抑制差减杂交筛选禽致病性大肠杆菌基因组差异片段及其分析

采用抑制差减杂交技术(Suppression subtractive hybridization,SSH)对禽致病性大肠杆菌E037株(血清型O78)与非致病菌株K-12MG1655以及同一O2血清型高致病菌株E058与低致病菌株E526进行基因组差异片段克隆与分析。从E037株中共检出17个特异性差异片段,E058株中共检出32个特异性差异片段。经同源分析,这些序列可分为4类:质粒相关序列、噬菌体相关序列、已知功能序列、未知功能序列。这些差异片段包含许多重要的大肠杆菌毒力相关基因,如大肠杆菌素、气杆菌素受体、铁基因簇等。49个片段中,14个片段与其它微生物基因组同源性较高。结果表明,大肠杆菌高致病株与低致病菌株或非致病菌株基因组间存在较多差异基因,其中包括毒力、毒力相关基因、代谢以及噬菌体等基因成分。     

禽病原性大肠杆菌iro和tsh基因缺失株的构建

通过SSH和SCOTS研究, 铁系统(Iro)和温度敏感性血凝素(Tsh)在禽病原性大肠杆菌(APEC)的感染中可能发挥重要作用。基因检测发现, 在243个禽源大肠杆菌分离株中, 有205株为iro+菌株, 其中高、中度和低致病株分别为89.8%(184/205)、8.8%(18/205)和1.5%(3/205); 有167株为tsh+菌株, 高、中度、低致病株分别为87.4%(146/167)、12.6%(21/167)和0%(0/167), 结果显示iro+或tsh+株大多数为高致病株。为了确定iro和tsh基因在APEC致病力中的作用, 以APEC E037株为基础, 通过自杀性载体分别构建了iro和tsh基因缺失突变株E037(Δiro)、E037(Δtsh)和E037(ΔiroΔtsh)。动物感染性试验表明, 突变株在鸡体内的繁殖能力和致病性均明显下降, 但两个基因的协同致病作用不显著。进一步证实Iro和Tsh为APEC重要的致病因子。     

禽病原性大肠杆菌iro和tsh基因缺失株的构建

通过SSH和SCOTS研究, 铁系统(Iro)和温度敏感性血凝素(Tsh)在禽病原性大肠杆菌(APEC)的感染中可能发挥重要作用。基因检测发现, 在243个禽源大肠杆菌分离株中, 有205株为iro+菌株, 其中高、中度和低致病株分别为89.8%(184/205)、8.8%(18/205)和1.5%(3/205); 有167株为tsh+菌株, 高、中度、低致病株分别为87.4%(146/167)、12.6%(21/167)和0%(0/167), 结果显示iro+或tsh+株大多数为高致病株。为了确定iro和tsh基因在APEC致病力中的作用, 以APEC E037株为基础, 通过自杀性载体分别构建了iro和tsh基因缺失突变株E037(Δiro)、E037(Δtsh)和E037(ΔiroΔtsh)。动物感染性试验表明, 突变株在鸡体内的繁殖能力和致病性均明显下降, 但两个基因的协同致病作用不显著。进一步证实Iro和Tsh为APEC重要的致病因子。     

禽致病性大肠杆菌E058株毒力基因(aerobactin)与sit操纵子基因突变株的构建及其致病性

[目的]探究毒力基因aerobactin与sit操纵子与禽致病性大肠杆菌E058株致病作用的相关性.[方法]利用Red同源重组方法,构建APEC E058株aerobactin与sit操纵子基因缺失株E058Δvir,并通过一系列的体内及体外试验对其生物学特性进行研究.[结果]生长曲线测定、细菌侵袭试验及体外竞争等试验结果表明,突变株与亲本株差异不显著;体内动态分布试验结果显示,突变株E058Δvir在5个被检脏器中均极显著地低于亲本株(P＜0.001).[结论]aerobactin与sit操纵子与禽致病性大肠杆菌E058株的致病性相关,是其重要的致病因子.     

kpsE和kpsD双基因缺失显著降低肠道外致病性大肠杆菌的毒力

【目的】探究荚膜对肠道外致病性大肠杆菌致病作用的影响。【方法】选取负责荚膜多糖转运的基因kpsE和kpsD,利用λRed重组系统构建APEC E058和UPEC U17荚膜缺失株E058ΔkpsED和U17ΔkpsED,并通过一系列的体内及体外试验对其生物学特性及致病性进行研究。【结果】双基因缺失株的生长速度较野生株没有明显差异,但缺失株抗血清补体杀菌能力和抗鸡巨噬细胞HD-11细胞吞噬能力显著下降。1日龄雏鸡LD50致病性试验结果显示,缺失株E058ΔkpsED和U17ΔkpsED对鸡失去致病力,而回复株毒力恢复至野生株水平;35日龄SPF鸡体内动态分布和竞争试验显示ΔkpsED缺失株在鸡体内定殖能力和竞争性生长能力显著下降,表明kpsED双基因的缺失能显著降低APEC E058和UPEC U17的致病力。【结论】荚膜与肠道外致病性大肠杆菌的致病性相关,是其重要的毒力因子。     

肠外致病性大肠杆菌致病机制及公共卫生学意义

致病性大肠杆菌包括肠致病性大肠杆菌(intestinal pathogenic Escherichia coli, IPEC)和肠外致病性大肠杆菌(extraintestinalpathogenicE.coli,ExPEC),可引起人和动物多种感染性疾病。ExPEC主要在肠道外其他组织脏器定殖并导致感染,包括尿道致病性大肠杆菌(uropathogenicE.coli, UPEC)、新生儿脑膜炎大肠杆菌(newborn meningitis E. coli, NMEC)和禽致病性大肠杆菌(avian pathogenic E. coli, APEC)。人源ExPEC (UPEC和NMEC)主要引起人尿道感染、肾盂肾炎和新生儿脑膜炎,而APEC可导致禽类的大肠杆菌病,造成家禽业的巨大经济损失。另外,乳腺致病性大肠杆菌(mammary pathogenic E. coli, MPEC)和猪源ExPEC可导致奶牛乳房炎、猪的肺炎及急性败血症等病症。研究发现,ExPEC类菌株在基因组结构上很相似,与IPEC本质区别在于致病机制不同,ExPEC具有很多相同的毒力基因和耐药基因,而且动物源ExPEC...     

尿道致病性大肠杆菌HEC4株和禽源致病性大肠杆菌E058株毒力相关特性的比较

对人尿道致病性大肠杆菌(uropathogenic Escherichia coli,UPEC)HEC4株和禽致病性大肠杆菌(avian pathogen-ic Escherichia coli,APEC)E058株进行毒力基因和其他相关特性的比较,结果显示,它们具有一些共同的毒力基因,包括一些存在于APEC中一个大的可传递质粒上的基因;同时,它们也具有一些相似的生化特性。对SPF鸡的致病性试验显示,这两株分离株具有相似的致病力。因此,对于APEC和UPEC的相关性,以及APEC是否有可能导致人尿道感染或者成为UPEC的毒力基因贮主,有待进一步研究。     

VI型分泌系统2核心组分VgrG对禽致病性大肠杆菌致病性的影响

【目的】构建禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenic Escherichia coli,APEC)VI型分泌系统2(Type VI secretion system 2,T6SS2)结构基因vgrG缺失株,研究其对APEC生物学特性及致病性的影响。【方法】通过Red同源重组方法构建DE719菌株vgrG基因缺失株,并利用低拷贝质粒pSTV28构建互补株。比较分析野生株、缺失株与互补株的生长特性、运动性、生物被膜形成能力、黏附侵袭能力、动物致病力等差异。【结果】vgr G基因缺失不影响DE719的生长速度、运动能力及生物被膜形成能力。致病性试验表明缺失vgrG导致体内定殖能力及致病力显著下降,然而对DF-1细胞的黏附能力增强。【结论】T6SS2核心组分VgrG在APEC感染过程中发挥重要作用,为了解APEC的致病作用提供参考。     

空泡形成毒素影响禽致病性大肠杆菌的生物学特性及致病性

摘要:【目的】构建禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenic Escherichia coli,APEC)菌株APEC-O1空泡形成毒素(Vacuolating autotransporter toxin,Vat)基因缺失株,研究该基因对APEC-O1生物学特性及致病性的影响。【方法】采用Red同源重组的方法构建vat 缺失株,并利用低拷贝质粒pSTV28构建互补株,然后比较野生株、vat缺失株与互补株在生长特性、运动性、凝集沉淀能力、生物被膜、致病性等生物学特性的差异。【结果】vat基因缺失不影响APEC-O1的生长速度及抗环境压力能力,但缺失vat导致APEC-O1运动能力增强,而使生物被膜形成能力、凝集沉降能力、致病力、体内存活能力均显著性减弱。【结论】Vat缺失影响APEC-O1运动能力、凝集沉淀能力、生物被膜形成能力及致病力,为全面了解Vat 的致病作用提供参考。     

魔芋软腐病菌分子鉴定与遗传多样性

通过对分离的魔芋软腐病菌株和其它参试菌株的致病性测定、选择性培养基培养性状观察和16S-23S rDNA转录间隔区PCR(ITS-PCR)分析,将测试的33株软腐病菌株主要分为3个组群。第1组群为胡萝卜软腐欧文氏杆菌胡萝卜软腐亚种(Erwinia carotovorasubsp.carotovora,E.c.c.);第2组群为菊欧文氏杆菌(Erwinia chrysanthemi,E.ch.);还有一组未能确定的菌株。利用细菌基因组重复序列通用引物BOX和J3进行Rep-PCR特异性扩增,引起软腐病的菌株E.c.c.和E.ch.(ITS-PCR鉴定)种内的Rep-PCR指纹存在明显的遗传分化,经聚类分析,在0.1水平上把E.c.c.13株区分为5个类群。     

应用DNA芯片技术对禽致病性大肠杆菌可能致病基因体外表达水平的研究

应用DNA芯片研究禽致病性大肠杆菌可能致病基因的表达.构建禽致病性大肠杆菌毒力基因、潜在毒力基因的DNA芯片,应用基因芯片技术对同属O2血清型的禽高致病性大肠杆菌E058株和低致病性大肠杆菌E526株在体外LB培养基和鸡血清培养状态下进行差异表达分析.结果:在体外LB静置培养状态下,低致病株E526与高致病株E058相比共有16个差异基因,均为下调基因.在鸡血清静置培养中,E526与E058相比共有15个差异基因,均为下调基因.应用基因芯片成功筛选了禽致病性大肠杆菌在体外不同条件下的毒力基因及可能毒力基因中差异表达基因,表明一些铁摄取系统相关基因对APEC的毒力较重要,同时也筛选出了一些新的可能致病基因aes-1,aes-2,aes-3,aes-4,aes-6,aes-8,aes-10,aes-13,aes-15,aes-31等.     

黄鳝体表溃疡病病原菌的分离与鉴定

研究首次报道从患体表溃疡病黄鳝的肝脏、肾脏、脾脏等分离到1株细菌, 经动物回归试验鉴定其为病原菌。形态学观察、生理生化试验和16S rRNA基因鉴定, 结果证实该病原菌株为温和气单胞菌(Aeromonas sobria)。通过致病性试验证明其对鲤鱼和泥鳅均有致病力;药敏试验结果表明:分离菌株对头孢氨噻肟、头孢曲松钠、丙氟哌酸、洛美沙星、甲氧苄啶、氟哌酸、壮观霉素等高度敏感,而对氨苄青霉素、乙酰螺旋霉素等药物不敏感。       

毒力基因yqeH功能分析及对禽致病性大肠杆菌致病性的影响

【背景】禽致病性大肠杆菌(avian pathogenic Escherichia coli,APEC)可引起禽类急性或亚急性感染,在近年新发现的大肠杆菌Ⅲ型分泌系统2 (Escherichia coli type III secretion system 2,ETT2)中,毒力基因yqeH对其致病性的影响尚不明确。【目的】探究yqeH在APEC致病过程中的作用,为后期深入研究ETT2致病机制奠定基础。【方法】利用Red同源重组技术构建yqeH缺失株ΔyqeH及其回复株CΔyqeH,通过运动性、生物被膜形成能力、抗逆性、抗血清杀菌能力等试验分析yqeH对APEC生物学功能的影响,并通过细胞黏附、侵袭试验、致病力测定及荧光定量PCR检测细胞炎性因子转录水平,探究yqeH对APEC感染宿主的影响。【结果】构建了缺失株ΔyqeH和回复株CΔyqeH;生物学特性试验结果表明,与野生株APEC81相比,缺失株ΔyqeH生物被膜形成能力、运动能力降低,对酸、碱、渗透压、氧化休克的耐受力降低,抗血清杀菌能力及致病力显著降低;与野生株APEC81相比,缺失株ΔyqeH对鸡气管黏膜上皮细胞的黏附及侵袭能...     

lpxL和lpxM基因对O1、O78血清型禽致病性大肠杆菌毒力的影响

【目的】为探究脂多糖对O1、O78血清型禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenic Escherichia coli,APEC)致病作用的影响。【方法】选取负责脂质A生物合成相关基因lpx L和lpx M,利用λ噬菌体的Red同源重组系统分别构建APECE516(O1血清型)和APECE522(O78血清型)缺失株E516Δlpx L、E516Δlpx M、E516Δlpx LΔlpx M、E522Δlpx L、E522Δlpx M和E522Δlpx LΔlpx M,并通过体内外试验对其生物学特性及致病性进行研究。【结果】各菌株生长速度基本一致。E516Δlpx L、E516Δlpx LΔlpx M、E522Δlpx M和E522Δlpx LΔlpx M的抗血清补体杀菌能力和抗鸡巨噬细胞HD-11吞噬能力较野生株显著下降,而缺失株E516Δlpx M、E522Δlpx L与野生株相比无明显差异;半数致死剂量测定结果显示,除E516Δlpx M、E522Δlpx L外,各缺失株毒力降低1000倍左右;SPF鸡体内动态分布试验结果显示,各缺失株在鸡体内定殖能力较野生株显著下降,但回补株的毒力未能恢复至野生株水平。【结论】lpx L和lpx M基因与O1血清型APECE516株和O78血清型APECE522株的毒力有关,但是lpx L和lpx M基因对E516和E522菌株毒力的影响存在差异。     

基于全基因组的温州光唇鱼源大肠杆菌E105的致病性与耐药性解析

为了加深对鱼源大肠杆菌(Escherichia coli)的理解,以全基因组测序为基础,解析了温州光唇鱼(Acrossocheilus wenchowensis)源大肠杆菌E105致病性和耐药性的表型与基因型间的关系,以期丰富大肠杆菌的病原学知识。结果显示,E105全基因组包括染色体基因组(5 022 520 bp)和6个质粒基因组,共预测到4 823个编码基因,4 510个基因被COG聚类到22类,1 140个基因富集到KEGG的22条代谢通路。E105与人(Homo sapiens)源(GenBank ID CP068822.1)和鸭(Anatinae)源(GenBank ID JAGFYD010000001)大肠杆菌基因组共线性程度更高。E105血清型为O108:H9,E105为EAEC/EHEC/EPEC混合致病型。E105中有170个毒力基因。E105对小鼠(Mus musculus)和大口黑鲈(Micropterus salmoides)的半数致死浓度(median lethal dose,LD50)分别为6.67×10⁵ CFU/g和2.61×10<...     

禽致病性大肠杆菌IMT5155 疑似毒力基因在人源及动物源大肠杆菌中的分布

[目的]检测禽致病性大肠杆菌IMT5155自分泌黏附素基因等具有代表性的疑似毒力基因在不同来源大肠杆菌中的分布,为进一步研究其致病机理提供依据.[方法]采用PCR和Dot blot,检测疑似毒力基因在不同地区(101株大肠杆菌中国分离株和121株大肠杆菌德国分离株)、不同来源(人源、禽源及猪源)大肠杆菌中的分布,并分析其和大肠杆菌系统进化分群的关系.[结果]自分泌黏附素基因B11等11个疑似毒力基因在禽致病性大肠杆菌中分布率较高,阳性率分别为:A1 36.4%(32/88)、A8 53.4%(47/88)、A1063.6%(56/88)、B1137.5%(33/88)、F3 59.1%(52/88)等,且疑似毒力基因主要存在于大肠杆菌B2进化群中.值得注意的是,D1、E9和F11基因片段在新生儿脑膜炎大肠杆菌中有较高的分布率,分别为60%(6/10)、80%(8/10)和90%(9/10),而在新生儿脑膜炎大肠杆菌中未检测到B11基因.[结论]自分泌黏附素B11等疑似毒力基因与禽致病性大肠杆菌关系密切,但疑似毒力基因D1、E9和F11与新生儿脑膜炎大肠杆菌密切相关,提示禽致病性大肠杆菌可能是新生儿脑膜炎大肠杆菌的毒力基因储库.     

粤、闽、贵烟草青枯病菌分离株及其致病力

【目的】从粤、闽、贵3地烟草青枯病株中分离青枯病菌,测定其致病力并探讨判断致病力的方法。【方法】采用氯化三苯基四氮唑(简称TTC)培养基和蛋白质电泳相结合对青枯病菌致病力进行测定,并分析菌株生化型。【结果】已分离出烟草青枯病菌59株,依据致病力进行划分,无致病力菌株5株,有致病力菌株54株。不同致病力菌株蛋白电泳特定条带存在差异。粤、闽、贵3地烟草青枯病菌有致病力菌株均占主导地位,广东有致病力菌株比例略大,福建次之,贵州最小。按生化型划分,59株青枯病菌中1株属于生化型Ⅳ外,其他58株属于生化型Ⅲ或其亚型生化型Ⅲ-1。【结论】烟草青枯病菌致病力存在差异,SDS-PAGE蛋白指纹中的特定条带可作为判定青枯病菌有无致病力的依据。     

30株大肠杆菌的泛基因组学特征分析

泛基因组(Pan-genome)是某一物种全部基因的总称,其中包括核心基因组(该物种所有个体中都存在的基因)和非必须基因组(只在部分个体中存在的基因,以及某个体特有的基因)。文章从泛基因组学角度比较分析了30株已经完成测序的大肠杆菌的基因、基因组成及其进化特征,结果表明核心基因只占据每株大肠杆菌全部基因数目的 50%左右,而平均每个菌株有146个特有基因,结果表明随着更多大肠杆菌菌株的基因组被测序,将会不断有新基因被发现。通过比较分析大肠杆菌不同菌株之间基因的保守性与基因的GC含量以及选择压力之间的关系,发现越保守的基因其GC含量变化范围越窄,同时在进化中受到的选择压力也越大。这些结果将有助于深入了解大肠杆菌基因组的进化特征及其基因组成的动态变化,并为预防和控制由致病性大肠杆菌引发的流行疾病提供理论依据,同时也为大规模病原菌基因组数据的分析方法提供借鉴。     

pagP基因对禽致病性大肠杆菌抗菌肽抗性和致病性的影响

【目的】禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenic Escherichia coli,APEC)不仅严重影响全球的养禽业,对人类公共健康也造成巨大的潜在威胁。pag P基因在细菌的抗菌肽抗性和致病性方面发挥重要作用,但关于pag P基因在APEC中的功能尚不清楚。本文构建禽致病性大肠杆菌pag P基因缺失株,对缺失株的抗菌肽抗性和致病性进行研究。【方法】利用Red重组系统构建APEC的pag P基因缺失株,然后利用回复质粒构建回复株。研究pag P基因对细胞黏附与入侵、生物被膜形成能力、外膜渗透性、抗菌肽敏感性、致病性等方面的影响。【结果】成功构建pag P基因缺失株和回复株,抗菌肽抗性试验发现pag P基因缺失株对多粘菌素B、鸡β-防御素2(AVBD2)的敏感性显著增加(P0.01),致病性试验结果表明pag P基因缺失株的毒力显著降低(P0.01)。【结论】APEC的pag P基因对AVBD2的敏感性和APEC的致病性密切相关,为深入研究pag P基因的功能及调控作用奠定了基础。     

广西十字花科黑腐病菌致病性分化及遗传多样性分析

为了研究广西十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pv.campestris,XCC)的致病性差异和遗传多样性。本研究采用剪叶接种法对来自广西十字花科物种的24个菌株进行致病性分析,并利用细菌基因组的重复序列PCR(Rep-PCR)技术,对供试菌株的遗传多样性进行研究。结果表明:采用剪叶接种方法,供试菌株致病力均可划分为5种致病型,且与菌株的地理来源有一定的相关性;利用细菌基因组重复序列通用引物进行Rep-PCR扩增,在遗传距离为0.79时,供试菌株可被划分为5个遗传相似组,与染病作物无明显的关联性,而与同一地区的关系有相对明显的关联性,并由此得到这样的结论:侵染广西十字花科黑腐病菌存在明显的致病性分化和丰富的遗传多样性。