应用体内诱导抗原技术筛选结核分枝杆菌体内表达基因

为寻找新型抗结核药物靶标 ,采用体内诱导抗原技术筛选结核分枝杆菌的体内诱导基因。首先构建了结核分枝杆菌基因组质粒表达文库 ,库容量为 1 0 2× 1 0 5CFU。再用经过结核分枝杆菌和大肠杆菌的裂解产物吸附过的结核病人血清 ,通过原位免疫印迹来筛选基因组表达文库 ,共获得 1 6个阳性克隆。对阳性克隆进行测序和生物信息学分析 ,发现该 1 6个阳性克隆可能包含 2 2个开放阅读框 (ORF)。按照功能将其分为 7类基因 :脂类代谢 2个、信号途径 5个、PE/PPE蛋白家族 2个、中间产物与能量代谢 6个、细胞壁与细胞处理 1个、假想蛋白 4个和与牛型分枝杆菌定向进化同源的 2个 ,其中部分基因可能与毒力相关 。

体内诱导抗原技术研究进展

体内诱导抗原技术(IVIAT)作为一种新兴的体内诱导基因筛选技术,相比其他筛选技术具有不需要动物模型的显著优势。大量试验证实体内诱导基因可能与病原微生物在机体内生存以及致病性相关,同时其表达产物也是良好的药物靶标和疫苗候选基因。论文综述了IVIAT的原理、操作步骤及优缺点,由于现阶段该技术在寄生虫病上应用较少,因此分析了其在寄生虫病上所具有的优势和可能存在的问题。

体内诱导抗原技术及其在病原性细菌毒力基因研究中的应用

体内诱导抗原技术是筛选病原性细菌毒力基因的重要方法,自2000年建立以来,不断应用于结核分支杆菌和沙门氏菌等多种病原性细菌的研究。该文对其原理及在病原性细菌毒力基因研究中的应用进行综述,并分析其优缺点。

体内诱导抗原技术筛选病原菌体内诱导抗原的研究进展

体内诱导基因是病原菌在宿主体内能够表达而体外培养时却不能表达的功能基因,其对病原体在宿主体内的生存和致病具有重要意义。体内诱导抗原技术(in vivo induced antigen technology,IVIAT)已广泛应用于筛选病原体体内诱导基因,相较于其他用于筛选体内诱导基因的技术,IVIAT具有无需动物模型、检测病原菌在不同感染阶段产生的抗原等独特优势。IVIAT鉴定出的体内诱导抗原对病原体在宿主中的毒力、代谢及存活具有重要意义。现就IVIAT的原理、IVIAT筛选出的人类疾病相关病原菌的体内诱导抗原及其功能研究等作一概述。

体内诱导抗原技术鉴定细菌毒力基因的研究进展

病原细菌的致病作用是其与宿主复杂的相互作用的结果。一方面细菌表达产生、分泌释放多种毒力因子,另一方面宿主通过其防御系统抵抗这些毒力因子的作用[1-2]。一般来说,由于环境条件的显著差差异,病原菌在体内外所表达的产物是明显不同的,其感染宿主时被诱导表达的基因。

应用患者恢复期血清初步筛选猪链球菌体内诱导表达抗原

目的利用患者恢复期血清对中国猪链球菌2型05ZY/H33强毒株体内诱导表达抗原进行初步筛选,并对建立的05ZY/H33菌株基因组表达文库及体内诱导表达抗原筛选平台的可行性进行初步验证。方法提取05ZY/H33菌基因组DNA,由Sau3AⅠ不完全酶切后回收0.5～3kbDNA片段,插入经其同尾酶BamHⅠ酶切及去磷酸化处理的pET-30a/b/c表达载体系统,转化大肠埃希菌BL21(DE3),构建05ZY/H33菌株基因组表达文库。将收集的患者恢复期血清等体积混合,经体外培养的05ZY/H33和BL21(DE3)全细胞及细菌超声裂解物吸附处理后,获得吸收血清。用此血清采用免疫印迹法筛选IPTG诱导的基因组表达文库,寻找05ZY/H33强毒株的体内诱导表达抗原。结果 05ZY/H33强毒株的基因组文库构建共得到3.2×104个重组子,重组阳性率达95%。随机挑选文库中的2000个重组子运用吸附处理后的患者恢复期血清对其进行体内诱导抗原的初步筛选,共筛到5个阳性克隆,经测序鉴定和生物信息学分析显示5个克隆子包含了05ZY/H33基因组的7个开放阅读框(ORF),其编码产物均参与细菌新陈代谢、复制增殖及损伤修复等重要的生命活动,极有可能为05ZY/H33强致病株的体内诱导抗原。结论本实验成功建立了运用中国猪链球菌2型05ZY/H33强毒株患者恢复期血清进行菌株体内诱导表达抗原筛选的技术平台,为05ZY/H33菌株体内诱导抗原的系统筛选奠定了基础。

黄颡鱼维氏气单胞菌体内诱导基因的筛选

为筛选黄颡鱼维氏气单胞菌(A.veronii)体内诱导基因,本研究将A.veronii人工感染黄颡鱼,取不同感染时间的血清并混合,分别利用体外培养的A.veronii和宿主菌BL21(DE3)全菌体、两者菌体裂解物以及其热变性裂解物与血清充分吸附处理,同时构建黄颡鱼A.veronii基因组的p ET-30a/b/c系列重组质粒表达文库。以吸附后的血清为探针,采用菌落原位杂交技术对A.veronii基因组文库进行免疫筛选,将筛选的阳性克隆进行测序、分析。结果显示:最终获得了5个A.veronii基因的开放阅读框,分别为核苷酸通透酶nup C基因、多药转运蛋白mat E基因、羧基肽酶cpg2基因、Ⅲ型分泌系统asc V基因以及保守假想蛋白基因。本研究结果为深入了解A.veronii致病的分子机制及保护性抗原的筛选奠定基础。

病原微生物的体内诱导基因及相关研究方法简介

为适应复杂多变的宿主体内环境,病原微生物入侵宿主后常会调整自身基因表达,启动一系列在体外环境生存时非必需蛋白质的表达以确保其在宿主体内的存活、增殖甚至致病。这类仅在病原微生物进入宿主体内后才被诱导表达而在体外生长时不表达的独特基因称为体内诱导基因(in vivo induced gene,ivi gene)。大量研究表明,ivi gene往往与病原菌在宿主体内的生存和致病密切相关,是抗菌药物、诊断试剂及疫苗设计及研究的良好靶标。为找寻和鉴定病原菌的ivi gene,人们成功发展了多种研究方法和手段,包括依赖动物模型的信号标签突变技术(signature-tagged mutagenesis,STM)、体内表达技术(in vivo expres-sion technology,IVET)、差异荧光诱导技术(differential fluorescence induction,DFI)及不依赖感染动物模型的体内诱导抗原技术(in vivo induced antigen technology,IVIAT)等。本综述即针对ivi gene及其相关研究方法的原理、运用和优缺点进行简单的介绍。

羊布鲁菌体内诱导基因的筛选与初步鉴定

本研究利用体内诱导表达抗原技术(IVIAT)来筛选和鉴定羊布鲁菌特异的体内诱导抗原,为筛选新的毒力分子,诊断靶标、疫苗候选抗原和药物靶点提供科学依据。通过收集临床上羊布鲁菌阳性血清,吸附后作为探针,构建羊布鲁菌16M基因组表达文库,进行体内诱导抗原的筛选,同时利用RT-PCR验证筛选得到的基因,对筛选得到的基因进行测序比对及生物信息学分析。结果显示:利用临床上感染布鲁菌的羊阳性血清作为探针,通过体内诱导抗原技术成功地从羊布鲁菌的基因组中筛选得到了14个体内诱导表达的基因。这些基因主要参与布鲁菌的糖代谢、tRNA修饰、离子转运和跨膜运输等生物过程,这些分子有的已经被证实是布鲁菌的药物靶点和毒力分子,有的可能与布鲁菌的毒力和免疫相关,可以作为疫苗候选抗原和诊断标识。体内诱导抗原技术(IVIAT)成功地应用到布鲁菌候选抗原和诊断标识的筛选和鉴定研究中,利用该技术成功获得14个体内诱导基因,这些基因将为布鲁菌疫苗的研制和诊断产品的研发提供候选抗原和诊断标识。

胸膜肺炎放线杆菌体内表达基因的筛选

利用体内诱导抗原技术对胸膜肺炎放线杆菌（APP）体内表达的基因进行了初步筛选。将收集到的5份感染了APP1型的猪血清混合．分别用体外培养的APP1和大肠杆菌BL21（DE3）的全菌及全菌裂解物进行吸附。用ELISA方法检测吸附效果，经吸附后血清D150nm分别由原来的0．927和0．239降低为0．196和0．078。同时,将APP1基因组DNA以Bsp143I进行酶切，回收500～2000bp的片段，与pET30a／b／c载体连接，构建了APP1基因组质粒表达文库，库容量（CFU）为2．0×10^5。用吸附后的血清通过菌落原位免疫杂交筛选该基因组表达文库，从3000个菌落中获得了12个阳性克隆。

伤寒沙门菌感染过程中体内诱导表达蛋白抗原的筛选

在感染过程中,病原体会表达一系列基因产物以适应体内环境.因此,病原体只在宿主体内表达或高表达的基因可能与致病机制密切相关.本研究用体内诱导抗原技术(in vivo induced antigen technology,IVIAT)来筛选伤寒沙门菌感染过程中体内诱导表达的抗原,共筛选到7个体内诱导(in vivo induced,IVI)抗原,分别是BcfD(菌毛结构亚单位)、GrxC(谷氧还蛋白3)、SapB(ABC转运系统)、T3663(ABC未知转运系统)、T3816(可能的有关硫氰酸酶的硫转移酶)、T1497(可能的TonB依赖受体)和T3689(功能未知),其中BcfD,GrxC,SapB,T3663和T3689这5个抗原与吸附处理后的健康志愿者的血清无交叉免疫反应.这些筛选到的体内诱导抗原是新药和疫苗开发的潜在靶标,同时也有利于新诊断方法的研究.

狐源维氏气单胞菌体内诱导基因的筛选

为了筛选狐源维氏气单胞菌体内诱导基因,本研究将狐源维氏气单胞菌人工感染家兔,并取不同感染时期的血清混合,分别用体外培养的维氏气单胞菌和大肠杆菌BL21全菌、二者菌体裂解物以及热变性裂解物进行吸附,用ELISA进行检测;同时构建狐源维氏气单胞菌基因组的p ET系统重组质粒表达文库。再用经吸附处理的血清对狐源维氏气单胞菌基因组文库进行菌落原位免疫杂交筛选,将筛选的阳性克隆进行测序,并用RT-PCR进一步验证。结果显示,最终获得8个狐源维氏气单胞菌的体内诱导基因,分别为GTP焦磷酸激酶基因、转录调控基因Mar R基因、氢化酶细胞膜亚基基因、外膜受体转运蛋白Ton B基因、Ⅲ型分泌系统asc V基因以及3个保守假想蛋白基因。研究结果为维氏气单胞菌保护性抗原的筛选、分子致病机制及跨物种间传播机制奠定了基础。

副猪嗜血杆菌部分体内诱导基因的筛选

用Sau3AⅠ酶切副猪嗜血杆菌(HPS)SC-1株基因组,回收500～2000bp的片段,并与pRSETa/b/c载体连接,构建了HPSSC-1株基因组表达文库;将攻毒后不同时间的猪血清混合,分别与体外培养的HPSSC-1和大肠杆菌BL21的全菌、超声裂解产物及热变性裂解产物进行吸附,用ELISA检测吸附效果,并用Western-blot进一步验证;再用经过吸附的混合血清对HPSSC-1基因组表达文库进行菌落原位免疫杂交筛选;对筛选出来的阳性克隆进行测序和生物信息学分析。结果显示,构建的副猪嗜血杆菌基因组文库库容量为1.2×104CFU;混合血清经过吸附后,D450nm由0.384下降到0.220。Western-blot结果显示,经吸附的血清与HPSSC-1株超声裂解产物无任何条带;通过原位免疫印迹筛选获得5个阳性克隆;阳性克隆测序结果经DNAMAN分析初步推测出5个可能具有生物学意义的开放阅读框,BLAST分析表明,这些序列与GenBank中的副猪嗜血杆菌相应基因的同源性在99%以上,分别涉及副猪嗜血杆菌的酪氨酸磷酸酯酶、异亮氨酰-tRNA合成酶、荚膜多糖输出蛋白及2个假定蛋白。结果表明,应用体内诱导抗原技术从副猪嗜血杆菌SC-1株基因组表达文库中成功筛选出5个阳性克隆,其中部分基因可能与毒力相关。