鼠伤寒沙门氏菌SL1344株△crp△cya缺失株的构建及其生物学特性初步研究

为研制更加安全并保持良好免疫原性的弱毒株鼠伤寒沙门氏菌(S.typhimurium)及疫苗活载体,本研究通过自杀性质粒介导的细菌同源重组技术,将已缺失cya基因的SL1344株进一步缺失crp基因,构建S.typhi-murium SL1344△crp△cya双基因缺失突变株,并对其生物学特性进行初步研究。双基因缺失株的构建是以含有重组自杀性质粒pRE△crp的大肠杆菌χ7213为供体菌,SL1344△cya为受体菌进行接合转移,两步法筛选crp/cya基因双缺失突变株,并通过PCR和测序鉴定。对双缺失菌株的生物学特性鉴定表明,SL1344△crp△cya血清型与亲本株SL1344△cya及野生株SL1344保持一致,并且能够稳定遗传缺失后的crp基因;其生化特性与亲本株基本相近,但与野毒株相比发生明显变化,生长速度也更为缓慢;对雏鸡致病性测定试验显示,双缺失株毒力比SL1344至少降低了约106倍。实验结果表明,S.typhimurium SL1344△crp△cya缺失株具有良好的遗传稳定性,毒力明显降低,为深入研究以S.typhimurium为载体的口服疫苗奠定了基础。

鼠伤寒沙门菌SL1344株侵袭性蛋白B缺失株的构建及生物学特性

目的:为了研制更加安全的鼠伤寒沙门菌弱毒株,本研究构建了鼠伤寒沙门菌SL1344Δsip B基因缺失突变株。方法:首先构建含缺失585 bp sipB基因的重组自杀性质粒PREΔsipB,利用重组自杀性质粒介导的等位基因交换技术,两步法筛选出SL1344的sip B缺失株。结果:PCR及测序结果表明SL1344ΔsipB构建成功。进一步生物学特性研究表明,缺失株SL1344ΔsipB保留了亲本菌株SL1344的血清型1,4,5,12:i:1,2,且能够稳定遗传缺失585 bp的sipB基因,生长速度没有发生明显改变;但是,与亲本株SL1344相比,其毒力发生明显改变,缺失株SL1344ΔsipB口服感染6周龄BALB/c小鼠的LD50为1.70×108CFU,毒力较亲本株SL1344降低至1.4%,免疫保护效力实验显示,对6周龄BALB/c小鼠免疫后第17天,鼠伤寒沙门菌野生株攻毒有50%的保护率。在给小鼠免疫后第14天血清抗体IgG达到最高。结论:结果表明,SL1344ΔsipB基因缺失株构建成功,遗传稳定,毒力明显降低,且具有较好的免疫原性,为研究鼠伤寒沙门菌sipB基因与其致病力之间的关系提供了方法,并为研制安全有效的沙门菌疫苗弱毒株奠定了基础。

鼠伤寒沙门菌SL1344株cya基因缺失株生物学特性的检测

目的:探索鼠伤寒沙门菌cya(adenylate cyclase,cya)基因的功能及其缺失株减毒的初步机制。方法:对鼠伤寒沙门菌SL1344株cya基因缺失株的耐酸碱能力、耐盐性、运动性、生物被膜成分、对上皮细胞黏附、侵袭以及细胞毒性等生物学特性进行检测。结果:cya缺失株的耐酸碱性、耐盐性以及运动能力较亲本菌株有明显降低;生物被膜成分测定结果显示cya缺失株不表达纤维素和菌毛;同时与亲本菌株相比cya缺失株对上皮细胞的黏附和侵袭能力发生了显著的降低,且对细胞毒性的影响弱于亲本菌株。结论:上述结果表明cya基因功能与细菌的运动能力、细胞膜的渗透能力、生物被膜的形成及毒力密切相关,从而为鼠伤寒沙门菌cya基因功能及其缺失株减毒机制的进一步研究提供了理论参考,这也必将有助于研发以减毒鼠伤寒沙门菌为载体的口服疫苗。

鼠伤寒沙门菌双缺失株SL1344ΔcrpΔsipB的构建及其生物学特性的初步研究

为研制更加安全有效且遗传背景清晰的减毒鼠伤寒沙门菌活疫苗候选株,在单缺失株SL1344Δcrp的基础上,运用自杀性质粒介导的细菌同源重组技术敲除sipB基因,构建了双缺失株SL1344ΔcrpΔsipB。PCR及测序结果表明SL1344ΔcrpΔsipB构建成功。生物学特性研究表明,SL1344ΔcrpΔsipB血清型未发生变化,遗传性稳定。与亲本株SL1344相比,双缺失株的生长速度明显减慢,毒力降低了约99.9%以上。免疫保护效力试验显示,6周龄昆明小鼠口服免疫SL1344ΔcrpΔsipB后第17天,利用鼠伤寒沙门菌野生株攻毒,保护率为60%;免疫后第21天血清抗体效价达到峰值。上述结果为进一步研制安全有效的鼠伤寒沙门菌疫苗弱毒株奠定了基础。

鼠伤寒沙门菌SL1344株△crp△sipB缺失株生物学特性的检测

目的进一步深入研究△crp△sipB双基因缺失株的减毒机制。方法以鼠伤寒沙门菌亲本菌株SL1344和△crp△sipB双基因缺失株为研究对象，利用细菌在半固体培养基上形成的运动圈进行流动性的检测，通过比色法测定出乳酸、丙酮酸的含量以及上皮细胞增殖快慢。结果在半固体培养基上双缺失株形成的运动圈直径与亲本菌株相比发生了显著的降低，表明缺失株的运动能力弱于亲本株；对培养不同时间点的缺失株和亲本株菌体的丙酮酸、乳酸测定结果显示：缺失株菌体内的丙酮酸含量在培养后6、9和12h均高于亲本株组（P〈0．05），乳酸含量在9h以后也高于亲本株组（P〈0．05），结果表明缺失株的糖酵解能力高于亲本株组；对HeLa细胞的增殖和毒性试验结果表明，在感染细胞后各个时间点△crp△sipB基因缺失株组的A530值均高于亲本菌株组（P〈0．05），说明双基因缺失后对细胞增殖和细胞毒性的影响均弱于亲本菌株；△crp△sipB基因缺失后对上皮细胞的黏附和侵入能力与亲本菌株相比发生显著降低（P〈0．05）。结论上述结果为深入研究以鼠伤寒沙门菌为载体的口服多价疫苗奠定基础。

鼠伤寒沙门菌sseK3基因缺失株的构建及其生物学特性研究

目的:检测sseK3基因的缺失对鼠伤寒沙门菌生物学特性的影响,为探究该基因的功能及开发安全有效的鼠伤寒沙门菌活疫苗提供了新思路。方法:通过重组自杀性质粒介导,两步筛选法敲除sseK 3基因并成功构建缺失菌株的回复菌株,进而检测其生物学和免疫学特性。结果:PCR、双酶切及测序结果证实成功构建了sseK3缺失株及其回复菌株。生物学特性研究表明,sseK3缺失菌株和亲本株SL1344血清型均为1,4,5,12:i:1,2,生化特性和生长速度无明显差异,且sseK3缺失株能够稳定遗传;sseK3缺失株口服感染6周龄BALB/c小鼠的LD 50为2.96×10^8 CFU,与亲本菌株SL1344相比,sseK3缺失株的LD 50值升高约1 035倍,毒力显著下降;免疫保护效力实验显示:sseK3缺失株免疫后第17天保护率为66.7%;在免疫小鼠后的第14天血清IgG达到最高水平;回复菌株与亲本亲株生物学特性无显著性差异,基本回复到野生型水平。结论:成功构建了鼠伤寒沙门菌sseK3基因缺失株,可稳定遗传,毒力显著降低,具有良好的免疫原性,推测sseK3对鼠伤寒沙门菌的毒力具有重要的调节作用,为探究该基因的功能及将其开发为更加安全有效的沙门菌弱毒疫苗候选菌株奠定了基础。

鼠伤寒沙门菌5'-nucleotidase基因缺失株的构建及其生物学特性的研究

为了探究5'-nucleotidase基因的功能及其在鼠伤寒沙门菌感染中的作用,本研究首先构建缺失1 112 bp的5'-nucleotidase基因的重组自杀性质粒pR E 112Δ5'-nucleotidase,利用重组自杀性质粒介导的等位基因交换技术,两步法筛选出SL1344Δ5'-nucleotidase缺失株,并对其生物学特性进行初步研究。PCR及测序结果表明,SL1344Δ5'-nucleotidase构建成功,且回复株SL1344CΔ5'-nucleotidase构建成功。进一步研究表明,缺失株SL1344Δ5'-nucleotidase保留了亲本菌株SL1344的血清型1,4,5,12∶i∶1,2,且能够稳定遗传缺失1 112 bp的5'-nucleotidase基因,生长速度没有发生明显改变。但是,缺失株SL1344Δ5'-nucleotidase口服感染6周龄BALB/c小鼠的LD50为4.30×10~7CF U,毒力降低至亲本株SL1344的1.96%。免疫保护率试验结果显示,对6周龄BALB/c小鼠免疫后第17天,鼠伤寒沙门菌野生株攻毒有50%的保护率。缺失株免疫小鼠后第21天,血清抗体IgG水平达到最高。回复菌株与亲本亲株之间生物学特性无显著性差异,基本恢复到野生型水平。上述结果表明,SL1344Δ5'-nucleotidase基因缺失株构建成功,遗传稳定,毒力明显降低,且具有较好的免疫原性,为研究鼠伤寒沙门菌5'-nucleotidase基因与其致病力之间的关系提供了依据,并为研究它在鼠伤寒沙门菌感染中的作用奠定了基础。

鼠伤寒沙门菌sseK2基因缺失株的构建及其生物学特性研究

目的检测sseK2基因的缺失对鼠伤寒沙门菌生物学特性的影响,为探究该基因的功能及开发安全有效的鼠伤寒沙门菌活疫苗提供新思路。方法首先通过重组自杀性质粒介导,两步筛选法敲除1 047 bp sseK2基因并成功构建缺失株及其回复株,进而检测其生物学和免疫学特性。结果PCR、双酶切及测序结果分析,证实构建了SL1344△sseK2缺失株及其回复株。生物学特性研究表明,缺失株SL1344△sseK2保留了亲本株SL1344的血清型1,4,[5],12:i:1,2,且能够稳定遗传缺失后的sseK2基因,生化特性和生长速度并未发生明显改变,但与亲本株SL1344相比,其毒力发生明显改变。缺失株SL1344△sseK2口服感染6周龄BALB/c小鼠的半数致死量(median lethal dose,LD50)为3.44×10^8菌落形成单位(colony-forming units,CFU),毒力较亲本株SL1344降低了1 620倍。免疫保护效力试验显示,缺失株免疫17 d后对鼠伤寒沙门菌野生株攻毒小鼠的保护率为62.5%,小鼠免疫14 d后血清抗体IgG达到最高。回复株与亲本株生物学特性无显著性差异,基本回复到野生型水平。结论成功构建了SL1344△sseK2基因缺失株,其遗传稳定,毒力明显降低,且具有较好的免疫原性,推测sseK2对SL1344的毒力具有重要的调节作用,为探究该基因的功能及评估其作为用于减毒活疫苗的候选株提供参考。