一株福氏志贺氏菌噬菌体的分离鉴定及其生物学特性

【背景】志贺氏菌是一类能引起人和动物腹泻的致病菌,由于抗生素滥用导致其耐药问题日益严重,寻找新的抗菌药物和治疗方法成为目前亟待解决的问题。【目的】检测志贺氏菌对肉鸡的致病性,分离纯化出一株可裂解强致病性志贺氏菌的噬菌体,并对其生物学特性进行研究。【方法】从病鸡肠道黏膜分离志贺氏菌;以健康肉鸡为动物模型进行攻毒,测定强致病性菌株的耐药性;并以此为宿主菌分离噬菌体,聚乙二醇(Polyethylene Glycol,PEG)沉淀法纯化浓缩噬菌体后,用透射电子显微镜观察其形态特征。利用双层平板法测定噬菌体的宿主谱、最佳感染复数、一步生长曲线、pH和热稳定性对噬菌体活性的影响。【结果】分离得到26株志贺氏菌,分别命名为BDS1-BDS26,其中BDS8致病性最强,经鉴定属于福氏志贺氏菌,而且存在多重耐药性,灌喂后的肉鸡出现严重腹泻和血便;解剖病症主要表现为心脏肥大、肠系膜出血明显等。以BDS8为宿主菌,分离得到噬菌体ΦDS8。透射电镜结果显示噬菌体ΦDS8的头部呈二十面体形状,直径61±2 nm,尾长165±2 nm,属长尾噬菌体科。噬菌体ΦDS8在pH 4.0-10.0、50℃以下范围内能保持...     

营养缺陷型福氏志贺氏菌口服活菌苗的研制

<正> 细菌性痢疾是一种波及世界的疾病。近几年据估计菌痢患者每年有数千万,且呈上升趋势。尽管人们已认识到了志贺氏菌在儿童中引起的临床症状是严重的,但其在儿童腹泻病因中的主要地位过去却被大大低估了。这一现象的解释有好几个方面,其中特别是这一疾病主要发生在6个月至5岁之间的儿童。而且与许多其它的肠道病原菌不一样,其主要并发症不是可用口服补液进行处理的脱水。估计每年因志贺氏菌腹泻而死亡的约60万人,大多数为5岁以下的儿童。     

福氏志贺氏2a及Y变种保护性抗原的研究

福氏志贺菌Y变种曾经作为一种痢疾疫苗的候选株,其特有的抗原结构在疫苗的有效性抗原研究中起主要作用。以Y变种毒株与无毒株、野生型F2a株与T32株及失去Ⅱ型抗原结构的T32-1株之间分别进行了各种毒力表型的检测、四种外膜侵袭蛋白表达、菌株的外膜蛋白提取物(OMPs)分析、质粒DNA图谱和小鼠主动免疫、被动保护试验的对比分析,了解其抗原特性。结果显示：细菌外膜蛋白抗原和具有完整型特异性抗原结构的福氏菌LPS在动物机体免疫中都发挥着重要的作用。这些抗原物质的共同存在似乎能达到更好的免疫效果。     

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。     

一株新的多重耐药福氏志贺菌噬菌体生物学特性及基因组分析北大核心CSCD

抗生素的大量使用和滥用造成细菌耐药性问题愈发严峻,噬菌体疗法作为一种精准治疗多重耐药病原菌的有效方法开始被人们日益重视。采用双层琼脂平板法从活性污泥中分离出多重耐药福氏志贺菌(Shigella flexneri)噬菌体P003,鉴定为肌尾噬菌体科(Myoviridae)。通过生物学特性测定表明P003的最佳感染复数为10,潜伏期约10 min;在4-70℃、pH 3.0-10.0的条件下保持活性。全基因组测序表明,噬菌体基因组长约68 721 bp,GC含量46.14%,预测编码99个开放阅读框(open reading frame,ORF),未发现已知耐药基因和毒力基因。全基因组多序列线性与进化树分析结果表明,P003与大肠杆菌噬菌体有较近的亲缘关系,但不能侵染大肠杆菌。从活性污泥原位分离到一株新的多重耐药福氏志贺菌噬菌体P003,为利用噬菌体疗法防治多重耐药病原菌S.flexneri感染提供了新的菌种资源。     

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。     

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。     

驱除侵袭大质粒pINV对福氏2a志贺氏杆菌2457T影响的比较蛋白质组学研究

将福氏志贺氏杆菌2a 2457T及其驱除侵袭大质粒pINV的菌株培养至对数生长中期,制备了全细胞蛋白质。用双向电泳分离两种细胞蛋白质混合物并进行比较,找出差异点,这些点经过胶内酶切后进行MALDI_TOF质谱鉴定。每个蛋白质点的肽指纹图谱都在福氏志贺氏杆菌2a 2457T株的蛋白质数据库用Mascot进行检索,共发现了10个差异表达的蛋白质。结果显示驱除大质粒后几个参与核酸代谢途径的酶表达量有所上升。其中胞啶/脱氧胞啶脱氨酶、嘌呤核苷磷酸化酶和尿嘧啶核苷磷酸化酶表达量的上升可能造成尿嘧啶和尿（嘧啶核）苷合成的增加。     

福氏2a志贺氏菌2457T HtpG蛋白诱导小鼠炎性反应

[目的]构建福氏2a志贺氏菌2457T株的htpG缺失突变株和回复株,对HtpG蛋白的功能进行初步研究.[方法]采用X-Red重组系统对htpG基因进行缺失突变,构建了福氏2a志贺氏菌2457T株的htpG缺失突变株,并利用低拷贝质粒构建了htpG突变株的回复株.在此基础上,对野生株、突变株和回复株的生长曲线、生化反应、豚鼠角膜试验进行了比较分析,并考察了野生株、突变株和回复株腹腔注射引起小鼠炎症反应的强弱.[结果]HtpG蛋白功能与福氏志贺氏菌的基本生化代谢无关,也不影响细菌穿透上皮细胞的能力,但腹腔注射后能够引起小鼠强烈的炎症反应.[结论]HtpG蛋白功能可能与细菌的免疫致病性相关.     

痢疾杆菌酸抗性系统相关基因缺失突变体的构建

依赖于谷氨酸脱羧酶的酸抗性系统对痢疾杆菌在宿主细胞内的生存和繁殖至关重要,hdeA、hdeB、yhiE和yhiF是其中几个重要的酸抗性基因。借助Red系统的重组功能,PCR扩增两翼与目的基因上下游同源的抗性基因片段,电击转化痢疾杆菌2457T,对筛选到的阳性转化子再导入编码FLP位点特异性重组酶的质粒pCP20以去除抗性基因。结果成功的敲除了hdeA、hdeB、yhiE和yhiF等4个酸抗性系统相关基因,为深入研究痢疾杆菌酸抗性基因的调控网络奠定了基础.     

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     

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。     

福氏志贺痢疾杆菌硫胺素单磷酸激酶(ThiL)表达纯化及晶体生长研究

硫胺素单磷酸激酶(ThiL)在ATP存在下催化硫胺素单磷酸(TMP)形成硫胺素焦磷酸(TPP)和ADP,硫胺素焦磷酸就是维生素B1的活性形式。硫胺素单磷酸激酶属于一个小的ATP结合蛋白超家族成员。将来源于福氏志贺痢疾杆菌2a(301株)ThiL基因构建入pET-22b(+)表达载体,在大肠杆菌中得到高效表达,经过两步纯化,得到高纯度蛋白,用于晶体生长,经过对其晶体生长条件进行摸索和优化,得到了能用于X-射线衍射的单晶,为其结构解析、催化机理研究和药物设计提供了基础。     

Immunogenicity of the Shigella flexneri Serotype Y (SFL124) Vaccine Strain Expressing Cloned Glucosyl Transferase Gene of Converting Bacteriophage SfX

The glucosyl transferase gene (gtr) from bacteriophage phage X (SfX) caused partial conversion of serotype Y (group antigen 3, 4) to X (group antigen 7, 8) when introduced into a candidate vaccine strain of Shigella flexneri serotype Y (SFL124). The gtr gene caused conversion of O-antigens but did not eliminate the adsorption of the corresponding phage SfX. The hybrid strain expressing both group antigens 7, 8 and 3, 4 showed 75% protection when immunized guinea pigs were challenged with a wild-type S. flexneri serotype X strain. No protection was observed against serotype Y challenge, although group antigen 3, 4 was detected in the LPS of the hybrid strain. This suggests the importance of O-antigen immunity in the host defense against shigellosis.     

Molecular Cloning of the Wild-Type and Mutant thyA Gene from Shigella flexneri Y

The thyA gene which codes for thymidylate synthase has been cloned and sequenced from the wild-type Shigella flexneri Y strain SH4 and a thyA mutant TSF21 after amplifying the gene by polymerase chain reaction (PCR). The nucleotide sequence revealed 98% homology to the E. coli K-12 thyA gene. The sequence of the wild-type thyA gene of Shigella flexneri Y was identical with that of the thyA mutant except that the residue T at position 345 was replaced by residue A in the thyA mutant. This change would cause a predicted amino acid substitution of leucine at position 44 in the polypeptide product of the wild type by glutamine in the mutant. Thus, Leu⁴⁴ may be critical in enzymatic activity of the thyA gene product thymidylate synthase.     

痢疾杆菌染色体中噬菌体插入序列的分析

噬菌体作为细菌的病毒通过参与细菌的代谢过程完成自身的繁殖和复制.自80多年前噬菌体被发现以来,噬菌体因其遗传物质和结构组成十分简单并且与宿主细胞相互作用非常密切一直被作为研究生命基本规律的良好的模型系统.     

Gene expression profiling of the pH response in Shigella flexneri 2a

The pH response of Shigella flexneri 2a 301 was identified by gene expression profiling. Gene expression profiles of cells grown in pH 4.5 or 8.6 were compared with the profiles of cells grown at pH 7.0. Differential expression was observed for 307 genes: 97 were acid up-regulated, 102 were acid down-regulated, 91 were base up-regulated, and 86 were base down-regulated. Twenty-seven genes were found to be both acid and base up-regulated, and 29 genes were both acid and base down-regulated. This study showed that (1) the most pH-dependent genes regulate energy metabolism; (2) the RpoS-dependent acid-resistance system is induced, while the glutamate-dependent acid resistance system is not; (3) high pH up-regulates some virulence genes, while low pH down-regulates them, consistent with Shigella infection of the low gut; and (4) several cross-stress response genes are induced by pH changes. These results also illustrate that many unknown genes are significantly regulated under acid or basic conditions, providing researchers with important information to characterize their function.