猪胸膜肺炎放线杆菌荚膜多糖基因的原核表达及其产物的细胞毒性

参考GenBank中猪胸膜肺炎放线杆菌(App)血清2型荚膜多糖基因的序列分别设计了3对特异性引物,通过PCR分别扩增了CpsA、CpsB、CpsC 3个基因,获得长约1 137、429、1 146 bp的片段,将其分别克隆到pMD 18-T中,经酶切鉴定和序列分析获得了阳性克隆子;再将CpsA、CpsB、CpsC分别插入原核表达载体pGEX-KG后,转化BL21,在IPTG诱导下获得高效表达,经Western-blotting检测证实,表达产物CpsC有生物学活性,CpsA、CpsB无活性;将3种表达产物等量混合,做10倍递进稀释后,与分离出的猪嗜中性粒细胞作用,37℃5、0 mL/L CO2培养箱中温育4 h后加入底物液,测定D492 nm值。结果表明,App荚膜多糖对猪嗜中性粒细胞无毒性作用。

猪链球菌血清未分型菌株的荚膜多糖基因簇分析

目的从基因水平上探究猪链球菌菌株血清不可分型的原因及cps基因簇序列变异规律。方法根据Gen Bank登记号下载并提取41株猪链球菌血清未分型菌株的cps基因簇序列,根据wzy序列确定菌株的cps型别,并与相应血清型标准菌株的cps基因簇进行序列比对研究。结果 41株血清未分型猪链球菌中,共有37株菌的cps型别属于已知血清型。其中18株与其对应的血清型标准菌株的cps基因簇相比出现部分cps基因的插入、缺失、倒转、替换和移码突变等变异;另有19株与其对应的血清型标准菌株的cps基因簇序列相同或相似,除携带血清24型cps基因簇的菌株LSS23、LSS31、LSS37与血清24型标准菌株88-5299A的cps基因簇同源性为96%外,其余16株与其各自的标准菌株的cps基因簇同源性均超过99%。此外,有4株血清未分型菌株属于已知的新cps型别。结论由于猪链球菌cps基因簇序列变异频繁,导致荚膜多糖抗原型别呈多样化趋势,传统的血清凝集方法无法有效应对,亟需引入更灵敏的分子血清分型技术开展监测。

胸膜肺炎放线杆菌荚膜多糖输出基因部分序列的克隆鉴定、序列拼接和分析应用

用设计的引物对胸膜肺炎放线杆菌1、3、6、9型标准株的荚膜多糖输出部分基因序列进行了扩增，克隆，测序，分别获得4个型的部分cpxDC基因序列和3型的部分cpxD基因序列。对克隆序列和GenBank中已知序列进行序列拼接，分别拼接出1、3、6型的荚膜输出cpxD基因全序列。通过基因序列分析发现，胸膜肺炎放线杆菌1、3、5、6、9型荚膜多糖输出基因已知序列间的同源性很高，达89％～99．88％。1、3、5、6型cpxD基因的推导氨基酸序列间的同源性为93％～99％。在cpxDC基因的保守区内设计出1对种特异性引物，对胸膜肺炎放线杆菌进行鉴定和检测，结果从8个标准型菌株和3株分离株中均扩出约720bp的阳性片段，其他6种能引起猪呼吸道疾病的细菌均呈阴性。所建立的PCR方法最低检出量为10Pg，最适模板量为5ng（50ptL）。试验结果表明，胸膜肺炎放线杆菌不同血清型间的荚膜多糖输出基因存在着高度的保守性。设计出的种特异性引物能用于胸膜肺炎放线杆菌的检测和鉴定。

无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)荚膜多糖合成基因研究进展

无乳链球菌是一种人畜鱼共患的重要病原菌,菌体表面的荚膜多糖是公认的毒力因子,其合成过程受荚膜多糖合成基因的调控。荚膜多糖合成基因存在于荚膜多糖操纵子中,参与无乳链球菌荚膜多糖的合成启动、寡糖和多糖的聚合以及外输并锚定于菌体表面,在新型诊断技术和减毒突变株的构建方面取得良好的应用。本文首次就cps基因的基本属性、转录调节、编码蛋白及其生物功能、对荚膜多糖合成的调控机理、在血清分型和突变株构建的应用这六个方面进行深入分析和讨论,以期为GBScps基因的新功能研究和创新应用提供理论参考。

11群肺炎链球菌荚膜多糖合成相关基因的分子生物学研究

目的利用分子生物学方法,研究7株11群肺炎链球菌荚膜多糖合成相关基因(cps loci)。方法根据11群肺炎链球菌荚膜多糖合成相关基因设计合成5对特异性引物,以7株肺炎链球菌基因组DNA作为模板进行PCR扩增,并对扩增产物进行序列测定及基因序列比对,确定其血清型。多位点序列分型(multilocus sequence typing,MLST)技术分析7株11群肺炎链球菌序列型(ST)。采用相邻合并分析(neighbour-joining analysis),根据MLST的7个管家基因和cps基因分别绘制系统发育树。结果根据wcw C、gct和wcj E等3个基因产物确定5株原11A型肺炎链球菌为11A型,无11E型;根据wcwR和gct等2个基因产物确定2株原11B型肺炎链球菌为11B型。获得7株不包括4个合成调控基因(wzg、wzh、wzd和wze)的11群肺炎链球菌cps loci,长度为11～12 kb,11A型具有12个开放式阅读框(ORF),11B型具有11个ORF。5株11A型肺炎链球菌部分cps基因序列差异较大; 2株11B型肺炎链球菌部分cps基因序列相似性高于99%。根据MLST分析发现3种新的ST型。根据MLST的7个管家基因绘制的系统发育树和cps基因绘制的系统发育树差异很大。结论从分子水平上确定了11A和11B血清型。获得了5株11A型和2株11B型肺炎链球菌ST型和部分荚膜多糖合成相关基因(cps loci),完善了11群肺炎链球菌的菌种档案。

6群肺炎链球菌荚膜多糖合成相关基因的分子生物学研究

目的利用分子生物学方法,对25株6群肺炎链球菌荚膜多糖合成相关基因(cps loci)进行研究。方法采用多位点序列分型(multilocus sequence typing,MLST)技术,对25株6群肺炎链球菌进行分型;依据Gen Bank中收录的6群肺炎链球菌cps loci设计合成引物,以25株肺炎链球菌基因组DNA作为模板进行PCR扩增,并对扩增产物进行基因测定及分析;采用相邻合并分析(neighbour-joining analysis),根据MLST的7个管家基因和wciP、wzy、wzx这三个cps loci的代表基因分别绘制出系统发育树。结果根据MLST技术分析发现7株新的ST型菌株。25株6群肺炎链球菌cps loci的G+C含量为35.4%~35.5%,均属于I类;所有6C型wzy基因均有6个碱基的缺失。根据MLST的7个管家基因绘制的系统发育树,并根据cps loci的3个代表基因wciP、wzy和wzx绘制的系统发育树,差异很大。3个代表基因绘制的系统发育树,6C型为进化距离比较远的分枝,6A型和6B型的分枝进化距离相对较近;6D型与6B型在同一分枝内。结论获得了25株6群肺炎链球菌ST型和全长cps loci,完善了6群肺炎链球菌的菌种档案。

尼罗罗非鱼无乳链球菌荚膜多糖合成基因的表达及其与荚膜唾液酸含量、菌株致病性的关系

为了解尼罗罗非鱼无乳链球菌(GBS)荚膜多糖合成基因的表达及其与荚膜唾液酸含量、菌株致病性的关系,本实验克隆了尼罗罗非鱼荚膜多糖合成基因cps E、cps K和neu A,通过q RT-PCR方法分析了这3个基因在不同培养温度下表达水平的变化,同时通过比色法测定了不同培养温度下GBS荚膜唾液酸含量的变化,通过人工感染实验分析了不同水温条件下GBS对罗非鱼的致病性。结果显示,cps E、cps K和neu A编码的氨基酸序列均具有保守的与荚膜多糖合成相关的酶活性位点,Cps E、Neu A与已知鱼源GBS(Ia和Ib型)和人源GBS(Ia、Ib和II^IX型)相应序列的同源性均达到97%以上,而Cps K与鱼源、人源的序列同源性则分别为56%~100%和27%~100%。在不同培养温度下GBS cps K和neu A基因表达水平的变化与荚膜唾液酸含量的变化一致;在较高温度(28和34°C)下培养的GBS荚膜唾液酸含量及菌株攻毒后罗非鱼的死亡率均随温度的升高而递增,而在22°C下培养的GBS唾液酸含量最高,攻毒后罗非鱼的死亡率却最低。本研究结果表明,GBS Cps K和Neu A在GBS荚膜多糖的唾液酸化中起重要作用,较低温度下GBS荚膜唾液酸的高含量有助于其在宿主体内的潜伏,而较高水温条件下细菌的强致病性可能还与除荚膜唾液酸外的某些重要的毒力因子的表达有关。

副猪嗜血杆菌SC-1株荚膜多糖输出蛋白的表达及其免疫原性分析

运用PCR方法扩增副猪嗜血杆菌SC-1株荚膜多糖输出蛋白(CPEP)基因,克隆至pMD-19T载体。经鉴定测序验证后,将获得的CPEP基因克隆至pET-32a(+)原核表达载体,构建原核表达质粒pET-32a-CPEP,转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导表达,进行SDS-PAGE以及Western blot分析免疫原性,纯化CPEP,并用纯化的蛋白免疫小鼠,检测其特异性血清IgG抗体水平及攻毒保护率。结果显示,成功构建原核表达质粒pET-32aCPEP;SDS-PAGE分析结果显示,得到约35ku的蛋白;Western blot分析显示,CPEP能与Hps SC-1阳性血清发生抗原抗体的特异性反应,证实该重组CPEP蛋白具有反应原性。以致死剂量的强毒株SC-1攻毒CPEP免疫小鼠,重组蛋白的免疫能够减缓发病,并表现出40%的保护率。重组蛋白CPEP的部分保护作用表明其可以作为免疫候选因子,为未来副猪嗜血杆菌标准化疫苗的研制奠定基础。

猪链球菌2型CPS2J基因PCR检测技术研究进展

猪链球菌广泛存在于自然界,可引起猪链球菌病,以发烧、败血症、脑膜炎、肺炎、关节炎等为主要特征;猪链球菌病是一种重要的人畜共患传染病,共有35种血清型,其中以2型流行最广,危害最大。荚膜多糖抗原作为链球菌重要毒力因子,在引起猪链球菌病的过程中起到了关键性的作用,以此作为目的基因的PCR检测方法的报道也不在少数,现就近年来国内外猪链球菌2型荚膜多糖抗原基因(CPS2J)PCR检测技术进行综合论述,以期为实验室检测人员提供有关的资料。

尼罗罗非鱼无乳链球菌基因缺失株ΔcpsE和ΔneuA的构建及其生物学特性

为探究尼罗罗非鱼无乳链球菌(GBS)荚膜多糖合成基因cpsE和neuA对菌株生物学特性的影响,本研究利用同源重组的方法,构建了GBS的cpsE与neuA的单基因缺失突变株。具体方法为:用Infusion-PCR的方法分别构建带有氯霉素抗性基因的cpsE与neuA基因敲除重组质粒pSET4s-cpsE和pSET4s-neuA。将构建好的质粒电转化入GBS感受态细胞中,通过改变培养温度实现双交换和质粒丢失,最后经氯霉素抗性筛选获得疑似敲除株。通过菌落PCR、RT-PCR及DNA测序等方法对疑似敲除株进行验证。结果显示GBS的两个突变株ΔcpsE和ΔneuA被成功构建。在此基础上,通过生物学功能分析比较基因缺失突变株ΔcpsE、ΔneuA与野生株在菌株生长速率、荚膜多糖厚度、唾液酸含量和毒力方面的差异。结果发现缺失突变株ΔcpsE和ΔneuA的生长速度与野生株无显著差异,但荚膜多糖厚度、唾液酸含量和菌株毒力均显著低于野生株。进一步研究显示,cpsE是鱼源GBS荚膜多糖合成的关键基因,neuA基因则是荚膜多糖唾液酸化的关键基因,它们的缺失导致了GBS荚膜唾液酸含量的降低,且显著降低了菌株的毒力。

猪链球菌荚膜多糖合成相关基因簇保守区的克隆与分析

【目的】为了解猪链球菌各血清型荚膜多糖合成相关基因保守区的功能与基因进化关系,【方法】在分析已知的猪链球菌1、2、7、9型荚膜多糖合成相关基因簇序列,及其各orf与猪链球菌33个血清型基因组DNA杂交结果的基础上,提出猪链球菌荚膜多糖合成相关基因簇具有与肺炎链球菌相似的盒样结构的假设。并采用PCR、测序和Southern印迹杂交等方法验证这些假设。【结果】结果显示,猪链球菌的荚膜多糖合成相关基因簇确存在与肺炎链球菌相似的盒样结构,5'端的前4个调节相关基因同源性极高,基因簇两端都有保守的侧翼基因,且在3'端的侧翼序列中找到了适于扩增荚膜多糖合成相关基因簇中血清型特异性区域的下游引物所在基因(aroA)。分析发现,各血清型的orfY、orfX、cpsA、cpsB、cpsC、cpsD和aroA的亲缘关系较近。

Red重组系统在克雷伯氏肺炎杆菌中的应用研究

通过改造pKD46与pCP20质粒为含四环素抗性标记的pKD46-Tc与pCP20-Tc重组质粒,初步建立了一套能在K.pneumoniae菌株中运用的Red重组系统。以荚膜基因中的高保守基因wzi为敲除对象,导入同源臂为250 bp的打靶片段△wzi::FK,转化后得到6个重组子,初步确定敲除了K.pneumoniae菌株的荚膜基因wzi。

复合PCR进行胸膜肺炎放线杆菌血清型快速分型

根据胸膜肺炎放线杆菌(Actinobacillus pleuropneumoniae,APP)各血清型之间外毒素apxⅠ、apxⅡ、apxⅢ、apxⅣ A基因差异,设计6对引物,对16株标准菌株进行1次5对引物的多重PCR和1次根据apxⅣ A基因设计1对引物PCR的扩增,得到各血清型特异性片段,并将片段特征相同的血清型归为同一组。通过这2步PCR分组情况的不同能将16株标准菌株中的大多数血清型区别开,但是仍然不能将血清2型和8型、血清9型和11型、血清5型中的2个亚型以及血清12型和13型区分开。又根据血清2型荚膜多糖(CP)基因差异设计1对引物将血清2型和8型区分开。将此分型系统应用于23株未知病原菌检测,检测到胸膜肺炎放线杆菌9株,并全部能够将其分型。本试验PCR分型体系可以作为胸膜肺炎放线杆菌血清型分型的一种快速而有效的鉴定方法。

四种血清型胸膜肺炎放线杆菌多重PCR检测方法的建立

根据胸膜肺炎放线杆菌（APP）外膜蛋白OmlA序列设计种特异性引物，根据血清型1、2、6、7荚膜多糖（CPS）序列分别设计型特异性引物，通过优化PCR扩增条件，分别扩增出OralA（952bp）、CPS1（630bp）、CPS2（504bp）、CPS6（720bp）、CPS7（389bp）特异性片段，建立了既可对APP进行定性检测又可对APP1、2、6、7进行定型检测的多重PCR。特异性试验表明，此多重PCR能从APP1～4、6～10标准株中扩增出与引物相应的特异性片段；对猪副嗜血杆菌、猪肺炎霉形体、多杀性巴氏杆菌、肠炎沙门菌、猪链球菌、大肠杆菌和猪丹毒杆菌进行扩增，均未扩增出片段。敏感性试验表明，此多重PCR能够检测到DNA的量为10pg。45头疑似病猪病料的细菌分离鉴定结果与此多重PCR的鉴定结果一致。上述结果表明，建立的多重PCR适合于APP1、2、6、7的鉴别诊断及流行病学调查。

青藏高原藏原羚携带海氏肠球菌的特征研究

目的研究青藏高原野生动物藏原羚携带的海氏肠球菌特征。方法分离细菌,采用16S rRNA、rpoA基因序列比对方法鉴定藏原羚携带的海氏肠球菌。采用K-B纸片法进行药敏试验;使用COGs、SwissProt、CARD和VFDB等数据库对基因组进行分析;采用MUMmer和TreeBest软件构建单核苷酸多态性系统进化树图。结果从15份藏原羚粪便样品分离到2株海氏肠球菌。生化分析、16S rRNA和rpoA基因序列分析支持其为海氏肠球菌的鉴定。基因组分析发现其携带荚膜多糖基因簇。系统进化树分析提示2株藏原羚源海氏肠球菌分别属于不同的进化分支,且都与动物源性菌株进化关系更近。2株菌对多种常用抗生素敏感。结论青藏高原藏原羚携带的病原菌海氏肠球菌基因组中存在荚膜多糖基因簇,利于其抵抗不利环境因素,提示YL69可能具备在人群中传播的潜力。