志贺菌福氏2a入侵上皮细胞诱导表达的毒力相关基因筛选与鉴定

采用体内表达技术的研究策略筛选了志贺菌福氏2a侵入上皮细胞后诱导表达的基因,用基因突变技术进一步对它们的功能进行了鉴定.结果共筛选到13个胞内诱导基因,其中2个DNA甲基化相关基因、1个代谢相关基因、1个转录调控基因、3个插入成分、3个反义转录体、3个未知功能基因.突变体分析发现,3-甲基糖基化酶,柠檬酸裂合酶的编码基因和未知功能基因wcaJ的突变体在细胞和动物感染实验中都显示其存活增殖能力的降低,表明这些基因可能参与了志贺菌在上皮细胞内的存活和增殖.同时也表明,这种在上皮细胞内的存活增殖能力是志贺菌主要的毒力体现之一.但是,未知功能基因yaiC的突变体只在动物体内表现出明显的毒力缺陷,在上皮细胞内没有明显的增殖缺陷,这表明yaiC基因参与其他毒力作用机制.研究结果对深入认识志贺菌的致病机理有重要意义.     

志贺菌福氏2a毒力大质粒DNA全序列的测定与基因分析

对志贺菌福氏2a 301株的毒力大质粒pCP301的DNA全序列进行了测定, 并进行了结构分析. 结果表明, pCP301 DNA全序列由221618个碱基对组成, 基因分析共确定了272个开放读码框架(ORF), 经过与基因数据库比较, 其中194个ORF与已知基因或编码产物具有高同源性, 61个ORF同源性较低, 其余17个为新确定的未知功能的ORF. pCP301中的基因主要包括: (ⅰ) 与细菌毒力有关的ipa-mxi-spa, osp和iph基因; (ⅱ) 与调控有关的vir基因; (ⅲ) 与质粒的维持、稳定和DNA代谢有关的mvp, stb, rep和par等基因; (ⅳ) 转座酶编码基因. pCP301中的插入序列总长68 kb, 占全序列的 30%, 提示pCP301在细菌生长与进化过程中发生了多次基因重排. 研究结果对揭示志贺菌的致病机理及大质粒的遗传与进化有重要意义.     

鼠疫耶尔森氏菌质粒上重要毒力相关基因的克隆与表达

鼠疫耶尔森氏菌含有3种质粒pMT1、pPCP1和pCD1,这3种质粒编码鼠疫耶尔森氏菌的多种重要毒力因子。首先通过生物信息学技术选定了18种可能重要的毒力相关基因作为拟克隆和表达的目的基因。通过：PCR技术、TA克隆技术、双酶切技术获得目的片段。这些目的片段再分别克隆入原核表达载体pET32a中,构建了一系列重组表达质粒,其中12个重要的毒力相关基因在原核表达载体pET32a中有稳定的高效表达,表达量占细菌总蛋白的20％～40％。实验结果为进一步研究质粒编码的毒力因子的结构与功能,及其作为新型疫苗选择的可能性奠定了基础。     

志贺菌福氏2a信号标签诱变突变体文库的构建

以合成的单链序列特异性标签为模板,通过PCR得到双链DNA标签并将其克隆到自杀质粒pUT-Tn5 Km2的转座子中,转化大肠杆菌S17-1λpir;然后用经转化的S17-1λpir与福氏志贺菌2a 2457T交配,挑出对氨苄青霉素敏感,对卡那霉素和萘啶酮酸抗性的菌落,结果表明构建了包含4376个福氏志贺菌突变体信号标签诱变库,为进一步鉴定该病原体的毒力基因打下了基础。     

志贺氏菌属弗氏2a染色体基因文库的构建

以λ噬菌体EMBL3作载体,用体外包装技术构建了志贺氏菌属弗氏2a染色体基因文库。该体外包装系统的包装效率达1.6×10~2pfu/μg DNA,重组噬菌体的产量达2×10~6pfu/μg DNA。对重组噬菌体进行了遗传分析,即分别对7个标记(leu,pro,his,arg,thr,purIaroA)作了测定。测得当噬菌体母液的效价为8.7×10~8pfu/ml时,带有以上标记的重组噬菌体的效价为5×10~4-8.2×10~5pfu/ml。这个令人满意的结果为尔后克隆志贺氏菌属弗氏2a染色体上的与群抗原3,4和型抗原Ⅱ有关的基因打下了基础。     

与福氏2a志贺氏菌2457T株ArgT相互作用蛋白的筛选及鉴定

目的：筛选、鉴定与福氏2a志贺氏菌2457T株ArgT相互作用的蛋白,以进一步研究ArgT在福氏2a志贺氏菌致病过程中发挥的作用。方法：将ArgT与GST融合表达,通过体外GST沉降实验和MALDI-TOF MS技术,筛选并鉴定与福氏2a志贺氏菌2457T株ArgT相互作用的蛋白。结果：筛选并鉴定到与福氏2a志贺氏菌2457TArgT相互作用的蛋白OmpR。结论：OmpR与ArgT存在体外相互作用。     

弗氏2a志贺氏菌2457T株YciD蛋白的融合表达和纯化

目的：原核表达重组弗氏2a志贺氏菌2457T株YciD蛋白,为其功能研究奠定基础。方法：用PCR方法从弗氏2a志贺氏菌2457T株染色体中扩增YciD蛋白编码序列,经过纯化、酶切后克隆到原核表达载体pET32a中,构建重组载体pET32a-yciD,转化大肠杆菌BL21（DE3）菌株获得工程菌株,对其表达和纯化条件进行优化;利用Western Blot检测融合蛋白的表达。结果：构建了YciD蛋白的融合表达载体,并在大肠杆菌中获得高效表达;经Ni-NTA亲和层析柱纯化获得了高纯度的YciD蛋白;Western Blot表明,此蛋白可与His标签抗体反应,表明获得了目的蛋白。结论：在原核表达系统中表达、纯化弗氏2a志贺氏菌2457T株YciD蛋白,为进一步对其进行功能研究奠定了基础。     

弗氏2a志贺氏菌2457T株yciD基因缺失突变株的构建

目的:构建弗氏2a志贺氏菌2457T株yciD基因缺失突变体,以研究yciD基因的功能。方法:根据弗氏2a志贺氏菌2457T株基因组全序列,采用Red重组系统对yciD基因进行缺失,并经PCR和SDS-PAGE证实;对野生株和突变株的生长状态及生化反应进行比较研究。结果:构建了弗氏2a志贺氏菌2457T株的yciD基因缺失突变株2457TΔyciD,该突变株外膜蛋白样品中缺失了一条相对分子质量与从yciD基因推导的蛋白相当(约22000)的蛋白带。该突变株比野生株生长快,利用葡萄糖和甘露醇的能力也比野生株大为增强。结论:获得了弗氏2a志贺氏菌2457T株的yciD基因缺失突变株。     

痢疾福氏2a asd基因的克隆及其序列分析

本文根据大肠杆菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）Ｋ１２ａｓｄ基因两侧序列设计了一对引物,用全菌ＰＣＲ扩增了福氏２ａ Ｔ３２株的ａｓｄ基因及其两侧序列。对ＰＣＲ产物的初步结果表明,在ａｓｄ基因两端存在ＢａｍＨ Ｉ位点。为了防止由ＰＣＲ扩增带来的差错,我们又从福氏２ａ Ｔ３２株染色体中克隆了全长的ａｓｄ基因。序列分析了结果表明,福氏２ａＴ３２株ａｓｄ基因的序列与Ｅ．ｃｏｌｉ Ｋ１２的完全一致,全长１６８０ｂｐ,其两侧     

致病菌体内诱导基因的功能分析—体内表达技术的应用

病原菌体内诱导的基因在致病过程中起重要作用,体内表达技术是一类很有前景的研究体内诱导基因的技术,本介绍了体内表达技术的基本原理,类型以及在致病菌体内诱导基因方面的研究进展和应用前景。     

克隆与志贺氏菌属侵袭力相关的基因

本文以柯斯质粒pJB8作载体,经体外包装构建了志贺氏菌属弗氏5大质粒(140Md)基因文库,获得重组子4000多个。用已证实与侵袭力相关的17kb基因片段作探针,从基因文库中筛选出66个相应的重组子。对其中部分重组子进行分析,表明这些重组子均包含一个大的重组质粒,它们与17kb探针杂交呈阳性反应。当用EcoR 1酶解这些重组质粒时,均产生大小相当于17kb的DNA片段,它们与17 kb探针杂交,也呈阳性反应。表明这些重组子均含与侵袭相关的基因片段。这为以后构建预防痢疾的口服活菌苗打下了基础。     

弗氏志贺菌毒力大质粒导入大肠杆菌MG1655

目的:将弗氏2a志贺菌2457T的毒力大质粒pSF导入大肠杆菌MG1655。方法:通过诱动转移技术,将弗氏2a志贺菌2457T的毒力大质粒导入大肠杆菌MG1655。结果:构建了MG1655/pSF:pXL275-virG的毒力大质粒导入突变株,双向电泳初步比较分析表明在重组MG1655中有志贺菌毒力的表达。结论:成功地将弗氏2a志贺菌2457T毒力大质粒pSF导入了大肠杆菌MG1655。     

弗氏2a志贺菌htrA基因突变体的构建

目的:构建弗氏2a志贺菌2457T的htrA基因缺失突变株及HtrA酶失活突变株,以便进一步研究HtrA蛋白的功能。方法:用PCR扩增htrA基因上下游同源臂,构建含有kan基因的打靶片段,采用λ-Red重组系统对htrA基因进行缺失,用PCR进行验证;通过定点突变的方法构建HtrA酶失活突变株,并测序验证。结果与结论:构建了2457T htrA缺失突变株和2457T/htrAFSA酶失活突变株。     

福氏2a志贺氏菌2457T株argT基因突变体的构建

目的：构建福氏2a志贺氏菌2457T株argT基因缺失突变体和ArgT蛋白非降解突变体,以进行后续ArgT功能研究。方法：根据福氏2a志贺氏菌2457T株基因组全序列,采用λ-Red重组系统对argT基因进行缺失,并经PCR验证;采用定点突变的方法构建ArgT非降解株,并经SDS-PAGE验证;对野生株、argT缺失突变株和ArgT非降解突变株37℃时的生长曲线及生化反应进行比较研究。结果：构建了2457T的argT缺失突变株和ArgT非降解突变株;2种突变株初始生长均较慢,但最终和野生株状态一致;2种突变株利用甘露醇的能力都比野生株强,而利用葡萄糖的能力降低。结论：获得了福氏2a志贺氏菌2457T株argT基因缺失突变体和ArgT蛋白非降解突变体。     

肺炎链球菌体内诱导基因的筛选及初步鉴定

为筛选鉴定肺炎链球菌宿主体内诱导的基因,寻找潜在的抗生素作用靶点和疫苗候选者,应用体内表达技术,以肺炎链球菌荚膜合成的关键基因galU作为体内报告基因,利用其缺陷体不能合成荚膜多糖,从而不能在宿主体内存活的特点,筛选鉴定肺炎链球菌体内诱导基因。首先,把肺炎链球菌基因组DNA的随机酶切片段(200~500bp)克隆到含有体内、体外双重报告基因(galU-lacZ)的报告载体pEVP3-galU的BglⅡ位点,将获得的质粒库转化肺炎链球菌galU缺陷菌株,得到肺炎链球菌体内启动子诱捕文库,将此文库去感染BALB/c小鼠,经过两轮体内筛选,在涂布有X-gal的TSA血清平板上得到了165个白色菌落,对插入的随机片段进行测序及生物信息学分析,共证实15个不同的体内诱导基因片段,8个为单独的ORF,7个为含有多个ORFs的操纵子结构,它们分别参与细菌在宿主体内的定植与粘附、能量代谢、物质转运、转录调节、DNA复制与重组、细胞壁合成等,另外还包括功能不明的假想蛋白。其中部分ORFs可能与细菌毒力相关,可以作为候选疫苗和药物的靶标。     

鲫源迟缓爱德华氏菌的分离鉴定及其毒力基因的检测

【目的】探明上海某养殖场的异育银鲫(Carassius auratus gibelio)发生死亡的病因,研究致病菌分类地位和毒力基因携带情况。【方法】通过病原菌的筛查和回感试验,确定发病原因,对16S rRNA基因、gyrB和rpoB管家基因测序,建立病原菌系统进化树,结合API-32E细菌鉴定系统对菌株的生理生化进行鉴定,综合判定致病菌的种类及其分类地位;根据已报道的7个毒力基因fimA、citC、gadB、mukF、katB、esrB和sodB序列,设计引物进行PCR扩增,研究病原菌毒力基因携带情况。【结果】致病菌GY15是导致异育银鲫发病的原因,GY15的16S rRNA、gyrB和rpoB基因与已报道的迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)相似性在99%以上,构建系统进化树和API鉴定确定该菌株为E.tarda,腹腔注射回感可导致异育银鲫死亡,半致死浓度(LD_(50))为4.26×105 CFU/m L;已报道的7种毒力基因在该致病菌中均能被检测到;药敏试验结果显示,该菌对恩诺沙星、氟苯尼考和氧氟沙星等15种药物敏感,对新霉素、四环素和复方新诺明等18种药物表现为耐药。【结论】首次报道E.tarda可感染异育银鲫,它对异育银鲫的养殖造成威胁。     

福氏2a志贺氏菌sitC插入突变体的构建、检测及微阵列分析

针对在低拷贝自杀质粒pCVD442中难以进行基因操作的缺陷,本研究将Gateway技术应用在了基因敲除前期的重组质粒构建过程。应用这一改进的系统构建了福氏2a志贺氏菌301株转铁相关基因sitC的插入突变体MTS。对突变体分别在培养基、细胞和动物实验水平进行了功能检测,并利用芯片技术进行了限铁条件下突变体和野生型菌株的表达谱比较。结果显示,添加150 µM铁螯合剂DIP（2,2’-dipyridyl）条件下,MTS生长水平明显低于野生株,补加铁离子或锰离子可使突变株生长回复到丰富培养基条件下的生长水平;在HeLa细胞和U937细胞的胞内存活增殖能力和胞间扩散能力以及豚鼠角膜结膜炎实验中,MTS没有显现出明显的毒力改变,但在HeLa细胞侵袭过程中添加65 µM的DIP,MTS的胞内存活增殖能力和Sf301相比下降了51.6%。限铁条件下的表达谱结果表明,整体上MTS对缺铁变化比Sf301更敏感,上调的基因比野生株多106个,主要涉及膜转运、氨基酸代谢和功能未分类基因,而下调基因中参与能量代谢和碳水化合物代谢的较多。缺铁条件下,已知的转铁相关基因普遍上调,且MTS中上调的基因数目及上调幅度要高于Sf301。此结果再次证实了Sit铁转运系统对志贺氏菌生长的重要性。