大肠埃希菌密度感应调节子qseC基因失活突变株构建及其生物学特性

目的密度感应系统与细菌生长状态、毒力改变、生物膜形成、运动能力改变以及参与细菌和宿主的免疫反应和对药物的抗性等相关。大肠埃希菌密度调节子C(Escherichia coli quorum sensing regulator C,qseC)是其密度感应系统的受体,探究其对大肠埃希菌生理、生化特征的影响。方法使用嗜热二型内含子基因打靶系统(Thermotargetron)构建大肠埃希菌HMS174菌株qseC基因失活突变株,测定其生长速率、溶血能力、生物膜形成和运动能力等表型的变化,以及对酸碱和6种抗生素的敏感性。结果成功构建了大肠埃希菌HMS174 qseC627s位点的打靶载体,该载体基因失活效率为100%。对比大肠埃希菌HMS174与ΔqseC627s突变株的表型发现,突变株生长速率和最大生物量降低、溶血能力丧失、生物膜形成能力降低、运动能力减弱、对酸、碱的耐受能力降低。抗生素敏感性测定结果表明,ΔqseC627s对氯霉素、氨苄青霉素、四环素、阿莫西林、甲硝唑耐受性降低。结论大肠埃希菌HMS174中qseC基因缺失后,突变株表型和对抗外界压力因素发生了显著改变。

假单胞菌单基因甲基化位点的检测与自发表型变异分析

重亚硫酸盐测序(BSP)技术是一种广泛应用的DNA甲基化检测技术,其检测分辨率达到单碱基水平,可用于短片段的高精度测序。利用BSP技术对DNA水平上不存在差异的绿针假单胞菌HT66及其荧光表型突变株HT66-FLUO的同一基因片段gacS并行测定,发现HT66-FLUO的gacS中存在2个甲基化位点,甲基化率分别为50%和100%,确定全局性调控基因gacS发生了甲基化修饰,从而影响了gacS的功能,导致HT66-FLUO自发表型变异。研究表明,BSP检测方法可应用于细菌单基因的甲基化位点分析,为细菌甲基化研究提供借鉴。

fliL基因显著影响艰难拟梭菌运动功能及产孢能力

鞭毛基底体相关FliL家族蛋白(flagellar basal body-associated FliL family protein,fliL)基因编码FliL蛋白,FliL是一种与鞭毛基体相结合的单跨膜蛋白。为研究艰难拟梭菌fliL基因功能,使用非等长同源臂偶联等位交换(allele-coupled exchange,ACE)方法成功构建了fliL基因缺失(ΔfliL)和回补(::fliL)突变株,研究突变菌株与野生型菌株(CD630)生长曲线、抗生素敏感性、pH耐受性、运动能力及产孢能力等表型的差异。结果显示,菌株ΔfliL生长速率及最大生物量均小于菌株CD630,::fliL回补菌株生长情况回复至野生型。与CD630菌株相比,ΔfliL对阿莫西林、氨苄青霉素、诺氟沙星的敏感性提高,对卡那霉素、四环素敏感性降低,::fliL抗生素敏感性部分回复至野生型水平。与CD630菌株相比,ΔfliL游泳运动能力显著降低,::fliL运动能力超越野生型菌株CD630。相比菌株CD630,菌株ΔfliL在pH值为5时耐受能力显著提高,在pH值为9时,耐受能力显著降低。除此之外,ΔfliL产孢能力较CD630显著降低,::fliL产孢能力部分恢复。以上结果表明,艰难拟梭菌fliL基因与其运动能力、抗生素敏感性、环境耐受能力和产孢能力密切相关,可能进一步影响艰难拟梭菌菌株的致病力。