副溶血性弧菌Ⅲ型分泌系统与Ⅵ型分泌系统的研究进展

副溶血性弧菌（Vibrio parahaemolyticus，VP）是一种常见的革兰氏阴性细菌，主要分布在海洋、海口和河口沉积物中，能够引起人急性肠胃炎、伤口感染和败血症，同时危害水产品养殖业。由该菌引起的食物中毒事件在全世界范围内频繁发生，该菌被认为是微生物性食物中毒的主要病原菌之一。影响副溶血性弧菌致病性的毒力因素包括溶血素、黏附因子、分泌系统等，尤其在分泌系统中，Ⅲ型分泌系统（Type Ⅲ Secretion Systems,T3SS）和Ⅵ型分泌系统（T6SS）与副溶血性弧菌致病性密切相关。T3SS是一种多亚基针状结构，将分泌蛋白通过供体细胞质直接注入受体细胞质；T6SS是一种接触依赖性蛋白分泌装置，将毒素直接注入目标细胞内。通过对Ⅲ型分泌系统和Ⅵ型分泌系统的研究进展进行梳理，从这两种分泌系统的结构出发，并对其功能和调控机制上分别进行了分析比较，指出了这二者在效应蛋白及产生毒素上的不同，找出了二者与副溶血性弧菌定植的关系，以期通过这两者的联系进而深入了解副溶血性弧菌的致病机制，为防治该菌提供科学的指导。     

革兰氏阴性细菌Ⅵ型分泌系统的研究进展

细菌的Ⅵ型分泌系统(T6SS)参与了细菌与细菌间、细菌与宿主间的相互作用,在细菌的存活及致病中发挥着重要的作用。本研究中综述了细菌T6SS的发现与命名、结构与组成,调控机制(Fur、σ54依赖性激活因子、表面缔合、群体感应)与作用机制的最新研究进展,并对其下一步的研究方向进行展望。本研究结果可为深入研究细菌T6SS在细菌间及细菌与宿主间的作用机制,研制基于T6SS的疫苗或靶向药物,寻找对细菌T6SS有效的防控措施提供参考。     

海水常见革兰氏阴性病原菌Ⅲ型分泌系统的研究进展

许多革兰氏阴性病原细菌借助细菌的Ⅲ型分泌系统(Type Ⅲ secretion system,T3SS)传递与致病有关的毒性因子和效应子来发挥病原细菌的毒性.副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)、迟缓爱德华民菌(Edwardsiella tarda)和嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)是海水中3种常见革兰氏阴性病原细菌.这3种细菌不仅广泛引起海水养殖生物的病害,还经常导致人类肠胃炎等其他危害,而Ⅲ型分泌系统也与它们的致病性密切相关.对海水中这3种常见革兰氏阴性病原菌Ⅲ型分泌系统的组成、功能及相关转录调控机制进行了综述.     

植物病原细菌Ⅲ型分泌系统及Pseudomonas syringae pv.tomato的信号分子分泌研究进展

Ⅲ型分泌系统在植物病原细菌与寄主互作中起重要作用,许多革兰氏阴性致病菌通过该系统将效应蛋白注入寄主体内引发病害,综述了Ⅲ型分泌系统的特征、作用机理、与致病性的关系以及Pseudomonas syringae pv.Tomato的信号分子分泌研究进展.     

猕猴桃溃疡病菌质粒的分离与功能分析

分离猕猴桃溃疡病菌中的质粒,从质粒角度探索细菌的致病机制,分析其编码的主要基因、毒力因子。用试剂盒提取分离自安徽省岳西县猕猴桃溃疡病菌株JF8的质粒,对质粒DNA进行高通量测序及生物信息学分析。质粒基因组拼接显示菌株JF8质粒全长65 149bp,GC含量56.29%,包含45个假定蛋白(hypothetical protein)和38个有预测功能的蛋白。生物信息学分析发现,质粒携带多达8个直接参与基因重组和转移的转运蛋白(mobile element protein),5个基因直接参与细菌Ⅳ型分泌系统、1个基因参与细菌Ⅲ型分泌系统。基因ParA编码的蛋白是一个ATP酶,对质粒的分配以及维持质粒稳定具有重要作用,编码转录激活蛋白的基因LuxR与细菌的群体感应机制相关,影响毒力因子的表达和分泌,基因UmuC是细菌中SOS应答系统的组分之一,控制细胞中聚合酶Ⅴ的量。     

水生动物病原菌Ⅵ型分泌系统(T6SS)及其溶血素共调节蛋白研究进展

Ⅵ型分泌系统(typeⅥsecretion system, T6SS)是多种革兰氏阴性菌编码的蛋白分泌装置,在毒力因子释放、生物被膜形成、铁离子摄取、囊泡运输、环境压力适应性及细菌胞内存活等方面发挥着重要功能,在副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)、溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)、哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)、嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)和迟钝爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)等水生动物病原菌的致病过程中发挥着关键作用。然而,有关水生动物病原菌T6SS组分及其功能的报道还比较匮乏。本文对几种水生动物病原菌T6SS的生物学功能与调控机理,以及T6SS关键调控因子溶血素共调节蛋白Hcp的系统进化关系与功能等最新研究情况进行了综述,并在水生动物病原菌T6SS的生物学功能、T6SS活性调控与环境因素的关联性、T6SS与致病菌代谢之间的调控关系等方面提出未来研究建议,以期为进一步开展水生动物致病机制研究及水产养殖细菌病的防控提供新思路。     

耐高浓度铬(Ⅵ)细菌的分离筛选和鉴定

[目的]筛选耐高浓度Cr(Ⅵ)的细菌。[方法]以江苏某电镀厂排污口含Cr(Ⅵ)污泥为分离对象,采用选择压力法分离筛选出一批耐Cr(Ⅵ)细菌,测定分离得到的菌株耐不同浓度Cr(Ⅵ)的能力,并对9株高耐Cr(Ⅵ)细菌的分类地位进行了确定。[结果]从Cr污染土壤中筛选出26株能够耐受Cr(Ⅵ)的细菌,其中有9株细菌能够耐受300 mg/L及以上浓度的Cr(VI)。常规生理生化试验和16S rDNA测序结果表明,这9株细菌分别属于下列6个属:Arthrobacter、Bacillus、Ochrobactrum、Microbacterium、Amycolatopsis、Pusillimonas。[结论]这9株细菌在Cr(Ⅵ)污染生境的修复中存在潜在的应用价值。     

VirB4缺失型特利波契巴尔通体入侵淋巴循环的研究

巴尔通体通过抑制宿主淋巴结内免疫反应,利用淋巴循环侵入血液导致持续性菌血症。4型分泌系统是巴尔通体建立持续性感染的关键因素,但尚不清楚4型分泌系统在巴尔通体侵入淋巴循环中所起的作用。VirB4基因是4型分泌系统重要的组成部分,本实验以敲除VirB4基因的特利波契巴尔通体菌株与野生型特利波契巴尔通体菌株分别侵染大鼠淋巴循环系统来评价4型分泌系统对菌株侵入淋巴循环能力的影响。通过大鼠胸导管引流模型,用qPCR方法检测淋巴液中的菌载量。结果表明在不同的时间点,野生型与VirB4缺失型菌株均能够进入淋巴循环,但在感染6 h后,淋巴循环中的VirB4缺失菌数量大于野生型菌。提示4型分泌系统并不决定特利波契巴尔通体侵入淋巴循环的能力。     

aguA基因缺失对嗜水气单胞菌致病性的影响

嗜水气单胞菌是水环境常见的病原体,具有较强致病性。在本研究中,首次敲除了嗜水气单胞菌aguA基因,通过转录组分析发现aguA敲除后细菌的粘附、致病、胺代谢等生物过程下降。通过qRT-PCR进一步验证发现10个粘附基因、9个发病基因和8个胺代谢基因的mRNA表达水平明显下降；此外,转录组水平分析结合qRT-PCR验证发现VI型分泌系统基因、II型分泌系统基因、鞭毛合成相关基因、菌毛合成相关基因、溶血基因、I型分泌系统基因、肠毒素基因、RTX基因等毒力基因的RNA表达水平也出现下调。对两株菌进行草金鱼的体内感染实验,与野生菌株相比,aguA敲除株感染草金鱼的致病力降低了7.47倍,且aguA敲除株生物膜形成能力降低了16.6%。以上结果显示aguA基因与嗜水气单胞菌的致病性密切相关。     

青枯雷尔氏菌致病机制及其相关基因的研究进展

阐述青枯雷尔氏菌致病基因以及它们之间的相互调节。由于青枯雷尔氏菌的复杂性,进而发展了许多青枯雷尔氏菌分子鉴定技术,并且对青枯雷尔氏菌的鉴定逐渐走向快速、便捷和灵敏高的趋势。青枯雷尔氏菌基因组约5.8Mb,具有高(G+C)含量和约5 120个可能的编码基因;它是由3.7Mb的染色体和2.1Mb的大质粒所组成,主要的致病因子有Ⅲ型hrp分泌系统产物、胞外多糖、细胞壁降解酶(包括果胶质酶以及纤维素酶等),其涉及的基因主要包括hrp基因簇、avr基因、毒性基因;青枯雷尔氏菌通过Ⅲ型分泌系统(T3SS)、II型分泌系统(T2SS)等分泌系统将多种毒性因子输送到胞外使寄主植物致病。同时,T3SS和T2SS之间也是相互影响的。上述致病因子的协调作用是由一个复杂的网络调节系统控制的,并以PhcA调节基因的启动和转录为核心,自动而精密地调节有关致病基因的表达及关闭,从而控制细菌的生长状态。     

副溶血弧菌Ⅵ型分泌系统对其种内竞争的影响

对85株副溶血弧菌的Ⅵ型分泌系统(typeⅥsecretion system, T6SS)相关基因的携带情况进行分析,并选取部分副溶血弧菌菌株进行混合培养,探究其种内竞争情况。利用qPCR技术,分析混合培养后T6SS相关基因的表达情况。结果表明:85株副溶血弧菌均携带T6SS2,62株副溶血弧菌携带T6SS1,其中临床分离株41株,占全部临床分离株的93.2%;环境分离株21株,占全部临床分离株的51.2%,并且T6SS1基因簇在不同来源的副溶血弧菌中存在一定的差异性。在混合培养条件下,部分T6SS1~+的副溶血弧菌存在明显的种内竞争优势。基因表达分析结果显示,较单一培养的菌株,混合培养中副溶血弧菌T6SS1和T6SS2相关基因的表达量均有明显的上调。导致这一现象的原因可能是在混合培养的条件下,副溶血弧菌可通过增强自身T6SS1和T6SS2相关基因的表达,以提升其在种内的竞争力。初步探究了副溶血弧菌Ⅵ型分泌系统对其种内竞争的影响,为副溶血弧菌T6SS功能的进一步揭示提供科学的参考。     

鮰爱德华菌T6SS eivpP基因缺失突变株的构建

为研究鮰爱德华菌Edwardsiella ictaluriⅥ型分泌系统(T6SS)EivpP与其他分泌蛋白之间的相互作用及其在细菌致病过程中的作用机制,在克隆到eivpP基因上、下游同源臂的基础上,采用融合PCR技术制备了eivpP基因缺失用的融合片段,并成功克隆到自杀质粒pDM4内,再将重组自杀质粒转化到大肠杆菌S17-1λ(pir)中,与鮰爱德华菌野生菌株ATCC33202共培养。经同源重组和蔗糖负筛获得鮰爱德华菌eivpP基因缺失突变阳性克隆,经PCR鉴定结果显示,突变株未检测出eivpP基因,即eivpP基因彻底敲除成功。本试验结果可为研究eivpP基因在鮰爱德华菌致病过程中的作用机制提供数据资料,为鮰爱德华菌弱毒疫苗的研发提供理论依据。     

植物三型信号分泌系统下的抗病基因防御机制

近年来随着对植物抗病机理及信号转导途径的深入研究和探索,以及通过分子生物学手段新的抗病基因和病原菌无毒基因不断被克隆,科研人员对于植物三型信号分泌系统中抗病(R)基因和无毒(Avr)基因的结构、功能,作用模式及作用机制具有更加深入的认识。深入研究病原菌—寄主之间的相互作用关系,为制定更为有效的植物病害防治措施提供了依据。该文通过对三型信号分泌系统中植物病原识别受体的组成部分,抗病基因的结构域及种类,抗病基因与无毒基因及相互作用的两种模式及具体机制的总结,从植物抗病基因角度探讨了三型信号分泌系统下植物的抗病机制并在此基础上进行了前景展望。     

桑青枯雷尔氏菌MR111的GspF基因的获取与结构分析

Gsp F是细菌Ⅱ型分泌系统的内膜平台的重要蛋白,利用PCR扩增技术,获得了桑青枯雷尔氏菌MR111的含有该类基因功能性结构域的Gsp F基因。NCBI在线BLASTP分析发现,该基因与雷尔氏菌属来源的同源基因的一致性在90%以上;在聚类分析中,首先所有雷尔氏菌属同源基因聚合在同一分支,后与皮氏罗尔斯顿菌的同源基因聚合。基因结构分析表明,该基因有2个由α螺旋组成的具有高度相似性的、跨膜胞质结构域,揭示该基因可能参与细菌的跨膜分泌。     

细菌Ⅵ型分泌系统Hcp与VgrG蛋白的共进化分析

以组成Ⅵ型分泌系统(T6SS)鞘结构蛋白Hcp和VgrG为研究对象,通过蛋白质序列同源性、进化特征及表达相关性的分析,以了解Hcp和VgrG共进化的特征及其在表达上的相互影响。结果表明:Hcp与其他T6SS结构基因共进化,但VgrG却有很大的随机性。1个细菌可能有多套T6SS,一般1个hcp基因对应1套系统。vgrG的数目变化很大,有的细菌只有1个vgrG基因,有的细菌却多达30个,且与有多少套T6SS没有多大的关系。进化分析表明:Hcp可分为14个类,种间的差异小于种内差异。VgrG在进化上可分为3大类,种间差异也小于种内差异。VgrG多样性可能与其识别并辅助不同效应因子转运有关。共进化分析显示VgrG与Hcp具有一定的共进化特性,可推测单个细菌中相互配对的VgrG与Hcp。表达分析显示,在水稻细菌性条斑病菌RS105中,几乎所有的vgrG都与hcp基因的表达正相关,说明在表达水平不能分析两者之间的进化关系,但可说明RS105中VgrG与Hcp功能的相关性。因此,VgrG与Hcp在进化和功能上具有显著相关性。     

猕猴桃溃疡病的研究进展

猕猴桃是我国原产的一种水果，因其美味和营养成分高等特点，深受消费者喜爱。近年来猕猴桃经济效益逐年增长，随着猕猴桃在国内广泛栽培，其溃疡病也开始大面积暴发。猕猴桃溃疡病是由丁香假单胞菌引起的一种世界性病害，因其可以借助风雨传播，所以广泛分布，发生普遍，对猕猴桃种植业危害严重，大幅降低了猕猴桃的产量和品质，是威胁猕猴桃生产最严重的病害之一。因此，深入了解和掌握猕猴桃溃疡病发病症状及其原因，尽早预防，以减少病害传播十分必要。本文重点围绕了近5年来在猕猴桃溃疡病发病症状、环境品种因素和栽培因素对病原菌的影响，总结猕猴桃溃疡病致病机制和抗病机制，即在致病机制中指出Ⅲ型分泌系统和Ⅵ型分泌系统是导致溃疡病所必要的条件，且在抗溃疡病生理机制中溃疡病与SOD和POD存在相关性。同时阐述了溃疡病的主要防治措施包括生物防治、化学防治和农业防治。最后对进一步开展猕猴桃溃疡病防治研究提出合理的建议和展望，旨在为猕猴桃溃疡病的防治提供理论参考。     

西瓜果斑病菌T2SS分泌蛋白的筛选和功能预测

利用KEGG和STRING数据库分析比较瓜类果斑病菌(西瓜嗜酸菌)(Acidovorax citrulli,Ac)和主要植物病原细菌Ⅱ型分泌系统(T2SS)的基因组成,收集有试验证据的植物病原细菌T2SS分泌蛋白序列信息,与已测序并经注释的果斑病菌AAC00-1菌株基因组进行序列比对,筛选出候选的果斑病菌同源T2SS分泌蛋白。通过对筛选出的分泌蛋白的信号肽、代谢通路、蛋白互作网络及其在植物细胞中的定位进行分析,预测部分分泌蛋白的生物学功能。     

铬污染土壤修复过程中土壤细菌群落多样性的RFLP分析

【目的】对污染土壤修复过程中土壤细菌群落多样性的变化进行研究。【方法】以淹水培养后的模拟铬污染土壤为供试材料,通过直接提取土壤中总细菌DNA,利用细菌专一引物克隆细菌16S rDNA片段,分别建立克隆文库。利用PCR-RFLP技术,分析比较了土壤淹水10 d(对照,S1)、添加Cr(Ⅵ)淹水10 d(S2)、添加Cr(Ⅵ)和Fe(OH)3淹水10 d(S3)及20 d(S4)4个处理中土壤细菌群落的变化。【结果】用专一引物克隆细菌16S rDNA片段,分别建立了克隆文库;用限制性内切酶RsaⅠ进行细菌16S rDNA PCR-RFLP分析,分别得到123,120,97和69个酶切类型,库容值分别为54.92%,55.43%,65.33%和76.60%;Shannon-Wiener指数、Gini指数、物种丰富度指数(dMa)和物种均匀度指数(Jgi)均表现为S1>S2>S3>S4,以上4个指数的变异系数分别为11.51%,1.84%,23.64%和1.55%;基于细菌多样性参数的聚类分析结果,将对照S1和添加Cr(Ⅵ)处理的S2归于一类,而2个添加Fe处理的土壤S3和S4聚为一类。【结论】经过10 d淹水处理,土壤中添加的Cr(Ⅵ)有98%以上可发生转化,土壤残留的Cr(Ⅵ)含量基本达到稳定。添加铬矿渣处理(S2)的土壤细菌群落多样性和对照(S1)基本一致,添加氧化铁的2个处理(S3和S4)的细菌群落多样性基本接近,但低于S1和S2;添加氧化铁的处理(S3和S4)中,均出现了明显的优势细菌群落,其分别属于荧光假单胞菌属和不动杆菌属。     

生物炭对土壤细菌种群多样性的影响

利用高通量测序技术研究经生物炭处理Cr(Ⅵ)污染土壤中细菌丰度及种群结构变化.结果表明,在生物炭添加量为5％(V/V)时,分析细菌种群多样性结果表明,4个样品多样性排序为D500(大豆秸秆在热解温度为500℃时制备的生物炭)>S500(脱水污泥在热解温度为500℃时制备的生物炭)>空白>Cr(Ⅵ)污染组;在门和属水平分析土壤细菌种群结构,发现生物炭添加对污染土壤中细菌群落结构影响显著,部分菌属恢复至无污染水平(CK水平),且生物炭施加促进植物生长,表明生物炭施加对Cr(Ⅵ)土壤污染修复具有良好效果.研究结果为研究生物炭对环境中微生物活性影响提供理论依据,并为今后生物炭在环境中应用提供基础.     

牛源性肠炎沙门氏菌的三型分泌系统基因分析

肠炎沙门氏菌是一类引起人与动物腹泻的病原菌,其致病性与三型分泌系统密切有关.本次试验研究临床上腹泻牛体内分离的一株肠炎沙门氏菌致病性与三型分泌系统的关系,试验选取SipA、SipD的基因序列进行测序分析.本次试验分别运用特异性引物扩增SipA、SipD的基因,连接到T载体上并测定目的片段序列.测出的序列在GeneBank上进行比对,以确定分离菌与其他菌株亲缘关系.试验结果显示该株肠炎沙门氏菌的SipA基因、SipD基因与肠炎沙门氏菌P125109同源性达100％.