TLR5基因启动子区甲基化修饰与苏太断奶仔猪E. coli F18抗性的关系

旨在分析探讨TLR5基因启动子区甲基化修饰对断奶仔猪F18大肠杆菌抗性的调控作用。本研究首先利用qPCR和Western blot检测分析了TLR5基因在F18大肠杆菌抗性型和敏感型苏太断奶仔猪小肠组织(十二指肠和空肠)中的差异表达,然后利用生物信息学分析和双荧光素酶报告系统检测确定TLR5基因核心启动子区、CpG岛及其作用元件,进而检测并分析TLR5基因启动子区甲基化修饰与TLR5基因在F18大肠杆菌抗型和敏感型断奶仔猪小肠组织中表达水平的相关性。结果表明,TLR5基因在敏感型断奶仔猪十二指肠和空肠组织中的mRNA表达水平分别显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)高于在抗性型个体中的表达,且十二指肠和空肠组织中敏感组蛋白表达水平均显著高于抗性组(P<0.05)。TLR5基因启动子区包含2个CpG岛和16个作用元件,启动子区第2个CpG岛第6个CG位点甲基化水平对TLR5基因的表达具有一定的调控作用,该位点位于转录因子Sp1结合的核心启动子区域。本研究结果表明,猪TLR5基因的表达水平和F18大肠杆菌的抗性有关,其低表达可能有利于F18大肠杆菌抗性;TLR5基因启动子区第2个CpG岛第6个CG位点甲基化能够显著抑制TLR5基因的表达,并最终影响断奶仔猪对大肠杆菌的抗性。

致病性F18大肠杆菌黏附素受体易感性仔猪的体外鉴定

在PCR-RFLP方法分析了不同猪个体FUT1基因M307位点等位基因多态性的基础上，制备M307位点为GG和AG2种类型仔猪小肠上皮细胞分别与表达F18ab菌毛的野生型大肠杆菌、表达F18ac菌毛含fed操纵子全基因的重组大肠杆菌及表面分泌表达F18ab菌毛FedF亚单位的重组大肠杆菌进行体外黏附和黏附抑制试验。结果表明，上述野生菌或重组菌对GG和AG2种基因型的30～35日龄断奶仔猪小肠上皮细胞均具有较好的黏附能力。上述3种大肠杆菌分别与抗F18ab纯菌毛血清、F18ac纯菌毛血清及抗F18ab菌毛FedF亚单位单因子血清作用后．则丢失黏附小肠上皮细胞能力。而GG基因型的3日龄仔猪小肠上皮细胞不能很好的黏附上述野生菌或重组菌．但是可以很好地黏附表达987P菌毛的大肠杆菌。

大肠杆菌F18菌毛FedE蛋白的表达与鉴定

根据已经发表的F18菌毛E亚单位的基因序列(fedE)设计1对引物,利用PCR技术从重组质粒TF107E中扩增到一段序列,并按预定的阅读框架插入到表达性质粒载体pGEX-6p-1中的谷胱苷肽转移酶(GST)基因的下游,获得重组质粒pPFedE,并转化大肠杆菌BL21获得重组菌PPFedE。琼脂糖凝胶电泳、序列测定及分析表明:该序列大小为459bp,与GENEBANK中的FedE结构编码序列(Z26520)完全一致。通过对菌体裂解物的SDS-PAGE电泳分析以及Westernblotting鉴定,证明重组大肠杆菌PPFedE的可以表达融合蛋白形式的FedE(命名为GST-FedE),即FedE蛋白(16.297ku)与谷胱苷肽转移酶(27.335ku)相连组成分子量为43.632ku的融合蛋白。

大肠杆菌F18菌毛E亚单位基因克隆与序列分析

根据已发表的F18ab菌毛E亚单位的基因序列(fedE/ab),设计1对引物,利用PCR技术从10株大肠杆菌(F107/86、YCED1、YCED2、C、D、E、12F、2134P、8199、8813)中分别扩增到1个片段,并克隆至pGEM-T载体,获得重组质粒TF107E、TYCED1E、TYCED2E、TCE、TDE、TEE、T12FE、T8813E、T8199E、T2134PE。琼脂糖凝胶电泳、序列测定及分析表明,这10个片段大小均为516 bp。通过与已发表的fedE/ab序列进行比较,发现这10个菌株的fedE序列高度同源,其中F107/86、YCED2、C、D、E、8813、8199、2134P的fedE序列完全相同,只有YCED1株在第45位碱基处存在1个G→A转换、12F株在第316位碱基处存在1个G→转换。这说明F18ab和F18ac菌毛的fedE基因相同,fedE是F18菌毛的保守性亚单位。

仔猪BPI基因表达水平与大肠杆菌F18菌株感染的关系

文章利用已建立的苏太猪F18大肠杆菌病抗性和敏感性资源家系群体作为实验材料,分别选择8头35日龄左右生长性状基本一致的大肠杆菌F18菌株抗性和敏感性断奶仔猪,运用Real-time PCR方法检测BPI基因mRNA在断奶仔猪各个组织的分布情况,并比较其在大肠杆菌F18菌株抗性型和敏感型断奶仔猪个体间的差异表达水平,为探讨该基因在免疫和抗大肠杆菌F18菌株感染中的作用提供依据。结果表明,在对所有个体检测的11个组织中,BPI基因在心、肝、脾、肺、肾、胃、肌肉、胸腺、淋巴结中几乎不表达,或表达量很低,但在十二指肠和空肠中表达量很高。在十二指肠和空肠中,BPI基因在抗性组的表达量均显著高于敏感组的表达量(P<0.05)。由此表明,BPI基因对抗断奶仔猪肠道中大肠杆菌F18菌株的感染可能具有直接作用,并且个体对大肠杆菌F18菌株的抗性可能与BPI基因在肠道中表达量上调有关。

大肠杆菌F18菌株敏感和抵抗基因型仔猪十二指肠基因表达谱差异分析

文章运用Agilent双标记表达谱芯片,基于已建立的苏太猪大肠杆菌F18菌株敏感性和抗性型全同胞配对个体,分析十二指肠组织基因表达谱差异,旨在筛选导致仔猪断奶后腹泻和水肿病发生的大肠杆菌F18菌株受体相关基因,探讨造成大肠杆菌病抗性和敏感性资源家系抗性差异的分子生物学机理。研究结果显示,以Fold change绝对值大于2倍进行筛选,在敏感型(GG基因型)对抗性型(AA基因型)配对组中,差异基因共13个,其中上调6个,下调7个,在以敏感型(AG基因型)对抗性型(AA基因型)配对组中,共筛选出差异基因6个,其中上调4个,下调2个。经GO分析发现差异基因的生物学过程主要涉及免疫应答、胞外区修饰(如糖基化)、细胞黏附、信号转导等。通路发现大肠杆菌F18菌株抵抗性和敏感性差异基因主要涉及糖脂合成代谢以及炎症免疫相关通路,经芯片筛选出的相关基因的功能还需进一步的研究验证。

大肠杆菌F18菌毛及其亚型的PCR鉴定

F18菌毛是产肠毒素大肠杆菌 (ETEC)与产vero细胞毒素大肠杆菌 (VTEC)的重要致病因子 ,可介导细菌对小肠细胞的黏附 ,并具有F18ab和F18ac 2个抗原亚型。根据已发表的F18ab菌毛A亚单位 (FedA ab)的基因 (fedA ab)设计 3条引物 ,建立了 2种聚合酶链式反应 (PCR)扩增方法。通过对F18ab+ 大肠杆菌、F18ac+ 大肠杆菌、K88+ 大肠杆菌、K99+ 大肠杆菌、987P+ 大肠杆菌、F4 1+ 大肠杆菌的试验 ,结果表明所建立的PCR方法可特异性鉴定F18+

F18大肠杆菌黏附素受体结合域鉴定新方法

运用DNA重组技术将F18ab和F18ac大肠杆菌黏附素fedF亚单位内的第60～109位氨基酸残基区段(fedF1)和fedF全基因克隆入V型分泌系统MisL的载客结构域上,经DNA测序确证其正确阅读框后,含重组菌质粒pnirBMisL-fedF或pnirBMisL-fedF1经厌氧诱导后,与断奶仔猪小肠上皮细胞进行体外黏附试验。结果表明:FUT1基因M307位点中GG型和AG型仔猪小肠上皮细胞均能黏附上述重组菌,而AA型个体小肠上皮细胞则不能黏附。上述重组菌均能与兔抗F18ab菌毛FedF亚单位单因子高免血清发生玻板凝集反应。而FedF突变体FedF(M)的重组质粒菌则失去上述凝集和黏附特性。证明F18大肠杆菌黏附素fedF基因及其基因片段fedF1在大肠杆菌表面得到了功能性表达,F18ab和F18ac黏附素FedF直接介导F18大肠杆菌与易感仔猪小肠上皮细胞表面大分子受体黏附结合,fedF1为黏附素FedF的受体主要结合域,其His88、His99是FedF黏附素受体结合域的重要氨基酸残基。

大肠杆菌F18菌毛A亚单位基因的多样性分析

根据已经发表的大肠杆菌F18ab菌毛A亚单位(FedA/ab)的基因序列(fedA/ab)设计1对引物,利用PCR技术从本实验室保存的10株大肠杆菌(F107/86、YCED1、YCED2、C、D、E、12F、2134P、8199、8813)中分别扩增到一段序列,并克隆至pGEM-T载体,获得重组质粒TF107A、TYCED1A、TYCED2A、TCA、TDA、TEA、T12FA、T8813A、T8199A、T2134PA。通过序列测定,并与已发表的fedA/ab进行比较、基因树分析,可将这10个菌株分为2个基因群,其中F107/86、YCED1、YCED2、C、D、12F与fedA/ab具有高度同源性,属于fedA/ab,大小为513bp;E、8813、8199、2134P构成另一单独的分支,属于fedA/ac,大小为516bp。

SLA-DQA基因在F18大肠杆菌抗性和敏感性断奶仔猪间的差异表达分析

运用荧光定量PCR方法分析SLA-DQA基因在苏太猪F18大肠杆菌病抗性和敏感性资源群体中各个组织的分布和表达水平,以及在抗性组和敏感组中的表达差异,以探讨SLA-DQA基因在断奶仔猪抗大肠杆菌F18菌株感染中发挥的作用。试验结果显示,SLA-DQA基因在所检测的11个组织中均有表达,并呈现相似的表达规律,在肺、脾和淋巴结中的表达量较高,在空肠、十二指肠和胸腺中也有中度的表达。SLA-DQA基因在抗性组个体各个组织中的表达量普遍高于敏感性个体,而且在肺、脾、淋巴结、空肠和十二指肠5个组织中,SLA-DQA基因在抗性组个体中的表达量显著高于敏感性个体(P<0.05)。由此可见,当断奶仔猪受到大肠杆菌毒素侵扰后,SLA-DQA基因较高的表达量有利于SLA-II类抗原分子的合成,SLA-DQA基因虽然不是针对由大肠杆菌F18菌株造成的断奶仔猪腹泻和水肿病的直接免疫因子,但是在断奶仔猪受大肠杆菌F18菌株病原菌侵袭后引起的一系列生理变化和应答过程中发挥着重要的作用。

大肠埃希氏菌F18菌毛结构蛋白与黏附特性的关系

利用已表达的F18ab和F18ac菌毛各结构亚单位的融合蛋白(GST-FedA/ab、GST-Fe-dA/ac、GST-FedE、GST-FedF/ab、GST-FedF/ac)分组肌肉注射健康家兔,制备抗FedA/ab、Fe-dA/ac、FedE、FedF/ab、FedF/ac多价血清。结果表明,所制备的5种抗Fed多价血清均能凝集F18ab+大肠埃希氏菌107/86株和F18ac+大肠埃希氏菌8813株。利用抗大肠埃希氏菌F18菌毛主要结构亚单位FedA特异抗体和次要结构亚单位FedE、FedF特异抗体,研究了F18菌毛与小肠上皮细胞的黏附特性。结果发现,FedA抗体和FedE抗体单独和合并均不能抑制F18+菌与小肠上皮细胞的黏附,而单用抗FedF抗体即能明显抑制F18+大肠埃希氏菌与小肠上皮细胞的黏附,表明FedA和FedE与F18菌毛的黏附不具相关性,而FedF才是F18菌毛的黏附性结构亚单位。

致断奶仔猪腹泻、水肿病大肠杆菌F18菌毛a因子单克隆抗体的研制及其初步应用

以表达 F18ac菌毛参考菌株 2 134(O15 7∶ H19)为研究对象 ,摸索出了 F18ac菌毛表达的最佳条件 ,采用热洗脱法获得了较纯的 F18ac菌毛 ,并以之免疫小鼠 ,利用淋巴细胞杂交瘤技术 ,用直接玻板凝集法筛选出 1株杂交瘤细胞株 19B4 ,能稳定分泌针对 F18ac菌毛和 F18ab菌毛共同抗原表位 a因子的单克隆抗体。细胞培养上清对 F18ac菌毛参考菌株 2 134和 F18ab菌毛参考菌株 10 7/ 86的直接凝集价均可达 1∶ 8,腹水单抗直接凝集效价可达 1∶ 10 2 4 ,而与猪源产 F4、F5、F6和 F4 1粘附素大肠杆菌菌株、鸡源产 型菌毛大肠杆菌菌株及沙门氏菌不发生凝集反应。免疫印迹试验结果显示 ,腹水单抗可同时特异识别 F18ac菌毛 170 0 0和 F18ab菌毛 15 0 0 0左右的主要亚单位多肽。应用所研制的单抗对 2 15株断奶仔猪腹泻大肠杆菌分离株进行了检测 ,结果上述分离株 TSB培养物的 F18菌毛的检出率为13.4 % ,TSA培养物的检出率为 8.4 %。F18菌毛阳性分离株的 O血清型除了常见血清型 O139、O14 1外 ,还有非常见血清型 O10 7、O131和 O9等。TSB培养物的 F18菌毛检出率明显高于 TSA培养物的检出率 ,表明 F18菌毛在 TSB培养基中比在 TSA培养基上更容易表达 ,TSB培养基是适合 F18菌毛检测。

肠毒素型大肠杆菌F18菌毛对产蛋鸡免疫的原性

提取猪源肠毒素型大肠杆菌(ETEC)标准株和临床分离株F18菌毛,并制备弗氏佐剂苗,分别免疫产蛋母鸡后用间接ELISA法定期检测母鸡卵黄抗体和血清抗体效价.结果表明:无论标准株还是分离株,F18菌毛对产蛋鸡均具有良好的免疫原性,卵黄抗体效价最高可达1∶25600,血清抗体效价高于卵黄抗体效价,最高可达1∶51200.

HSP27基因在苏太猪F18大肠杆菌抗性型和敏感型个体间的差异表达分析

热休克蛋白27(heat shock protein 27,HSP27)是哺乳动物普遍存在的小休克蛋白家族成员之一,在参与调解细胞的增殖、分化和细胞凋亡过程中起到了重要的作用。为探讨猪HSP27基因的表达水平及其与F18大肠杆菌抗性的关系,本研究运用荧光定量PCR方法检测HSP27基因在苏太猪F18大肠杆菌病抗性型和敏感型资源群体中各组织的表达水平,并分析在E.coli F18抗性组和敏感组中的表达差异。结果表明:HSP27基因在所有检测个体的11个组织中均有表达,其中肺中表达量最高,其次在肝、脾、肾、十二指肠和空肠中表达较高,而在肌肉、胸腺和淋巴结中表达较低;抗性组和敏感组差异表达显示,在肝脏和淋巴结2个组织中,HSP27基因在抗性组个体中的表达量极显著高于敏感性个体的表达量(P<0.01),在脾脏、胸腺和空肠3个组织中,HSP27基因在抗性组个体中的表达量显著高于敏感性个体的表达量(P<0.05)。HSP27基因在E.coli F18抗性组免疫组织和肠道组织中的高水平表达提示HSP27基因可能在机体抵抗F18大肠杆菌感染过程中发挥了重要的免疫调控作用。

苏太猪FUT1基因M307位点多态性及其对部分免疫指标的遗传效应分析

本研究旨在分析苏太猪抗F18大肠杆菌病育种基础群FUT1基因M307位点对部分免疫指标的遗传效应,为下一步苏太猪抗病育种工作提供一定的理论依据。采用PCR-RFLP方法对苏太猪抗F18大肠杆菌病育种基础群FUT1基因M307多态性进行分析,并探讨其与部分免疫指标的关系。结果表明,基础群中576个个体FUT1基因M307位点经Hin6Ⅰ酶切后,产生AA、AG和GG3种基因型,基因型频率分别为0.235、0.609和0.156,抗性基因A为优势等位基因,频率为0.540;群体显著偏离了Hardy-Weinberg平衡状态(P<0.01)。AA基因型个体的血红蛋白(HGB)和白细胞计数(WTBC)显著高于AG和GG型个体(P<0.05),AG和GG型个体间差异不显著(P>0.05);AA基因型个体的异嗜性粒细胞与淋巴细胞比率(H/L值)显著低于AG和GG型个体(P<0.05),AG和GG型个体间差异不显著(P>0.05);AA基因型个体与AG和GG型个体间SRBC抗体滴度差异不显著(P>0.05)。本试验结果初步说明苏太猪F18抗性型群体具有抗逆性强的优良特性,AA基因型不仅对仔猪断奶后水肿病和腹泻病具有抗性,而且具有较高的一般抗病力。

猪a1-岩藻糖转移酶基因(FUT1)M857位点遗传变异分析

肠毒素大肠杆菌(ETEC)F18是引起仔猪断奶后水肿和腹泻病的主要病原菌,a-1岩藻糖转移酶(FUT1)基因是ECECF18侵染猪小肠的受体蛋白基因。利用PCR-RFLP方法检测了1个野猪以及20个中外家猪猪种(群)共696个个体在FUT1基因开放阅读框架的857核苷酸位点的遗传变异,结果表明:在所有猪种中,均未检测到抗性的AA型纯合子,在外来猪种杜洛克和约克夏、国内猪种临高猪和杂交猪种中检测到AG型杂合子,外来猪种中的皮特兰、长白猪以及除临高猪外的所有国内猪种和野猪均表现为极端的单态分布,只有易感的GG基因型。研究结果提示,中国地方猪种不具备抵抗ETECF18大肠杆菌的遗传基础,与外来猪种确实存在差异,这种差异可能与各自不同的起源有关,ETECF18抗性基因可能起源于欧洲野猪;并推测猪种的生长速度与ETECF18大肠杆菌病的发生具有密切的关系。

SLA-DQA基因在大约克、苏太和梅山猪断奶仔猪中组织表达差异分析

本研究旨在通过对SLA-DQA基因在苏太猪大肠杆菌F18菌株抗性群体和大约克猪、梅山猪断奶仔猪各组织间的表达规律及其在3个群体间表达差异的分析,探讨SLA-DQA基因与国内外猪品种断奶仔猪不同水平免疫机能和大肠杆菌抗性间的潜在关系。研究结果显示,SLA-DQA基因在3个猪群体所检测的11个组织中均表达,并且表达规律基本一致,在肺脏、脾脏、淋巴结等免疫器官中的表达量较高,在胃、十二指肠、空肠等消化道中表达量居中。SLA-DQA基因在苏太猪所有检测组织中的表达量均最高,大约克中次之,梅山猪中表达量最低。尤其在肺脏、淋巴结和胸腺3个组织中,SLA-DQA基因在苏太猪中的表达量均显著高于其在梅山猪中的表达量;在胸腺组织中,SLA-DQA基因在苏太猪中的表达量显著高于大约克猪。研究结果表明,SA-DQA基因在断奶仔猪受大肠杆菌F18菌株病原菌侵袭后引起的一系列生理变化和应答过程中发挥着重要的抗原递呈和激发机体免疫的作用。

猪源大肠杆菌F18菌毛的体外表达和抗原特性

【目的】揭示从仔猪腹泻和/或水肿病猪体内分离到的fedA+大肠杆菌所携带的毒力因子、F18菌毛在体外表达及其抗原变异情况。【方法】利用凝集试验测定O血清型,PCR方法检测毒力基因,单克隆抗体分析F18菌毛抗原特性。【结果】在75个fedA+分离株中,有62株测定出其O血清型,覆盖8种血清型,以O107和O139为主(74.2%);estI、estII、elt、stx-2e、astA、orfA、irp2、fyuA、ler和eaeA基因在这75个菌株中的检出率分别为64.0%、46.7%、28.0%、62.7%、26.7%、9.3%、9.3%、9.3%、1.3%和1.3%,其中仅拥有stx-2e基因的菌株有19株,同时拥有estI/estII/stx-2e基因的菌株有20株。单抗鉴定结果显示,在33株体外表达F18菌毛的菌株中,21株(63.6%)被鉴定为F18ac变体,2株(6.1%)被鉴定为F18ab变体,其余10株(30.3%)仅跟F18"a"因子单抗反应,而不跟F18"b"、"c"因子单抗反应。间接ELISA显示,11株单抗至少识别F18菌毛的6个表位,其中"a"因子至少有3个表位,"b"因子至少有2个表位,"c"因子至少有1个表位。【结论】在猪源菌株中,F18ab菌毛在体外表达率较低;F18ac菌毛在体外表达率较高,主要与肠毒素和O107血清型相关,同时我国存在F18菌毛的抗原变异。

F18大肠杆菌黏附素在染色体-质粒平衡致死系统中的表达

将含有启动子及核糖体结合位点RBS的E.coliK12菌株源asd基因克隆入表达质粒载体pnirBMisL-fedF中,构建重组表达质粒pMisL-fedF-asd,使该质粒中氨苄抗性基因失活的同时能表达fedF和asd基因。该重组质粒pMisL-fedF-asd转化E.coliDH5α宿主菌asd基因缺失株即DH5α△asd菌株后,表达F18E.coli黏附素的DH5α△asd重组菌能在不含DAP的LB平板生长,构成非抗性平衡致死系统。厌氧条件下诱导培养后,经玻板凝集反应、间接免疫荧光试验及易感仔猪小肠上皮细胞黏附试验表明,F18E.coli黏附素在DH5α△asd菌体表面得到了功能性展呈。经20次传代培养没有发现质粒丢失,F18E.coli黏附素在该系统中持续稳定表达。该染色体-质粒平衡致死系统的成功构建为研究F18E.coli黏附素亚单位疫苗在动物体内的免疫效果提供了一个安全有效的操作平台。