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H_(2)S,菌体极显著变短(P<0.001);A29Δhfq菌落边缘不整齐,不产生H_(2)S,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,A29Δcrp对氨基糖苷类、碳青霉烯类、环丙沙星、甲氧苄啶、阿奇霉素等药物的敏感性降低,对四环素类药物的敏感性增强,A29Δhfq对除青霉素类、头孢唑啉以外的12种药物的敏感性增强。小鼠毒力试验结果显示,与亲本株的LD_(50)(2.479×10^(4)cfu)相比,A29Δcrp的LD_(50)(5.379×10^(5) cfu)和A29Δhfq的LD_(50)(5.012×106 cfu)均明显上升。各菌株感染小鼠后的临床症状及各组织剖检病变基本一致;组织病理变化观察显示,与亲本株相比,A29Δcrp组小鼠肝组织可见多量大小不一的坏死灶,脾组织红髓面积增大、白髓面积减小,A29Δhfq对小鼠脾脏、肝脏及脑组织损伤均较小。本研究为探究鼠伤寒沙门菌crp和hfq基因功能奠定了基础,同时也为进一步研发鹅沙门菌病疫苗提供了参考依据。

分子伴侣hfq基因缺失对单核细胞增生李斯特菌毒力及生物被膜生成的影响

为了解非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)分子伴侣蛋白Hfq在LM毒力中发挥的调控作用,在构建LM-Δhfq缺失株的基础上,通过动物攻毒试验检测野毒株LM-SB5与缺失株LM-Δhfq对昆明系小鼠的LD50,肝、脾载菌量及对肝、脾、肾的病理损伤;通过溶血试验检测二者的溶血活性;通过结晶紫染色的方法检测二者的生物被膜生成能力。以分析hfq基因缺失对LM毒力及生物被膜生成的影响。结果显示,与LM-SB5相比,LM-Δhfq对小鼠的LD50升高了6.067倍,毒力显著降低;肝、脾载菌量在第2,4,5天显著下降(P<0.05),在第3天下降极显著(P<0.01);对肝、脾、肾的病理损伤也有所减弱,LM-Δhfq较LM-SB5溶血能力下降了2倍,生物被膜生成能力在24 h时显著降低(P<0.05)。研究结果证实,Hfq蛋白对LM的毒力及生物被膜生成能力具有重要调控作用。

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、STM 3138、STM 3216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、STM 3138、STM 3031、ttrB、hilD、pstS、STM 1530、hilA、pgtC、hydH、pocR、STM 3216、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。

单核细胞增生李斯特菌sRNA伴侣分子hfq的基因克隆、表达及纯化

为克隆、表达单核细胞增生李斯特菌sRNA分子伴侣蛋白hfq基因,并纯化重组蛋白,通过PCR的方法从单核细胞增生李斯特菌基因组DNA中扩增出hfq基因,将扩增产物克隆于pMD18-T载体中,测序验证后,再将hfq基因亚克隆至表达载体pET-32a(+)中,成功构建pET-32a(+)-hfq原核表达载体。然后,转化至大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中,通过IPTG进行诱导表达,对表达蛋白进行可溶性分析,并采用Ni-NTA纯化目的蛋白。结果显示:克隆的hfq基因全长234 bp,编码77个氨基酸,通过SDS-PAGE可以检测到27 kDa的蛋白特异性条带;并从上清中纯化得到了Hfq融合蛋白。为进一步研究该蛋白的生物学功能奠定了基础。

高毒力肺炎克雷伯菌hfq基因缺失株的构建及其生物学特性分析

目的构建高毒力肺炎克雷伯菌NTHU-K2044菌株hfq基因缺失株(△hfq),并通过表型试验分析hfq基因对高毒力肺炎克雷伯菌生长特性、环境适应能力和毒力等生物学特性的影响。方法利用同源重组技术对NTUH-K2044菌株进行hfq基因敲除;通过表型试验,比较高毒力肺炎克雷伯菌野生株和△hfq突变株在细菌生长速度、抗环境胁迫能力、生物膜形成、荚膜形成中性粒细胞杀菌活性和大蜡螟幼虫感染致死率等方面的差异性。结果成功构建高毒力肺炎克雷伯菌NTUH-K2044△hfq缺失株,表型试验表明△hfq缺失株的生长速度显著减慢,菌落变小和超黏性下降;在pH9、pH5.5、0.7 mmol/L SDS、5%NaCl、0.1%H2O2环境和50℃高温等环境胁迫条件下,△hfq缺失株生长受到显著抑制;在毒力方面,△hfq缺失株生物膜形成能力下降,荚膜形成能力下降且荚膜合成基因magA和rmpA表达量明显下降,中性粒细胞杀菌试验存活率下降,大蜡螟幼虫致死能力显著降低。结论Hfq蛋白作为RNA伴侣分子能够参与转录后调控进而对高毒力肺炎克雷伯菌生理、环境适应性及毒力致病性具有重要的调控作用。这为寻找治疗和控制高毒力高耐药肺炎克雷伯菌新靶标提供了基础。

副猪嗜血杆菌Hfq基因缺失株的构建与鉴定

为构建副猪嗜血杆菌Hfq基因缺失株,以副猪嗜血杆菌S2261基因组为模板扩增Hfq基因的上、下游同源臂,用融合PCR的方法融合拼接两条同源臂。以Eco RⅠ+HindⅢ分别对融合片段与p K18mobSac B质粒进行双酶切并用T4 DNA连接酶连接以构建同源重组质粒p K18mob Sac B-Hfq-ud。以大肠杆菌S17-1-pir作为供体菌,副猪嗜血杆菌S2261作为受体菌,通过接合转移法成功构建了副猪嗜血杆菌Hfq基因缺失株。绘制了S2261野生株与Hfq缺失株的生长曲线以及测定了LD50,结果显示,相比于S2261野生株,Hfq缺失株在对数期的生长速度下降;S2261野生株与Hfq缺失株的LD50分别为2.9×108与3.16×1010CFU,这说明相比野生株,Hfq缺失株导致小鼠半数死亡所需的剂量显著升高,相对的其毒力则明显下降。药敏试验结果显示,Hfq缺失株对氧氟沙星和诺氟沙星的敏感性明显增加。以上结果说明在副猪嗜血杆菌中,Hfq基因对该菌的生长速度、毒力以及药物敏感性具有调控作用。这为副猪嗜血杆菌Hfq基因功能以及该菌相关的疫苗研究奠定了基础。

ncRNA伴侣分子hfq基因缺失对单核细胞增生李斯特菌环境适应能力的影响

Hfq作为一种保守的RNA分子伴侣蛋白,主要通过与nc RNA结合来参与调控单核细胞增生李斯特菌(LM)的生命活动.利用基因重叠延伸PCR(SOE-PCR)方法构建具有氯霉素抗性的p KSV7-Δhfq重组穿梭质粒,电转化至新疆野毒株LM-SB5感受态细胞后在42℃和氯霉素压力下进行同源重组,筛选LM-SB5 hfq基因缺失株,并分析hfq基因缺失株在不同温度、pH、高盐、乙醇、H_2O_2、Triton X-100胁迫环境下的适应能力.结果成功构建得到一株遗传性稳定的LM hfq基因缺失株LM-Δhfq;LM-Δhfq对5%NaCl、3.5%乙醇、0.1%H_2O_2的适应能力显著降低,对30℃、37℃、42℃、pH 4、pH 9及Triton X-100的适应能力没有显著变化,表明Hfq参与了LM对高盐、乙醇、H_2O_2胁迫环境的适应过程.本研究为进一步揭示Hfq蛋白在参与ncRNA调控细菌生命活动的机制奠定了基础.

华癸根瘤菌7653R hfq基因突变株的构建及其生物学特性

【目的】研究hfq基因在Mesorhizobium huakuii 7653R抵抗外界不利环境和共生固氮中的功能特性。【方法】利用pK19mob同源重组方法构建7653R hfq基因的插入失活突变株7653RΔhfq,并构建互补菌株7653RΔhfq-C,对hfq在压力胁迫和共生固氮中的功能特性进行研究。【结果】与野生型7653R相比,突变株7653RΔhfq的生长速率降低,热激处理后致死率升高;hfq突变影响了7653R中部分sRNA的表达;在4.5%乙醇和50 mmol H_2O_2生长胁迫下,突变株适应性明显较野生型差。另外,接种突变株的紫云英结瘤能力和固氮酶活性都明显降低。【结论】hfq基因作为重要的转录后调控因子,在7653R抵御外界胁迫环境和与宿主紫云英的共生固氮中发挥了重要作用。

单核细胞增生李斯特菌hfq基因缺失株的构建及其生物学特性

【目的】单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,Lm)为革兰氏阳性的短杆菌,营腐生和寄生生活,是重要的食源性人兽共患病原菌,对低温、酸碱和高渗透压等环境具有较强的抵抗力。Lm在各种环境中适应、生存并表现致病力,是与调控因子的网络调控密切相关,本文初步研究了细菌调控因子hfq的生物学特性。【方法】利用同源重组技术对血清型为1/2 a的EGDe菌株进行hfq基因的敲除,对获得的突变株EGDe△hfq进行生化鉴定及生物学特性研究。【结果】实验结果表明:在4℃低温环境下,缺失株生长显著减慢(P<0.05);在含7%Na Cl高渗BHI培养基及含4.5%乙醇的BHI培养基中生长受到抑制;缺失株形成生物被膜的能力显著下降(P<0.05);对Caco-2细胞系的侵袭能力下降;与野生型菌株相比,EGDe△hfq对BALB/c小鼠的感染能力减弱、半数致死剂量提高。【结论】由此表明,Hfq蛋白对细菌抗胁迫、生物被膜形成及细菌毒力具有重要的调控作用。此缺失株的构建为进一步研究Hfq的功能提供了材料,为研究其在Lm胁迫环境生存及疾病预防控制奠定了基础。

维氏气单胞菌hfq基因敲除菌株的构建及鉴定

RNA分子伴侣蛋白Hfq是细菌中普遍存在的全局调控因子,对于细菌的生长增殖、毒性和逆境耐受等都有重要影响。维氏气单胞菌(Aeromonas veronii)是一种新型人-鱼共患条件致病菌,会在水产养殖中造成巨大危害。本研究从维氏气单胞菌基因组DNA中扩增hfq基因上、下游序列,连接到pRE112质粒中,构建敲除质粒pRE112-Δhfq,通过接合转移将敲除质粒从大肠杆菌感受态转入维氏气单胞菌后,基于同源重组原理,利用蔗糖压力筛选得到hfq基因敲除的维氏气单胞菌突变株C4-Δhfq。生长曲线分析表明,hfq基因敲除显著延缓维氏气单胞菌的生长速率,同时,回补hfq使细菌恢复生长。本研究获得的hfq基因敲除菌株,可为进一步研究维氏气单胞菌中Hfq调控因子的功能及其调控机制提供一定帮助。

支气管败血波氏杆菌Δhfq突变株构建及生物学特性分析

为研究Hfq蛋白在支气管败血波氏杆菌(Bb)的致病作用,本研究采用同源重组技术,将卡那霉素抗性基因替换Bb122株的hfq基因,构建BbΔhfq突变株。将其连续传20代,Δhfq突变株具有良好的遗传稳定性。生化检测试验表明,突变株与亲本株未发生明显改变。此外,在37℃培养时,突变株与亲本株生长曲线无明显差异,但在42℃培养时,突变株的生长曲线略低于亲本株。抗逆性试验表明,突变株与亲本株在紫外线照射和50℃条件下,亲本株的耐受能力均显著高于突变株(p<0.05)。然而,将亲本株与突变株分别以2×109cfu/只腹腔接种小鼠时,亲本株接种小鼠全部死亡,而突变株接种小鼠则全部存活,表明Hfq蛋白与该菌的致病性有关。本研究为进一步研究Hfq蛋白的功能及其在Bb致病机制中的作用奠定了基础。