弗氏枸橼酸杆菌中发现介导bla_(KPC-2)传播的新型质粒及比较基因组学分析

目的探讨来自弗氏枸橼酸杆菌的产碳青霉烯酶的新型不相容群组质粒pNY2385-KPC的耐药机制及基因结构特征。方法从宁波市医疗中心李惠利医院急诊病房的发热患者尿液样本中获得1株多药耐药菌。采用16S rRNA基因扩增和平均核苷酸一致性(ANI)进行菌种鉴定;采用全自动细菌鉴定及药敏分析系统检测细菌MIC值;通过“三代”测序方法获得基因组序列,然后通过BLASTP/BLASTN、RefSeq、ConservedDomains、ResFinder、Isfinder等对基因功能进行详细注释及比较基因组学分析。结果弗氏枸橼酸杆菌NY2385携带的质粒pNY2385-KPC为一种新型不相容群组质粒,包含bla_(KPC-2),具有接合转移(Ⅳ型分泌系统)基因,可发生接合转移。NCBI中共检索到同型质粒15个,来源于弗氏枸橼酸杆菌、黏质沙雷菌、大肠埃希菌、阴沟肠杆菌、肺炎克雷伯菌和植生拉乌尔菌等细菌,为泛宿主质粒。通过对来自弗氏枸橼酸杆菌中6个该新型质粒进行序列比较分析,发现该新型质粒结构具有一定的保守性,具有携带bla_(KPC-2)的Tn6296变体结构,而且质粒pCF1807-3同时具有repApNY2385-KPC和repAIncX8。结论弗氏枸橼酸杆菌中的pNY2385-KPC型质粒均携带bla_(KPC-2)耐药基因,分为repApNY2385-KPC单复制子和repApNY2385-KPC/repAIncX8双复制子两种亚型,属于泛宿主质粒,作为可移动遗传元件促进了bla_(KPC-2)的传播。

用于植物多基因表达载体构建的质粒系统

为克服目前常用于植物基因表达载体构建的质粒由于酶切位点有限,目的基因片段难于插入,缺少植物基因表达所必须的启动子、终止子和筛选标记等功能元件,无法构建多个基因表达载体等缺点,本研究通过对大肠杆菌(Escherichia coli)质粒p UC18和双核农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)Ti(tumer inducing)质粒p BI121进行改造,建立了一套适用于植物基因表达载体构建的质粒系统,即重组质粒p KAFCR80和p KAFCR100。p KAFCR80具有植物基因表达最常用的CAMV 35S启动子(cauliflower mosaic virus 35S promoter)和NOS终止子(Nopaline synthase terminator),并在其上游、中间和下游引入了多个克隆酶切位点,利用PCR等方法克隆得到的目的基因片段可以多种方式连接到35S启动子与NOS终止子之间;p KAFCR100具有卡那霉素NPTⅡ(neomycin phosphotransferaseⅡ)耐性基因和s GFP(synthetic green-fluorescent protein with S65T mutation)绿色荧光蛋白报告基因,以及其中间的多克隆酶切位点。p KAFCR80与p KAFCR100两个质粒的配合使用,可以方便地构建植物单个或多个基因表达载体。本研究以PCR扩增的甜叶菊葡萄糖基转移酶三个基因为材料,利用该质粒系统以单独和组合形式成功地构建了植物表达载体,验证了该系统的实用性。

重组可溶表达结核分枝杆菌新基因编码蛋白Rv2742的相互作用蛋白质组研究

目的 Rv2742是基于蛋白质基因组学技术从结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis H37Rv,结核菌)中发现并验证的遗漏注释基因。该研究旨在筛选Rv2742在结核菌中的相互作用蛋白质,对Rv2742互作网络进行分析,为深入探索其在结核菌中所参与的生物学功能提供理论基础。方法采用免疫亲和纯化质谱(IP-MS)筛选Rv2742在结核菌中的互作蛋白质。以pMAL-c2X和pMAL-c2X-Rv2742载体诱导表达、纯化获得的麦芽糖结合蛋白(MBP)和MBP-Rv2742融合蛋白为诱饵,分别取等摩尔蛋白与H37Rv非变性全细胞蛋白质裂解物进行孵育,收集2次生物学重复实验得到的与MBP和MBP-Rv2742诱饵结合的蛋白质复合物,10%SDS-PAGE凝胶电泳验证,通过液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS)分析、筛选出Rv2742在结核菌中的互作蛋白质,对筛选到的蛋白质进行基因本体(gene ontology,GO)和互作网络分析。结果共筛选到105个Rv2742的潜在互作蛋白质,其定位主要分布在细胞壁、细胞质膜和细胞外区域等细胞组分中,功能上主要参与低氧应激、宿主共生、运输、毒力因子分泌等生物学过程。结论结核菌中有105个蛋白质与Rv2742互作,生物学功能及互作网络分析发现Rv2742可能参与结核菌侵入人体后的致病过程。