信号分子AI-2合成关键基因luxS对副溶血性弧菌生物学特性的影响

[背景]副溶血性弧菌是全球范围重要的食源性病原菌,能引起急性肠胃炎。群体感应系统LuxS/AI-2影响细菌的生物学特性,为研究副溶血性弧菌的传播机制和控制技术提供了新的途径。[目的]探讨群体感应信号分子AI-2合成关键基因luxS对海产品中分离的副溶血性弧菌Vp2009027生物学特性的影响。[方法]利用自杀质粒同源重组技术敲除信号分子AI-2合成关键基因luxS,构建副溶血性弧菌Vp2009027的luxS基因缺失株,通过比较野生株与luxS基因缺失株的生长曲线、AI-2活性、运动能力、生物膜形成能力和耐药性,分析LuxS/AI-2系统对副溶血性弧菌生物学特性的影响。[结果]构建了副溶血性弧菌Vp2009027的luxS基因缺失株,野生株和luxS基因缺失株的生长无明显差异,luxS基因的缺失导致AI-2合成受阻、运动能力和生物膜形成能力增强、四环素耐药性降低。[结论]luxS基因对副溶血性弧菌的生物学特性具有重要的调控作用,为进一步研究副溶血性弧菌的传播机制和研发控制技术提供基础。     

高产信号分子AI-2乳酸菌的筛选及其Pfs基因的克隆和表达

【目的】从锡盟地区酸马奶酒分离的乳酸菌中筛选出高产信号分子自体诱导物2(Autoinducer-2,AI-2)的乳酸菌,通过优化其重组蛋白Pfs的诱导条件体外合成信号分子AI-2。【方法】利用生物学发光法对不同乳酸菌产信号分子AI-2的产量进行比较,以高产信号分子AI-2乳酸菌基因组DNA为模板,扩增其S-腺苷高半胱氨酸核苷酶(S-adenosylhomocysteine nucleosidase,Pfs)基因,构建原核表达载体。利用异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)进行重组蛋白的诱导表达,通过优化培养基、诱导温度、诱导前菌体密度、IPTG浓度以及诱导时间得到高表达的Pfs蛋白,使其与底物作用最终体外合成信号分子AI-2。【结果】10株乳酸菌均可产信号分子AI-2,其中屎肠球菌8-3分泌信号分子AI-2的产量明显高于其他菌株;重组蛋白的最佳诱导条件为:选取SOC(Super optimal broth with catabolite repression)作为诱导表达培养基,菌液OD600为0.5–0.7时加入终浓度为0.1 mmol/L的IPTG,37°C诱导12 h;利用最优诱导条件获得了浓度为4.08 g/L的纯化Pfs蛋白,体外合成了信号分子AI-2。【结论】酸马奶酒中分离出的10株乳酸菌均可产生信号分子AI-2,且屎肠球菌8-3可通过Pfs基因的作用生成信号分子AI-2。     

基于分子马达生物传感器技术的副溶血性弧菌分子分型方法的初步研究

[目的]建立基于分子马达技术的简便快速的分子分型方法,对携带和非携带毒力基因的副溶血性弧菌进行快速分类.[方法]以F0F1-ATPase为核心构建分子马达,以副溶血性弧菌毒力基因tdh、trh和种特异性基因tlh、toxR为靶基因设计4个探针.通过生物素-亲和素系统将探针与分子马达连接构建F0F1-ATPase分子马达生物传感器,对10株副溶血性弧菌分离株进行分类,并与PCR-电泳-凝胶成像结果进行比较;同时对生物传感器的检测灵敏度和特异性进行研究.[结果]10株试验菌株中10株tdh阳性,0株trh阳性,而10株菌都携带tlh和toxR,与PCR-电泳-凝胶成像结果一致;分子马达生物传感器的最低检测限为1 pg/反应体系,且能够对副溶血性弧菌特异性识别,PCR-电泳-凝胶成像方法的最低检测限为10 pg/PCR反应体系.[结论]建立了基于分子马达的分子分型方法,能够对副溶血性弧菌的致病性进行快速诊断,检测灵敏度比PCR-电泳-凝胶成像方法高了10倍,而且特异性非常高.该方法简便、快速、省时、省力,适用于地方疾控部门和口岸检疫部门的基层实验室开展副溶血性弧菌监测和流行病学溯源工作.     

副溶血性弧菌肠细菌基因间共有重复序列-PCR分子分型和耐药性、血清型研究

目的对副溶血性弧菌进行ERIC-PCR分子分型、耐药性和血清型相关性研究。方法肠细菌基因间共有重复序列（ERIC）为引物,对40株菌株基因组DNA进行扩增,得到DNA指纹图谱,并利用SPSS13.0统计软件对DNA扩增图谱进行分析,做出聚类图从而分型,并与菌株血清型、耐药性比较分析。结果40株菌用ERIC-PCR分为5个型,分辨力指数为（DI）为0.5;血清分型分为4个型;对8种抗生素中的萘啶酸、头孢噻亏、头孢西丁出现了不同程度的耐药。耐药菌株均出现在ERIC-PCR方法分型A型和血清分型O3型中。结论研究显示ERIC-PCR方法可以用于该菌分型分析,具有较好的分型能力。血清分型与ERIC-PCR方法分型一致。通过ERIC-PCR分型的树状图和血清分型结果推断,血清型O3群菌株很可能起源于血清型O1群菌株,血清型O3群和O1群密切相关。     

副溶血性弧菌CalR调控vopB2的分子机制

【背景】副溶血性弧菌是一种非常重要的食源性致病菌,CalR蛋白是一种全局转录调节因子。III型分泌系统2 (Type 3 secretion systems 2 T3SS2)是副溶血性弧菌主要的毒力因子,vopB2是T3SS2中的一个关键效应蛋白。【目的】研究副溶血弧菌CalR对vopB2的转录调控机制。【方法】利用引物延伸实验鉴定vopB2及vtrA的转录起始位点,并根据产物的丰度判断CalR对靶基因的调控关系;采用实时定量RT-PCR研究靶基因mRNA在WT和ΔcalR中转录丰度,验证CalR对靶基因的转录调控关系,进一步利用LacZ实验通过比较β-半乳糖苷酶活性的差异来判定CalR对靶基因的调控关系;利用凝胶阻滞实验分析His-CalR对靶基因启动子区是否具有直接的结合作用。【结果】vopB2有两个转录起始位点A(-130和-28)且其活性受CalR的直接抑制;引物延伸和LacZ结果表明CalR对vtrA的转录并无调控作用。【结论】CalR直接抑制vopB2的转录,该抑制作用与vtrA无关联。     

鸭疫里默氏杆菌Mtan对底物SAH的催化活性

【目的】分析鸭疫里默氏杆菌(Riemerella anatipestifer,RA)不同血清型pfs基因的序列差异,并开展其编码蛋白S-腺苷高半胱氨酸核苷酶(Mtan,又称Pfs)的催化活性研究。【方法】PCR扩增9株不同血清型RA的pfs基因,分析其核苷酸序列的同源性;构建该基因的重组表达载体p Cold-RA-pfs,表达、纯化RA的重组蛋白Mtan(RA-Mtan);测定RA-Mtan对底物S-腺苷同型半胱氨酸(S-adenosylhomocysteine,SAH)的催化活性,运用哈维弧菌报告菌株BB170检测催化底物的自诱导物2(Autoinducer-2,AI-2)活性。【结果】对RA的pfs序列分析结果表明,不同血清型RA的核苷酸一致性在93.9%-100%之间;SDS-PAGE检测结果表明,RA-Mtan呈可溶性表达;酶活测定表明RA-Mtan和禽致病性大肠杆菌(Avain pathogenic Escherichia coli,APEC)的Lux S蛋白共同作用于底物时,可产生浓度为176.7μmol/L的同型半胱氨酸(Homocysteine,HCY);AI-2活性检测结果表明,产生的AI-2具有生物学活性。【结论】RA不同血清型的pfs高度保守,RA pfs基因的编码产物RA-Mtan在体外具有催化SAH的活性,RA-Mtan和禽致病性大肠杆菌的Lux S蛋白共同作用于底物SAH时,能产生有活性的AI-2,为进一步研究pfs对RA的调控作用提供参考。     

长双歧杆菌NCC2705群体感应系统信号分子AI-2的检测

目的:用生物学方法检测长双歧杆菌NCC2705是否产生群体感应系统信号分子AI-2。方法:将长双歧杆菌NCC2705不同时间点的培养上清分别加至AI-2特异报告系统哈氏弧菌BB170中,以空白培养基上清为对照,用荧光光度计对哈氏弧菌发光强度进行计量,推测出长双歧杆菌NCC2705上清中是否含有分泌的AI-2,并由此推断AI-2的活性。结果:通过微孔板检测系统对加入长双歧杆菌NCC2705培养上清的哈氏弧菌BB170进行检测,发现双歧杆菌上清的加入增强了哈氏弧菌BB170发出的荧光强度。结论:长双歧杆菌NCC2705中存在依赖于luxS/AI-2的群体感应系统,并能够分泌有活性的AI-2,为进一步研究长双歧杆菌NCC2705AI-2及luxS基因的功能打下基础。     

嗜水气单胞菌群体感应信号分子AI-2的细胞外生物 合成及活性检测

【目的】对嗜水气单胞菌群体感应信号分子AI-2进行细胞外生物合成及活性检测。【方法】对LuxS、MtnN-1、MtnN-2蛋白进行氨基酸序列分析、表达及纯化。以S-腺苷同型半胱氨酸(SAH)为底物,利用纯化的LuxS分别与MtnN-1及MtnN-2蛋白共同作用合成AI-2,并利用哈维氏弧菌报告菌株BB170检测AI-2活性。【结果】嗜水气单胞菌培养液上清中AI-2活性在8 h达到空白对照的16.96倍。氨基酸序列分析表明,嗜水气单胞菌与水生病原菌哈维式弧菌和迟钝爱德华氏LuxS一致性达到76%以上,MtnN-1与MtnN-2氨基酸序列一致性为26.37%,其中MtnN-2与哈维氏弧菌和迟钝爱德华氏菌Pfs一致性达到53%以上。成功表达及纯化了LuxS、MtnN-1和MtnN-2蛋白,细胞外LuxS和MtnN-1共同作用合成的AI-2活性是空白对照的45.04倍,LuxS和MtnN-2共同作用合成的AI-2活性是空白对照的63.62倍。【结论】嗜水气单胞菌能够合成信号分子AI-2。MtnN-1和MtnN-2氨基酸序列尽管存在较大差异,但两者均能与LuxS共同催化AI-2的细胞外生物合成。     

Emergence of tetracycline resistance due to a multiple drug resistance plasmid in Vibrio cholerae O139

Abstract Of the 173 clinical strains of Vibrio cholerae O139 isolated from India, Bangladesh, and Thailand tested, six strains from India were resistant to tetracycline, ampicillin, chloramphenicol, kanamycin, and gentamicin. These six strains harbored a self-transmissible plasmid that mediated resistance to tetracycline, ampicillin, chloramphenicol, kanamycin, gentamicin, sulfamethoxazole, trimethoprim, and O/129. The multiple drug resistance plasmids were 200 kb in size and belonged to the incompatibility group C. Although a majority of the O139 strains (94.8%) were highly resistant to streptomycin, sulfamethoxazole, trimethoprim, and O/129, the tetracycline-susceptible strains so far tested were plasmid-negative. The data suggest the existence of two distinct multiple antimicrobial agent resistance (MAR) patterns in V. cholerae O139.     

Molecular characteristics,biofilm-forming abilities,and quorum sensing molecules in Vibrio parahaemolyticus strains isolated from marine and clinical environments in Korea

Vibrio parahaemolyticus is an inhabitant of marine and estuarine environments and causes seafood-borne gastroenteritis in humans. In this study, an UltraFast LabChip Real-Time PCR assay was evaluated for rapid detection and quantification of pathogenic V. parahaemolyticus isolates. Escherichia coli and Vibrio harveyi were used as negative controls. Twenty-six tdh-positive, biofilm-producing V. parahaemolyticus isolates were analyzed by repetitive extragenic palindromic-polymerase chain reaction (REP-PCR). REP-PCR analysis showed that the majority of the V. parahaemolyticus isolates originated from seafood and that clinical specimens formed two major clusters at 92.8% and 32% similarity levels. The presence and quantification of Autoinducer-2 was carried out using high-performance liquid chromatography with fluorescence detection (HPLC-FLD) after derivatization of Autoinducer-2 with 2, 3-diaminonaphthalene. The presence of tdh-positive V. parahaemolyticus in marine samples highlights the need for constant environmental monitoring to protect public health.     

副溶血弧菌海产品分离株tdh基因及其临近区域结构分析

摘要：【目的】初步探索副溶血弧菌海产品分离株tdh基因区域的结构特征。【方法】采用长距离PCR和基因步移技术进行tdh基因侧翼序列扩增,测序验证后拼接成疑似毒力基因片段,将所获序列与NCBI数据库进行比较,初步明确tdh基因侧翼序列的结构与功能。【结果】海产品分离株ZS34与参考菌株 RIMD2210633的tdh基因区域（VPA1310-VPA1327）结构基本一致,核苷酸同源性达98.3%;而FJ14与WZ64株基因组中的tdh基因均与tdh3的同源性最高,在基因组中的位置也不同于ZS34株和参考菌株     

Effect of essential oils on pathogenic and biofilm-forming Vibrio parahaemolyticus strains

Abstract

In this study, the effect of three essential oils (EOs) – clove oil (CO), thyme oil (TO), and garlic oil (GO), which are generally recognized as safe – on the planktonic growth, minimum inhibitory concentration (MIC), minimum bactericidal concentration (MBC), motility, biofilm formation, and quorum sensing (QS) of Vibrio parahaemolyticus was investigated. All three EOs showed bacteriostatic activity, with MICs in the range 0.02%–0.09% (v/v). CO and TO completely controlled planktonic growth at 0.28% and 0.08% (v/v), which is four times their MIC (4?×?MIC), after 10?min, whereas GO completely controlled growth at 0.36% (v/v) (4?×?MIC) after treatment for 20?min. V. parahaemolyticus motility was significantly reduced by all three EOs at 4?×?MIC (0.28% for CO, 0.08% for TO, and 0.36% for GO), whereas QS was controlled and biofilm formation reduced by all three EOs at 8?×?MIC (0.56% for CO, 0.16% for TO, and 0.72% for GO) after 30?min of treatment. These results suggest that CO, TO, and GO have a significant inhibitory effect on V. parahaemolyticus cells in biofilm sand thus represent a promising strategy for improving food safety. These results provide the evidence required to encourage further research into the practical use of the proposed EOs in food preparation processes.     

霍乱弧菌和副溶血弧菌分离株的gyrB基因系统发育分析

依据gyrB基因部分编码序列构建系统发育树以分类和鉴别霍乱弧菌和副溶血弧菌,并探讨其种系发生关系。扩增并测序13株霍乱弧菌、8株副溶血弧菌、2株嗜水气单胞菌及1株类志贺邻单胞菌的gyrB基因(编码DNA促旋酶B亚单位)序列,并采用距离法与最大似然法构建系统发育树。两种方法所构建的树结构完全一致,霍乱弧菌、副溶血弧菌、嗜水气单胞菌及类志贺邻单胞菌各自形成一个独立的簇。其中,霍乱肠毒素基因(ctxA)阳性的霍乱弧菌(8株O139群与2株O1群ElTor型)聚类成一分枝;3株副溶血弧菌临床株(1株2002年流行株,2株2004年分离株)与1日本菌株及2001年1株自环境分离的毒力株聚类。系统发育分析靶分子gyrB基因可以良好区分上述4种常见病原菌。产毒O139群霍乱弧菌与产毒O1群ElTor型霍乱弧菌关系密切。副溶血弧菌环境毒力株与本地区临床主要流行株在系统发育关系上较为接近,可能是潜在的致病菌。