与的生物学效应。【方法】同源重组法构建猪链球菌2型硫氧还蛋白还原酶trr基因缺失株（Δtrr）及回补株（cΔtrr）,通过细菌染色、点板计数、体外细胞和动物感染模型等试验比较分析trr基因对细菌形态、抗应激反应及致病过程的影响。【结果】缺失trr对猪链球菌2型形态与生长特性的影响不大,但可增强细菌抗热应激、氧化应激和酸应激能力,缺失株对上皮细胞黏附力下降,侵袭进入脑血管内皮细胞作用显著降低,易于被吞噬细胞吞噬清除,对小鼠模型致病效应显著减弱。【结论】猪链球菌2型TRR因子参与细菌应激反应,介导细菌黏附、侵袭等致病过程,是猪链球菌2型新的潜在毒力因子。     

CD630＿27900基因缺失显著降低艰难拟梭菌自溶速率、毒力及对酸和抗生素的耐受性

艰难拟梭菌(Clostridioidesdifficile)CD630＿27900基因位于slpA-cwp66基因座上,CD630＿27900基因属于假定的Lmbe家族的酶,但基因功能尚未明确。【目的】本研究通过构建艰难拟梭菌CD630＿27900基因敲除菌株,比较野生型菌株(CD630)与突变株表型差异,探讨CD630＿27900基因对艰难拟梭菌感染的影响。【方法】用非等长同源臂偶联等位交换(allele-coupled exchange, ACE)构建CD630＿27900基因缺失菌株与回补菌株。比较它们在生长曲线、自溶素(cwp19,Acd)基因表达、细胞毒力、主要毒素基因表达、抗生素及pH敏感性差异,以研究CD630＿27900基因的功能。【结果】成功构建△CD630＿27900突变菌株和::CD630＿27900回补菌株。菌株△CD630＿27900在衰亡期自溶速率显著低于菌株CD630,::CD630＿27900自溶速率恢复。实时荧光定量聚合酶链反应(real-timefluorescencequantitative polymerasechainreaction,RT-q...     

Salmonella Typhimurium SPI-1 genes promote intestinal but not tonsillar colonization in pigs

Salmonella Pathogenicity Island 1 (SPI-1) genes are indispensable for virulence of Salmonella Typhimurium in several animal species. The role of SPI-1 in the pathogenesis of Salmonella Typhimurium infections of pigs, however, is not well described. The interactions of a porcine Salmonella Typhimurium field strain and its isogenic mutants with disruptions in the SPI-1 genes hilA, sipA and sipB with porcine intestinal epithelial cells were characterized in vitro and in a ligated intestinal loop model in pigs. HilA and SipB were essential in the invasion of porcine intestinal epithelial cells in vitro. A sipA mutant was impaired for invasion using a polarized cell line, but fully invasive in a non-polarized cell line. All SPI-1 mutants induced a significant decrease in influx of neutrophils in the porcine intestinal loop model compared with the wild type strain. Pigs were orally inoculated with 10(8) colony forming units of both the wild type Salmonella Typhimurium strain and its isogenic sipB::kan mutant strain. The sipB mutant strain was significantly impaired to invade the intestinal, but not the tonsillar tissue, one day after inoculation and was unable to efficiently colonize the intestines and the GALT, but not the tonsils, 3 days after inoculation. This study shows that SPI-1 plays a crucial role in the invasion and colonization of the porcine gut and in the induction of influx of neutrophils towards the intestinal lumen, but not in the colonization of the tonsils.     

胶孢炭疽菌C2H2型转录因子CgGcp1的生物学功能

【背景】胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)可以寄生于多种植物,侵染方式多样,能够引起严重的农业危害。在胶孢炭疽菌中,CgGcp1是一个C2H2型的转录因子,关于其生物学功能的研究未见报道。【目的】明确CgGcp1的生物学功能,为深入解析该病菌的致病机制奠定一定的理论依据。【方法】构建CgGCP1基因的敲除载体,利用同源重组得到敲除突变体。通过表型分析,包括营养生长、胁迫响应、孢子产生、附着胞形成及致病性分析等,明确该基因的生物学功能。【结果】CgGCP1基因敲除突变体生长速率较野生型减慢,对SDS、刚果红、NaCl和甘油更加敏感,孢子产量显著降低,附着胞的形成率降低且侵入能力减弱,在橡胶叶片上的致病力明显下降。【结论】CgGcp1参与调控胶孢炭疽菌营养生长、细胞壁完整性、分生孢子产生、附着胞形成与侵入和致病性。     

苏云金芽胞杆菌Sigma54和CcpA共同调控的基因鉴定

【目的】通过综合分析苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)HD73菌株Sigma54缺失突变体的转录组数据和蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)ATCC 14579菌株CcpA缺失突变体的转录组数据,并进行启动子与CcpA蛋白的体外结合验证,明确Bt HD73菌株中Sigma54和CcpA共同调控的基因,丰富了对微生物的代谢调控网络的认识。【方法】以转录组测序结果为基础,通过基因同源性的比对在Bt HD73菌株中寻找受Sigma54和CcpA共同调控的基因,在这些基因中找到具有cre序列的启动子,通过凝胶阻滞验证这些启动子与CcpA蛋白的结合。【结果】Bt HD73菌株中有31个基因受Sigma54和CcpA共同调控,其中14个基因的启动子序列包含cre序列,这些启动子都可以与CcpA蛋白发生体外结合。【结论】Bt HD73菌株中有14个基因直接受CcpA的调控,同时其转录受Sigma54的控制。     

高通量筛选诱变菌株降低黄酒发酵氨基甲酸乙酯前体积累

【目的】氨基甲酸乙酯是发酵食品中普遍存在的一种潜在危害物。黄酒中氨基甲酸乙酯的前体主要是尿素和乙醇。本研究通过高通量筛选策略降低黄酒发酵过程中尿素的积累,从而降低氨基甲酸乙酯积累。【方法】以一株黄酒生产工业菌株酿酒酵母XZ-11为研究对象,采用ARTP诱变和高通量筛选策略,获得尿素积累量较低菌株。使用实时定量PCR技术检测氮代谢中尿素代谢和转运相关基因(DUR1,2和DUR3)的变化。【结果】筛选得到一株尿素高效稳定性利用菌株5-11C。其尿素积累量比酿酒酵母XZ-11降低了50.6%。实时定量荧光PCR结果表明,与尿素代谢和转运相关的基因(DUR1,2和DUR3)表达量分别提高了3.3和2.2倍。【结论】高通量筛选策略可以用于降低黄酒生产过程中氨基甲酸乙酯前体尿素的含量。由于未采用基因工程手段,避免了可能的法规问题,消费者易于接受,在发酵食品行业具有较好的应用前景。     

毒力基因yqeH功能分析及对禽致病性大肠杆菌致病性的影响

【背景】禽致病性大肠杆菌(avian pathogenic Escherichia coli,APEC)可引起禽类急性或亚急性感染,在近年新发现的大肠杆菌Ⅲ型分泌系统2 (Escherichia coli type III secretion system 2,ETT2)中,毒力基因yqeH对其致病性的影响尚不明确。【目的】探究yqeH在APEC致病过程中的作用,为后期深入研究ETT2致病机制奠定基础。【方法】利用Red同源重组技术构建yqeH缺失株ΔyqeH及其回复株CΔyqeH,通过运动性、生物被膜形成能力、抗逆性、抗血清杀菌能力等试验分析yqeH对APEC生物学功能的影响,并通过细胞黏附、侵袭试验、致病力测定及荧光定量PCR检测细胞炎性因子转录水平,探究yqeH对APEC感染宿主的影响。【结果】构建了缺失株ΔyqeH和回复株CΔyqeH;生物学特性试验结果表明,与野生株APEC81相比,缺失株ΔyqeH生物被膜形成能力、运动能力降低,对酸、碱、渗透压、氧化休克的耐受力降低,抗血清杀菌能力及致病力显著降低;与野生株APEC81相比,缺失株ΔyqeH对鸡气管黏膜上皮细胞的黏附及侵袭能...