霍乱弧菌噬菌体VP2基因组序列的测定与分析

测定并分析了霍乱弧菌噬菌体VP2基因组序列,为VP2生物学特性和功能研究提供分子遗传学基础。为此构建了VP2DNA随机文库,鸟枪法(shot-gun)测定其全基因组序列。测序结果用软件Phrad-Prap拼接成最小重叠群(contig),引物步移法测定contigs问的缝隙(gap)序列,拼接后获得VP2全基因组序列。利用生物信息学技术分析’VP2基因组,最后对VP2和相关噬菌体做DNA聚合酶(DNA pol)基因的进化树分析。结果：VP2属短尾噬菌体科,基因组全长39853bp,为环状双链DNA,G C含量为50．56％,较高于霍乱弧菌测序菌株N16961基因组G C含量;VP2的基因组有碱基使用偏性;预测和注释了45个开放读码框(ORF),分析了DNA复制基因、衣壳蛋白和DNA包装基因、侵染相关基因。DNA pol进化树比较结果,VP2与链球菌噬菌体Cp-1和芽孢杆菌噬菌体GA-1分为一群。根据对VP2基因组序列的测定和分析预测了VP2的ORF,并分析了其中的功能基因,推测VP2在进化关系上属于噬菌体phi29样噬菌体。     

霍乱弧菌分型噬菌体VP3基因组序列的测定与分析

测定和分析霍乱弧菌分型噬菌体VP3基因组序列,并为ElTor型霍乱弧菌两类菌株的分型方法原理提供研究基础。鸟枪法构建VP3噬菌体全基因组随机文库;测序拼接成最小重叠群,引物步移法填补缝隙序列,拼接后获得VP3全基因组序列。PCR随机扩增噬菌体DNA片段并酶切鉴定;预测可能存在的开放读码框(ORF);对VP3和相关噬菌体的DNA聚合酶基因作进化树分析,协助判定VP3的分类;对预测的部分启动子区利用报道基因进行活性分析。VP3全基因组为环状双链DNA,长度39504bp;酶切鉴定结果与序列一致。确定了49个ORF,注释了27个ORF的编码产物,其中有20个基因产物与T7样噬菌体同源,包括RNA聚合酶(RNAP)、参与DNA复制的蛋白、衣壳蛋白、尾管及尾丝蛋白、DNA包装蛋白等。DNA聚合酶(DNAP)进化树分析表明VP3与T7样噬菌体有同源性。将预测的10个启动子序列克隆到lacZ融合质粒pRS1274上,经检测均具有启动子活性。测定和分析VP3的基因组序列,基因组结构与进化树分析提示VP3属于T7噬菌体家族。     

霍乱毒素(CT)基因探针的构建及其对霍乱弧菌的检测

用体外DNA重组技术构建了CT基因重组质粒pMM-CTII。应用XbaI/EcoRl双酶解,琼质糖凝胶制备电泳回收含C2基因的片段,以DNA缺口转译技术用a-32P标记的CT基因探针与01群霍乱弧菌经典型及埃尔托生物型产毒株杂交为阳性,与01群霍乱弧菌非产毒株及非01群无毒株杂交为阴性。对从临床及外环境分离的埃尔托霍乱弧菌进行了检测,流行株52株,检出率为92％;抗性株50株,检出率16％。显示利用CT基因分析较噬菌体分类更确切可靠。     

前噬菌体

随着微生物基因组测序工作的广泛展开,前噬菌体在宿主菌基因组中普遍存在的事实已逐渐为人们所接受.相关研究工作的深入揭示前噬菌体并不只是细菌体内一个简单的寄生体,相反是细菌生理活动相当活跃的参与者,在宿主菌生命活动中发挥着重要的作用.对前噬菌体的深入了解将丰富人们对多种生命现象的认识.本文即是关于前噬菌体的分类、分布、鉴定、进化及其与宿主菌相互作用等知识点的一个简单综述.     

4株霍乱弧菌非产毒株溶源性噬菌体pre-CTXΦ 的基因组结构分析

霍乱弧菌溶源性噬菌体CTXΦ携带霍乱毒素基因ctxAB,通过其结构基因gⅢ编码产生的PⅢ蛋白识别霍乱弧菌毒素共调菌毛(toxin co-regulated pilus, TCP)的主要结构亚单位TcpA,从而感染具有TCP的霍乱弧菌,使之成为产毒菌株。CTXΦ还有不携带ctxAB的前体pre-CTXΦ,根据CTXΦ基因组中调控基因rstR序列型不同,可分成不同的型别。在不同霍乱弧菌菌株的基因组中,已发现CTXΦ/pre-CTXΦ基因组及其亚型的多种组合排列方式。研究该噬菌体家族的基因组多样性,能够分析其进化及在霍乱弧菌产毒株形成中的作用。本研究发现了4株O1和O139群霍乱弧菌非产毒株具有pre-CTXΦ基因组及多样的rstR序列型,进一步对pre-CTXΦ在4株菌株中的基因组特征进行了分析。利用第3代基因测序法(短读长测序技术和单分子长读长测序技术),获得了4株菌株的基因组序列。利用长读长测序和拼接分析,精确地获得了具有长片段重复序列结构的pre-CTXΦ基因组排列,明确了4株测序菌株中多样的pre-CTXΦ基因组排列。在非产毒株基因组菌株VC3193中发现了携带古典型pre-CTXΦ;还在菌株VC702的pre-CTXΦ基因组中首次发现了肺炎克雷白菌的转座子结构(Gen Bank序列号：SRIL00000000)。在这4株测序菌株中,受体TcpA以及pre-CTXΦ的PⅢ蛋白也具有明显差异的序列,有 TcpA和PⅢ新序列型,这提示了CTXΦ家族感染宿主菌的受体-配体相互识别的复杂对应关系。本研究丰富了对CTXΦ/pre-CTXΦ家族基因组及其整合排列的多样化认识,也为分析该溶源性噬菌体在不同遗传特征霍乱弧菌菌株间的水平转移和促使新产毒克隆形成方面提供了更多的证据。     

霍乱毒素B亚单位基因（CtxB）的克隆及其表达

从霍乱弧菌中抽提基因组ＤＮＡ,用ＰＣＥＲ方法获取霍乱毒素Ｂ亚单位基因（ＣｔｘＢ）。序列分析结果表明,ＣｔｘＢ基因编码１２４个氨基酸,其中编码６２位Ｔｈｒ的密码子与文献报道有差异。将ＣｔｘＢ基因插入质粒ｐＧＥＸ－４Ｔ－２,构建ｐＧＥＸ－ＣＴＸＢ表达质粒,转化大肠相菌ＢＬ２１（ＤＥ３０,筛选表达菌株ＣＴＸＢ／ＢＬ２１。工程株经ＩＰＴＧ诱导表达,可产生大量的表达蛋白,经ＳＤＳ－ＰＡＧＥ分析,融合蛋白分子     

霍乱毒素B亚基基因具有自己的启动子

本研究发现并证实霍乱毒素B亚基基因上游Xba Ⅰ～Cla Ⅰ限制性片段内存在具有启动子活性的序列;在该启动子作用下,霍乱毒素B亚基表达水平可达200mg/L,氯霉素乙酰基转移酶基因表达水平随培养条件不同在0.3～10mg/L之间,大肠杆菌β-半乳糖苷酶基因的表达量达4100U/ml。在该启动子的控制下霍乱毒素B亚基基因可以高效表达,该启动子的存在可能是由于霍乱毒素操纵子中霍乱毒素B亚基表达量是A亚基的6倍。     

霍乱毒素B亚基基因具有自己的启动子

本研究发现并证实霍乱毒素Ｂ亚基基因上游ＸｂａＩ～ＣｌａＩ限制性片段内存在具有启动子活性的序列;在该启动子作用下,霍乱毒素Ｂ亚基表达水平可达２００ｍｇ／Ｌ,氯霉素乙酰基转移酶基因表达水平随培养条件不同在０．３～１０ｍｇ／Ｌ之间,大肠杆菌β－半乳糖苷酶基因的表达量达４１００单位／ｍｌ。在该启动子的控制下霍乱毒素Ｂ亚基基因可以高效表达,该启动子的存在可能是霍乱毒素操纵子中霍乱毒素Ｂ亚基表达量是Ａ亚基的６倍的原因。     

纯化重组霍乱毒素B亚单位与天然霍乱毒素B亚单位性质的对比研究

霍乱毒素Ｂ亚单位（ＢＳ）已用于新型口服霍乱疫苗、佐剂及蛋白质载体,但成本高,来源困难．用重组霍乱毒素Ｂ亚单位（ｒＢＳ）代替ＢＳ可克服上述缺点．ｒＢＳ用于上述目的前必须证实其在物理、化学及免疫学性质方面与天然同类产品的一致性．用亲和层析法从各批次大罐发酵所获工程菌Ｅ．ｃｏｌｉＭＭ２（ｐＭＭ－ＣＴＢ）培养物上清中制备得到了小批量ｒＢＳ纯品,在同等条件下与ＢＳ（Ｓｉｇ－ｍａ公司产品）进行理化、免疫学性质的对比研究,证实二者在ＳＤＳ－ＰＡＧＥ中电泳带位置一致、分子量相同,纯度达９９％;在反相ＨＰＬＣ中出峰行为一致,纯度达１００％;在半干式聚焦电泳分析中电泳带分布相同,等电点为７．９１．ｒＢＳＮ端起的２０个氨基酸序列为ＴＰＱＮＩＴＤＬＣＡＥＹＨＮＴＱＩＨＴＬ,与克隆基因来源株的毒素Ｂ亚单位同一段序列完全一致．氨基酸组成分析证实ｒＢＳ与ＢＳ相近．在免疫学性质分析中,ｒＢＳ与ＢＳ在免疫双扩散试验中与抗ＣＴ均出一条沉淀线且相互吻合;在免疫电泳试验中二者与抗ＣＴ在相应位置上产生一条沉淀弧;二者均能与神经节苷脂ＧＭ１结合且这种结合均可通过二者与抗ＣＴ的预保温处理而被阻断．对比研究结果揭示ｒＢＳ与ＢＳ性质完全一致,可代替ＢＳ用于     

用裂解气相色谱分析法鉴别带有不同前噬菌体的溶原性金黄色葡萄球菌

α和β为两株温和性噬菌体,金黄色葡萄球菌1157为不带前噬菌体的非溶原性菌株,分别或同时经α、β溶原化后,得到溶原性菌株1157(α),1157(β)及1157(α、B),前两者分别带有前噬菌体α或β,后者带α和β,为双溶原性株,4株菌用居里点裂解器-岛津GC-R1A计算机气相色谱仪进行分析,以目视法及计算数据分析法均能较好地鉴别1157,1157(α),1157(β)和1157(α、β)各菌株。     

检测噬菌体DNA法鉴别细菌的溶原性

根据前噬菌体的可诱导性,将细菌培养物经丝裂霉素C诱导,诱导液滤过除菌,经核酸酶处理和聚乙二醇(PEG 6000)浓缩,再用苯酚进行抽提。通过检测抽提物中有无DNA,以确定菌株的溶原性。实验证明从溶原菌诱导液中可提取DNA,同时表明该DNA确为溶原菌诱导出的噬菌体DNA,而非溶原性菌以同样方法不能取得DNAo用此方法,可以作为鉴别细菌溶原性的一个手段。     

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族,提取Ｏ１３９霍乱弧菌基因组ＤＮＡ,限制性内切酶ＥcoＲ２Ⅰ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霍乱弧菌抗菌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性及反应原性。酶切分析质粒pMG320,推知其Ｏ－抗原基因大 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。     

霍乱毒素B亚基基因上游序列对B亚基表达水平的影响

本研究通过缺失突变和移码突变研究了ｃｔｘ Ｂ基因上游Ａ基因部分序列对ｃｔｘＢ表达水平的影响,结果表明：（１）将霍乱毒素操纵子ＸｂａＩ－ＥｃｏＲｉ片段克隆至ｐＵＣ１９,构建的质粒ｐＵＣ１９ＣＴＢ中Ａ亚基的部分序列不能翻译,该质粒转化大肠菌后的ＣＴＢ的表达产量为３０μｇ／μｌ;（２）在质粒ｐＵＣ１９ＣＴＢ的ＸｂａＩ位点引入移码突变,构建质粒ｐＭＣ０２Ｃ,使Ａ亚基基因部分序列能够翻译至自然的终止密码,Ｂ     

小鼠Nucleophosmin基因的克隆及基因组结构分析

Nucleophosmin(NPM)是主要的核仁磷酸化蛋白,在一些退行性大细胞淋巴瘤、骨髓增生异常综合征、急性髓性白血病等病人中可见累及NPM基因的染色体易位。建立NPM基因剔除的小鼠模型对于研究NPM基因的生物学功能及其在淋巴瘤及白血病发病中的确切作用有非常重要的意义。为获得包含NPM基因组全长序列的噬菌体克隆,以小鼠NPM cDNA为探针对129S1系小鼠λ噬菌体基因组文库进行筛选,经3轮筛选鉴定出一个包含小鼠NPM基因组全序列的噬菌体克隆。用鸟枪法对这个λ噬菌体克隆全长15．3kb进行了测序,序列经BLAST分析显示,该克隆所包含的129Sl系小鼠NPM基因组序列与GenBank中C57BL／6系小鼠序列约99．8％相同。根据测序获得的基因组序列,应用生物信息学方法对小鼠NPM的基因组结构及NPM基因5’启动子区可能的转录因子结合位点等进行了分析。     

猪链球菌的烈性噬菌体和前噬菌体

猪链球菌(Streptococcus suis,S.suis)是一种重要的人畜共患病病原,携带有前噬菌体。本文对猪链球菌的烈性噬菌体和前噬菌体的研究现状做了综述,主要包括猪链球菌烈性噬菌体的形态及功能;烈性噬菌体裂解酶的结构及功能;烈性噬菌体末端酶大亚基的活性;前噬菌体的比较基因组学、前噬菌体的裂解酶以及烈性噬菌体和溶原性噬菌体之间的相互转化,并对猪链球菌噬菌体与宿主的相互关系作了展望。     

产生葡激酶的溶原性转换噬菌体的研究——Ⅱ.由双溶原性菌分离的转换和不能转换噬菌体的比较

我们曾报道了金葡菌66为双溶原菌,先后分离到两株噬菌体即α、β.α具有溶原性转换葡激酶能力,β则无。本文对这两株噬菌体特性作进一步比较,如溶血素的溶原性转换,噬菌斑的形态,溶原菌的免疫性,宿主特异性,血清型别,两株噬菌体DNA的酶切电泳图及溶原化菌株的噬菌体型等,表明菌株66是带有两个不同的亲和群前噬菌体的双溶原菌株。     

霍乱弧菌毒素(CT)基因探针的制备及应用

用氯化铯-溴化乙锭密度梯度超离心法,分离纯化包含CT基因的重组质粒pCT 332,以限制性核酸内切酶XbaⅠ+BgⅢ酶切,在琼脂糖凝胶电泳后,从凝胶中回收CT基因,然后用[α-³²P]dATP经DNA缺口翻译标记该基因。将CT基因探针与霍乱弧菌及其它细菌菌株杂交。试验指出,该探针与大肠杆菌C600,RR1和包含质粒pBR 322或pBR 325的C600没有同源性;与痢疾杆菌和猪源、人源的ETEC杂交也呈阴性反应;当与Y-1肾上腺细胞和GM1酶联免疫吸附试验阳性的霍乱弧菌杂交时,呈阳     

霍乱毒素无毒B亚单位（CTB）黏膜免疫佐剂的研究进展

霍乱毒素（CT）具有很强的黏膜免疫佐剂活性,是当今研究热点之一,但CT的黏膜免疫佐剂效应机理尚未完全弄清。本文主要就霍乱毒素无毒B亚单位（CTB）的黏膜免疫佐剂作用进行综述。     

药用植物肿节枫诱导前噬菌体有效组分的分析

在11种溶原性细菌系统中,以双层琼脂平板-纸片法检测药用植物肿节枫对前噬菌体的诱导作用,表明温和性噬菌体φ52 Ⅰ溶原化的金黄色葡萄球菌2009,对肿节枫的诱导反应最为敏感。其它溶原性菌株,包括曾用以筛选抗肿瘤药物的大肠杆菌K_(12)(λ)-K_(12)S系统都呈阴性反应。化学成分的进一步分析说明,仅肿节枫黄酮糖苷组分Ⅰ具有诱导活性。并与丝裂霉素C作了比较。