单核细胞增生李斯特菌溶血素hly基因缺失株和回补株的构建

单核细胞增生李斯特菌(简称单增李斯特菌)为革兰染色阳性菌,在人类与动物生活环境中均广泛分布,为人畜共患病原菌。李斯特菌溶血素O(LLO,由hly编码)作为李斯特菌重要毒力因子主要在细菌裂解并逃逸吞噬体中起作用,但其潜在的分子机制尚待深入解析。以单增李斯特菌EGD-e为参考菌株,通过PCR分别扩增hly基因的上、下游同源臂序列(各约500bp),选用SOE PCR方法将同源臂整合连接成融合片段。经BamHⅠ/SalⅠ酶切、连接后克隆至李斯特菌温敏型穿梭质粒pKSV7中得到重组质粒pSL081,测序验证后电转至EGD-e感受态细胞中,在温度变化及抗生素双重选择压力下筛选获得hly基因缺失株Δhly。同时,设计引物扩增含hly基因启动子和编码区序列的片段,克隆至李斯特菌整合型质粒pIMK2中得到重组质粒pSL251,测序验证后电转至缺失株Δhly感受态细胞中,经抗性筛选获得回补株CΔhly。测序结果显示,缺失株Δhly和回补株CΔhly均构建正确。利用Western blot方法检测突变株中LLO的表达情况,结果显示EGD-e和CΔhly中均能检测到LLO的正常表达,而Δhly中无法检测到,进一步证实成功构建了hly基因缺失株和回补株,为下一步深入探索LLO在李斯特菌感染过程中的生物学功能奠定了基础。     

单核细胞增多性李斯特菌硫氧还蛋白TrxA调控磷脂酶PlcB研究

细菌中的硫氧还蛋白A(thioredoxin A,TrxA)能够通过对氧化受损的的二硫键进行修饰进而参与蛋白质的正确折叠。磷脂酶PlcB作为单核细胞增多性李斯特菌(Listeria moncoytogenes)关键的毒力因子在细菌逃逸吞噬体过程中起重要作用,但该蛋白是否受李斯特菌TrxA的修饰尚无报道。因此,本试验主要从转录和蛋白表达水平以及蛋白活性水平研究李斯特菌硫氧还蛋白TrxA对磷脂酶PlcB的调控关系。结果显示,单增李斯特菌野生株EGD-e缺失trxA基因后,PlcB的转录及蛋白表达水平显著降低,且利用天然启动子回补trxA后能够使PlcB的表达恢复至野生株水平,而组成型启动子回补效率较低,表明TrxA能够严谨调控李斯特菌毒力因子PlcB的表达。体外溶脂试验发现李斯特菌缺失trxA后导致其溶脂能力显著降低,磷脂酶活性检测发现重组PlcB的活性高度依赖TrxA的存在。本研究首次发现并证实李斯特菌PlcB的转录和表达及其磷脂酶活性维持受TrxA的调控,研究结果为深入解析李斯特菌硫氧还蛋白系统在细菌感染宿主过程中的氧化还原修饰机制奠定了理论基础。     

单核细胞增生李斯特菌新型转录调控因子Lmo2672分子特征及其系统进化分析

利用PCR方法扩增单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)野毒株SB5新型转录调控因子lmo2672基因,进行克隆、测序,对其编码蛋白的二三级结构、理化特性、蛋白结构域等分子特征进行预测分析,并进行系统进化分析。结果显示:LM-SB5 lmo2672基因全长807 bp,共编码268 aa;二级结构预测发现,该蛋白含有1个DNA结合域(185～259 aa),2个由螺旋-转角-螺旋(helix-turn-helix)构成的HTH-18结构域(184～198 aa,226～249 aa),位于整个蛋白的C端,无信号肽序列及跨膜结构;序列比较发现,Lmo2672属于AraC家族转录调节蛋白,其核苷酸序列与NTSN株(4b型)同源性为99.63%;与国际标准株EGD-e株(1/2a型)的同源性为97.77%;系统进化树显示,LM-SB5 lmo2672核苷酸序列与谱系Ⅱ型NTSN等菌株亲缘关系较近,而与谱系Ⅰ型菌株标准株EGD-e等亲缘关系较远。该研究结果为下一步探讨lmo2672基因在LM毒力和环境应激中的调控作用奠定了理论基础。     

牛种布鲁氏菌A19 VirB启动子缺失株的构建及其生物学特性研究

为探究VirB基因对牛种布鲁氏菌A19株毒力的影响,深入了解布鲁氏菌胞内存活的机制,本研究以牛种布鲁氏菌A19株为模板,利用VirB基因的上下游同源臂融合kana抗性基因构建自杀质粒。以瞬间电击的方式,将自杀质粒电转进菌体,利用同源重组将VirB启动子用kana基因替换,构建A19ΔVirB缺失株。通过实时荧光定量PCR检测缺失株VirB相关蛋白的转录水平,并对缺失株的生长曲线、体外应激、黏附侵袭及胞内生存进行分析。结果显示,试验成功构建A19ΔVirB缺失株。实时荧光定量PCR结果显示,缺失株VirB相关蛋白的表达量极显著低于A19株(P0.01),其生长曲线虽然不同于亲本株,但生长趋势相同。体外应激结果显示,A19株和A19ΔVirB株热休克应激没有明显变化,但在强酸、强碱、高盐的刺激下,A19株的存活率显著高于A19ΔVirB株(P0.05)。黏附侵袭结果显示,缺失株对巨噬细胞的黏附侵袭能力近似于亲本株。胞内生存结果显示,随着时间的延长,A19株的胞内存活趋势逐渐上升,而缺失株A19ΔVirB总体趋势逐渐下降并且与A19的差距越来越大。综上所述,本研究成功构建了VirB启动子缺失株,极显著降低了相关蛋白的表达,为后续相关缺失株的构建及布鲁氏菌毒力的研究奠定基础。     

单增李斯特菌双元调控系统lmo1060/lmo1061缺失株的构建及其抗酸应激能力

为了探明双元调控系统Lmo1060/Lmo1061是否影响单增李斯特菌(LM)的抗应激作用及致病性,本研究以LM 10403S为亲本株,通过同源重组技术构建了 Δlmo1060/lmo1061缺失株.应激存活试验结果表明,lmo1060/lmo1061缺失显著增强LM在酸应激(pH=2.5)条件下的存活率,但不影响该菌...     

单核细胞增生李斯特菌σ~B启动子报告质粒的构建及其在应激研究中的应用

为探索人畜共患单核细胞增生李斯特菌的应激调控因子Sigma B(σ~B)在抗应激过程中的激活机制,本研究以pERL3为骨架,通过SOE-PCR技术构建携带3种不同σ~B依赖型启动子控制下的gfp基因的报告质粒,并利用荧光酶标仪分析携带这些报告质粒载体的单增李斯特菌在酸或盐应激条件下的σ~B活性以及不同σ~B调控子在应激条件下对σ~B激活能力的影响。结果显示:sigB自身启动子P_(sigB)比P_(0880)和P_(1602)更为敏感,可以准确指示σ~B的活性;盐应激比酸应激对σ~B的激活程度高;5%的NaCl和30 min的应激时间足以对σ~B产生显著的激活效应;rsbS、rsbT和rsbV基因缺失显著降低σ~B在应激中的激活水平,而rsbX基因不介导应激诱导的σ~B激活。本研究所构建的GFP报告质粒可以准确指示单增李斯特菌的σ~B活性,可以用于应激条件下σ~B激活机制的研究。     

分子伴侣prsA2基因缺失对单增李斯特菌致病性的影响

【目的】构建单增李斯特菌分子伴侣prsA2基因缺失株与回补株，探究其对单增李斯特菌内化素B(InlB)锚定能力以及致病性的影响。【方法】利用穿梭质粒pKSV7和回补质粒pIMK2分别构建prsA2基因缺失株与回补株；通过生长曲线分析亲本株10403S、缺失株ΔprsA2和回补株CΔprsA2生长能力；利用Western blotting检测prsA2基因缺失对单增李斯特菌InlB锚定的影响；通过肠上皮细胞(Caco-2)黏附侵袭试验与免疫荧光试验、小鼠毒力试验分析prsA2基因缺失对单增李斯特菌黏附侵袭能力、在宿主细胞间迁移能力及小鼠致病性的影响。【结果】PCR扩增结果显示，试验成功构建了缺失株ΔprsA2和回补株CΔprsA2。生长曲线结果显示，prsA2基因缺失不影响单增李斯特菌在BHI培养基中的生长能力(P>0.05)。Western blotting结果显示，缺失株ΔprsA2细菌表面的InlB锚定量极显著低于10403S和CΔprsA2(P<0.01),细菌培养上清中InlB锚定量极显著高于10403S和CΔprsA2(P<0.01)。细胞试验结果显示，缺失...     

σ~B因子在单核细胞增生李斯特菌环境应激反应中的调控作用

为了解σB因子在单核细胞增生李斯特菌(LM)环境应激反应中的调控作用,笔者用基因重叠延伸PCR(SOE-PCR)和同源重组的方法构建了SigmaB基因缺失株,分析该缺失株在不同温度、pH和高盐压力条件下的应激反应能力及应激相关基因的转录水平。结果表明:与野毒株相比,SigmaB基因缺失株在压力条件下的应激能力减弱,rsbV、rsbW、hpt、clpP、ctsR等环境应激相关基因转录水平均降低。本研究提示σB因子在LM温度、pH和高盐环境应激反应中具有重要的调控作用,这为揭示LM环境应激反应的分子机制及药物作用新靶点的筛选提供了重要的理论依据。     

寡肽转运蛋白lmo2193基因缺失对单增李斯特菌环境适应性的影响

研究通过比较三株单增李斯特菌在不同环境下的适应性,探究lmo2193基因对单增李斯特菌环境应激的影响。测定不同温度、EtOH浓度、pH、NaCl浓度条件下的生长趋势,绘制生长曲线。结果显示,缺失株的生长速度明显较野毒株、回补株生长缓慢,缺失株对42℃和4.5%无水乙醇(EtOH)胁迫条件下的耐受性明显低于野毒株、回补株。表明LM90SB2菌株lmo2193基因的缺失会降低其对环境的适应性,为进一步探究寡肽转运蛋白在单增李斯特菌中的作用奠定了基础。     

双元调控系统LisRK对单增李斯特菌抗酸应激与侵袭力作用的研究

【目的】 试验旨在阐明双元调控系统LisRK在单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)抵抗不利环境应激以及感染过程中的作用。【方法】 以参考菌株10403S为亲本株，利用穿梭质粒pKSV7通过同源重组方法构建lisRK基因缺失株，并基于表达质粒pIMK2构建了lisRK回补株；比较了亲本株10403S、缺失株ΔlisRK与回补株CΔlisRK在酸(pH 4.5)、渗透压(5% NaCl)和氧化(10 mmol/L H₂O₂)应激条件下的生长与存活能力及其对胃腺癌细胞MGC803和肠上皮细胞Caco-2的侵袭率，进一步比较了亲本株10403S、缺失株ΔlisRK与回补株CΔlisRK经腹腔注射感染的小鼠肝脏和脾脏中的细菌载量。【结果】 应激试验结果显示，lisRK基因缺失显著降低单增李斯特菌在酸应激(pH 4.5)条件下的生长能力，但不影响该菌在5% NaCl和10 mmol/L H₂O₂中的生长能力；缺失株ΔlisRK在强酸应激条件下(pH 2.5)的存活率(0.57%)极显著低于亲本株(2.07%)与回补株(1.97%)(P < 0.01)。细胞侵袭试验显示，缺失株ΔlisRK对肠上皮细胞Caco-2和胃腺癌细胞MGC803的侵袭率分别为2.04%和0.13%，极显著或显著低于亲本株与回补株(P < 0.01；P < 0.05)。小鼠感染试验显示，在感染后48 h，缺失株ΔlisRK在小鼠肝脏和脾脏中的细菌载量分别为7.42×10⁷和1.87×10⁷ CFU，均低于亲本株和回补株感染小鼠肝脏和脾脏中的细菌载量，但并无显著性差异(P > 0.05)。【结论】 双元调控系统LisRK缺失减弱单增李斯特菌的抗酸应激能力和对宿主细胞的侵袭能力。     

调控表达LacI蛋白的猪霍乱沙门氏杆菌C500Δasd株的构建

为了构建具有asd基因缺失和LacI蛋白表达调控的猪霍乱沙门氏杆菌C500株,试验以猪霍乱沙门氏杆菌C500株为载体,对其基因组进行改造,使沙门氏杆菌asd基因缺失,随后将araC PBADLacI序列置于其中,构建包含araC PBAD-LacI基因表达框的猪霍乱沙门氏杆菌C500Δasd基因突变株以及包含Ptrc启动子的EGFP表达质粒pYA4514-EGFP,并验证是否有LacI蛋白表达。结果表明:试验成功构建出包含araC PBAD-LacI基因表达框的猪霍乱沙门氏杆菌C500Δasd基因突变株,以及包含Ptrc启动子的EGFP表达质粒pYA4514-EGFP; Western-blot检测验证了突变菌在阿拉伯糖存在的条件下可大量表达LacI蛋白,而当pYA4514-EGFP质粒上的Ptrc启动子受到抑制时,EGFP蛋白不表达;用IPTG诱导后可以消除LacI对Ptrc启动子的抑制作用,EGFP蛋白表达。说明试验成功构建了调控表达LacI蛋白的猪霍乱沙门氏杆菌C500Δasd基因突变株。     

沙门氏菌sRNA RybB及伴侣蛋白Hfq对孔蛋白OmpW表达的调控作用

为探究sRNA RybB和伴侣蛋白Hfq对沙门氏菌孔蛋白OmpW表达的调控作用，研究利用λred同源重组系统构建ompW基因lacZ融合菌株，再通过P22噬菌体转导技术构建颜色指示菌株中rybB和hfq相关基因的单缺失株、双缺失株，通过β-半乳糖苷酶活性试验和qPCR分析，确定sRNA RybB及伴侣蛋白Hfq对孔蛋白OmpW表达的调控作用。结果显示：成功构建了颜色指示菌株ΔompW∶∶LacZ和相对应的基因缺失菌株；与标准株LT2相比，ΔhfqY25A、ΔhfqK56A、Δhfq65、Δhfq87基因使ompW蛋白表达水平极显著下调（P<0.01），具有正调控作用，而Δhfq72、Δhfq∶∶tet、ΔrybB、ΔrybBΔhfq∶∶tet基因使ompW蛋白表达水平极显著上调（P<0.01），具有负调控作用；与标准株LT2相比，缺失hfq定点突变和rybB对ompW基因具有负调控作用。研究表明，沙门氏菌伴侣蛋白Hfq及RybB对孔蛋白ompW基因的蛋白表达水平和转录水平产生不同程度的影响，初步阐明了伴侣蛋白Hfq、sRNA RybB和靶基因三者的内在关系，为沙门氏菌减毒活...     

无乳链球菌dnaJ基因缺失株的构建及其致病性研究

为研究dnaJ基因序列与细菌致病力的关系,本研究构建了dnaJ基因缺失株和互补株,并对其致病性进行验证。参照GenBank中无乳链球菌GD201008-001(登录号:NC_018646)目的基因序列分别设计引物,PCR克隆dnaJ基因上、下游同源臂基因序列,通过融合PCR将两个片段连接到一起,构建dnaJ基因上、下游同源臂融合片段,PCR克隆含有启动子序列的dnaJ基因。将dnaJ基因上、下游同源臂融合片段和含有启动子序列的dnaJ基因分别连接链球菌-大肠杆菌穿梭质粒pSET4s和pSET2,电转化GD201008-001感受态细胞,构建dnaJ基因缺失株ΔdnaJ和互补株CΔdnaJ。通过分析ΔdnaJ和CΔdnaJ的遗传稳定性与形态学变化对dnaJ上、下游基因转录的影响,以及生长速率和斑马鱼攻毒试验评价dnaJ基因对无乳链球菌毒力的影响。经PCR鉴定和测序证明,ΔdnaJ和CΔdnaJ构建成功;与野生株GD201008-001相比,ΔdnaJ和CΔdnaJ在细菌染色形态上均无明显差异,但ΔdnaJ在液体培养基中的生长速度明显减缓;dnaJ基因的缺失未对相邻基因的转录造成影响;ΔdnaJ对斑马鱼的毒力明显下降,对斑马鱼的LD_(50)为5.68×10~4 CFU,约是野生株的241倍。dnaJ基因对无乳链球菌的毒力有显著影响,本试验结果为进一步探究无乳链球菌dnaJ基因的功能提供了参考依据。     

RaeR对鸭疫里默氏杆菌外排泵RaeC-RaeA-RaeB的调控作用研究

旨在阐明鸭疫里默氏杆菌RA-LZ01株GE296＿RS05175基因编码的RaeR对外排泵RaeC-RaeA-RaeB的调控作用。构建RA-LZ01株的GE296＿RS05160基因(编码内膜蛋白RaeB)缺失株ΔRaeB和回复株cΔRaeB,以及GE296＿RS05175基因缺失株ΔRaeR和回复株cΔRaeR。测定菌株的生长曲线、菌株对抗菌素的敏感性以及GE296＿RS05160和GE296＿RS05175基因在特异性底物刺激下的转录水平。结果显示，与亲本株相比，缺失株的生长能力无明显变化；与亲本株和回复株相比，缺失株ΔRaeB对卡那霉素、链霉素和十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate, SDS)的敏感性上升，而缺失株ΔRaeR对卡那霉素、链霉素和SDS的敏感性降低；加入SDS刺激后，RA-LZ01和ΔRaeR株的GE296＿RS05160基因的相对转录水平分别上升了2.26倍和4.64倍，ΔRaeR株中该基因的上调倍数明显超过了RA-LZ01株；在SDS刺激下，RA-LZ01和ΔRaeB株的GE296＿RS05175基因的相对转录水平均明显下调。上述结果表明...     

Ⅵ型分泌系统分泌蛋白ClpV对禽致病性大肠杆菌生物学特性的影响

为研究clpV对禽致病性大肠杆菌(APEC)生物学特性的影响,本研究通过Red同源重组构建了APEC DE17株的clpV缺失株DE17ΔclpV及其回补株DE17CΔclpV,比较分析了野生株、缺失株和回补株的生长曲线,运动性和生物被膜(BF)形成能力;对DF-1细胞的黏附、侵入能力以及通过荧光定量PCR检测clpV缺失后对Ⅵ型分泌系统(T6SS)相关基因转录水平的影响。结果显示,通过Red同源重组构建了clpV基因缺失株与回补株,利用分光光度计测OD600nm绘制野生株、缺失株和回补株的生长曲线。结果显示,与野生株相比,缺失株DE17ΔclpV生长速率无明显变化;其运动和BF形成能力的检测结果显示,与野生株相比,缺失株DE17ΔclpV的运动能力降低(p0.05),而其BF形成能力则升高(p0.05);分别将DE17、DE17ΔclpV和DE17ΔclpV感染DF-1细胞,与野生株相比,缺失株DE17ΔclpV对DF-1细胞的黏附能力升高(p0.01),而侵入能力减弱(p0.01)。荧光定量检测结果显示,与野生株相比,clpV缺失株csgD、icmF、lip和hcp基因的转录水平升高(p0.05),而vgrG和rpoD基因的转录水平降低(p0.05)。本研究结果表明,T6SS的分子伴侣ClpV影响APEC的生物学特性,为进一步研究T6SS的功能及其致病机制提供参考。     

无乳链球菌dnaJ基因缺失株的构建及其致病性研究

为研究dnaJ基因序列与细菌致病力的关系,本研究构建了dnaJ基因缺失株和互补株,并对其致病性进行验证。参照GenBank中无乳链球菌GD201008-001（登录号：NC_018646）目的基因序列分别设计引物,PCR克隆dnaJ基因上、下游同源臂基因序列,通过融合PCR将两个片段连接到一起,构建dnaJ基因上、下游同源臂融合片段,PCR克隆含有启动子序列的dnaJ基因。将dnaJ基因上、下游同源臂融合片段和含有启动子序列的dnaJ基因分别连接链球菌-大肠杆菌穿梭质粒pSET4s和pSET2,电转化GD201008-001感受态细胞,构建dnaJ基因缺失株ΔdnaJ和互补株CΔdnaJ。通过分析ΔdnaJ和CΔdnaJ的遗传稳定性与形态学变化对dnaJ上、下游基因转录的影响,以及生长速率和斑马鱼攻毒试验评价dnaJ基因对无乳链球菌毒力的影响。经PCR鉴定和测序证明,ΔdnaJ和CΔdnaJ构建成功;与野生株GD201008-001相比,ΔdnaJ和CΔdnaJ在细菌染色形态上均无明显差异,但ΔdnaJ在液体培养基中的生长速度明显减缓;dnaJ基因的缺失未对相邻基因的转录造成影响;ΔdnaJ对斑马鱼的毒力明显下降,对斑马鱼的LD₅₀为5.68×10⁴ CFU,约是野生株的241倍。dnaJ基因对无乳链球菌的毒力有显著影响,本试验结果为进一步探究无乳链球菌dnaJ基因的功能提供了参考依据。     

单增李斯特菌inlK基因缺失株的构建及其生物学特性分析

为了分析内化素InlK对单增李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)生物学特性及致病性的影响,利用自杀性质粒进行同源重组构建LM标准菌株10403s的inlK基因缺失株,然后比较分析野生株、inlK基因缺失株的生长特性、生物被膜形成能力、细胞侵袭能力、动物致病力等差异。结果显示,inlK基因缺失不影响LM的生长速度,但可导致LM的生物被膜形成能力下降。细胞感染试验表明基因缺失株ΔinlK对RAW264.7细胞的侵袭及胞内存活能力分别下降了18%和31%。动物感染试验显示野生株和基因缺失株ΔinlK对小鼠的致死率分别为80%(4/5)和40%(2/5),且基因缺失株ΔinlK的体内定殖能力显著低于野生株。本研究表明内化素InlK在LM感染过程中发挥着重要作用,为了解LM的致病作用提供参考。     

单核细胞增生李斯特菌SigB调控GadD3的抗酸应激作用

单核细胞增生李斯特菌(简称单增李斯特菌)是一种重要的食源性人兽共患病病原菌,其拥有一系列抗酸应激系统以抵抗酸应激的伤害作用。谷氨酸脱羧酶(GAD)系统是该菌抗酸应激系统重要成员之一,酸应激存活试验表明,GAD系统3个谷氨酸脱羧酶基因对单增李斯特菌抗酸应激能力的贡献依次为gadD2、gadD3和gadD1。为阐明GAD系统抗酸作用调控机制,通过荧光定量PCR、GFP报告基因和免疫印迹结合酸应激存活试验,证实了应激调控因子SigB参与正调控gadD3的转录与表达,但是不影响gadD1和gadD2的表达,进而通过gadD3参与单增李斯特菌的抗酸应激作用。研究结果丰富了单增李斯特菌抗酸应激系统的调控网络,并可为李斯特菌病的防控提供理论依据。     

摄铁系统及自分泌毒素对猪源肠外致病性大肠杆菌毒力发挥的影响

为了探究猪源肠外致病性大肠杆菌(extraintestinal pathogenic Escherichia coli, ExPEC)的致病机制，本研究通过小鼠感染模型筛选强毒菌株，以PU-1为强毒代表株进行全基因组测序(染色体登录号CP042246,质粒登录号CP042245)及分析，以铁摄取系统及自分泌毒素为关注点探究上述毒力因子在PU-1株中的编码情况，并构建单基因或多基因缺失株，探究摄铁系统及自分泌毒素在猪源ExPEC致病过程中的作用。结果显示：摄铁系统及自分泌毒素基因在血液定殖的细菌中不同程度上调，最高上调可达11倍；铁摄取系统相关基因缺失株fyuA-ybtQFX、ΔiroBCDEN、Δfur及ΔsitABCD^Both对感染小鼠的致病力与野生株相比显著减弱，在感染动物血液载菌量不同程度下降，最高下降至野生株的1/15左右；自分泌毒素相关基因缺失株Δvat及ΔcdtABC对感染小鼠的致病力与野株相比显著减弱，在感染动物血液载菌量下降至野生株的1/2左右。上述结果表明，摄铁系统FyuA-YbtQFX、IroBCDEN、SitABCD及SitABCD-Plas...