禽致病性大肠杆菌唾液酸酶siaK1基因缺失株的构建及其生物学特性分析

禽致病性大肠杆菌(avian pathogenic Escherichia coli,APEC)是危害养禽业发展的重要病原之一。本试验利用Red同源重组技术构建APEC IMT5155唾液酸酶基因sia K1缺失株和互补株,系统比较其生物学特性的差异。生长曲线测定表明,缺失株比野生株和互补株生长速度加快,而野生株和互补株的生长速度无明显差异;生物被膜形成能力测定表明,sia K1缺失导致细菌生物被膜形成能力显著减弱,而互补株可恢复至野生株水平,说明sia K1基因缺失可影响禽致病性大肠杆菌的生长速度及生物被膜的形成。本研究为进一步探讨sia K1基因功能奠定了基础。     

鼠伤寒沙门菌rpoN基因缺失株构建及生物学特性研究

为了探索σ因子RpoN在鼠伤寒沙门菌生物被膜形成过程中的作用,对两株生物被膜形成能力较强的鼠伤寒沙门菌利用Red同源重组系统构建rpoN基因缺失株,利用原核表达载体构建回复株;比较野生株、缺失株和回复株的生物被膜形成能力和对环境应激抵抗力的差异,并通过建立的csgA和bcsA基因实时定量PCR方法检测编码生物被膜成分基因的表达差异。结果显示,与野生株相比,△rpoN缺失株生物被膜形成能力增强,主要由卷曲菌毛表达量显著增加引起。回复株生物被膜形成能力与野生株相似。△rpoN缺失株在酸性应激和碱性应激条件下对外界环境应激的抵抗力均显著增强。RpoN为鼠伤寒沙门菌中生物被膜形成相关σ因子之一,为进一步研究沙门菌生物被膜形成的调控机制提供理论基础。     

副猪嗜血杆菌qseC基因缺失突变对生物被膜形成的影响

通过构建副猪嗜血杆菌qseC突变体,探讨qseC基因的缺失对副猪嗜血杆菌生长和生物被膜形成的影响。利用自然转化方法构建副猪嗜血杆菌qseC基因的突变体,测定副猪嗜血杆菌野生株SC096与缺失株ΔqseC的生长情况并绘制生长曲线。结晶紫染色法定性检测野生株和突变体生物被膜的差异;通过96微孔板定量方法检测突变体生物被膜的量;电镜观察二者生物被膜的变化。结果如下:成功构建qseC基因突变体。生长曲线显示副猪嗜血杆菌野生株SC096与缺失株ΔqseC生长速度基本一致。缺失株ΔqseC较之野生株SC096生物被膜的形成能力有所减弱。研究表明,qseC基因对副猪嗜血杆菌生物被膜的形成有重要的调控作用。     

生物被膜形成关键基因csgD对鼠伤寒沙门菌黏附侵袭上皮细胞能力的影响

为了探究生物被膜形成关键基因csgD与鼠伤寒沙门菌黏附侵袭上皮细胞能力的关系,本研究利用Red同源重组系统构建鼠伤寒沙门菌S025株csgD基因缺失株(S025ΔcsgD),利用原核表达载体构建回复株(S025ΔcsgDR);运用结晶紫染色定量、共聚焦显微镜和扫描电镜观察、平板表型鉴定等方法检测鼠伤寒沙门菌生物被膜形成能力,并比较野生株、缺失株和回复株黏附侵袭Caco-2细胞和HeLa细胞的差异。结晶紫染色定量、共聚焦显微镜和扫描电镜观察结果显示,与野生株S025和回复株S025ΔcsgDR相比,S025ΔcsgD生物被膜形成能力显著降低;生物被膜成分分析发现,野生株呈红色干燥粗糙型菌落,而S025ΔcsgD呈白色光滑型菌落,表明其卷曲菌毛和纤维素成分减少,回复株的菌落与野生株相似。黏附与侵袭试验结果显示,与野生株与回复株相比,S025ΔcsgD的黏附率和侵袭率显著降低。结果表明,生物被膜形成关键基因csgD在鼠伤寒沙门菌黏附和侵袭宿主上皮细胞方面发挥关键作用,这为进一步阐明生物被膜状态下的鼠伤寒沙门菌的致病机理奠定了理论基础。     

奶牛乳腺源大肠杆菌NJ17 crp基因缺失株的构建及其生物被膜形成能力分析

为探究crp基因对奶牛乳腺源大肠杆菌生物学特性的影响,以奶牛乳腺源大肠杆菌NJ17为研究对象,采用λ-Red同源重组技术,成功构建NJ17crp基因缺失株(NJ17-Δcrp).对大肠杆菌野生株NJ17及crp基因缺失株的生长速率和生物被膜形成能力进行检测.结果表明,crp基因缺失影响奶牛乳腺源大肠杆菌NJ17的生长速...     

Ⅲ型分泌系统2转录因子YqeI对禽致病性大肠杆菌生物被膜调控机制的研究

生物被膜是导致细菌产生耐药性的主要原因之一,本文通过探究Ⅲ型分泌系统2(ETT2)转录调节因子YqeI对禽致病性大肠杆菌生物被膜形成的影响及其影响机制,为探究ETT2对禽致病性大肠杆菌致病机制的影响提供研究基础。利用Red同源重组的方法构建yqeI基因缺失株,并通过检测野生株与缺失株生物被膜形成能力、结合转录组学测序及荧光定量检测生物被膜基因表达量等,探究转录调节因子YqeI对禽致病性大肠杆菌生物被膜形成能力的影响。结果显示成功构建了yqeI基因缺失株,且yqeI的缺失并不影响生长曲线,但生物被膜形成能力显著下降,且相关生物被膜基因转录量显著下调。禽致病性大肠杆菌ETT2转录调节因子YqeI显著影响了禽致病性大肠杆菌生物被膜形成能力,为从ETT2及yqeI的角度发掘潜在的调控网络提供依据。     

Ⅲ型分泌系统2转录因子YqeI对禽致病性大肠杆菌生物被膜调控机制的研究

生物被膜是导致细菌产生耐药性的主要原因之一,本文通过探究Ⅲ型分泌系统2（ETT2）转录调节因子YqeI对禽致病性大肠杆菌生物被膜形成的影响及其影响机制,为探究ETT2对禽致病性大肠杆菌致病机制的影响提供研究基础。利用Red同源重组的方法构建yqeI基因缺失株,并通过检测野生株与缺失株生物被膜形成能力、结合转录组学测序及荧光定量检测生物被膜基因表达量等,探究转录调节因子YqeI对禽致病性大肠杆菌生物被膜形成能力的影响。结果显示成功构建了yqeI基因缺失株,且yqeI的缺失并不影响生长曲线,但生物被膜形成能力显著下降,且相关生物被膜基因转录量显著下调。禽致病性大肠杆菌ETT2转录调节因子YqeI显著影响了禽致病性大肠杆菌生物被膜形成能力,为从ETT2及yqeI的角度发掘潜在的调控网络提供依据。     

鸭疫里默氏杆菌MFS外排泵rant基因缺失株的构建及其介导的耐药性

旨在构建鸭疫里默氏杆菌rant基因缺失株及回复株,明确MFS外排泵Rant对鸭疫里默氏杆菌耐药性的影响。本研究以鸭疫里默氏杆菌RA-LZ01株为研究对象,通过自杀质粒pRE112介导的同源重组,以红霉素抗性标记进行正向筛选,获得基因缺失株Δrant,并以大肠杆菌-鸭疫里默氏杆菌穿梭质粒pCPRA作为载体,构建回复株cΔrant。采用微量肉汤稀释法测定11类临床常用抗生素对野生株、缺失株及回复株的最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentration,MIC）,并测定3株菌的生长曲线,评价菌株对雏鸭的致病能力。结果表明,与野生株和回复株相比,四环素类抗生素对缺失株的MIC值明显下降,其他类抗生素的MIC值无变化;缺失株的生长速率明显下降;rant基因的缺失显著降低鸭疫里默氏杆菌的毒力。结果提示,鸭疫里默氏杆菌rant基因介导四环素类抗生素的外排,并可明显影响鸭疫里默氏杆菌的生长和毒力。     

禽致病性大肠杆菌tonB基因缺失株的构建及其生物学特性研究

为了研究摄铁蛋白TonB对于禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenic Escherichia coli,APEC)铁摄取能力及致病性的影响，试验采用同源重组技术构建了APEC tonB基因缺失及回复株，通过测定在正常和贫铁环境下的生长曲线、铁摄取能力等研究tonB对APEC生物学特性的影响，并通过鸡攻毒模型评价了其与APEC毒力之间的关联性。结果显示：APEC TZ18ΔtonB缺失株在正常环境中的生长速度与野生株相比没有差异，但其在贫铁环境中的生长速度显著下降(P<0.05);TZ18ΔtonB缺失株菌体内摄入的铁含量明显低于野生株；TZ18ΔtonB缺失株感染1日龄雏鸡的半数致死量(104.236)高于野生株(10^3.328)，显示其毒力下降了8.1倍(P<0.05)；此外，TZ18ΔtonB缺失株在21日龄SPF鸡体内心血、肝脏和肺脏中的载菌量显著低于野生株感染水平(P<0.01)，而tonB基因回复株的感染水平接近野生株。结果表明：tonB参与APEC铁摄取进程并影响其毒力。     

肠炎沙门菌sef14基因缺失株生物学功能

构建了肠炎沙门菌参考株SE50336的SefA主要亚单位编码基因sefA的缺失株SE50336ΔsefA,进一步探究野生株及SEF14菌毛缺失株的生物学功能。以SE50336为模板,利用λ-red同源重组技术构建sefA缺失株,通过绘制生长曲线、生物被膜测定试验、刚果红-考马斯亮蓝无盐培养基菌落表型试验、RT-qPCR(real-time quantitative polymerase chain reaction)、人结肠腺癌上皮细胞(Caco-2)的体外黏附测定来检测和比较2种菌株的生物学特性,并利用野生株和缺失株分别攻毒小鼠,探究SEF14菌毛对肠炎沙门菌致病力的影响。结果显示,野生株及缺失株生长情况无明显差异。与野生株相比,ΔsefA缺失株的生物被膜形成能力有所下降;菌落表型试验中野生株表现出典型的rdar(red, dry and rough)表型,而ΔsefA缺失株表现出saw(smooth and white)表型;RT-qPCR试验中,野生株的生物被膜形成主要关联基因csgA、bcsA、pgaC、fimA的转录量均显著高于ΔsefA缺失株。但缺失株与野生株对于Caco-...     

ETT2结构基因epaPQR对禽致病性大肠杆菌生物学特性及致病性的影响

大肠杆菌Ⅲ型分泌系统2（Escherichia coli type III secretion system 2,ETT2）参与禽致病性大肠杆菌（avian pathogenic Escherichia coli,APEC）的致病作用。本研究旨在探究ETT2结构基因epaPQR对禽致病性大肠杆菌的生物学特性及致病作用的影响,为进一步阐明ETT2的致病机制提供依据。基于CRISPR-Cas9基因编辑技术,构建epaPQR基因缺失株和回复株,通过生长曲线测定、运动性和生物被膜形成能力等试验,分析epaPQR基因对APEC生物学特性的影响;通过血清杀菌与组织载菌量等试验分析epaPQR基因对APEC致病性的影响。结果表明,成功构建ETT2结构基因epaPQR基因缺失株和回复株,epaPQR基因缺失后,其生长能力和生物被膜形成能力并没有显著改变（P>0.05）;但epaPQR基因缺失后,其运动能力显著降低（P<0.05）,在透射电镜下观察到缺失株鞭毛数量明显减少,通过荧光定量PCR发现,鞭毛T3SS结构基因及鞭毛输出蛋白基因的转录水平均显著下调（P<0.05）。epaPQR基因缺失后其抗血清杀菌能力显著增强（P<0.05）,缺失株AE81ΔepaPQR在雏鸡体内不同器官的定殖能力显著降低。结果说明,ETT2结构基因epaPQR参与调控APEC的鞭毛形成,影响APEC抗血清杀菌能力以及在体内组织器官的定殖能力,表明epaPQR在APEC致病过程中发挥重要作用,本研究为深入探究ETT2功能和APEC致病机制提供参考。     

203株牦牛源大肠杆菌agn43基因与生物被膜表型相关性研究

为了解牦牛源大肠杆菌agn43基因携带情况及其与生物被膜形成能力的相关性,分别采用PCR扩增和改良结晶紫半定量方法分别对分离鉴定的203株牦牛源大肠杆菌进行agn43基因检测和生物被膜形成能力分析.实验结果表明,分离的203株大肠杆菌中,147株agn43基因检测为阳性,检出率为72.4％;87.19％(177/203...     

猪致病性大肠杆菌耐药性与整合子-基因盒的相关性

为了解猪致病性大肠杆菌耐药性与整合子-基因盒的相关性,本研究采用腹腔注射法测定52株大肠杆菌对昆明小鼠的致病性;采用K-B法测定致病性大肠杆菌对15种抗菌药物的敏感性;对致病性大肠杆菌Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型整合子及其基因盒进行PCR检测及测序分析,并分析其整合子-基因盒与耐药性的相关性。结果显示,52株大肠杆菌对小鼠均具有较强致病性,96.15%分离株对15种抗菌药物表现为多重耐药性,61.54%分离株耐药性均在八重耐药以上。Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型整合子阳性率分别为84.62%,15.38%和3.85%。Ⅰ型整合子检测到dfrA17-aadA5(18.18%)、dfrA12-orfF-aadA2(4.55%)和dfrA1-catB3-aacA4(4.55%)基因盒,Ⅱ型整合子检测到dfrA1-sat2-aadA1(50.00%)基因盒,Ⅲ型整合子未检测到基因盒,基因盒阳性率与细菌耐药性不存在相关性。     

粪肠球菌ace基因缺失突变株的构建

本研究旨在构建粪肠球菌胶原蛋白黏附素基因(ace)缺失突变株,为进一步探讨该基因编码的毒力因子Ace的功能奠定基础。利用pK18mobSacB质粒作为基因敲除载体,构建粪肠球菌ace基因重组自杀质粒pK001,通过体内同源重组筛选成功敲除ace基因的突变株,然后对突变株细菌黏附体外培养猪肠上皮细胞IPEC-J2及其细菌生物被膜形成的情况进行了检测。结果显示,同源重组后,经过卡那霉素抗性筛选、PCR及Southern blot鉴定,成功获得了ace基因缺失突变株肠球菌△ace。细菌生长曲线测定试验表明,ace基因敲除对细菌的生长繁殖并无明显影响,但体外生物被膜测定试验显示基因缺失突变株肠球菌△ace的生物被膜形成能力有所降低。本研究证实了毒力因子Ace对猪源粪肠球菌与宿主黏附的重要作用,该基因缺失突变株的构建为进一步的理论研究和疫苗研发奠定基础。     

西藏牦牛粪便大肠杆菌毒力特性、耐药性与Ⅰ类整合子分子特征相关性分析

【目的】牦牛作为西藏自治区人畜共患及多重耐药病原体的重要宿主之一,在养殖过程中滥用抗菌药物是导致牦牛多重耐药发展及传播的主要原因。本研究旨在对西藏牦牛源大肠杆菌菌株毒力特性、耐药性、整合酶、生物被膜表型的相关性进行分析。【方法】在西藏拉萨、林芝、那曲养殖户采集200份牦牛腹泻样品,利用细菌学方法使用麦康凯培养基和伊红-美蓝培养基分离纯化大肠杆菌,用16S rDNA通用引物对疑似大肠杆菌进行PCR扩增及测序,所获序列用NCBI数据库进行BLAST比对。对大肠杆菌进行7类16种抗菌药物敏感性试验,选择致病性关系密切的4类10种毒力基因,以及20个常见耐药基因和2个Ⅰ类整合子进行PCR检测,采用改良半定量结晶紫染色法确定分离大肠杆菌生物被膜表型并进行相关性分析。【结果】共分离鉴定出91株牦牛源大肠杆菌,对7类16种抗菌药物的纸片扩散试验结果表明,大肠杆菌对克林霉素耐药性最强(87.91%),存在多重耐药现象且最多出现13耐。在毒力基因检测中,STEC、ETEC、EPEC、NTEC 4类毒力基因均有阳性存在,其中F17毒力基因占59.34%(54/91),stx1毒力基因占49.45%(45/...     

耻垢分枝杆菌MSMEG_6935基因的敲除对其生物被膜产量的影响

探索出一套分枝杆菌基因敲除的可靠方案,并研究耻垢分枝杆菌MSMEG_6935基因对其生物被膜产量的影响,结核分枝杆菌相关基因的敲除对其致病机理的深入研究有重要意义。利用融合PCR方法将MSMEG_6935基因的上、下游基因以及替代目的基因的kan基因融合,并将产物克隆到温敏型穿梭质粒pPR27,再电转入耻垢分枝杆菌mc2155中,筛选获得MSMEG_6935基因缺失株mc2155-6935。进一步研究MSMEG_6935基因的敲除对细菌生长曲线和生物被膜产量的研究。成功构建了MSMEG_6935基因的缺失株,并研究证明耻垢分枝杆菌MSMEG_6935基因的缺失对耻垢分枝杆菌的生长曲线没有影响,但会对其生物被膜的产量产生较大影响。     

鸭疫里默氏杆菌RA-LZ01株GE296_RS01450基因介导其对重金属离子产生耐受性的分析

本研究旨在阐明鸭疫里默氏杆菌RA-LZ01株GE296_RS01450基因介导其对重金属离子产生耐受性的作用。构建RA-LZ01株的GE296_RS01450基因缺失株Δ1450和回复株cΔ1450,测定菌株的生长曲线、抗菌素对菌株的最小抑菌浓度（MIC）、菌株对重金属离子的耐受程度以及GE296_RS01450基因在特异性重金属离子刺激下的转录水平。结果显示,与亲本株相比,缺失株的生长能力以及11类抗菌素对缺失株的MIC值均无明显变化;与亲本株和回复株相比,缺失株对重金属离子Ni、Mn和Co的敏感性显著上升,并且在Ni、Mn刺激下,GE296_RS01450基因的转录水平显著上调。上述结果表明,GE296_RS01450基因不参与亲本株的生长及菌株对抗菌素的耐药性,可介导菌株对Ni、Mn和Co产生耐受性。GE296_RS01450基因属于GE296_RS01445-GE296_RS01450-GE296_RS01455 RND外排泵,编码外膜蛋白,我们将其命名为RopM。     

猪源大肠杆菌耐药性与Ⅰ型整合子关系研究

目的为了解猪源大肠杆菌中Ⅰ型整合子的流行情况,探讨Ⅰ型整合子与大肠杆菌耐药表型的相关性。方法采用微量肉汤稀释法测定119株猪源大肠杆菌对8类14种抗菌药物的耐药性,并采用PCR法检测猪源大肠杆菌Ⅰ型整合酶基因(int I1)并扩增其可变区,对PCR产物进行酶切分析,测序分析整合子可变区携带的耐药基因盒。结果 119株大肠杆菌耐药现象十分严重,对四环素、磺胺异恶唑、新诺明全部耐药,所有菌株均呈多重耐药。119株猪源大肠杆菌中有92株含Ⅰ型整合子,检出率77.31%。扩增出7类大小不同的基因盒插入区片段,范围为1008bp～3149bp。7类Ⅰ型整合子在119株猪源大肠杆菌中存在13种流行组合。78.15%大肠杆菌菌株的Ⅰ型整合子携带2种或2种以上的基因盒,其中以携带编码氨基糖苷类药物耐药基因(aadA1、aadA2、aadA5、aadA22、aadB)最多,其次为编码磺胺类药物耐药基因(dfrA1、dfrA12、dfrA17、dfrA27),此外还携带编码利福平、林可霉素和氯霉素的基因lnuF、cmlA6、aar-3、orf。结论Ⅰ型整合子普遍存在于大肠杆菌中,且呈流行上升趋势;Ⅰ型整合子参与耐药及多重耐药,但单株细菌携带的耐药基因盒与其耐药表型无对应关系。     

猪源多重耐药大肠杆菌中整合子的检测

为了解猪源多重耐药大肠杆菌中整合子的流行状况和分子特性,分析整合子在细菌多重耐药中的作用,采用PCR方法检测75株多重耐药大肠杆菌中整合酶基因和整合子基因盒。结果显示,猪源大肠杆菌Ⅰ型整合子流行普遍,75株猪源大肠杆菌中检出Ⅰ类整合子56株,检出率为74.7%;检出Ⅱ类整合子4株,检出率5.3%;未检出Ⅲ类整合子。共检出5种Ⅰ型整合子,各种Ⅰ型整合子整合不同种类、不同数目的耐药基因盒。这表明Ⅰ型整合子对细菌多重抗药性的产生和传播起着重要作用,整合子是介导细菌多重耐药性的重要分子机制。     

鸡源大肠杆菌喹诺酮类药物耐药基因的检测与分析

为了解湖北地区鸡源大肠杆菌喹诺酮类耐药基因(PMQR)的流行现状与耐药表型的相关性,采用纸片扩散法对2014~2015年分离的54株鸡源大肠杆菌临床分离株进行7种喹诺酮类药物体外敏感性测定,通过PCR检测qnrA、qnrB、qnrS基因,对基因检测阳性株进行Ⅰ类整合子检测。结果:54株鸡源大肠杆菌对萘啶酸、依诺沙星、洛美沙星、培氟沙星、环丙沙星、恩诺沙星、左旋氧氟沙星耐药率分别为72.2%、53.7%、53.7%、51.8%、50.0%、44.4%和22.2%;54株鸡源大肠杆菌中,10株(18.5%)检出qnrA基因,未检出qnrB、qnrS基因,且qnrA基因阳性株Ⅰ类整合子为阳性。结果表明,湖北地区鸡源大肠杆菌对兽医临床常用的喹诺酮类药物耐药严重,且存在质粒介导喹诺酮类耐药基因qnrA的流行,而qnrA基因与Ⅰ类整合子具有相关性,应加强监测。