亚抑菌浓度万古霉素对质粒接合转移的促进作用

为了分析亚抑菌浓度万古霉素对质粒接合转移的影响,本试验建立了以大肠杆菌(E.coli)J53作为受体菌,携带RP4-7质粒的E.coli DH5α和携带mcr-1阳性IncI2质粒的临床菌株E.coli LD67-1为供体菌的接合转移模型,测定亚抑菌浓度的万古霉素对接合转移的影响,并通过细胞膜通透性检测、扫描电子显微镜观察、活性氧(ROS)检测和实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法探究其内在机制。结果显示,与空白对照组相比,亚抑菌浓度万古霉素可显著提高RP4-7质粒和mcr-1阳性IncI2质粒的接合转移频率(P<0.05);N-苯基-1-萘胺(NPN)和碘化丙啶(PI)探针检测显示,亚抑菌浓度万古霉素可使受体菌细胞内、外膜通透性增加,供体菌细胞外膜通透性增加;扫描电子显微镜观察显示,经1/4最小抑菌浓度(MIC)万古霉素处理后接合细菌细胞膜发生损伤;ROS检测结果显示,与空白对照组相比,虽然经1/4 MIC万古霉素处理的受体菌的ROS表达水平显著上调(P<0.05),但1/8 MIC万古霉素处理后,供体菌和受体菌的ROS水平均无显著变化(P>0.05);RT-qPCR结果显示,与空白对照组相比,亚抑菌浓度万古霉素显著上调了供体菌和受体菌的孔蛋白基因ompF和ompC的mRNA表达水平(P<0.05),极显著上调了trbBp基因(调控细菌间形成“连接桥”)的mRNA表达水平(P<0.01),显著上调了细菌SOS响应(SOS response)相关基因recA、recN、ruvA和lexA的mRNA表达水平(P<0.05)。结果表明,亚抑菌浓度的万古霉素可能通过提高细菌细胞膜通透性,触发SOS响应,促进接合转移“连接桥”形成等方式促进RP4-7质粒和mcr-1阳性IncI2质粒的接合转移过程。

重金属介导的抗生素抗性基因接合转移研究进展

抗生素抗性基因(ARGs)在人类-动物-环境之间的跨界面传播和聚集已成为公共卫生和环境生态系统的主要问题,ARGs和携带这些基因的可移动遗传元件(MGEs)已被视为新出现的环境污染物。环境重金属介导的ARGs水平转移增加了ARGs在本土微生物中富集的潜在风险。目前,研究重金属及其它新污染物诱导的ARGs水平转移已成为环境及其相关学科领域的研究热点。该文综述了重金属作为共选择剂对环境中ARGs接合转移的影响,重点从分子生物学角度分析了重金属引起ARGs接合转移增加的相关机制。重金属介导的ARGs接合转移是ARGs丰度增加的主要原因,重金属引起的接合频率的变化主要与其浓度相关,与毒物兴奋效应一致。相关调控机制包括调节活性氧(ROS)的产生、启动SOS反应、增强细胞膜通透性以及影响接合转移相关基因的表达和ATP合成。阐明在污染环境中(复合)重金属以及重金属与抗生素协同,在不同环境条件下增强ARGs水平转移的机制是今后研究的关键方向,可为重金属介导的ARGs环境行为研究提供一定的参考。

高耐庆大霉素粪肠球菌质粒接合转移试验的方法探讨

目的筛选出较好的高耐庆大霉素粪肠球菌质粒接合转移的试验方法。方法使用NCCLS推荐的琼脂稀释法筛选临床分离36株高耐庆大霉素(HLGR)粪肠球菌,质粒接合转移试验采用肉汤接合法和滤膜接合法。结果36株粪肠球菌用普通肉汤(NB)、普通肉汤加马血清(NBH)、心脑浸液(BHI)、心脑浸液加马血清(BHIH)4种培养基作为接合前及接合过程培养介质,HLGR接合转移率分别为50%、75%、89%、89%,滤膜接合法转移率达到100%,所形成的HLGR接合子也不同程度的获得了对其他抗菌药物的耐药性。结论采用BHI或BHI加马血清的肉汤培养基接合转移效果较好,结果一致,滤膜接合法可获得更高的转移通过率。

金色链霉菌接合转移体系的构建

以金色链霉菌J13基因组DNA为模板,扩增金霉素C6甲基化酶基因ctcF上下游序列作为两端同源交换臂,在两臂之间添加抗性筛选标记neo基因,并在该基因上游加入组成型强启动子ermE*,以强化筛选标记.将该外源DNA序列插入到质粒pSET152,构建重组质粒pFD106.转化大肠杆菌ET12567后,经接合转移导入金色链霉菌J13中,MS平板上筛选阳性接合子.PCR检测表明,重组质粒已整合到染色体DNA上.

绛红色小单孢菌G1008接合转移体系的构建

目的构建绛红色小单孢菌(Micromonospora purpurea)的接合转移体系,并对该体系进行优化。方法以绛红色小单孢菌G1008染色体DNA为模板,经PCR扩增甲基化酶基因gntK的上下游序列各2000bp左右作为同源交换臂,并将红霉素抗性基因作为筛选标记插入两交换臂之间。以温敏型质粒pKC1139作为基本载体,构建重组质粒pFD306。借助接合转移技术,将该质粒导入绛红色小单孢菌G1008。结果经抗性筛选,得到一株阳性菌株,命名为GK1008,经PCR鉴定和测序,验证了重组质粒已整合到染色体上。GK1008菌株对红霉素和安普霉素的抗性均超过500μg/mL。结论绛红色小单孢菌接合转移体系的构建达到了预期目的,并实现了对该体系的优化,这为其它小单孢菌的分子遗传学操作提供了借鉴。

固氮链霉菌Streptomyces chartreusi WZS021接合转移系统的建立及优化

【目的】建立和优化固氮链霉菌Streptomyces chartreusi WZS021(简称菌株WZS021,下同)的接合转移体系,以丰富固氮链霉菌基因片段转移技术。【方法】以大肠杆菌Escherichia coli ET12567(pUZ8002)为供体菌,携带整合型质粒pSET152的菌株WZS021为受体菌,进行菌株WZS021接合转移。【结果】选择高氏一号培养基为菌株WZS021接合转移培养基,50℃热激10 min,供受比为1∶10,涂布20.0 mg/L安普霉素、接合转移12 h后覆盖抗生素,添加MgCl_2终浓度为5.0 mmol/L时接合转移效率最高,达3.24×10^(-6)。【结论】通过确定适用于菌株WZS021接合转移条件建立的菌株WZS021遗传转化体系,有助于今后插入标记基因确定该菌的固氮定殖位点及导入外源基因的操作。

质粒在大肠杆菌和链霉菌FR-008之间的属间接合转移

tIJ8154是由键枪菌－大肠杆菌双功能穿梭载体pGM160衍生而来的．本文报道这个质粒从携带RP4的大肠杆菌细胞中向革兰氏阳性细菌－链霉菌FR－008中的转移．从两种宿主中分别提取质粒DNA．进行琼脂糖凝胶电泳，发现pIJ8154的结构在两种亲缘关系甚远的宿主中均是稳定的，这种接合转移的方法已经成为向链霉菌FR－008个转移基因的一种手段。

纳米氧化铝在多重耐药质粒RP4接合转移过程中对细菌形态学的影响

目的探讨纳米氧化铝(平均粒径为20nm)对液相条件下多重耐药质粒RP4接合转移的影响,并从形态学角度初步探讨其影响机制。方法接合供体菌为大肠杆菌HB101(RP4),受体菌为Salmonella aberdeen Kauffmann 50312(strR),供、受体菌液均为109cfu/ml(浓度比为1∶3),纳米Al2O3浓度分别为0.005、0.05、0.5、5、50mmol/L,25℃静止接合8h后计算转接合子数,然后采用透射电镜和激光扫描共聚焦显微镜进行形态学研究。结果RP4的接合转移随着纳米Al2O3浓度的升高具有上升趋势。5mmol/L和50mmol/L纳米Al2O3组接合率分别为空白对照组的150倍和40倍,差异均有统计学意义。透射电镜观察结果表明,空白对照组只能观察到单个供、受体菌接合,5mmol/L和50mmol/L纳米Al2O3组能观察到多个细菌同时发生接合的情况;50mmol/LAl2O3组一些细菌观察不到完整的细胞膜结构,该损伤可能是引起50mmol/L纳米Al2O3组接合率低于5mmol/L纳米Al2O3组的原因。激光扫描共聚焦显微镜观察结果提示纳米Al2O3能损伤细菌的细胞膜,细胞膜的损伤程度与进入细菌的纳米Al2O3的浓度呈正相关。结论纳米Al2O3能够促进接合子的产生,其影响机制可能是因为纳米Al2O3能够改变细胞膜通透性,间接影响接合过程,或者直接促进接合基因的表达所致。

小檗碱和绿原酸对质粒介导的耐药基因接合转移的影响

目的研究小檗碱和绿原酸对质粒介导的耐药基因接合转移的影响及其可能的机制。方法采用微量稀释法测定小檗碱和绿原酸对供试菌株的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentrations,MICs),使用临床实验室标准化委员会(Clinical and Laboratory Standards Institution,CLSI)发布的微量肉汤稀释法测定抗生素的MICs,膜接合法测定耐药基因转移水平,S1核酸酶脉冲场凝胶电泳(S1 nuclease pulsed-field gel electrophoresis,S1-PFGE)确定质粒谱,实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测接合转移相关基因的表达水平。结果小檗碱对供试的6株多重耐药沙门氏菌和1株大肠杆菌的MICs均为1.25 mg/mL,绿原酸对其的MICs均为6.25 mg/mL,小檗碱的抑菌效果强于绿原酸。小檗碱和绿原酸分别连续诱导供试菌后,16种抗生素对原始株和诱导株的MICs变化程度不同,对庆大霉素和四环素的抗性先增大再减小。小檗碱和绿原酸诱导所得的第2、4、6代子代菌株作为供体,与受体菌大肠杆菌EC600接合时,与原供试菌株相比,绿原酸诱导株的接合频率先增大再减小,小檗碱诱导株的接合频率主要是先减小再略有增大。小檗碱和绿原酸诱导未对原供试菌株携带的质粒产生影响,诱导显著调控了traX和pilL等15个接合转移相关基因的表达水平(P<0.05、P<0.01、P<0.001),与接合频率的变化趋势基本一致。结论小檗碱和绿原酸对质粒介导的耐药基因接合转移有一定的抑制作用,具有作为耐药基因接合转移抑制剂的潜力。

链霉菌769接合转移体系的建立

本研究确定了质粒pSET152从大肠杆菌(Escherichia coli)ET12567(pUZ8002)转移到链霉菌769中的接合转移的条件。在MS培养基上得到了最高的接合转移效率;孢子在50℃下热激10 min,供体菌和受体菌的比例为1:10,16～18 h后进行抗生素覆盖的情况下结合转移效率为1.03×10-6～1.23×10-5。经过连续5代的选择压力和PCR验证,表明质粒pSET152已经整合到受体菌株的染色体中。本研究首次建立了链霉菌769接合转移系统。

抗砷载体的构建及在喜温硫杆菌中的接合转移

利用DNA体外重组技术,将质粒载体pUM3上的抗砷基因片段亚克隆到含有强启动子(tac启动子)并具有广泛寄主范围特性的IncQ族质粒pMMB24上,成功构建了含有强启动子的抗砷质粒pSDRA3,以及删除调节基因片段的组成型表达的抗砷质粒pSDRA4。通过接合转移的方式将其导入专性自养极端嗜酸性的喜温硫杆菌中,首次成功地建立了喜温硫杆菌的遗传转移系统,构建了冶金工程菌T.caldus(pSDRA3)和T.caldus(pSDRA4)。与野生菌相比,重组菌抗砷性能明显提高。

稀有放线菌小单孢菌与大肠杆菌接合转移体系的构建

为将外源基因导入小单孢菌,建立小单孢菌(Micromonospora)与大肠杆菌两亲接合转移方法,将包含小单孢菌内源质粒pJTU112复制区的4.7kb片段插入质粒pOJ260的BamHⅠ酶切位点,构建了能在大肠杆菌和小单孢菌中复制的穿梭载体pSCU207,将质粒pSCU207转化大肠杆菌ET12567/pUZ8002,再与小单孢菌LXH20进行两亲接合转移,挑取接合转移子,并进行验证。结果表明:质粒pSCU207通过大肠杆菌与小单孢菌新鲜菌丝之间接合转移导入小单孢菌中,并可稳定遗传;大肠杆菌与小单孢菌新鲜菌丝之间的最佳接合转移体积是40μL和400μL。

质粒RSF1010从大肠杆菌到稀有放线菌头状链轮丝菌和星状诺卡氏菌的接合转移

１９８７年，ＴｒｉｅｎＣｕｏｔ等人［１］证明穿梭质粒可以在革兰氏阴性的大肠杆菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉ）和多种革兰氏阳性细菌之间发生接合转移。在这种转移中质粒需具备大肠杆菌的复制起始位点，同时又具备革兰氏阳性细菌的广宿主范围复制起始位点。转...

荚膜红细菌接合转移系统的建立及优化

从培养方式及培养时间对光合细菌Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒ ｃａｐｓｕｌａｔｕｓ的ＤＮＡ 接合转移系统进行了优化，研究了该接合转移系统的部分特性，发现接合质粒的大小、受体菌细胞膜的特性对接合效率影响较明显，这为光合细菌基因工程菌的构建提供了基础。

质粒pMC73A从催娩克氏菌到相思根瘤菌的接合转移

用接合转移的方法把质粒pMC73A转入相思根瘤菌MZ,接合转移的频率为8.0×10-8。实验表明:pMC73A能在接合子中稳定存在。

蓝藻接合转移系统以及相关因素

蓝藻是一类进行光合放氧的原核生物,蓝藻因其结构的特点,已经成为表达外源基因的理想宿主之一,而接合转移是蓝藻基因转移系统中普遍使用的一种方法。通过接合转移技术可以深入研究光合作用、细胞分化、氮固定和对环境的抵抗。介绍了有关蓝藻接合转移的载体、质粒以及接合转移在蓝藻中的应用,为蓝藻基因工程发展提供信息。

二级出水中抗生素抗性基因存在形态及质粒接合转移影响因素

为解决污水厂二级出水中抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)浓度高的问题,深入研究了二级出水中ARGs的相对分子质量分布、主要存在形态,并进一步探究环境因素(时间、温度、pH)对抗性质粒接合转移的影响,为再生水处理工艺研究提供基础。结果表明:二级出水中的ARGs主要集中在相对分子质量大于100 kDa区间,并且游离态ARGs浓度高于细胞态;抗性质粒pHS-AVC-LW1144可通过在同种属或跨种属细菌间转移扩散来实现接合转移,导致抗性质粒的浓度增加;在0~48 h时间段,抗性质粒浓度呈递增趋势,并在第48小时的浓度最大;低温环境(4℃)和碱性环境(pH=9)更有利于抗性质粒的接合转移。

纳米氧化铝对多重耐药质粒RP4接合转移的影响

接合供体菌为大肠杆菌HB101（RP4）,受体菌为Salmonella aberdeen Kauffmann50312（str^R）,供、受体菌液均为10^9cfu/mL（浓度比为1：3）,25℃静止接合8h后计算接合子,采用透射电镜和激光扫描共聚焦显微镜进行形态学研究,结果表明,RP4的接合转移随着纳米Al2O3浓度的升高具有上升趋势,5mmol/L和50mmol/L纳米Al2O3组接合率分别为空白对照组的150倍和40倍,具有非常显著的差异,说明,纳米Al2O3能够促进接合子的产生,其影响机理可能是因为纳米Al2O3能够改变细胞膜通透性,间接影响接合过程,或者直接促进接合基因的表达所致。

4-羟基环孢菌素A衍生物[γHyMeLeu4]CyA生产菌的接合转移

将染色体整合型糖多孢红霉菌表达载体pZMW-tsr转入大肠杆菌ET12567(pUZ8002);以其作为供体,采用接合转移的方法将硫链丝菌素抗性基因tsr转入4-羟基环孢菌素A衍生物[γHyMeLeu4]CyA生产菌野野村菌CYA4OH。PCR结果表明,tsr基因已经整合到CYA4OH基因组上。研究表明pZMW载体能够在稀有放线菌野野村菌中有效表达外源基因。

氯消毒对产ESBLs菌β-内酰胺酶类抗性基因接合转移的抑制作用

以产超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)的大肠杆菌T413和NK5449分别作为供体菌和受体菌进行接合试验,研究氯消毒处理供体菌对β-内酰胺酶类抗性基因接合转移的抑制作用.结果表明,供体菌质粒上的blaCTX-M和blaTEM基因可接合转移至受体菌,接合转移频率为6.57×10^(-2).当氯消毒接触时间为30min,有效氯浓度在0.25~1.5mg/L时,接合转移频率未出现数量级的降低,而有效氯浓度为2mg/L时,接合转移频率则骤降至2.02×10^(-5).在CT值为60(mg·min)/L的各种组合中,4mg/L×15min对接合转移的抑制效果最佳.氯消毒后的供体菌数量与接合转移频率呈正相关.经高剂量氯消毒后的供体菌具有较高的再生长率,但接合转移频率却很低.高剂量氯消毒会损伤供体菌菌体结构和功能,使胞外分泌物减少,阻碍质粒传递.