基于转录组测序筛选鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失菌的差异表达基因

旨在鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失株转录组测序中分析适应环境变化及细菌分泌通路,筛选相关基因。通过使用实时荧光定量PCR对鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失株转录组测序结果进行验证,从而对鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失株的细菌趋化性通路、细菌双组分通路、细菌分泌通路进行深入分析,筛选相关的重要调控基因。结果显示:在细菌趋化性通路中筛选出yiaD、STM3138、STM3216和malE等4个共表达基因;在细菌分泌通路中筛选出spaP、invA、prgH、invE、spaS、invG和ssaV等7个共表达基因;在细菌双组分通路中筛选出ybfM、htrA、pagO、STM3138、STM3031、ttrB、hilD、pstS、STM1530、hilA、pgtC、hydH、pocR、STM3216、ttrR和fljB等16个共表达基因。在鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失株的趋化性通路、细菌双组分通路、细菌分泌通路中筛选出差异表达基因,hfq能够对这些基因进行调控,从而影响如运动性、毒力等相关作用,为沙门菌中的sRNA与hfq后续研究及沙门菌的防治奠定一定基础。     

WzxE蛋白影响鸡白痢沙门氏菌致病性的研究

wzx/wzy是调控革兰氏阴性菌O抗原合成的主要途径,对细菌的生存、代谢乃至致病性均具有重要作用。为研究该基因簇中wzxE基因对鸡白痢沙门氏菌致病性的影响,本研究通过同源重组方法构建了鸡白痢沙门氏菌参考菌株ATCC19945的wzxE基因缺失菌株(ATCC19945 ΔwzxE),通过生长特性试验、应激试验、细菌蛋清存活能力测定、1日龄雏鸡感染试验对比基因缺失突变株与野生菌株、回补株的生物学特性及分析WzxE蛋白功能。结果显示,wzxE基因缺失并未影响白痢沙门菌的生长特性。应激试验显示,wzxE基因缺失会导致鸡白痢沙门菌在酸性和H_2O_2处理条件下生存能力的显著下降,回补之后得到明显回复。细菌蛋清存活能力检测结果显示,wzxE基因缺失株较野毒株在蛋清内的存活能力下降明显,回补之后存活能力显著增强。1日龄雏鸡感染试验结果显示,鸡白痢沙门菌ATCC19945野生菌株、wzxE基因缺失株和回补株对雏鸡的半数致死量分别为1. 65×10~8cfu、4. 67×10~8cfu和3. 43×10~8cfu,毒力下降不明显。提取鸡白痢沙门菌参考株和缺失株LPS,经SDS-PAGE后银染检测显示,wzxE缺失不影响鸡白痢沙门菌LPS总体成分构成,但影响特定LPS特定寡糖单位的含量。本研究为进一步阐释鸡白痢沙门氏菌细菌毒力的影响因素、疫苗开发奠定基础。     

基于转录组测序筛选鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失菌的差异表达基因

旨在鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失株转录组测序中分析适应环境变化及细菌分泌通路，筛选相关基因。通过使用实时荧光定量PCR对鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失株转录组测序结果进行验证，从而对鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失株的细菌趋化性通路、细菌双组分通路、细菌分泌通路进行深入分析，筛选相关的重要调控基因。结果显示：在细菌趋化性通路中筛选出yiaD、STM3138、STM3216和malE等4个共表达基因；在细菌分泌通路中筛选出spaP、invA、prgH、invE、spaS、invG和ssaV等7个共表达基因；在细菌双组分通路中筛选出ybfM、htrA、pagO、STM3138、STM3031、ttrB、hilD、pstS、STM1530、hilA、pgtC、hydH、pocR、STM3216、ttrR和fljB等16个共表达基因。在鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失株的趋化性通路、细菌双组分通路、细菌分泌通路中筛选出差异表达基因，hfq能够对这些基因进行调控，从而影响如运动性、毒力等相关作用，为沙门菌中的sRNA与hfq后续研究及沙门菌的防治奠定一定基础。     

肠炎沙门菌SPI-19编码的Hcp基因缺失株的毒力相关功能研究

为研究肠炎沙门菌SPI-19编码的Hcp基因在肠炎沙门菌感染中的毒力作用,利用Red同源重组系统对2株肠炎沙门菌(国内标准株50336和国际参考株SD-2)SPI-19的Hcp基因进行敲除,成功构建了50336ΔHcp和SD-2ΔHcp基因缺失株,并构建了回补株50336ΔHcp/pHcp和SD-2ΔHcp/pHcp。分析比较缺失株与野生株对人肠上皮细胞系Caco-2黏附和侵袭能力,以及在鸡巨噬细胞HD11的存活能力。结果显示:缺失Hcp基因后,肠炎沙门菌50336对Caco-2细胞黏附和侵袭数量分别下降39.1%和47.9%;SD-2对Caco-2细胞黏附和侵袭数量分别下降46.5%和58.9%。吞噬作用2h后,50336ΔHcp和SD-2ΔHcp与野生株相比在HD11的存活量下降了35.7%和37.2%,差异显著。通过Real Time-PCR试验分析,与野生株相比,Hcp基因缺失后fliC、sefA、ompA,ompC这4个重要粘附因子编码基因的表达量显著下降。试验表明,肠炎沙门菌SPI-19编码的Hcp基因对肠炎沙门菌的毒力具有增强作用。     

肠炎沙门菌iroB基因缺失株的构建及部分特性分析

为研究糖基转移酶IroB对沙门菌的重要作用,本研究利用λ-Red重组技术构建了肠炎沙门菌iroB基因缺失突变株c50336ΔiroB,通过应激试验、胞内存活试验和药物耐受试验检测缺失iroB基因后肠炎沙门菌生物特性的变化。结果显示,iroB基因缺失并未影响细菌的生长速度和生化特性,也不影响其对酸、碱和过氧化氢的抵抗能力,以及其在细胞内的存活能力,但使得细菌对热应激的敏感性增加,对蛋清抵抗能力下降,推测IroB参与沙门菌对铁的利用和对多溶菌酶的耐受;利用多粘菌素B进行最低抑菌浓度试验,结果显示其耐该药能力降低。本研究结果揭示IroB能够促进肠炎沙门菌的抗应激能力和耐药性,阐释了糖基转移酶IroB在沙门菌致病过程中的作用。     

鸡源查理沙门菌的分离及其生物学特性研究

研究通过培养特性、沙门菌生化鉴定系统、PCR检测以及血清学分型,对一株分离自肉鸡的细菌进行了形态学、培养特性、生化发酵等生物学特性研究,结果表明该分离株为查理沙门菌。毒力基因检测表明,分离株含有pagC、msgA、sipB、prgH、orgA、spaN、tolC、iroN、sitC、sopB和pefA基因。药物敏感性试验表明,分离株对氨苄西林、链霉素、诺氟沙星、甲氧氨嘧啶、复方新诺明、氯霉素、四环素等常见抗生素均有耐药性,为多重耐药菌株。生物被膜检测表明,该分离株具有中等生物被膜形成能力。     

禽源肠炎沙门菌aroA基因缺失株的构建及其生物学特性研究

试验旨在研究aroA基因对肠炎沙门菌生物学特性及毒力的影响。利用λ-Red同源重组技术，将从田间分离的禽源肠炎沙门菌的aroA基因进行敲除，经连续传代检测缺失株遗传稳定性，并通过细菌生长曲线、对不同生化反应管的利用情况、生物膜形成能力、对环境应激的抵抗能力及对1日龄雏鸡的毒力比较野生株和基因缺失株之间的差异。结果显示，试验成功构建缺失株，连续传30代未发现目的基因回复突变；在相同培养条件下，缺失株与野生株在相同时间进入对数生长期和稳定期，但缺失株生长速率低于亲本株；缺失株较野生株生化特性未发生改变；缺失株的生物膜形成能力及对酸、碱、高渗和热应激的抵抗能力均显著低于野生株（P<0.05）；1日龄雏鸡分别滴口接种缺失株和野生株，观察14 d，野生株组鸡全部死亡，而缺失株组无死亡。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肠炎沙门菌aroA基因缺失株，缺失株生化特性和体外生长趋势未发生明显改变，但生物膜形成能力、对环境应激抵抗能力及毒力均明显下降。本研究为进一步研究肠炎沙门菌aroA基因缺失株的免疫原性奠定了基础。     

FliC蛋白R91S突变对肠炎沙门菌鞭毛形态和小鼠体内定植的影响

沙门菌血清D群3个血清型FliC蛋白氨基酸序列比对分析表明肠炎沙门菌与鸡伤寒沙门菌完全相同，二者与鸡白痢沙门菌存在第91位氨基酸位点差异。本研究旨在探究肠炎沙门菌FliC蛋白第91位精氨酸突变对鞭毛形态、细菌运动性和小鼠体内定植能力的影响。运用λ-Red同源重组技术删除肠炎沙门菌CICC10467 fliC基因，构建系列反式回补突变株，通过体外生长特性试验和Western blot试验分析各菌株生长和FliC蛋白表达情况，运动性试验分析各菌株在半固体琼脂中的泳动能力，电子显微镜观察各菌株鞭毛形态，细胞感染试验分析各菌株的细胞黏附和入侵能力，动物感染试验分析各菌株的组织侵染能力。结果表明，fliC基因缺失株及点突变回补株与野生株的体外生长能力无显著差异（P ≥ 0.05）。fliC基因缺失后肠炎沙门菌不表达鞭毛蛋白，各点突变回补株与野生株鞭毛蛋白表达量无明显差异。FliC蛋白R91S突变导致肠炎沙门菌鞭毛形态由超螺旋形态转变为钝直、柔韧度减弱，运动性显著降低（P<0.000 1），对RAW264.7和HCT116细胞的黏附入侵能力显著下降（P<0.001），对BALB/c小鼠的器官侵染能力显著减弱（P<0.001）。综上表明，FliC蛋白第91位精氨酸对维持细菌运动性至关重要，第91位精氨酸突变能够显著改变肠炎沙门菌鞭毛形态，减弱肠炎沙门菌在小鼠体内定植能力。     

鹅源鼠伤寒沙门菌crp、hfq基因缺失株的构建及生物学特性分析

为构建鹅鼠伤寒沙门菌单基因缺失株并鉴定其生物学特性，本研究以广东地区鹅源鼠伤寒沙门菌流行株A29为研究对象，采用λ-Red同源重组技术，分别构建crp、hfq基因缺失株(A29Δcrp和A29Δhfq)及相应基因回补株，并分别采用相应引物经PCR鉴定。通过细菌培养，对各菌株生物学特性进行比较；通过PCR鉴定各菌株的遗传稳定性；采用K-B纸片扩散法检测各菌株的药物敏感性；将各菌株纯培养物经腹腔注射4周龄小鼠，测定各菌株对小鼠的毒力，并观察感染后小鼠的临床症状及各组织剖检病变与组织病理变化。PCR和测序结果表明，正确构建各基因缺失株和相应回补株。生物学特性试验结果显示，与亲本株相比，A29Δcrp菌落直径极显著变小(P<0.001)，不产酸、不产生H₂S，菌体极显著变短(P<0.001);A29Δhfq菌落边缘不整齐，不产生H₂S，菌体极显著变长(P<0.001)，表明crp、hfq基因影响细菌的菌落形态、生化特性和形态特征。菌株遗传稳定试验结果显示，菌株传至60代时，基因缺失株仍能够稳定缺失。药敏试验结果显示，与亲本株比较，A...     

狐源沙门菌cpxR基因缺失菌株的构建及部分表型研究

为研究狐源沙门菌双组份系统CpxR/A在细菌耐药和抗血清杀伤中的作用,本研究利用λ-Red重组技术构建了cpxR基因缺失株S-ΔcpxR,评价其在生物被膜形成、耐药、抗血清杀伤和细菌毒力中的重要作用。结果显示,与野生型相比,cpxR基因缺失株的生长速度、生化特性没有改变,但是生物被膜形成能力显著降低,对阿莫西林、阿米卡星和恩诺沙星的敏感性增加,血清中存活率和对小鼠的毒力显著降低。结果表明,沙门菌CpxR与毒力相关,为狐源沙门菌基因缺失苗的研究奠定基础。     

新疆地区2株驴源马流产沙门菌的分离鉴定及致病性分析

[目的] 研究确定导致新疆地区2个规模化驴场出现流产的疑似病原沙门菌,并探究其致病能力和耐药性情况。[方法] 通过细菌分离培养、形态学观察、生化试验对分离菌进行了鉴定,并对分离菌的鞭毛基因FliC进行了PCR扩增及序列分析,通过致病性测定、荷菌量检测及病理组织学观察,鉴定和分析了分离菌的致病性,并通过药敏试验分析其耐药性。[结果] 通过细菌分离培养、形态学观察、生化试验,确定分离到的2株细菌均为马流产沙门菌,分别命名为G1-1和XD1-2。对这2个分离株的鞭毛基因FliC的遗传进化分析结果显示,2株分离菌FliC氨基酸序列之间的相似性为99.0%,2株分离菌FliC氨基酸序列与爱尔兰马源马流产沙门菌分离株Ireland-HE801373、Ireland-HE801378株相似性均最高,且均为99.3%;分离株G1-1与爱尔兰马源马流产沙门菌分离株Ireland-HE801373和Ireland-HE801378及国内马源马流产沙门菌分离株China-KJ486797.1和China-KJ486769.1亲缘关系较近,分离株XD1-2则与美国肠炎沙门菌分离株USA-EBQ1214032.1亲缘关系较近,相似性分析与进化树结果一致。小鼠致病性试验显示,2株分离菌对小鼠的毒性均较强且致病性存在差异,XD1-2对小鼠的致病性强于G1-1。分离菌G1-1对9种抗菌药物耐药,对11种抗菌药物敏感。分离菌XD1-2对11种抗菌药物耐药,对5种抗菌药物敏感。[结论] 本试验成功分离到2株驴源沙门菌,不同养殖场来源的驴源沙门菌的致病能力和耐药性有一定差异,对鞭毛基因FliC的进化分析也显示出差异,本研究结果为驴源沙门菌的防治提供了一定的参考依据。     

广西猪源沙门菌血清学分型及生物被膜形成能力的研究

为了研究近年广西地区流行猪源沙门菌的血清型和生物被膜形成能力,对从广西区内不同地区规模猪场分离鉴定的35株沙门菌,用玻片凝集法进行血清学分型;应用结晶紫染色微量板定量法检测菌株的生物被膜形成能力。结果显示:试验菌株分属14种血清型,所有菌株均具有生物被膜形成能力:20株弱成膜能力,4株中等成膜能力,11株强成膜能力。其中,鼠伤寒沙门菌的成膜能力较强。     

沙门菌HPI基因缺失株构建及其对鸡巨噬细胞吞噬能力的影响

为进一步探讨沙门菌的致病机制,研究构建了耶尔森强毒力岛(HPI)基因缺失沙门菌,并检测了HPI基因缺失沙门菌对鸡巨噬细胞吞噬能力的影响。应用PCR扩增沙门菌HPI同源的cat基因片段,借助p KD46质粒在HPI阳性沙门菌中表达Exo、Beta和Gam 3种蛋白质,实现HPI全岛敲除。利用HPI基因敲除体系建立沙门菌感染巨噬细胞模型,并检测其对巨噬细胞吞噬能力的影响。结果显示,同源重组测序为阳性;irp2、irp9及irp5 PCR鉴定为阴性;HPI阳性沙门菌感染鸡巨噬细胞(M-HPI)后0~2 h,其对刚果红染色酵母的吞噬能力显著低于HPI缺失沙门菌(M-△HPI)(P0.05),而2 h以后尽管仍然保持以上变化,但未见统计学意义(P0.05)。研究成功建立了沙门菌HPI全基因敲除方法和沙门菌HPI基因缺失株,HPI基因缺失株沙门菌感染可损伤鸡巨噬细胞的吞噬能力。     

鸡白痢沙门菌cpxR基因缺失株的构建及体外应激试验

为研究鸡白痢沙门菌双组份系统CpxR/A的作用,本研究利用λ-Red重组技术构建了鸡白痢沙门菌cpxR基因缺失突变株ATCC19945ΔcpxR,通过应激试验和细胞感染试验,揭示cpxR基因在鸡白痢沙门菌致病机制中的重要作用。实验结果表明,cpxR基因缺失并未影响细菌的生长速度、生化特性和在鼠源巨噬细胞Raw264.7中的存活能力,但使得细菌对热、酸、碱和氧化应激的敏感性增加,同时在蛋清中的生存能力下降。本研究为进一步阐释CpxR/A系统的重要功能奠定基础。     

鸡白痢沙门菌中三型分泌系统-2效应蛋白基因分布研究

为了解鸡白痢沙门菌中三型分泌系统-2(T3SS2)效应蛋白基因的分布情况。本研究采用PCR方法检测了在1962~2013年间从我国分离的237株鸡白痢沙门菌中25个T3SS2效应蛋白基因的分布特征;同时,通过序列比对分析了这25个基因在18株不同血清型沙门菌中的流行特征,它们的全基因组序列来自GenBank。PCR结果显示,在这237株菌株中,cigR、pipB、pipB2、slrP、sopD、sopD2、spiC、sseF、sseG、sseJ、sseK1、sseL、steA、steB、steC和steD均存在,gogB和sspH1均缺失,其它基因分布水平在5.9%~99.6%之间。序列比对分析结果显示,有15个基因在这18株菌株中均存在,sifB、sseK1、sspH2和steC在一些菌株中是假基因。结果表明,gtgE、sseI和sseK2在这237株菌株中分布具有一定的年代规律性;大部分被检测基因在鸡白痢沙门菌中具有广泛分布;一些基因在微进化过程中形成了假基因。     

鸡白痢沙门菌htrA基因缺失株的构建及其相关生物学特性研究

为研究丝氨酸蛋白酶HtrA对鸡白痢沙门菌在巨噬细胞内生存的影响,本研究利用λ-Red同源重组系统构建了鸡白痢沙门菌(ATCC19945) htra基因缺失突变株(ATCC19945Δhtra),通过测定其巨噬细胞内存活能力、应激条件实验,探究Htr A蛋白在鸡白痢沙门菌致病过程中的作用。结果显示,缺失株ATCC19945Δhtra与野生型菌株和回复菌株相比,其生长速度、生化特性无明显差异,但其巨噬细胞内存活能力显著降低。应激环境试验结果表明,htra基因缺失后鸡白痢沙门菌对pH、热和H_2O_2氧化应激的敏感性增加,在蛋清中生存能力下降,生物被膜形成能力显著下降。本研究为进一步阐释鸡白痢沙门菌的胞内存活机制、疫苗开发奠定基础。     

鸡白痢沙门菌减毒候选疫苗株的环境应激评价及主要生物学特性测定

为评估鸡白痢沙门菌减毒候选疫苗株对环境应激及消毒剂的抵抗力,本研究对S6702△rfaG△csgA、S6702△rfaL△csgA、S6702△rfaG△csgA△ompR和S6702△rfaL△csgA△ompR等4种鸡白痢沙门菌双基因缺失株和三基因缺失株进行了生长曲线、生物被膜形成能力、药敏试验、环境应激试验及消毒剂的灭活效果的测定。结果显示,4株缺失株均丧失生物被膜形成能力并保留了与亲本株相似的药物敏感性。多基因缺失株对pH为4.0和8.0的培养条件较野生菌株和单基因缺失株更为敏感,呈现微耐酸和不耐碱的特性;所有菌株对54℃热处理和紫外线处理均敏感。消毒剂对实验菌株的杀灭效果显示,野生菌株和各基因缺失株均对0.01%的聚维酮碘溶液敏感,基因缺失株相比野生菌株过硫酸氢钾复合物更为敏感。因此,鸡白痢沙门菌减毒候选疫苗株对环境应激的抵抗力均有所降低,本研究为该菌后续候选疫苗株的进一步筛选奠定了基础。     

STM1863分子特征分析及其基因缺失对鼠伤寒沙门菌生物学特性的影响

为揭示鼠伤寒沙门菌SL-1344菌株RcsCDB系统STM1863调控子分子特征,及对STM生物学特性的影响。本研究通过PCR扩增STM1863基因并进行克隆和测序,预测分析其编码蛋白的分子特征;利用λ-Red同源重组技术构建STM-ΔSTM1863基因缺失突变株,并对其生化特性、遗传稳定性、酸碱胁迫环境中的适应性及粘附侵袭小鼠巨噬细胞的能力进行研究。结果显示：STM1863基因全长159 bp,编码52个氨基酸,具有一个跨膜和d1p32a同系物结构域;与SL-1344亲本株相比,STM-ΔSTM1863缺失株生化特性与亲本株无明显差异,生长速度与亲本株生长速度一致,但STM-ΔSTM1863在p H4.0酸应激下对数期生长速度显著低于亲本株（P<0.05）;粘附和侵袭小鼠巨噬细胞能力与亲本株相比极显著降低（P<0.01）。提示STM1863因参与了STM酸应激和粘附侵袭宿主细胞的调控,本研究为深入揭示STM1863对STM粘附侵袭宿主细胞的调控机制提供了参考。     

鼠伤寒沙门菌oppCDF基因缺失株的构建及生物学特性分析

利用λ-Red同源重组技术构建鼠伤寒沙门菌oppCDF基因缺失株,并检测其生长特性、运动性、生物被膜形成能力、胞内存活能力及LD₅₀毒力。结果显示,与野生型菌株相比,oppCDF基因缺失株的生长特性无明显变化;oppCDF基因缺失株可降低鼠伤寒沙门菌的运动性;oppC与oppF基因缺失后可提高鼠伤寒沙门菌生物被膜形成能力;同时,oppC基因缺失可降低在RAW267.4细胞内的存活能力和其在小鼠体内的毒力,oppF基因缺失可显著增强在RAW267.4内的存活能力和对小鼠毒力的影响,而oppD基因缺失后其在小鼠体内的毒力和RAW267.4内的存活率均无显著变化。研究表明,oppCDF基因与鼠伤寒沙门菌的运动性、生物被膜形成和毒力密切相关,为进一步揭示鼠伤寒沙门菌致病作用中的复杂调控和机制提供了理论基础。     

肠炎沙门菌非编码小RNA RyhB-1和IsrE对清远麻鸡的致病性

RyhB是一种大小为90bp左右的细菌非编码小RNA,已有研究表明存在于鼠伤寒沙门菌和霍乱弧菌中的2种RyhB同源物RyhB-1和IsrE可调控细菌生物膜形成、趋化性和耐酸性。为研究RyhB在肠炎沙门菌致病性上的作用,以及2种同源物能否对毒力调控发挥协同作用,本试验利用λ-Red同源重组系统构建了ryhB-1和isrE单、双缺失株,利用表达载体pBR322和pACYC184分别构建了回补质粒并导入缺失株50336△ryhB-1,50336△isrE,50336△ryhB-1/△isrE中,获得各突变株相应的回补菌株,检测了野生株和各突变株对1日龄雏鸡半数致死量(LD50)、致死率、体内分布等致病性差异。结果发现,ryhB-1和isrE基因缺失后导致肠炎沙门菌毒力减弱,双基因缺失株毒力下降更为明显,表明2种小RNA均对肠炎沙门菌致病性具有增强作用,且二者对毒力的调控具有协同作用。