流产布鲁菌转录调控子ArsR6缺失株的构建及其生物学特性分析

布鲁菌病是一种由布鲁菌感染引起的人畜共患传染病。布鲁菌是兼性胞内寄生的革兰氏阴性菌,其适应宿主环境、在胞内存活并建立慢性感染依赖于多种基因的表达和调控。前期研究利用转座子随机突变技术发现了转录调控子ArsR6与流产布鲁菌毒力相关,本研究通过基因定向缺失方法构建了流产布鲁菌arsR6基因卡那霉素抗性标记缺失株,并通过耐受性试验、免疫印迹试验、胞内存活试验、小鼠致病性试验等对arsR6缺失株的基本生物学特性进行了评估。结果显示,arsR6缺失显著减弱了布鲁菌抵抗阳性杀菌肽的能力,此外,arsR6缺失株的T4SS表达量增加,胞内存活能力增强,感染小鼠早期脾脏载菌量增加,慢性感染阶段导致小鼠脾脏显著肿胀,以上结果表明,ArsR6是布鲁菌毒力相关的重要转录调控子,本研究为布鲁菌致病机制研究提供参考。     

流产布鲁菌LysR家族转录调控子LTTR8缺失株的构建及其生物学特性分析

布鲁菌是一种重要的人畜共患病病原,兼性胞内寄生,无典型毒力因子,毒力相关基因的研究对阐明布鲁菌持续感染的机制具有重要意义。本研究以流产布鲁菌S2308为亲本株,通过同源重组的方法,构建流产布鲁菌LysR家族转录调控子基因bab＿RS24670缺失株ΔlttR8,基于广宿主质粒pBBR1MCS构建成互补株ΔlttR8-Com。免疫印迹试验表明：ΔlttR8为光滑型菌株;体外培养分析发现lttR8缺失不影响布鲁菌的生长;细胞感染试验发现lttR8缺失不影响布鲁菌黏附、入侵细胞和胞内存活的能力。耐受性试验分析发现：lttR8缺失不影响布鲁菌对过氧化氢（H2O2）和多粘菌素B(polymyxin B)的敏感性。小鼠感染试验分析发现lttR8缺失显著减弱流产布鲁菌的毒力。综上所述,本研究发现一个新的与流产布鲁菌致病性相关的转录调控子,为布鲁菌致病机制研究提供参考。     

羊种布鲁氏菌M5-90疫苗株铁应答调控因子irr和rirA基因缺失株的构建与鉴定

为研究铁调控因子irr和rirA在羊种布鲁氏菌（Brucella melitensis）感染过程中的作用,本研究通过卡那替换的方法构建两个缺失株M5-90Δirr和M5-90ΔrirA,分别将亲本株和缺失株在相同营养条件下培养36 h,观察其振荡培养时的生长变化趋势。分别将1×10⁸ CFU M5-90Δirr、M5-90ΔrirA和M5-90接种到含1.5 mol/L NaCl、pH 2.5、pH 11.5、10 mmol/L H₂O₂的1 mL布鲁氏菌液体培养基,比较缺失株和亲本株在不同条件下的生长特性;分别以1×10⁶ CFU M5-90Δirr、M5-90ΔrirA和M5-90感染小鼠巨噬细胞RAW264.7检测缺失株的黏附、侵袭和胞内生存能力。结果显示,在相同体外培养条件下缺失株M5-90Δirr和M5-90ΔrirA生长速度明显低于亲本株;M5-90Δirr、M5-90ΔrirA在高盐、强酸和强碱环境下生存率均显著或极显著低于亲本株（P<0.05;P<0.01）,在H₂O₂条件下这两个缺失株的生存率却显著高于亲本株（P<0.05）。与亲本株相比,缺失株在小鼠巨噬细胞RAW264.7内的侵袭和黏附能力均减弱,在感染后45 min缺失株M5-90Δirr和M5-90ΔrirA的黏附和侵袭能力均极显著低于亲本株（P<0.01）,但在感染后24 h,这两个缺失株在细胞内繁殖能力与亲本株相比有所增强。本研究报道了irr和rirA基因不仅调控了羊种布鲁氏菌的生长,同时对细菌黏附和侵袭能力也产生一定的影响,M5-90Δirr和M5-90ΔrirA是两株具有潜力的布鲁氏菌候选疫苗株。     

布鲁菌分子标记菌壳株的构建与鉴定

旨在构建一种安全、高效的犬布鲁菌分子标记疫苗株。本试验将温控裂解部件(TLC)插入布鲁菌自杀质粒pBK-CMV-SacB-ΔB0419中,构建温控裂解型自杀质粒pBK-CMV-SacB-ΔB0419-TLC;通过电转化方式转入犬布鲁菌RM6/66感受态中,经卡那抗性和蔗糖培养基的正、负向筛选,将TLC片段定点插入布鲁菌B0419基因中,获得犬布鲁菌分子标记菌壳株。采用PCR法对连续30代次的菌株进行鉴定,结果显示裂解E基因和靶向插入位点区域(B0419基因)并未出现丢失和回复突变现象,表明该菌壳株具有良好的遗传稳定性。该菌壳株在培养至D_(600)值为0.6时,经42℃诱导60 h后,可获得裂解率达100%的犬布鲁菌菌壳;经超薄切片和染色处理后,在透射电镜观察下可见形态完整的空心结构,其内容物明显减少。本试验结合细菌菌壳技术与同源重组技术,成功构建了具有分子标记特征的犬布鲁菌菌壳株,为新型布鲁菌疫苗的研制提供策略。     

布鲁菌二元调控系统研究进展

布鲁菌是一种缺乏典型毒力因子的胞内寄生菌,可以抵御宿主细胞内酸性、缺氧、强氧化性以及营养匮乏等多种不利环境,是形成布鲁菌致病力的重要原因。布鲁菌的二元调控系统可以对这些环境信号进行感应、传递并做出相应的适应。论文对布鲁菌二元调控系统的研究现状及二元调控系统在布鲁菌病防控中的应用进行了系统的介绍。     

布鲁菌外膜蛋白及毒力因子研究进展

布鲁菌细胞膜的基本结构包括脂多糖和外膜蛋白,与细菌的毒力及免疫原性相关。文章描述了布鲁菌外膜蛋白分子结构的最新进展。该菌的外膜蛋白由第一组、第二组和第三组外膜蛋白构成。第一组外膜蛋白对维持布鲁菌外膜蛋白的结构起重要作用;第二组包括36 ku~38 ku外膜蛋白,为膜孔蛋白,由Omp2a和Omp2b基因编码,其中38 ku蛋白基因可能是一个与毒力相关的基因;第三组外膜蛋白包括31 ku和25 ku两个相关的蛋白,具有重要的免疫功能。31 ku蛋白属膜孔蛋白,25 ku蛋白还与毒力有关。文章也介绍了布鲁菌毒力因子研究的最新进展。     

深度测序技术分析小鼠巨噬细胞感染布鲁菌16M株的转录组学变化

布鲁菌病是由布鲁菌引起的一种人兽共患性传染病,曾被用作生物恐怖战剂。本研究利用深度测序技术对布鲁菌感染小鼠巨噬细胞RAW264．7的转录组学轮廓进行了描述。在感染后4h,筛选出差异表达基因3576个,其中58％的基因表现上调;在感染后24h,筛选出差异表达基因3962个,其中45％的基因表现上调。并且在感染后24h内,变化显著的基因都是与炎症、免疫、吞噬、凋亡紧密相关的。进而我们分析了在感染后24h内显著变化的代谢途径,这些代谢途径包括内质网代谢途径、溶酶体代谢途径、及与凋亡相关的代谢途径;及被显著富集的信号通路,这些信号通路包括凋亡通路、NOD受体信号通路、Fc γR介导的吞噬通路、溶酶体信号通路、p53信号通路、内质网相关蛋白的通路;并且发现B细胞受体和toll样受体信号通路在感染后24h与感染后4h相比被显著富集。本研究建立的巨噬细胞感染布鲁菌后差异表达基因数据库,将为布鲁菌致病机制的逐步阐述奠定基础。     

基于RNA-seq识别布鲁菌酸调控候选基因

布鲁菌作为胞内寄生菌,在胞内生存面临很多压力。特别是感染早期,胞内的酸化是布鲁菌生存的必要条件。本试验利用RNA-seq,对正常培养条件、酸性培养条件的布鲁菌进行比较转录组学分析。结果表明,在酸性条件下113个基因表达发生显著变化(IlogRatiol≥3),其中44%表达上调。经pathway分析,差异基因分布在51个通路,其中与布鲁菌胞内生存及毒力相关的通路有6个,分别是氧化磷酸化、离子转运、细菌分泌系统、转录调节系统、二元转运调控系统和ABC转运系统。布鲁菌对于酸性生存环境表现多通路、多基因的适应性变化,该研究为系统掌握酸调节基因奠定基础。     

布鲁菌介导细胞自噬的研究进展

布鲁菌是布鲁菌病的病原体,在世界范围内给养殖业带来巨大损失.自噬是细胞的一种代谢方式,细胞在自噬相关基因的调控下清除细胞内病原微生物和吞噬降解受损、衰老细胞器及大分子物质,以维持机体内环境平衡.布鲁菌入侵细胞后,能够诱发细胞自噬,而这一复杂的过程需要很多细胞因子的参与,探究布鲁菌引发的细胞自噬已成为揭示布鲁菌致病机制的...     

布鲁菌转录调节因子HFQ诱导机体免疫反应的分析

旨在分析布鲁菌（Brucella）转录调节因子HFQ诱导机体产生的免疫反应。以热灭活牛种布鲁菌S2308为模板,根据GenBank登录的S2308 hfq基因序列（BAB1_1134）设计引物,PCR扩增hfq基因片段后,将其克隆至原核表达载体pET-32a,转化大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞,诱导HFQ蛋白表达;利用SDS-PAGE电泳以及Western blot对重组HFQ蛋白（rHFQ）进行分析;pET-32a空载体、rHFQ和疫苗株M5-90刺激小鼠巨噬细胞RAW 264.7,利用ELISA试剂盒检测细胞因子IFN-γ和IL-4的表达水平;将pET-32a、rHFQ和M5-90免疫小鼠后,检测小鼠脾细胞中IFN-γ和IL-4的水平,以及小鼠血清中IgG抗体水平。结果显示,hfq基因大小为237 bp,编码79个氨基酸,rHFQ大约在25.8 ku处出现蛋白条带,纯化后为单一条带。Western blot结果显示,rHFQ具有较好的反应原性。rHFQ刺激RAW 264.7后,诱导IFN-γ和IL-4的水平与M5-90组相似,显著高于PBS组和pET-32a空载体组,且随着刺激时间的延长而升高。rHFQ免疫小鼠后,诱导脾细胞产生IFN-γ和IL-4的水平,小鼠血清中IgG的水平与M5-90组相似,显著高于PBS组和pET-32a空载体组。布鲁菌HFQ蛋白具有较好的反应原性,并能诱导机体产生较高的细胞免疫和体液免疫水平,是布鲁菌亚单位疫苗研制较理想的候选抗原。     

牛种布鲁氏菌ClpS基因突变株的构建及其对毒力的影响

试验旨在探究ClpS基因在布鲁氏菌中的作用,分析比较ClpS基因突变对布鲁氏菌毒力的影响。利用同源重组技术,构建布鲁氏菌ClpS基因突变株,通过检测细菌生长曲线、细菌LPS合成能力及其在巨噬细胞内的存活能力和小鼠模型中的毒力,比较亲本株2308和突变株ΔClpS两者之间的差异。结果显示,在相同的培养条件下,亲本株2308和突变株ΔClpS的细菌浓度无明显差异,且两者提取的LPS银染结果基本一致,表明ClpS基因突变不影响布鲁氏菌生长速度,不影响细菌LPS合成;在细胞感染模型中,突变株ΔClpS在感染后72 h的胞内存活能力极显著低于亲本株2308（P<0.01）;小鼠感染试验显示,在感染后1周,亲本株2308感染组和突变株ΔClpS感染组小鼠脾脏重量及细菌含量无显著差异,但在感染后4周,突变株ΔClpS感染组的小鼠脾脏细菌含量为10^3.93 CFU/g脾脏,显著低于亲本株2308（10^6.68 CFU/g脾脏,P<0.01）,且突变株ΔClpS感染组的小鼠脾脏肿胀程度极显著低于亲本株2308（P<0.01）。综上所述,布鲁氏菌ClpS基因突变不影响细菌生长速度及细菌LPS合成能力,但ClpS基因突变可降低布鲁氏菌在小鼠脾脏内的定殖能力。     

Construction of Brucella ClpS Gene Mutant Strain and Its Effect on Virulence

The present study aimed to determine the role of ClpS gene,and to analyse the impact of ClpS mutation on the virulence of Brucella.A ClpS gene mutant strain,named ΔClpS was constructed by homologous recombination technology.The bacterial growth kinetics,the LPS synthesis ability and the survival ability of bacterial within macrophages as well as the virulence in mouse model were measured.In addition,the difference between parent strain 2308 and the mutant strain ΔClpS were compared.The results showed that under the same culture conditions,no difference in bacterial concentration was observed between 2308 and ΔClpS strains.The silver staining examination showed that the expression level of LPS extracted from two strains were similar,indicating ClpS gene mutation did not alter the growth rate and LPS synthesis ability of Brucella. In the cell infection assay,the survival ability of ΔClpS strain in cells was extremely significantly lower than that of 2308 strain at 72 h after infection (P<0.01).The results of mouse infection experiment showed that in the first week after infection,no significant difference in spleen weight and bacterial concentration between 2308 and ΔClpS strains infected mice was observed.However,at 4 weeks after infection,the bacterial concentration in spleen of ΔClpS infected mice was 10^3.93 CFU/g spleen,which was significantly lower than that of 2308 strain (10^6.68 CFU/g spleen,P<0.01).The spleen weight of ΔClpS infected mice was also remarkably lower than that of 2308 strain (P<0.01).In summary,the results suggested that the ClpS gene of Brucella did not play a role in Brucella growth rate and ability of LPS synthesis,whereas ClpS gene mutation decreased the ability of Brucella colonization in mouse spleen.     

Construction and Identification of Brucella WadC Gene Deletion Strain

The purpose of the test was to analyze the role of the glycosyltransferase-encoding gene WadC in affecting the intracellular survival of Brucella.Using the Brucella sheep Rev.1 genome as template,the fusion fragments of the homologous arms of the upper and lower arms of WadC gene were obtained by homologous recombination,and ligated to the vector pUC19-SacB to construct the pUC19-SacB-ΔwadC recombinant vector,which was transferred to sheep species Brucella Rev.1,constructing a ΔwadC deletion strain (Rev.1ΔwadC),testing the genetic stability of the strain Rev.1ΔwadC,comparing and analyzing the growth characteristics of the parental strain Rev.1 and the deletion strain Rev.1ΔwadC and the BMDC and RAW264.7 viability of cells.The results showed that the gene-deficient strain was successfully constructed in the experiment,and no genetic back mutation was found in 30 consecutive passages.Under the same culture conditions in vitro,the growth trend of the deleted strain Rev.1ΔwadC was similar to that of the parental strain Rev.1,and both reached logarithmic growth period at 20 h and reached plateau period at 44 h.When the BMDC cells were infected at 48 and 72 h,the intracellular survival rate was significantly lower than that of the parent strain (P<0.05).The RAW264.7 macrophage test of infected mice showed that the parent strain had no significant difference with the gene deletion strain (P>0.05).To sum up,this experiment successfully constructed and obtained a strain of Brucella WadC gene with good genetic stability.The deletion strain had similar growth trend with the parent strain under in vitro culture conditions;However,the survival ability of the deletion strain in BMDC cells was significantly weakened.This study laid a foundation for further study on the function of WadC gene of Brucella.     

羊种布鲁氏菌WadC基因缺失株的构建与鉴定

试验旨在分析糖基转移酶编码基因WadC影响布鲁氏菌胞内存活的作用。以羊种布鲁氏菌Rev.1基因组为模板,通过同源重组方法获得WadC基因上、下游同源臂融合片段,并与载体pUC19-SacB连接,构建pUC19-SacB-ΔwadC重组载体,电转至羊种布鲁氏菌Rev.1,构建ΔwadC缺失株（Rev.1ΔwadC）,检测菌株Rev.1ΔwadC的遗传稳定性,比较分析亲本株Rev.1和缺失株Rev.1ΔwadC的生长特性及其在BMDC和RAW264.7细胞中的生存能力。结果显示,试验成功构建基因缺失株,连续传代30次未发现基因回复突变;在体外相同培养条件下,缺失株Rev.1ΔwadC与亲本株Rev.1生长趋势相似,均在20 h到达对数生长期,44 h进入平台期;侵染BMDC细胞48和72 h时,其胞内存活率显著低于亲本株（P<0.05）;而侵染小鼠RAW264.7巨噬细胞试验显示,亲本菌株和基因缺失株无显著性差异（P>0.05）。综上所述,本试验成功构建并获得了具有良好遗传稳定性的布鲁氏菌WadC基因缺失株,该缺失株在体外培养条件下与亲本株生长趋势相似;但该缺失株在BMDC细胞内的存活能力显著变弱,为深入研究布鲁氏菌WadC基因功能奠定基础。     

肝螺杆菌CdtB基因缺失株的构建与验证

试验旨在敲除肝螺杆菌（Helicobacter hepaticus,H.hepaticus）的CdtB基因,采用pcDNA质粒构建自杀质粒,用于敲除肝螺杆菌ATCC 51449菌株CdtB基因。根据同源重组原理,通过电击转化方法将质粒转入肝螺杆菌构建肝螺杆菌CdtB基因缺失株（ΔCdtB）。采用PCR及测序技术对ΔCdtB缺失株进行鉴定。采用生化试验、生长曲线测定检测ΔCdtB缺失株与野生型肝螺杆菌区别。结果显示,获得以质粒pcDNA构建的同源重组敲除质粒pcDNA-ΔCdtB,电击转化肝螺杆菌后经过传代筛选可获得氯霉素阳性转化子。缺失株替换片段的PCR产物为964 bp,大于野生型肝螺杆菌对应产物884 bp,测序结果表明,氯霉素抗性基因已替换了CdtB基因。比较发现,ΔCdtB缺失株与野生型菌株的尿素酶试验结果均呈阳性,并且在生长速率方面与普通血琼脂平板上无显著差异,但最终缺失株在含氯霉素的血琼脂平板上生长更多。除此之外,将获得的缺失株持续传代并进行PCR鉴定未发现回复突变,有较好的遗传稳定性。综上所述,本研究构建的基因敲除质粒pcDNA-ΔCdtB实现了对肝螺杆菌中目标基因的敲除,为肝螺杆菌基因功能研究和致病因子的发掘提供了有效的基因操作工具。     

布鲁氏菌vceA基因缺失株的构建及生物学特性研究

试验旨在构建布鲁氏菌Ⅳ型分泌系统vceA基因缺失株,分析其生长特征及其在人胚胎滋养层细胞(HPT-8)中的存活能力。以布鲁氏菌S2308为模板,PCR扩增vceA基因上、下游同源臂,以pUC19K质粒为模板扩增kan基因,然后利用融合PCR技术将3段基因进行融合,再将此片段与pMD19-T载体连接,电转至大肠杆菌DH5α感受态细胞中,构建ΔvceA基因缺失株(S2308ΔvceA),通过卡那抗性对缺失株进行连续筛选,并检测其遗传稳定性。在相同培养条件下,观察亲本株S2308和S2308ΔvceA的生长变化趋势,以侵染复数(MOI)100∶1侵染HPT-8细胞,通过CFU计数检测亲本株S2308和缺失株S2308ΔvceA在细胞内的生存能力。结果显示,试验成功获得片段大小为372、510、1 093 bp的vceA基因上、下游同源臂和kan基因;且成功构建pMD19-T-vceA-kan自杀载体,将其电转入大肠杆菌DH5α感受态细胞,构建基因缺失株,连续传代10次未发现基因回复突变;在体外相同培养条件下,缺失株S2308ΔvceA与亲本株S2308生长趋势相似,均在12 h达到对数生长期,30 h进入平台期;侵染HPT-8细胞12 h时,缺失株S2308ΔvceA在细胞中的数量显著低于亲本株S2308(P<0.05)。综上所述,本试验成功构建并获得了具有良好遗传稳定性的布鲁氏菌vceA基因缺失株,该缺失株在体外培养条件下与亲本株生长趋势相似;但该缺失株在HPT-8细胞内的存活能力显著变弱。     

白羊草NAC转录因子基因的克隆及表达分析

NAC转录因子是植物特有的转录因子并在植物的生长发育过程中发挥重要的作用,根据其他植物NAC转录因子基因的氨基酸保守序列设计简并引物,通过RT-PCR和RACE技术从白羊草(Bothriochloa ischaemum)中获得了全长cDNA,命名为BiNAC.序列分析表明,该cDNA片段全长为1549 bp,开放阅读框1125 bp,编码374个氨基酸,具有典型的NAC类蛋白的结构特征.进化树分析表明,该蛋白属于ATAF亚族,与高粱(Sorghum bi-color)亲缘关系最近,同源性达到94％.Real-time PCR检测结果表明,BiNAC基因在茎中的表达量最高,根中表达量最少,并且受NaC1胁迫表达上调.同时成功构建了植物表达载体pBI121-BiNAC-GUS,为进一步开展NAC基因的功能研究创造了条件.     

流产型布鲁氏菌Omp22基因酵母双杂交诱饵载体的构建及鉴定

通过PCR获得流产型布鲁氏菌Omp22基因的编码区,将其克隆到pSOS载体中,构建酵母双杂交系统的诱饵载体pSOS-Omp22。测序正确后,将重组质粒导入cdc25H检测其表达产物对酵母细胞有无毒性和自激活作用,且在酵母细胞中定位是否正确。结果表明,获得了正确的流产型布鲁氏菌Omp22基因编码区,并成功克隆到pSOS诱饵载体中,且转化有诱饵载体的cdc25H在SD/Glucose(-L)营养缺陷平板上生长良好,说明表达产物对酵母细胞无毒性,对报告基因也无自激活作用且其定位正确。表明pSOS-Omp22可应用在酵母双杂交系统中,用于寻找巨噬细胞cDNA文库中与Omp22相互作用的蛋白质。     

梅花鹿鹿茸表皮生长因子基因原核表达载体的构建及鉴定

通过T-A克隆技术,成功地构建了克隆载体pMD-18T-EGF,用EcoRⅠ和HindⅢ双酶切克隆质粒pMD-18T-EGF后,回收EGF基因,并将此基因定向克隆至相同双酶切回收后的pET32a原核表达载体中,获得重组质粒pET32a-EGF。经限制性内切酶分析和PCR鉴定,结果表明:成功地构建了原核重组质粒。