atpA基因缺失对貉源大肠杆菌生物学特性的影响

为研究编码ATP合酶α亚基对大肠杆菌生物学特性的影响,本研究利用λ-Red同源重组技术构建貉源致病性大肠杆菌LCE-1(WT)atpA基因缺失菌株LCE-1ΔatpA(KO)和基因回补株LCE-1ΔatpA/pBR322-atpA(RS),并均采用PCR和测序鉴定。在此基础上,进一步分析atpA基因缺失对大肠杆菌的生长特性、生化特性的影响,结果显示,在LB培养基中KO菌株与WT菌株相比生长无明显差异,但在M9培养基中生长明显减缓;KO菌株的部分生化特性也发生了变化,对蔗糖、肌醇的分解利用发生改变,α-葡萄糖苷酶、β葡萄糖醛酸酶、精氨酸双水解酶活性也发生了改变。通过试管及微量结晶紫法分析3株菌生物被膜(BF)的形成能力,结果显示atp基因缺失能够显著降低大肠杆菌BF的形成能力(P<0.01)。对这3株菌进行酸应激、碱应激、热应激以及氧化应激测定这3种菌株对环境变化的应激能力,结果显示atp基因缺失能够显著提高大肠杆菌对酸应激、碱应激、热应激和氧化应激的敏感性。通过K-B纸片法对这3株菌的耐药性进行测定,结果显示KO菌株对多种抗生素的敏感性有所增强。利用KO、WT菌株分别感染小鼠进行致病性试验,结果显示,WT菌株的LD50为4.12×10^(7) cfu/mL,KO菌株的LD50为3.43×10^(8) cfu/mL,KO菌株毒力下降1个数量级。本研究构建了大肠杆菌的atpA基因缺失株,并证实AtpA蛋白在细菌的生化特性以及应对各种应激过程中具有重要作用,是大肠杆菌一个重要的多功能蛋白。