高致病性2型猪链球菌Ⅳ型样分泌系统virB1-89K基因的敲除及其对毒力的影响

[目的]构建高致病性2型猪链球菌Ⅳ型样分泌系统vir B1-89K基因的敲除株和互补株,研究vir B1-89K基因缺失对细菌毒力的影响.[方法]通过同源重组技术敲除vir B1-89K基因,多重PCR筛选敲除株并测序鉴定.再将virB1-89K基因克隆到穿梭质粒pSET1后转入vir B1-89K敲除株中,构建互补株.比较野生株05ZYH33、突变株△virB1-89K和互补株CvirB1-89K三者基本生物学特性的差异,小鼠实验分析virB1-89K基因敲除后对细菌毒力的影响.[结果]成功构建突变株△vir B1-89K和互补株CvirB1-89K,在基本生物学性状无明显改变的情况下,敲除株的毒性降低到野生株的30％,互补株可恢复其毒性.[结论]virB1-89K基因作为2型猪链球菌高致病性菌株05ZYH33的Ⅳ样分泌系统的重要组分,与其高致病性密切相关.     

2型猪链球菌gene0969基因敲除突变体的构建及毒力分析

目的:构建2型猪链球菌强毒株05ZYH33毒力岛89K上的Ⅳ型分泌系统组分gene0969敲除突变体,初步分析其活性,为进一步研究猪链球菌假想毒力因子在致病中的作用提供实验基础。方法:以05ZYH33基因组为模板,PCR扩增gene0969基因的上下游片段;以穿梭质粒pSET1为模板,PCR扩增氯霉素抗性基因Cm;采用重叠PCR方法搭建3个片段,并克隆到自杀载体pSET4s上,构建基因敲除载体,通过同源重组构建gene0969突变体,再用小鼠感染模型对突变株和野生株的毒力进行比较。结果:获得了gene0969基因敲除突变体,并发现其毒力与野生型相比有下降趋势。结论:2型猪链球菌假想毒力因子gene0969可能与毒力有关,其作用和机制值得进一步分析。     

猪链球菌2型Ⅳ型分泌系统组分VirD4与毒力相关性分析

摘要:【目的】构建猪链球菌2型强毒株05ZYH33毒力岛89 K上的Ⅳ型分泌系统组分VirD4敲除突变株,初步分析其活性和毒力,为进一步研究猪链球菌2 型在逃避宿主天然免疫杀伤中的作用提供基础。【方法】以05ZYH33基因组为模板,PCR扩增VirD4基因上下游同源臂,以穿梭质粒pSET1为模板,PCR扩增氯霉素抗性基因Cm,通过重叠PCR技术搭建上述3个片段并连接至温敏载体pSET4s,构建基因敲除载体pSET4s∷VirD4;通过同源重组构建基因敲除突变株ΔVirD4;通过体外全血杀伤实验、CD1小鼠竞争感染及攻毒实验 对突变株和野生株的毒力进行比较分析。【结果】获得了基因敲除突变株ΔVirD4,通过对比发现其毒力与野生株相比有所降低。【结论】猪链球菌2型Ⅳ型分泌系统组分VirD 与其毒力相关,并在早期抵抗天然免疫细胞杀伤中发挥一定作用。     

2型猪链球菌Fbps基因敲除突变体的构建及毒力分析

目的:敲除2型猪链球菌(SS2)强毒株05ZYH33中的Fbps基因,研究该基因敲除对菌株生物活性及毒力的影响,为深入探讨猪链球菌致病机制提供实验基础。方法:从05ZYH33基因组中扩增Fbps基因上、下游同源臂,从pSET1质粒中扩增氯霉素抗性基因Cm,通过重叠PCR的方法将3个片段整合后连接到温敏自杀载体pSET4s上,电转入05ZYH33感受态细胞,通过改变培养温度实现双交换和质粒丢失,最后经抗性筛选获得敲除株05ZYH33ΔFBPS,分析敲除株的生物学性状,以CD1小鼠作为体外感染模型对突变株和野生株进行毒力比较。结果:PCR分析和测序结果均显示Fbps基因敲除成功,动物实验结果显示Fbps基因敲除后05ZYH33的毒力有所下降。结论:与野生株相比,突变株对小鼠的毒力有所降低。     

猪链球菌2型srtF基因敲除突变株的构建及其毒力

利用同源重组基因敲除方法构建猪链球菌2型强毒株05ZYH33 srtF同源突变体。组合PCR、交叉酶切、RT-PCR结果均显示srtF突变体构建成功。突变株与强毒株的菌落形态、生长速率以及对小鼠的致病力均无显著性差异。小鼠竞争实验结果提示,突变株在心脏的定殖及感染能力显著减弱。成功构建的srtF突变株为进一步研究srtF的生物学功能奠定了基础。     

2型猪链球菌SSU0448基因敲除突变株的构建及其毒力分析

【目的】 通过构建2型猪链球菌(SS2)强毒株05ZYH33的SSU0448基因缺失突变株Δ0448和互补株CΔ0448,探索SSU0448基因缺失对细菌基本生物学特性和细菌毒力的影响。【方法】用同源重组基因敲除方法构建筛选强毒株05ZYH33中N-乙酰半乳糖胺和半乳糖胺代谢途径相关转录调节因子SSU0448基因的缺失突变株,比较分析突变株Δ0448与野生株05ZYH33、互补株CΔ0448的基本生物学特性,小鼠毒力实验分析SSU0448基因缺失对细菌毒力的影响。【结果】PCR检测分析显示,SSU0448基因在转化重组体中被壮观霉素抗性基因所替代,表明基因敲除突变株构建成功;同时构建了基因功能互补株CΔ0448。生物学特性实验表明突变株Δ0448在成链能力上较野生株明显减弱,对数生长期稍短,快速到达平台期;而菌落形态、革兰氏染色和溶血活性方面无明显差异;小鼠毒力实验发现,突变株毒力并无显著改变。【结论】SSU0448基因的敲除能够改变2型猪链球菌的成链能力;不影响其侵袭致病能力,可能延缓2型猪链球菌的发病过程,此研究为2型猪链球菌致病感染奠定了基础。     

高致病性2型猪链球菌plcR基因敲除株的构建及其相关生物学特性的研究

【目的】构建高致病性2型猪链球菌05ZYH33菌株plcR基因敲除株,通过比较突变株与野生株生物学特性的差异,研究plcR基因在2型猪链球菌致病过程中的作用。【方法】利用同源重组技术敲除plcR基因,多重交叉PCR及RT-PCR鉴定并测序验证。比较野生株与突变株基本生物学特性的差异,小鼠攻毒实验分析plcR基因缺失对细菌毒力的影响。【结果】经RT-PCR证实05SSU0241与05SSU0242共转录,通过多重交叉PCR及RT-PCR证实成功构建plcR基因缺失突变株,基本生物学特性显示突变株的生长速率、菌落形态、溶血活性均无显著改变,小鼠致病性试验结果显示,野生株攻毒的小鼠死亡率为70%,突变株攻毒的小鼠死亡率为40%,毒力较野生株显著降低。【结论】plcR基因作为2型猪链球菌有毒株基因组中特有的外源基因,在细菌致病过程中具有重要作用。     

猪链球菌2型05Z33强毒株转录调控因子Rgg基因敲除突变体的构建及毒力分析

目的:构建猪链球菌2型强毒株05ZYH33转录调控因子Rgg的基因敲除突变体,观察其生物学性状,并在动物感染实验中比较敲除株与野生株的毒力差异,为进一步研究猪链球菌转录调控因子在致病中的作用提供实验基础。方法:分别以猪链球菌2型05ZYH33基因组和pSET1质粒为模板,扩增基因SSU05_1997两侧各约500 bp的片段为上下游同源臂,氯霉素(Cm)抗性基因为中间片段,采用重叠PCR方法连接3个片段;连接产物先克隆到T载体上,再经过酶切克隆到温度敏感自杀载体pSET4S上;将构建的基因敲除载体pSET4S-1997电转化入05ZYH33感受态细胞,通过改变培养温度筛选出基因敲除突变体05Z33△rgg;对敲除株和野生株的生物学性状及小鼠和猪的致病性进行了初步比较。结果:PCR分析和测序结果均显示基因SSU05_1997完全被Cm抗性基因所替代,基因敲除突变体构建成功;05ZYH33△rgg对小鼠和猪的致病性与野生株相比无明显差异。结论:转录调控因子Rgg可能和猪链球菌2型的毒力无关。     

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.     

2型猪链球菌MocR家族转录调控因子SSU0562基因敲除突变体的构建及毒力分析

目的:构建2型猪链球菌强毒株05ZYH33中MocR家族转录调控因子SSU0562基因敲除的突变株,探索SSU0562基因缺失对细菌基本生物学特性和毒力的影响。方法:构建左右两侧为SSU0562基因上下游的同源序列,中间部分为壮观霉素抗性基因(Spcr)的基因敲除质粒,通过同源重组的方法筛选SSU0562基因敲除突变株Δ0562。对突变株与野生株的基本生物学特性进行系统的比较分析,并且将小鼠作为动物感染的模型来研究突变株的毒力。结果:组合PCR的分析及基因测序结果均表明Spcr完全取代了S.suis2中SSU0562基因位点,表明基因敲除突变体Δ0562构建成功,反转录PCR(RT-PCR)证实了突变株Δ0562中SSU0562基因在转录水平的缺失;在溶血活性、生长速率及对小鼠的致病力方面,突变株Δ0562与野生株05ZYH33相比均无显著差别,然而革兰染色实验显示突变株Δ0562的成链能力明显减弱。结论:猪链球菌强毒株05ZYH33的毒力并未因SSU0562基因的缺失而发生显著性改变,表明SSU0562基因并非猪链球菌的毒力决定因子,但很有可能参与猪链球菌成链能力的调控。     

猪链球菌2型ABC转运蛋白gene0910敲除突变体的构建及活性分析

目的:构建猪链球菌2型(Streptococcus suis type 2)强毒株05ZYH3389K毒力岛上的ABC转运蛋白gene0910敲除突变体,并初步分析其活性,为进一步研究猪链球菌假想毒力因子在致病中的作用提供实验基础。方法:以猪链球菌2型05ZYH33基因组为模板,扩增gene0910两侧各约500bp左右的片段为上下游同源臂,以pSET1质粒为模板,扩增氯霉素抗性基因Cm为中间片段,采用重叠PCR方法搭建三个片段,并克隆到自杀载体pSET4S上,构建基因敲除的载体。电转化05ZYH33感受态细胞,经30℃双交换和40℃质粒丢失,最后点板法筛选出基因敲除突变体△0910。对突变株和野生株的生物学活性及小鼠的致病性进行了初步比较。结果:PCR分析和测序结果均显示gene0910完全被氯霉素抗性基因Cm所替代,基因敲除突变体构建成功。结论:突变株的生物学活性和对小鼠的致病性与野生株相比差异不显著。     

猪链球菌2型Dbp缺失株的构建及特性分析

【目的】通过构建DNA结合膜蛋白(DNA-binding membrance protein,Dbp)基因的缺失株,探究Dbp基因对猪链球菌2型强毒株毒力的影响。【方法】通过PCR检测Dbp基因的分布。利用同源重组原理构建Dbp基因上下游片段的重组质粒,将构建好的质粒电转入ZY05719感受态细胞中,筛选Dbp缺失突变株,通过PCR及测序分析对其进行验证。生物学特性分析比较缺失株?Dbp和野毒株ZY05719在生长速率、形态特征、毒力等方面的差异。【结果】Dbp基因为猪链球菌2型强毒株中相对保守基因,构建了Dbp基因缺失株?Dbp。体外实验结果显示Dbp基因缺失株的生长速率在对数期减慢,并且缺失株?Dbp的荚膜同野毒株存在显著差异,斑马鱼实验结果表明缺失株?Dbp毒力下降。【结论】Dbp与猪链球菌2型的毒力相关,在猪链球菌2型的致病过程中起一定的作用,这丰富了对该菌致病机理的认识。     

GI-type T4SS-mediated horizontal transfer of the 89K pathogenicity island in epidemic Streptococcus suis serotype 2

Pathogenicity islands (PAIs), a distinct type of genomic island (GI), play important roles in the rapid adaptation and increased virulence of pathogens. 89K is a newly identified PAI in epidemic Streptococcus suis isolates that are related to the two recent large-scale outbreaks of human infection in China. However, its mechanism of evolution and contribution to the epidemic spread of S. suis 2 remain unknown. In this study, the potential for mobilization of 89K was evaluated, and its putative transfer mechanism was investigated. We report that 89K can spontaneously excise to form an extrachromosomal circular product. The precise excision is mediated by an 89K-borne integrase through site-specific recombination, with help from an excisionase. The 89K excision intermediate acts as a substrate for lateral transfer to non-89K S. suis 2 recipients, where it reintegrates site-specifically into the target site. The conjugal transfer of 89K occurred via a GI type IV secretion system (T4SS) encoded in 89K, at a frequency of 10(-6) transconjugants per donor. This is the first demonstration of horizontal transfer of a Gram-positive PAI mediated by a GI-type T4SS. We propose that these genetic events are important in the emergence, pathogenesis and persistence of epidemic S. suis 2 strains.     

猪链球菌2型不同mrp基因型与毒力的关系

【目的】猪链球菌2型(Streptococcus suis serotype 2,SS2)是重要的人畜共患病病原,且有强弱毒株之分,但至今仍缺少合适的毒力标志基因来鉴定致病性SS2。本文旨在研究mrp基因型与SS2毒力的关系。【方法】通过PCR方法鉴定不同SS2菌株的mrp基因型。再通过"内标"化的斑马鱼感染模型和实时荧光定量PCR,分别测定不同mrp基因型菌株的毒力水平和mrp转录水平。【结果】根据PCR结果可将53株SS2分为mrp-A型(27株)和mrp-B型(26株)两种基因型;mrp-A型菌株比mrp-B菌株毒力偏强,且A型菌株中mrp转录水平更高。【结论】发现mrp基因在SS2中分布广泛,但不同菌株中mrp基因型不同,mrp-A型菌株的致病力更强。而且,以mrp非保守区域作为诊断靶点能有效鉴定SS2强毒株。     

猪链球菌2型次黄嘌呤核苷酸脱氢酶基因的克隆与鉴定

根据GenBank猪链球菌2型(SS2)报道序列,对江苏分离株SS2-H部分测序,发现位于已知毒力基因orf2与mrp之间存在两个新的开放阅读框序列。选取可能含有抗原决定簇肽段对应的核酸序列,该阅读框(2738~3694)编码319个氨基酸残基,分子量为33.5kDa,与已知任何基因无同源性。通过InterPro、PHD、DNAstar分析阅读框,并定向克隆至pET-32α( )载体中,转化至大肠杆菌BL21,表达出分子量为48kDa的融合蛋白,蛋白免疫转印可被SS2的抗血清识别,具有免疫原性;并且含有IMP dehydrogenase结构域,催化IMP生成XMP;流式细胞仪检测该蛋白可明显影响HEp-2细胞周期。     

The involvement of sortase A in high virulence of STSS-causing Streptococcus suis serotype 2

Sortase A (SrtA), originally identified as a transpeptidase in Staphylococcus aureus, plays key roles in full virulence of pathogenic bacteria. In silico genome-wide search suggested a srtA homologue from 05ZYH33, a Chinese human isolate of streptococcal toxic shock syndrome (STSS)-causing Streptococcus suis serotype 2 (S. suis 2, SS2). An isogenic srtA mutant (ΔsrtA) of 05ZYH33 strain was obtained by homologous recombination. Immunofluorescence analysis revealed that two known virulence-associated surface proteins featuring Leu-Pro-X-Thr-Gly motif, muramidase-released protein and surface antigen one, were absent in the ΔsrtA. Piglet infection experiments showed that deletion of srtA attenuated the full virulence of 05ZYH33 strain, and impaired its colonizing potential in specific organs. Furthermore, the ΔsrtA displayed significant reduction in adherence to human cells (Hep-2 and human umbilical vein endothelial cells). Collectively, we concluded that SrtA was involved in the virulence manifestation of STSS-causing SS2. Jiaqi Tang, Changjun Wang designed the study; Changjun Wang, Feng Zheng, Ming Li, Youjun Feng, Yaqing Dong, Gong Cheng, Jing Wang, Dan Hu, Xiaodan Feng, Fuquan Hu, and Junchao Ge performed the experiments; Changjun Wang, Ming Li, Youjun Feng, Feng Zheng, Yaqing Dong, Gong Cheng, Xiuzhen Pan, Di Liu, and Min Cao analyzed the data; Changjun Wang, Jiaqi Tang, Youjun Feng, and Ming Li wrote the paper.     

高致病性2型猪链球菌毒素-抗毒素系统SezAT

<正>高致病性2型猪链球菌(Streptococcus suis serotype 2,SS2)属于革兰氏阳性B组链球菌,是一种重要的人畜共患传染病病原菌,它不仅可以导致猪出现急性败血症、脑膜炎、关节炎、心内膜炎及急性死亡,还可以通过伤口和呼吸道等传播途径,导致人的感染。自1998及2005年我国发生两次2型猪链球菌大流行后,该菌所引起的链球菌毒素休克综合征引起国际高度重视,我国不少学者聚焦该领域的研究[1]。本刊2012年第2期刊登了王敏、胡福泉等的文章"高致病性2型猪链球菌毒-抗素毒素系统SezAT的鉴