PlcR在炭疽芽胞杆菌A16R中的功能研究

炭疽芽胞杆菌(Bacillus anthracis)、蜡样芽胞杆菌(B. cereus)和苏云金芽胞杆菌(B. thuringiensis)均属于蜡样芽胞杆菌群,在遗传学上有很高的相似性。PlcR (Phospholipase C regulator)在蜡样芽胞杆菌中是十分重要的调控因子,但plcR基因在炭疽芽胞杆菌中发生一个无义突变导致在炭疽芽胞杆菌中产生一个截短PlcR蛋白。为了研究plcR基因对炭疽芽胞杆菌功能的影响,文章以蜡样芽胞杆菌CMCC6330基因组为模板,构建重组表达质粒pBE2A-plcR后导入炭疽芽胞杆菌疫苗株A16R中获得重组菌株,对其进行表型分析。结果显示,炭疽芽胞杆菌重组菌株的溶血活性基本没有恢复,但恢复了部分神经鞘磷脂酶活性,表明将蜡样芽胞杆菌的plcR基因导入炭疽芽胞杆菌后,可以直接激活神经鞘磷脂酶活性。     

炭疽芽胞杆菌中CRISPR位点

【目的】考察炭疽芽胞杆菌中规律成簇的间隔短回文序列(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)位点多态性情况及基于CRISPR位点多态性的分子分型方法是否在炭疽芽胞杆菌分型中适用。【方法】下载NCBI数据库中6株炭疽芽胞杆菌基因组并截取其中CRISPR位点片段序列。根据炭疽芽胞杆菌内CRISPR位点信息,设计相关引物,以193株炭疽芽胞杆菌基因组为模板PCR扩增CRISPR位点片段,测序。本地Blast比对截取序列及测序结果,查看CRISPR位点在炭疽芽胞杆菌中的多态性情况,并比较炭疽芽胞杆菌与蜡样芽胞杆菌和苏云金芽胞杆菌内CRISPR位点情况。【结果】炭疽芽胞杆菌内CRISPR位点不存在多态性。【结论】基于CRISPR位点多态性的分子分型方法不适用于炭疽芽胞杆菌分型,但可以用于区分炭疽芽胞杆菌与蜡样芽胞杆菌和苏云金芽胞杆菌。     

炭疽杆菌的分类地位与鉴定标准

<正> 炭疽杆菌按Bergey《细菌鉴定手册》(第8版,1974)的分类方法,属于杆菌科,需氧芽胞杆菌属,群Ⅰ中菌体宽在0.9以上的一族,其中包括炭疽杆菌(B.anthracis),蜡样杆菌(B.cereus),苏云金杆菌(B.thuringiensis)和巨大杆菌(B.me-gatherium)四个种。其中蜡样杆菌又包括三个变种。即蜡样杆菌荧光变种(B.cere-     

炭疽芽胞杆菌(Bacillus anthracis)检测质粒的构建及其应用

根据炭疽芽胞杆菌(Bacillus anthracis)毒性质粒pX01和pX02上的2个毒力相关基因cya和capA的序列特点,以pIJ2925为出发载体,采用一步重叠延伸PCR技术(One-step Overlap Extension PCR,简称OOE-PCR)构建了包含cya基因和capA基因保守区DNA片段的炭疽检测质粒pBIB2006。采用复合PCR对模拟炭疽危险品进行分析,结果表明pBIB2006可以为炭疽芽胞杆菌的检测提供准确、安全和方便的阳性参照品,从而为检测炭疽芽胞杆菌和炭疽芽胞杆菌灭活疫苗提供了便利。     

炭疽芽胞杆菌基因芯片探针文库的构建

为制备炭疽芽胞杆菌的基因芯片探针文库,以炭疽芽胞杆菌毒素质粒pX01和荚膜质粒pX02为原材料,用Sau3A I酶切pX01和pX02质粒DNA,Taq DNA聚合酶72℃补平加A,经AT克隆,PCR初步鉴定筛选出炭疽质粒片段的阳性克隆．DNA自动分析仪对克隆片段进行序列测定;用生物信息学方法对其片段进行同源性分析;并将克隆的探针打印于玻片上,制备成炭疽芽胞杆茵基因芯片,与炭疽杆茵质粒DNA样品进行初步芯片杂交的实验,杂交实验的阳性率达到了90％以上,证明大部分克隆探针属于炭疽芽胞杆菌．炭疽芽胞杆菌基因芯片探针文库的构建为基因芯片探针的制备摸索出一条简便、高效、可行的方法．     

不同品系小鼠对炭疽芽胞杆菌弱毒株芽胞的敏感性研究

通过比较四种品系小鼠对炭疽芽胞杆菌（Bacillus anthracis）（简称炭疽杆菌）弱毒株芽胞的敏感性，确定炭疽杆菌弱毒株芽胞攻毒合适的动物模型。采用炭疽杆菌弱毒株A16Q1（pXO1-、pXO2+）和A16PI2（pXO1+、pXO2-）的芽胞对四种品系小鼠（DBA/2、KM、ICR和BALB/c）进行腹腔攻毒，记录小鼠死亡时间，计算LD₅₀、绘制存活曲线并统计分析。运用较敏感的KM小鼠研究不同canSNP基因型毒素缺陷株（含pXO2拷贝数不同）芽胞的毒力差异。利用更为敏感的DBA/2小鼠评价S-层蛋白BA3338对荚膜缺陷株芽胞毒力的影响。结果表明，在四种品系小鼠中，毒素缺陷株芽胞的毒力均高于荚膜缺陷株芽胞的毒力。DBA/2小鼠对炭疽杆菌弱毒株芽胞的剂量依赖关系最好，最为敏感，其次是KM小鼠，而ICR小鼠和BALB/c小鼠对炭疽杆菌弱毒株芽胞不敏感。确定了DBA/2小鼠和KM小鼠在炭疽杆菌弱毒株芽胞研究中的适用性。使用KM小鼠评价了不同canSNP基因型炭疽杆菌芽胞的毒力差异，结果表明，不同canSNP基因型炭疽杆菌由于所含pXO2质粒拷贝数的差异导致芽胞的毒力不同。使用DBA/2小鼠评价了S-层蛋白BA3338缺失对炭疽杆菌芽胞毒力的影响，表明BA3338基因的缺失导致炭疽杆菌芽胞毒力降低。     

制备炭疽芽胞杆菌检测基因芯片的初步研究

建立制备炭疽芽胞杆菌检测基因芯片的技术,并探讨研制检测炭疽芽胞杆菌基因芯片的方法。酶切炭疽芽胞杆菌的毒素质粒和荚膜质粒,通过建立质粒DNA文库的方法获取探针,并打印在经过氨基化修饰的玻片上,制成用于炭疽芽胞杆菌检测的基因芯片。收集了290个阳性克隆探针,制备了检测炭疽芽胞杆菌的基因芯片。提取炭疽芽胞杆菌质粒DNA与基因芯片杂交,经ScanArray Lite芯片阅读仪扫描得到初步的杂交荧光图像。通过分析探针的杂交信号初步筛选出273个基因片段作为芯片下一步研究的探针。     

一种KBMA炭疽疫苗候选株的研制

炭疽病是由炭疽芽胞杆菌Bacillus anthracis引起的一种人畜共患传染病,严重影响着人类的健康。近年来在细菌疫苗的研究中发现一种特殊的现象：细菌被杀死后,体内的代谢活性却仍然维持 (Killed but metabolically active,KBMA)。此发现为炭疽新型疫苗候选株的研制提供了新思路。先通过同源重组的方法,利用pMAD质粒和Cre-loxP重组酶系统完成对缺失两个毒性大质粒的炭疽芽胞杆菌减毒株AP422的uvrAB基因的敲除,得到AP422△uvrAB菌株,然后通过光化学处理 (包括长波紫外光的照射和8-甲氧基补骨脂素处理),使炭疽芽胞杆菌AP422△uvrAB失去繁殖能力。利用四氮唑化合物MTS检测其代谢活性,表明光化学处理杀死后的炭疽芽胞杆菌AP422△uvrAB在至少4 h内维持一个很高的代谢活性水平,即具备典型的KBMA特性。炭疽杆菌AP422 △uvrAB的KBMA菌株的成功研制为我们提供了一种新型炭疽疫苗候选株。     

蜡样芽孢杆菌的分类地位和鉴定标准

<正>需氧芽孢杆菌属中发现最早的是枯草芽孢杆菌(1835,1835,1872),其次是炭疽芽孢杆菌(1872)。后来陆续发观许多新的芽孢杆菌,形态与炭疽芽胞杆菌类似或相仿,于是人们把一些与炭疽芽胞杆菌相似的近缘菌统称之为“类炭疽杆菌”或“伪炭疽杆菌”,直到本世纪三十年代尚且如此。(Wagner,1920,1923,Grierson,1928)。 本世纪四十年代以来,对需氧芽孢杆菌属的分类研究有了很大进展,基本均以Bergey的细菌鉴定手册为准。但在各个种的分类地位上仍有不同观点,如Smith等     

4种细菌芽胞中α/β-SASP分子结构对比分析

认识和描述不同细菌芽胞α/β-SASP的分子结构特征,为深入开展以α/β-SASP为靶向修饰的应用技术提供科学依据.运用生物信息学方法和技术,比对分析4种菌株,炭疽芽胞杆菌Ames 株、苏云金芽胞杆菌serovar konkukian 97-27 株、腊样芽胞杆菌ATCC 10987株、枯草芽胞杆菌168 株的α/β-SASP基因及蛋白质一、二、三级结构的异同.基因-ClustalW2;一级结构-ClustalW2和ProtParam tool;二级结构-SOPMA;三级结构-SWISS-MODEL和Swiss-Pdbviewer4.0.1.4种菌株的α/β-SASP基因及蛋白质一、二、三级结构有明显的同源性,炭疽芽胞、苏云金芽胞和腊样芽胞的生物学特征非常相似.在开展细菌芽胞的α/β-SASP基因及生物效应研究时,可以首选苏云金杆菌芽胞或腊样杆菌芽胞作为炭疽杆菌芽胞的试验菌,其次可以选择枯草杆菌芽胞.     

环介导等温扩增技术在快速检测炭疽芽胞杆菌中的应用

本文旨在建立适合国境口岸现场应用的生物恐怖防控快速检测方法,从而保障口岸安全.针对生物恐怖炭疽芽胞杆菌,选择目标菌种特异性基因片段,设计引物,运用环介导等温扩增(LAMP)技术建立一套简便、高效的检测方法,并模拟生物恐怖炭疽芽胞杆菌可能存在的基质条件,评价LAMP技术在快速筛查中的适用性.结果显示,LAMP技术排查生物恐怖炭疽芽胞杆菌简便、快速、特异,检测灵敏度为102～103 CFU/ml;且能有效检出在偏酸、偏碱及黏稠基质中的炭疽芽胞杆菌.而高盐环境对该反应影响较大,有必要采用能有效去除盐分的核酸抽提方法.     

炭疽芽胞杆菌A16D2株BA2380基因缺失突变株的构建

本课题组早期研究结果表明,炭疽芽胞杆菌BA2380蛋白可能与炭疽芽胞杆菌毒力有关,因而有必要对其功能进行深入研究。选取炭疽芽胞杆菌A16D2株为出发菌株,以其BA2380基因为目的缺失基因,参照A16D2株基因组序列及质粒pSET4s序列,利用软件设计上下游同源臂及抗性基因引物,用本实验室改造的“Golden Gate”克隆方法将3个片段同时连入温敏型穿梭载体pKMBK中(本实验室构建的受体质粒),从而构建基因打靶质粒。将该基因打靶质粒导入炭疽芽胞杆菌A16D2感受态细胞中,利用同源重组原理,筛选获得炭疽芽胞杆菌A16D2 BA2380基因缺失突变株,并对其进行验证。结果验证了本课题组构建的“Golden Gate”克隆体系进行多片段克隆的高效性,也为后续探索其基因功能奠定了基础。     

蜡状芽胞杆菌群代谢途径的分析和比较

微生物基因组测序和高通量分析方法获得了大量的数据和信息,利用这些信息研究代谢网络成为当前的一个新热点。文章在比较和分析重构代谢网络不同方法的基础上,利用蜡状芽胞杆菌群中已测序的9株蜡状芽胞杆菌、6株炭疽芽胞杆菌、6株苏云金芽胞杆菌基因组,对它们的碳水化合物代谢途径、氨基酸代谢途径和能量代谢途径进行比较与分析,找出它们的共性和特性。这3种菌都存在必需的糖酵解、三羧酸循环、丙氨酸代谢、组氨酸代谢及能量代谢等途径;同时它们还存在特殊的代谢途径,蜡状芽胞杆菌对单糖的利用率较高;炭疽芽胞杆菌的氨基酸降解和转运途径较丰富;苏云金芽胞杆菌中存在催化谷氨酸转化的代谢旁路等。代谢途径的分析为深入研究它们的食物毒素、炭疽毒素和杀虫毒素提供了新思路。     

炭疽芽胞杆菌BslA(260－652)蛋白的表达纯化与黏附功能鉴定

【目的】克隆表达炭疽芽胞杆菌BlsA的功能区片段并对其生物学功能进行鉴定。【方法】以炭疽芽胞杆菌A16R基因组DNA为模板PCR扩增bslA(260-652)基因片段,克隆至pET-28a(+)载体。将成功构建的重组质粒转化入大肠杆菌Rosetta(DE3)中,诱导表达后收集菌体经超声破碎后,对可溶表达部分用镍柱进行亲和层析纯化。以纯化后的蛋白为抗原,免疫BALB/c小鼠制备该蛋白的多抗,用ELISA和Western blot检测抗血清;使用间接免疫荧光实验和细菌黏附实验研究目标蛋白及其抗体的生物学功能。【结果】BslA(260-652)获得了可溶性表达,纯化后纯度约为87.4%。以纯化蛋白为抗原,免疫BALB/c小鼠制备的抗血清ELISA效价可达1∶20000。将BslA(260-652)蛋白与Hela细胞共孵育后,能够直接和Hela的细胞膜结合。细菌黏附实验表明BslA(260-652)蛋白及其相应的多抗血清都能够显著地抑制炭疽芽胞杆菌A16R对Hela细胞的黏附。【结论】大肠杆菌表达得到的炭疽芽胞杆菌BslA(260-652)蛋白具有与天然蛋白相似的生物活性,为深入研究BslA蛋白在炭疽芽胞杆菌致病过程中的作用奠定实验基础。     

类似S-层蛋白的苏云金芽胞杆菌伴胞晶体蛋白基因的克隆

芽胞杆菌CTC菌株被鉴定为苏云金芽胞杆菌 ,鞭毛血清型H2 ,幕虫亚种 ;产生卵圆形伴胞晶体 ,伴胞晶体蛋白为 1 0 0kD ;测定了该蛋白的N 末端序列 ,该序列与炭疽芽胞杆菌的细胞表面S 层蛋白具 92 %～ 93%相似性 ;根据Southern杂交制作了该晶体蛋白基因ctc所在位置的限制性酶切图谱 ,分别克隆了该基因 5′和 3′端所在的 2 9kbXbaI片段和 3 1kbClaIDNA片段 ,彼此间具 0 6kb重叠 ,通过拼接获得含完整ctc基因的克隆。含该基因的大肠杆菌与表达S 层蛋白的大肠杆菌具相似生长特征。初步表明CTC菌株的伴胞晶体由细胞表面S 层蛋白组成。苏云金芽胞杆菌区别于蜡状芽胞杆菌和炭疽芽胞杆菌的唯一标准是能形成伴胞晶体 ,由于S 层是细胞表面的结构成分 ,本文对CTC菌株鉴定为苏云金芽胞杆菌以及伴胞晶体作为苏云金芽胞杆菌鉴别的唯一标准提出了质疑     

小鼠皮肤感染期间炭疽杆菌芽胞在体内发芽

<正>背景:发芽是成功定植和全身播散炭疽杆菌的关键一步。在体内芽胞的发芽很少有可利用的数据,目前还不清楚芽胞与宿主细胞的相互作用是否是芽胞开始发芽所必要的。方法:为了调查炭疽杆菌芽胞和皮肤组织之间的早期的相互作用,芽胞接种在豚鼠腹腔内的无细胞装置中或小鼠耳上。通过菌落形成单位计数和电子显微镜分析发芽及细菌的生长情况。结果:在豚鼠模型中,发芽发生在体内无细胞接     

炭疽灭活和裂解芽胞抗原免疫家兔后血清中的IgG抗体应答

炭疽杆菌芽胞在炭疽免疫中发挥基本作用。实验中以炭疽活芽胞疫苗为原形,建立了制备灭活和裂解炭疽芽胞的方法,研究了各种灭活和裂解炭疽芽胞疫苗不同浓度、不同剂次免疫家兔的抗芽胞和毒素IgG应答,总结分析了各种灭活和裂解炭疽芽胞疫苗用于新疫苗成分之一的可能性。甲醛灭活炭疽芽胞疫苗设芽胞浓度2.5×108剂量组、5×108剂量组、1×109剂量组,于0、4、8周时3次免疫。在3剂免疫后血清抗炭疽芽胞IgG水平持续升高,首次免疫后4、8、12周时家兔血清中抗芽胞IgG几何平均滴度可达到600～16000。裂解炭疽芽胞疫苗的制备和动物免疫中,只采取了2.5×108芽胞浓度,两剂免疫,免疫时间为0、4周。在首次免疫后4、8、12周时家兔血清中抗芽胞IgG几何平均滴度分别为362、776和388。各时间点采集的家兔血清未能测出或只测出极微量的抗炭疽毒素IgG。通过上述研究认为,以裂解炭疽芽胞抗原作为炭疽疫苗成分之一,其抗原性和免疫原性是适宜的;免疫剂量可以设定为2.5×108芽胞浓度上下;免疫次数可定为2剂间隔1个月。     

炭疽芽胞杆菌疫苗研究进展

炭疽芽胞杆菌引起的炭疽病死亡率非常高 ,当前的疫苗具有效力不稳定、对吸入性炭疽的保护率低、免疫程序繁琐、存在副作用等缺点。近年来人们在改造传统疫苗的同时又有一些新的发现 ,如保护性抗原 (PA)的抗体在体内可杀死芽胞 ;通过粘膜免疫能够诱导机体分泌IgA抗体 ;抗多聚谷氨酸 (γ D PGA)抗体可以同炭疽杆菌的繁殖体作用 ,从而杀死繁殖体 ;寻找到新的免疫原。DNA疫苗、活载体疫苗的出现为新一代安全、免疫程序简单、具更高保护率的疫苗奠定了基础     

类似S-层蛋白的苏云金芽胞杆菌伴胞晶体蛋白基因的克隆

芽胞杆菌CTC菌被鉴定为苏云金芽胞杆菌,鞭毛血清型H2,幕虫亚种;产生卵圆形伴胞晶体,伴胞晶体蛋白为100kD;测定了该蛋白 N－末端序列,该序列与炭疽芽胞杆菌的细胞表面S－层蛋白具92－93％相似性,根据Southern杂交制作了该晶体蛋白基因ctc所在位置的限制性酶切图谱,分别克隆了该基因5’和3’端所在2．9kb XbaI片段和3．1kb Cla I DNA片段,彼此间具0．6kb重叠,通过拼接获得含完整ctc基因的克隆,含该基因的大肠杆菌与表达S－层蛋白的大肠杆菌具相似生长特征,初步表明CTC菌株的伴胞晶体由细胞表面S－层蛋白组成,苏云金芽胞杆菌区别于蜡状芽胞杆菌和炭疽芽胞杆菌的唯一标准是能形成伴胞晶体,由于S－层是细胞表面的结构成分,本文对CTC菌株鉴定为苏云金芽胞杆菌以及伴胞晶体作为苏云金芽胞杆菌鉴别的唯一标准提出了质疑。     

东北地区耐盐芽胞杆菌筛选统计及初步鉴定

采用温度筛选与表面定向培养相结合的方法对东北地区土壤中可培养耐盐芽胞杆菌进行分离和筛选,得到137株芽胞杆菌,其中耐盐芽胞杆菌74株,占总芽胞杆菌数量的54%,最适盐浓度均为1%,耐盐能力在4%-14%之间。通过扩增耐盐菌株的16S rRNA基因序列,对其进行分子鉴定和分类,获得东北地区土壤中可培养的耐盐芽胞杆菌的多样性信息。通过同源性比对和耐盐性差异,确定36株差异耐盐芽胞杆菌,分属于芽胞杆菌属中的7个种。其中多数菌株为苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)(14株,占总数38.9%,最高耐盐性在4%-9%NaCl之间)。其次依次为蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)(7株,19.4%,4%-8%NaCl),枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)(7株,19.4%,8%-11%NaCl),炭疽芽胞杆菌(Bacillus anthracis)(4株,11.1%,5%-7%NaCl),弯曲芽胞杆菌(Bacillus flexus)(2株,5.6%,9%-14%NaCl),球形芽胞杆菌(Bacillus sphaericus)(1株,2.8%,5%NaCl)和阿氏芽胞杆菌(Bacillus aryabhattai)(1株,2.8%,6%NaCl)。弯曲芽胞杆菌和枯草芽胞杆菌的耐盐能力较好。从中选取3株代表菌株,明确了其培养特性、形态特征及生理生化特性,并对其分别进行了系统发育分析。