大肠杆菌S9922生物学特性及特有基因的原核表达

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目的:本研究以临床分离的大肠杆菌S9922为研究对象,进行了生物学特性的研究、耐药性的检测以及不同环境消毒剂对该菌的杀灭作用,克隆S9922特有黏附蛋白fli C3以及fim D的基因,构建重组p ET-32a-fli C3和p ET-32a-fim D质粒,进行表达纯化和WB检测。研究结果一方面为该菌的研究提供较全面的资料,另一方面为临床上该病的用药提供技术服务和养殖场的生物防控提供技术支持,同时为该病诊断方法的建立和疫苗研制提供实验材料。方法:(1)对分离到的致犊牛脑炎大肠杆菌进行生化鉴定、系统进化分群、药敏测定、血清型鉴定、溶血性实验和半数致死量的测定。(2)采用4种牛场常用环境消毒剂对大肠杆菌S9922进行不同作用时间(5 min、10 min、20 min)、不同作用浓度(0.1%、0.5%、1%)的杀灭,观察其杀灭效果。(3)应用Primer5.0软件设计fli C3以及fim D基因的引物,PCR扩增目的基因,并构建重组p ET-32a-fli C3和p ET-32a-fim D质粒,转化至大肠杆菌BL21(DE3)中,加入IPTG进行诱导表达,将表达后的蛋白通过Ni柱进行纯化,不同浓度梯度尿素进行复性,蔗糖浓缩后定量。(4)以抗his标签为一抗,羊抗兔Ig G为二抗,对表达的蛋白进行Western blot检测。结果:(1)E.coli S9922 V-P试验为阴性,吲哚试验为阳性,能发酵甘露醇、木糖、葡萄糖、鼠李糖、麦芽糖,且均能产酸不产气;根据3个基因chu A、yja A和Tsp E4.C2经过PCR扩增验证E.coli S9922系统发育分型属于A群;用牛源大肠杆菌27种常见血清型O1、O2、O3、O8、O9、O11、O15、O29、O38、O44、O51、O53、O78、O80、O88、O93、O101、O104、O109、O114、O119、O126、O137、O138、O157、O158、O161中,并未检测到E.coli S9922的血清型;在5%的兔血和5%绵羊鲜血平板上未见溶血圈;LD50计算结果为107.238 mg/kg,表明E.coli S9922是一株强毒株。(2)大肠杆菌S9922对氨基糖苷类、头孢类、糖肽类、酰胺类、大环内酯类、青霉素类、多肽类、四环素类、喹诺酮类、磺胺类药物大部分耐药,具有多重耐药性。对大观霉素和多粘菌素b较为敏感。(3)在1%浓度的消毒剂作用下,稀戊二醛溶液、苯扎溴铵溶液、聚维酮碘溶液、二氯异氰尿酸钠溶液均能杀灭该菌,而在0.1%和0.5%浓度作用下,稀戊二醛溶液和苯扎溴铵溶液比聚维酮碘溶液和二氯异氰尿酸钠的消毒效果好。(4)PCR扩增的fli C3基因片段长度为942 bp,fim D基因片段长度为1149 bp,重组蛋白fli C3的大小为51.54 k Da,fim D蛋白的大小为59.13 k Da,与预期结果表达一致,两个蛋白皆在包涵体中表达,纯化后的重组蛋白fli C3浓度为1.6 mg/m L,fim D蛋白浓度为1.9 mg/m L。(5)Westurn blot结果显示,重组蛋白fli C3和fim D能够表达,且大小与预期结果一致。结论:大肠杆菌S9922为肠外致病性大肠杆菌,在系统分群上属于A群,LD50结果显示该菌为一强毒株;该菌为一种抗原结构复杂的致病菌,并对多种抗生素具有耐药性,且为多重耐药,对大观霉素和多粘菌素b较为敏感;几种不同环境消毒剂高浓度下均可杀灭该菌,低浓度下稀戊二醛溶液、苯扎溴铵溶液消毒效果更好;重组蛋白fli C3以及fim D能够在沉淀中以包涵体的形式被正确表达。实验结果可为犊牛脑炎大肠杆菌的研究提供较全面的资料,另一方面为临床上该病的用药提供技术服务和养殖场的生物防控提供技术支持,同时为该病的诊断方法的建立和疫苗研制提供实验材料。
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