溶藻弧菌VcrV基因缺失株的构建及生物学特性

为研究溶藻弧菌Ⅲ型分泌系统VcrV基因的功能和生物学特性,采用同源重组技术成功构建了溶藻弧菌缺失株ΔVcrV,并用PCR检测其遗传稳定性。结果显示,缺失株遗传稳定;与野生株相比,生长和自凝集能力无显著变化;但生物膜形成能力降低,半致死剂量升高16.5倍;游动性和涌动性极显著升高,细胞粘附能力极显著降低(P<0.01),对H₂O₂和NaCl的耐受性降低;对头孢呋辛、麦迪霉素、克林霉素抗生素敏感度上升,对丁胺卡那、多粘菌素B抗生素敏感度降低;活性氧含量极显著降低(P<0.01),脯氨酸、肽聚糖、β-内酰胺酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶指标均极显著升高(P<0.01)。缺失株生物学特性表明,VcrV基因参与溶藻弧菌Ⅲ型分泌系统性的致病性和多种生物学功能。     

副溶血弧菌VP2918基因缺失株的构建及功能研究

[目的] 以副溶血弧菌VP2918为研究对象,研究其对副溶血弧菌的生物学特性和致病性的影响。[方法] 利用同源重组技术构建了vp2918基因的基因缺失株（Δvp2918）和互补株（CΔvp2918）,并对野生株、缺失株和互补株的细菌生长曲线、运动性、生物被膜形成能力、对HeLa细胞的黏附能力、细胞毒性、对小鼠的致死率和组织载菌量进行分析。[结果] 缺失vp2918基因不影响副溶血弧菌的生长特性、运动性、生物被膜形成能力以及对HeLa细胞的黏附能力。但与野生株相比,Δvp2918对HeLa细胞的毒性作用显著降低;感染Δvp2918的小鼠症状明显减轻,存活率更高;Δvp2918在小鼠脾脏和肝脏中的载菌量显著低于野生株,互补株毒力基本恢复至野生株水平。[结论] vp2918不参与副溶血弧菌的运动性和生物被膜形成能力等过程,但与该菌的致病性相关,为潜在的毒力因子。     

鸭源鸡杆菌ompW、gtxA双基因缺失株的构建及其相关特性分析

鸭源鸡杆菌(Gallibacterium anatis,G.anatis)是家禽中常见的条件性致病菌,主要引起蛋鸡生殖道疾病,造成产蛋量下降。【目的】为探究RTX样毒素GtxA及外膜蛋白(OmpW)对鸭源鸡杆菌生物学特性和致病力的影响。【方法】本研究采用自然转化法对突变株RZ△ompW进一步缺失gtxA构建突变株RZ△ompW△gtxA,通过分析其生长特性、黏附能力、引起细胞凋亡程度及对小鼠致病性等,探究其与生物学特性及致病性可能的关系。【结果】结果显示,RZ△ompW△gtxA能稳定遗传gtxA的缺失;单双基因突变株溶血活性均消失、与RZ株相比菌落形态及生长速率并未出现显著改变;相比RZ、RZ△ompW和RZ△gtxA,双基因缺失株RZ△ompW△gtxA在不同时段对鸡原代输卵管上皮细胞的黏附能力显著降低(P0.05),诱导鸡输卵管上皮原代细胞发生凋亡的能力明显减弱,对小鼠的致病力显著降低。【结论】GtxA毒素和外膜蛋白OmpW在鸭源鸡杆菌毒力、黏附宿主细胞及诱导其细胞凋亡中起重要作用,且可能存在明显的协同关系。本研究为鸭源鸡杆菌感染机制的阐明奠定基础。     

空肠弯曲菌fliD基因突变株的构建及其生物学特性

【目的】研究fliD基因对空肠弯曲菌生物学特性的影响,为阐明该基因的功能和作用机制奠定基础。【方法】利用同源重组技术构建fliD基因的插入失活突变株NCTC11168△fliD,并通过与野生株比较,对fliD突变株生长速率、运动力、黏附力和侵袭力等生物学特性进行研究。【结果】与野生型NCTC11168相比,突变株NCTC11168△fliD的生理生化特性不变;突变株的生长速率无明显变化;MH半固体穿刺实验中,突变株只能在接种处生长,运动力明显减弱;在Caco-2细胞黏附、侵袭实验中,fliD突变株的黏附率和侵袭率分别为164.00±19.49、55.00±6.09,fliD基因失活使得突变株的黏附率和侵袭率显著降低(0P0.01)。【结论】fliD基因是空肠弯曲菌运动能力重要的分子基础,与空肠弯曲菌感染细胞的黏附侵袭作用密切相关,即与空肠弯曲菌的致病性密切相关。     

猪支气管败血波氏杆菌hcp基因缺失株构建及其生物学特性研究

【目的】构建猪支气管败血波氏杆菌(Bordetella bronchiseptica,Bb)Ⅵ型分泌系统(T6SS)溶血素共调节蛋白hcp基因缺失株,并对其基本生物学特性进行初步的研究。【方法】使用自杀性质粒介导同源重组的方法敲除猪支气管败血波氏杆菌QH0814菌株hcp基因,并比较hcp基因缺失前后,菌体对细胞的黏附入侵、小鼠毒力及组织载菌量上的差异。【结果】成功构建支气管败血波氏杆菌hcp基因缺失株QH0814Δhcp,连续传50代且遗传稳定;缺失株与亲本株生长无明显差异;缺失株的黏附能力与亲本株差异不显著,但入侵能力显著降低(P0.05);与亲本株相比,半数致死量提高,同时,缺失株对昆明鼠的感染能力也显著降低(P0.05)。【结论】hcp基因的缺失对支气管败血波氏杆菌增殖无影响,但缺失后其入侵能力和定殖能力显著降低,由此推测hcp基因与支气管败血波氏杆菌的入侵和定殖相关。     

副溶血弧菌Ⅲ型分泌系统vscG基因缺失株的构建及其生物学特性

[背景]副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)是一种重要的食源性病原微生物,Ⅲ型分泌系统(Type Ⅲ Secretion System,T3SS)在致病过程中发挥重要作用.vscG基因编码的VscG蛋白是Ⅲ型分泌系统的伴侣蛋白.vscG基因在副溶血弧菌中的生物学功能尚未确定.[目的]构建副溶血弧...     

伪结核棒状杆菌pld基因无痕缺失株构建及其生物学特性及致病性研究

伪结核棒状杆菌是一种可以感染多种动物和人的兼性胞内寄生病原,主要引起被感染动物慢性化脓性炎症反应。[目的]为进一步评价磷脂酶D基因(pld)在伪结核棒状杆菌感染致病中的作用。[方法]本研究采用同源重组技术,在不引入外源基因情况下,构建伪结核棒状杆菌pld无痕缺失株。通过比较pld缺失株和野生株的菌落形态及生长曲线、体外对巨噬细胞乳酸脱氢酶(LDH)释放及其在胞内的繁殖情况以及体内感染小鼠致死率及促炎细胞因子分泌水平,研究pld与该病原感染致病之间的关系。[结果]无痕缺失pld对伪结核棒状杆菌的菌落形态及生长无明显影响。与野生株ATCC 19410和XH02相比,ATCC 19410Δpld和XH02Δpld失去了与马红球菌ATCC 6939的协同溶血功能,所感染巨噬细胞的LDH释放水平显著下降,胞内细菌数量显著降低;体内试验发现ATCC 19410Δpld对小鼠的致死率、肝脏和脾脏载菌量以及腹水及脏器促炎细胞因子水平均低于ATCC 19410。[结论]成功构建了伪结核棒状杆菌pld无痕缺失株。证实pld在该病原体外感染引发巨噬细胞死亡以及体内感染小鼠致病中具有重要作用。     

布鲁氏菌入侵相关基因IalB缺失株的构建及生物学特性分析

入侵相关基因(invasion-associated locus B, ialB)的同源基因在布鲁氏菌所属的根瘤菌目中是广泛保守的,但其在布鲁氏菌中的功能研究几乎为空白。根据有限的报道资料,猜测ialB的功能可能与布鲁氏菌入侵细胞以及适应胞内环境胁迫有关。【目的】探究ialB在布鲁氏菌中的生物学功能,揭示其在布鲁氏菌黏附和入侵细胞以及胞内存活中的作用。【方法】以猪种布鲁氏菌S2株为亲本,运用同源重组的方法构建布鲁氏菌ialB缺失株ΔialB,并通过表达质粒转化的方法构建其回补株CΔialB,比较3种菌株的生长特性、对体外应激的敏感性;通过扫描电镜观察ialB缺失对布鲁氏菌形态的影响,通过实时荧光定量PCR检测3种菌株极性延长相关基因的表达;通过免疫荧光和平板计数的方法分析ialB缺失对布鲁氏菌黏附、入侵RAW264.7细胞以及胞内存活的影响。【结果】成功构建了菌株ΔialB和CΔialB;ΔialB与布鲁氏菌S2株相比,生长受限,活力降低,在酸应激、高渗应激、低渗应激、多黏菌素B应激条件下存活率降低,在氧化应激条件下存活率上升;而且,ΔialB的菌体形态发生改变,菌体变短,直径增加,极...     

yeaI基因对奶牛源大肠杆菌NJ17生物学特性的影响

c-di-GMP是细菌中广泛存在的第二信使,可通过效应蛋白参与调控细菌的生物被膜形成、运动性和毒力等生物学特性。YeaI因含有能结合c-di-GMP分子的EGEVF基序,可能作为c-di-GMP效应蛋白发挥作用。[目的] 研究yeaI基因缺失对奶牛源大肠杆菌临床分离株NJ17生物学特性的影响。[方法] 构建NJ17的yeaI缺失株（NJ17ΔyeaI）及回复株cNJ17ΔyeaI,分析yeaI对NJ17生物学特性（如生长特性、生物被膜形成能力和对小鼠乳腺上皮细胞（EpH₄-Ev）的黏附）的影响。[结果] 成功构建NJ17的yeaI缺失株（NJ17ΔyeaI）及其回复株（cNJ17ΔyeaI）;与野生株NJ17相比,缺失株NJ17ΔyeaI生长特性及耐药性无显著变化,生物被膜形成能力显著下降,运动性显著升高（P<0.05）;透射电镜检测结果表明,yeaI缺失影响NJ17菌毛和鞭毛的形成;实时定量PCR（qPCR）结果显示,yeaI基因显著抑制NJ17鞭毛基因filG和motB的转录水平（P<0.05）;血清杀菌实验表明,yeaI缺失能显著增强其抵抗血清杀菌作用（P<0.05）;对EpH₄-Ev细胞黏附实验表明,yeaI缺失对NJ17黏附性无显著影响（P>0.05）。[结论] yeaI对奶牛源大肠杆菌NJ17的生物学特性具有重要的调控作用。     

续随子ElFAD2基因的序列及表达特性分析

为了研究油酸脱氢酶(FAD2)基因ElFAD2对续随子(Euphorbia lathyris L.)中不饱和脂肪酸合成的调控作用,该研究在续随子转录组数据的基础上经筛选获得ElFAD2基因序列,并对其序列及表达特性进行分析。序列分析结果显示,ElFAD2基因全长1 907 bp,ORF长1 152 bp,共编码383个氨基酸,包含有典型的脂肪酸去饱和酶结构域。续随子ElFAD2蛋白理论等电点为8.08,属于稳定蛋白,包含4个跨膜区和3个保守的组氨酸簇。基于FAD2的系统发育分析表明,续随子与同科植物乌桕(Triadica sebifera L.)的亲缘关系最近。荧光定量PCR分析发现,ElFAD2基因在不同器官中均有表达,且在花后15 d的种子中表达量最高,在叶与花后30 d及45 d种子中的表达量相当,而在根、茎、花中的表达量最低。该研究结果为深入探讨续随子ElFAD2基因的生物学功能提供了基础数据,也为解析续随子种子中脂肪酸合成的分子机制奠定了基础。     

江苏水产养殖区拟态弧菌种群结构及遗传多样性

【背景】拟态弧菌(Vibrio mimicus)是一种常见的革兰氏阴性病原菌,广泛分布于水环境和水生动物体内,可导致多种水产动物和人类感染。多位点序列分型(multilocus sequence typing, MLST)已被应用于多种病原菌的分子分型,其通过分析不同菌株之间的遗传关系,监测细菌传播的时间和地理分布,确定感染和传播途径,但目前未见有关拟态弧菌MLST的报道。【目的】开发一种基于MLST的拟态弧菌分型方法,并用于江苏水产养殖区拟态弧菌的种群结构和遗传进化分析,为拟态弧菌感染所引起的疾病防治提供理论基础。【方法】选择拟态弧菌的7个管家基因dnaE、gyrB、mdh、recA、rpoD、pntA和pyrH作为靶点,对江苏水产养殖区分离的155株拟态弧菌进行PCR扩增和测序。将测序结果分配等位基因,制作等位基因谱,分配不同的序列类型(sequence type, ST),利用软件goeBURST-1.2.1和MEGA-X对分配的ST型进行克隆复合体和遗传进化树聚类分析;此外,利用Kirby-Bauer圆盘扩散法测试155株拟态弧菌的药敏特性。【结果】155株拟态弧菌被分为56个STs,其中ST11占比最高;在双位点变异(double locus variants, DLV)水平分析发现56个STs分为3个克隆复合体和3个单体;系统发育树显示,56个STs被分为3个集群(cluster I、cluster II、cluster III)。药敏结果显示,155株拟态弧菌对红霉素类抗生素的耐药性最高(88.39%, 137/155),对氯霉素类抗生素敏感性最高(91.61%, 142/155)。【结论】本研究建立的MLST方法具有良好的分辨率,可作为拟态弧菌系统发育和未来流行病学调查有用的分子分型工具。根据抗生素耐药谱结果,提示在养殖过程中可选用氟苯尼考等国家批准使用的专用抗菌药对拟态弧菌进行防治。     

vcrV基因对副溶血弧菌生物学特性及III型分泌系统1效应蛋白易位的影响

【背景】副溶血弧菌(Vibrioparahaemolyticus)具有两套III型分泌系统(typeIIIsecretion system,T3SS)。T3SS1通过向宿主细胞分泌效应蛋白发挥致病作用,vcrV基因位于T3SS1编码基因簇。【目的】以vcrV基因为研究对象,探索其对副溶血弧菌生物学特性及T3SS1致病机制的影响。【方法】以副溶血弧菌POR-1株为参考菌株,利用同源重组技术构建vcrV基因缺失株ΔvcrV和回补株CΔvcrV,比较各菌株在生长性能、生物被膜形成能力、细胞黏附及细胞毒性等生物学特性的差异,应用Western Blot检测T3SS1诱导条件下POR-1、ΔvcrV和CΔvcrV等菌株效应蛋白分泌量,进一步利用具有过表达载体pMMB207-vp1683-CyaA的各菌株侵染HeLa细胞,通过Western Blot检测细胞内效应蛋白VopR(Vp1683)的易位量。【结果】与基础菌株POR-1相比,缺失vcrV基因不影响副溶血弧菌的生长性能、生物被膜形成能力及细胞黏附等生物学特性,显著降低了对HeLa细胞的毒性作用,具有过表达载体的POR-1、ΔvcrV和CΔv...     

需钠弧菌WPAGA4菌株3条琼胶酶基因克隆、表达与酶学性质分析

【目的】本文拟从西太平洋深海沉积物中分离得到的需钠弧菌(Vibrio natriegens) WPAGA4菌株中克隆并表达3条β-琼胶酶基因agaW3418、agaW3419和agaW3472,并对其酶学性质进行研究。【方法】通过克隆表达技术将得到的3条琼胶酶基因在大肠杆菌BL21(DE3)细胞中进行表达,通过二硝基水杨酸(DNS)法测定重组琼胶酶的酶活,并对其中活性最优的一种琼胶酶进行热稳定性和产酶条件优化。【结果】三种琼脂酶均为属于GH50家族。AgaW3418、AgaW3419和AgaW3472在温度分别为50、60和30℃以及pH值分别为6.0、7.0和7.0条件下,发挥作用的能力最强。其中琼胶酶AgaW3472表现出最优的酶活性质,在20℃下保持良好的稳定性,且在SOB (super optimal broth)培养基条件下以1%(质量体积分数)的乳糖作为碳源,同时添加20 mmol/L MgCl2,并将诱导温度和异丙基-1硫代-β-D-半乳糖苷(isopropyl-1 thio-β-D-galactoside, IPTG)浓度分别设置为37℃和0.1 mmol/L时能够获得...     

猪链球菌2型Orf207基因缺失菌株的构建及其生物学特性检测

【背景】猪链球菌2型(streptococcus suis type 2, SS2)可引起人、猪的脑膜炎、关节炎及败血症等,不仅给养猪业带来巨大的经济损失,同时严重威胁公共卫生安全。本团队前期通过噬菌体展示文库技术发现Orf207编码蛋白可能参与SS2诱导的脑膜炎发生,然而其在SS2致病过程中的具体作用尚不清楚。【目的】探究Orf207基因对SS2致病性的影响。【方法】采用温敏性自杀质粒介导的同源重组系统,构建SC19 Orf207基因缺失菌株ΔOrf207及其回补菌株CΔOrf207,系统比较缺失菌株与野生株间在生长特性、形态、组织定殖能力、毒力情况、细胞黏附与侵袭及抗巨噬细胞吞噬能力等生物学特性方面的差异。【结果】与野生株相比,缺失菌株链长变短,生长速度略慢;而且Orf207缺失显著增加了小鼠的存活率,降低了细菌在血液、心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脑组织的定殖能力和对肺组织的病理损伤并显著减弱SS2对HeLa细胞的黏附与侵袭能力及抗巨噬细胞吞噬能力。【结论】Orf207基因可以显著降低SS2对宿主的致病能力,本研究结果不仅丰富了SS2的致病机制,也为SS2疫苗等研发提供了新靶点。     

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...