【摘 要】
:
绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)是一种条件致病的革兰氏阴性菌,其广泛存在于自然界中,可以感染动植物及人类。在人的免疫力低下时容易被感染,容易引起慢性或急性疾病,同时绿脓杆菌提高囊性纤维化患者的发病率和死亡率。由于其内在具有较强的抗药性和获得性抗药性,药物治疗已经越来越难治愈其引起的疾病。绿脓杆菌的Ⅲ型分泌系统(TypeⅢSecretion System,T3SS)主要造成急
论文部分内容阅读
绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)是一种条件致病的革兰氏阴性菌,其广泛存在于自然界中,可以感染动植物及人类。在人的免疫力低下时容易被感染,容易引起慢性或急性疾病,同时绿脓杆菌提高囊性纤维化患者的发病率和死亡率。由于其内在具有较强的抗药性和获得性抗药性,药物治疗已经越来越难治愈其引起的疾病。绿脓杆菌的Ⅲ型分泌系统(TypeⅢSecretion System,T3SS)主要造成急性感染,是主要致病因子之一。T3SS的构造类似于针状结构,它由四部分不同功能的蛋白复合物组成(包括分泌装置、转运装置、效应蛋白和相应的分子伴侣),并通过它与寄主相连把效应蛋白注入到寄主中导致寄主感病。目前绿脓杆菌的T3SS具体的调控网络还不清楚,但已知约有43个基因能调控T3SS。其内在调节因子如双组分系统、Crc、Vfr、RNA解旋酶Dea D和Fis等通过调控exs A进而调控T3SS。在一定的外在条件或环境因子下T3SS可被诱导表达,例如低钙条件、血清、和寄主接触,还有群体感应信号rhl、PQS和其他小分子乙酰辅酶A、组氨酸、亚精胺等都可以影响T3SS基因的表达。因此研究与Ⅲ型分泌系统的相关基因及其调控体系具有重要的应用前景和意义。本课题重点对与T3SS有关的基因进行研究,主要工作如下:根据前人筛选结果,选取PA2768、PA3598、PA3218、PA0317这4个可能对T3SS有调控作用的基因进行敲除。在敲除工作中分别利用绿脓杆菌野生型菌株PAO1和T3SS报告菌株PCZ为母体构建了上述4个基因的两类突变体。为了研究这些基因是否对绿脓杆菌中一些依赖于群体感应系统的重要毒力因子有调控作用,用构建好的突变体和野生型做生长曲线、弹性蛋白酶、绿脓菌素、运动性和生物膜等表型实验。表型实验结果表明,PA2768、PA3598、PA3218、PA0317突变体相较于野生型不影响细菌的生长,不影响弹性蛋白酶、生物膜和绿脓菌素的产量,不影响细菌的运动性。为了研究以上4个基因是否对T3SS有调控作用,用在报告菌株上敲掉的突变体进行β-半乳糖甘酶实验,实验结果表明,PA2768突变体相较于野生型半乳糖甘酶产量下降50%左右,差异显著,功能互补后PA2768突变体半乳糖甘酶产量恢复至野生型水平。为了进一步验证PA2768基因对T3SS的调控作用,在转录水平上对野生型、互补体和突变体中研究T3SS的主要调控基因exs A及其效应蛋白基因exo S、exo Y和exo T的表达量。实验结果表明PA2768对exs A、exo S、exo Y和exo T基因的表达均有明显下降。突变体功能互补后exs A及T3SS效应蛋白基因的表达量能恢复至野生型水平。在翻译水平上敲除PA2768基因导致exs A表达量明显下降,细胞毒力实验中PA2768突变降低了对细胞的毒力,这些结果表明了该基因对绿脓杆菌T3SS的调控作用。本研究发现了新的对Ⅲ型分泌系统有影响的基因,该结果有助于阐明绿脓杆菌Ⅲ型分泌系统的复杂调控网络,并可能为未来解决绿脓杆菌感染和临床治疗难题及新药物的研发提供新的思路。
其他文献
甜玉米因营养价值高、口味鲜美,受到越来越多人的喜爱。但甜玉米种子淀粉含量少,制种困难,成本较高,耐贮藏性差,低活力种子极大地阻碍了甜玉米的推广生产。因此,甜玉米种子的耐老化是一个重要性状,自然老化与人工老化的差异研究和甜玉米种子活力相关基因的定位、克隆及功能研究,有助于揭示甜玉米种子活力的调控机制,为培育高活力甜玉米新品种提供基础。本研究是以58份甜玉米自交系为试验材料,通过人工老化和自然老化处理
柑橘溃疡病(Citrus bacterial canker,CBC)是由Xanthomonas axonopodis pv.citri(Xac)地毯草黄单胞柑橘致病变种引起的细菌性植物病害,一些毒性基因可以通过调控分泌的胞外多糖、胞外酶、III型分泌系统分泌的效应蛋白等毒性因子来调控细菌的生物膜、运动性以及致病性等生物学功能,从而严重危害柑橘的生产。本文以菌种Xacjx-6为出发菌利用同源重组法分
番茄(Solanum lycopersicum)是一种在世界范围内广泛栽培食用的典型浆果类植物,高温、干旱等极端恶劣天气出现,对番茄授粉受精、果实发育等过程带来不可逆的伤害。亮氨酸拉链蛋白(Homeodomain-Leucine Zipper,HD-Zip)转录因子是植物中特有的一类转录因子,在调控植物的生长发育、器官组织形态的建成以及对生物和非生物胁迫的应答反应方面有着一定的调控作用。在拟南芥中
拟禾本科根结线虫(Meloidogyne graminicola)是水稻根部最主要的病原物之一,引起的水稻根结线虫病已经对全球特别是亚洲水稻主产区造成了极大影响,损失严重。根结线虫在寄生过程中会通过口针分泌大量效应子,通过影响植物的生长代谢、抑制植物防卫反应为自己创造一个利于寄生的环境完成生长发育。通过基因组学、转录组学和蛋白组学等方法已获得一些效应蛋白,但对效应蛋白如何促进线虫寄生的分子机制研究
由稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是水稻生产上最重要的病害之一。分泌蛋白作为一类重要的致病因子,在植物病原真菌的致病过程中起着重要作用。前期研究中,本研究室开展了基于Shotgun技术的稻瘟菌附着胞发育过程的分泌蛋白质组研究,建立了稻瘟菌分泌蛋白质数据库。在此基础上,本文从该数据库中选取钒氯代过氧化物酶(Vanadium chloroperoxidase),对其基因(Mo
新洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cenocepacia)是一种非常重要的人体条件致病菌,侵入人体后,会感染囊肿性纤维化,慢性肉芽肿等。因此以新洋葱伯克霍尔德菌作为模式菌,从基因及分子层面解析微生物致病机理,给临床治疗提供理论依据。环二鸟苷酸(Bis-(3′-5′)cyclic diguanylic acid,c-di-GMP)是细菌所特有的一类核酸类第二信使,参与并调节细菌多种生物学
由胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起的炭疽病是芒果上最重要的病害之一。本文测定了20152018年间采集自不同地区的芒果炭疽病菌对咪鲜胺的EC50,分析其对咪鲜胺的抗药性发生情况,测定并分析了野生型与抗性突变体的CYP51基因序列,以及在药剂胁迫下两者甾醇生物合成情况、代谢物差异和细胞膜完整性等生理指标。结果如下:1.通过测定敏感群体223株芒果炭疽病菌
柑橘溃疡病是由黄单胞杆菌属柑橘溃疡病菌Xac(Xanthomonas axonopodis pv.citri)引起的一种检疫性细菌病害,对世界上的柑橘生产造成了巨大的影响。目前人们对Xac致病机制的认识仍不够清楚。Pho P/Pho Q为双组分调控系统,在一些病原菌中对毒力的调控发挥着重要的作用,但是在Xac中仍然知之甚少。本研究在Xac中,探讨了Pho P/Pho Q双组分调控系统对病原菌环境适
番木瓜(Carica papaya L.)是热带亚热带地区重要的经济作物,作为典型的呼吸跃变型果实,采后很快成熟衰老和品质劣变,易受到生物或非生物胁迫影响,货架期短,不易贮运保鲜。钙处理能够有效减少果实采后生理病害和延缓果实衰老并且钙作为一种重要的第二信使,在园艺产品的采后保鲜、调节生理功能等过程中起着极其重要作用。本研究以番木瓜(‘华农2号’和‘华农1号’)为试验材料,筛选了合适的钙处理方法,系
蚂蚁与半翅目排蜜昆虫的互惠关系是生态系统中普遍存在的物种间关系,是生态系统结构和功能得以维持的重要机制。为研究共生菌在调控红火蚁Solenopsis invicta Buren与扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley互惠关系中的作用,本文研究了红火蚁-扶桑绵粉蚧在共生条件下天敌胁迫时扶桑绵粉蚧共生微生物的变化;分离纯化粉蚧体内和蜜露中可培养微生物种类;鉴定了扶桑绵粉