Application of the rpoS gene for the detection of Vibrio anguillarum in flounder and prawn by polymerase chain reaction

Vibrio anguillarum , an opportunistic fish pathogen, is the main species responsible for vibriosis, a disease that affects feral and farmed fish and shellfish, and causes considerable economic losses in marine aquaculture. In this study, we used polymerase chain reaction (PCR) to detect V. anguillarum . PCR specificity was evaluated by amplifying the rpoS gene, a general stress regulator, in six strains of V. anguillarum and 36 other bacterial species. PCR amplified a species-specific fragment (689 bp) from V. anguillarum . Furthermore, the PCR assay was sensitive enough to detect rpoS expression from 3 pg of genomic DNA , or from six colony-forming units (CFU) mL⁻¹ of cultured V. anguillarum . However, the assay was less sensitive when genomic DNA from the infected flounder and prawn was used (limit of detection, 50 ng and 10 ng g⁻¹ tissue, respectively). These data demonstrate that PCR amplification of the rpoS gene is a sensitive and species-specific method to detect V. anguillarum in practical situations.     

细菌中RpoS蛋白的表达调控及其功能的研究进展(英文)

RpoS蛋白是RNA聚合酶的一种因子,能够调控一组特异性基因的表达,因此在细菌中发挥着至关重要的作用。在细菌中,RpoS蛋白的表达受到严格的控制,主要表现在3个水平的调控:转录水平,翻译水平和翻译后水平环境应力作用通过信号传导进入细菌细胞内,引起一系列微环境的改变,进而引起调控子的变化。通过调控子与RpoS蛋白直接和间接的相互作用,达到控制其水平的目的。另外,由于RpoS蛋白在细菌中有特殊作用,因此RpoS蛋白水平的变化会引起众多基因表达水平的改变,从而引起细菌对不同环境应力应答的变化以及细菌的某些特性的改变,为今后细菌病害的防治提供了新的策略。该文综述了近年来对RpoS蛋白的表达调控以及在几种常见菌种中功能的研究进展,由于RpoS蛋白的功能的复杂性,仍有大量的未知功能有待进一步鉴定。     

细菌RNA分子伴侣Hfq的研究进展

RNA分子伴侣蛋白Hfq广泛存在于细菌中,最早在大肠杆菌Qβ噬菌体的RNA复制过程中作为必需的宿主因子而被发现。hfq基因的缺失会造成细菌多种表型的变化,对Hfq的全局性调控作用的研究,是当前微生物代谢调控研究中的热点之一。近年来,大量的研究表明Hfq能够通过参与非编码RNA与其靶标mRNAs的互作过程,从而影响mRNAs的稳定性,进而发挥其调控作用。介绍了Hfq蛋白的结构、hfq突变产生的典型表型,并阐述了Hfq参与代谢调控的分子机制以及自身的活性调控,对全面深入了解微生物中Hfq蛋白的功能多样性及调控机制具有指导意义。     

rpoS对鳗弧菌MHK3株Hcp表达和杀菌能力的影响

溶血素共调节蛋白(Hcp)的合成和分泌是六型分泌系统(T6SS)行使功能的重要特征。RNA聚合酶的σ亚基RpoS参与调节细菌的生长和应激反应。为了探究RpoS对鳗弧菌(Vibrio anguillarum) T6SS的调控作用,本研究构建了MHK3?rpoS突变株,检测了部分表型特征的变化;利用lacZ半乳糖苷酶报告基因检测了突变株hcp1和hcp2在转录水平的变化;进行Western blot并定量分析突变株Hcp在翻译水平的变化;并通过细菌拮抗实验检测了突变株杀菌能力的变化。结果显示,MHK3?rpoS突变株的生长情况、泳动性、明胶酶活性及酪蛋白酶活性与MHK3野生株相比无显著差异(P>0.05),而平台早期的菌膜形成能力有显著上升(P<0.05);在各生长时期,MHK3?rpoS的hcp1和hcp2在转录水平的表达量均较MHK3有显著上升(P<0.01),最高时分别为MHK3的1.79倍和1.94倍;在翻译水平上,MHK3?rpoS在胞内和胞外Hcp的分泌均有显著升高(P<0.05),最高时分别为MHK3的1.59倍和1.31倍;同时,MHK3?rpoS对大肠杆菌(Escherichia coli) E5的杀菌能力约为MHK3的1%。研究表明,rpoS对鳗弧菌MHK3株的生长情况、泳动性、明胶酶活性及酪蛋白酶活性均无显著调控作用,但对平台早期的菌膜形成能力具有一定的负调控作用,在转录和翻译水平上也负调控Hcp的表达。而在杀菌能力上,rpoS发挥一定的正调控作用。说明菌株的杀菌能力强弱并非直接与Hcp的表达和分泌量正相关。本研究为进一步阐明T6SS的调控机制及其介导的杀菌作用机制提供了新思路,并丰富了其理论基础。