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运动是细菌的最基本行为之一。运动使得细菌可以有效地移向有利环境以及逃避有害环境,因此对细菌的生存有重要意义。研究发现,运动在病原菌早期侵染寄主过程中有重要作用。细菌的运动是一个复杂的细胞过程,需许多基因的共同参与。尽管已经鉴定了许多运动相关基因,但人们认为还有许多运动相关基因有待鉴定。
十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pathvar campestris,Xcc)是一种能够在全球范围内引起十字花科黑腐病的重要病原细菌,也是研究微生物与寄主相互作用分子机理的重要模式细菌。虽然Xcc是能够运动的,但是目前该菌中只有少数几个运动相关基因得到鉴定。为了鉴定Xcc中参与运动的新基因,在本工作中,我们检测了野油菜黄单胞菌8004菌株(Xcc8004)突变体库各个突变体的运动能力。结果发现,在以完成运动能力检测的3647个基因的突变体中,有116个基因的突变体完全丧失运动能力,另外还有285个基因的突变的运动能力比野生型菌株显著降低。
为了确证突变体表现为运动缺陷的基因就是运动相关基因,我们随机选择14个基因的突变体进行功能互补。由于时间的关系,目前只完成了XC2182的Tn5突变体108C03的功能互补,其它基因的突变体的互补菌正在构建中。对108C03的互补菌C2182的运动能力检测的结果显示,108C03的运动能力能被XC2182互补,说明XC2182是Xcc运动必须的。基因组注释结果显示XC2182编码一个未知功能的蛋白,进一步的BLAST结果显示XC2182同源蛋白存在于一些细菌中,但它们的功能都还不清楚。此外,我们还检测了XC2182突变体和互补菌的生长、致病能力、致病因子产生等其他表型。结果表明,除了参与细胞的运动外,XC2182还参与了Xcc的致病和胞外多糖的产生。这些结果揭示,XC2182在Xcc的运动和致病过程中有重要作用。