猪源肠外致病性大肠杆菌六型分泌系统hcp基因缺失株的构建及功能研究

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chener
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Ⅵ型分泌系统(TypeⅥsecretion system)是2006年在霍乱弧菌中被定义的新型分泌系统,其广泛存在于革兰氏阴性菌变形菌门中,为15-20个保守结构基因构成的基因簇,主要组分可分为尾鞘、基座,该系统激活后可分泌效应因子至靶细胞体内,靶细胞多为真核细胞或细菌,T6SS在许多致病菌中与致病性或细菌间竞争相关。溶血素共调节蛋白(Hemolysin-coregulated protein,Hcp)可形成六聚环复合体,由此互相堆叠形成纳米管道,构成T6SS尾鞘的重要组分,其分泌至胞外常作为T6SS发挥功能的标志。Hcp在T6SS中既作为重要组分,也作为效应因子或其分子伴侣发挥作用。在肠外致病性大肠杆菌中,对T6SS的研究并不多,主要集中在新生儿脑膜炎大肠杆菌RS218和禽致病性大肠杆菌中,T6SS均影响菌株的致病能力。在肠聚集性大肠杆菌中,T6SS主要参与细菌间竞争过程。许多菌株都含有不止一套的T6SS,或T6SS基因簇中hcp基因存在多个拷贝,通常不同的T6SS基因簇或不同的hcp拷贝在菌体的生物活动中发挥不同的功能。本实验室对猪源肠外致病性大肠杆菌PCN033菌株进行全基因组测序,发现菌株染色体上存在24.6 kbp大小的T6SS基因簇,其中含有2个hcp基因,基因簇外部还有1个hcp,分别命名为hcp1、hcp2、hcp3。本实验室已构建了Δhcp3缺失株,并对其基本生物学特性进行了研究,制备了Hcp1多克隆抗体,本研究利用同源重组原理构建了Δhcp1、Δhcp2、Δhcp1Δhcp2Δhcp3缺失株,对其进行基本生物学特性的研究并与亲本菌株PCN033进行比较,主要内容包括以下几个方面:1.猪源肠外致病性大肠杆菌基因缺失株Δhcp1、Δhcp2、Δhcp1Δhcp2Δhcp3的构建参照PCN033全基因组测序结果设计引物,以亲本菌株基因组为模板分别扩增hcp1、hcp2的上下游同源臂,串联构建重组的自杀性质粒p RE112Δhcp1、p RE112Δhcp2。通过接合转移将重组质粒导入亲本菌中,菌体自身的同源重组酶参与同源重组,利用Cm抗性和蔗糖敏感性进行正反筛选。先筛选Cm抗性、蔗糖敏感的单交换子,将单交换子于无盐LB中传代,再筛选出无Cm抗性、蔗糖耐受的菌株,用检测引物对菌株进行PCR检测,扩出小片段的菌株即为目的缺失株。如此获得Δhcp1、Δhcp2、Δhcp1Δhcp2Δhcp3。2.Hcp2、Hcp3多克隆抗体的制备及鉴定参照PCN033全基因组测序结果设计引物,以亲本菌株基因组为模板扩增hcp2、hcp3基因全长,分别连接于p ET30a、p GEX原核表达载体上,转化于E coli./BL21(DE3)中进行诱导表达获得融合表达蛋白Hcp2-His、Hcp3-His。利用镍离子亲和层析柱对蛋白进行纯化,所得目的蛋白作为免疫蛋白,免疫2月龄日本大耳兔,免疫完成后采取少量血清进行Western Blot检测,确定所制备的血清具有特异性,心脏采血日本大耳兔,收集血清置-80℃备用。3.猪源肠外致病性大肠杆菌hcp家族基因缺失株及亲本株细菌间竞争能力研究将缺失株及亲本株为捕食菌,以大肠杆菌K12菌株W3110为被捕食菌,捕食菌与被捕食菌互作后,对存活的W3110计数,以W3110的存活率来评价捕食菌的细菌间竞争能力。结果表明,hcp1、hcp2、hcp3全部缺失的菌株,W3110存活率上升最显著;在3株单缺失菌株中,相对于亲本菌株,hcp2缺失后,W3110的存活率显著上升;hcp1、hcp3缺失后,W3110的存活率略微有上升,但并不显著。推测在细菌间竞争过程中,hcp2发挥主要功能,hcp1、hcp3发挥辅助协同作用。4.猪源肠外致病性大肠杆菌hcp家族基因缺失株及亲本株致病性研究将缺失株与亲本株于37℃,5%CO2条件下进行细胞吞噬后存活试验及粘附侵入试验。利用猪肺泡巨噬细胞(PAM)进行的吞噬后存活试验表明,hcp家族基因缺失后,吞噬后的存活能力均下降,其中hcp1缺失后下降显著,三基因缺失株下降最明显。推测在吞噬后存活过程中,hcp1和hcp3发挥主要功能,hcp2发挥辅助协同作用。利用猪肾细胞(PK-15)进行的粘附侵入试验表明,hcp家族基因缺失后对粘附能力均无显著影响,hcp1、hcp2缺失后对侵入过程均有影响但不显著,只有三基因缺失株下降显著。推测hcp家族基因主要影响菌株的侵入能力而非粘附能力。将缺失株与亲本株腹腔分别以107、106、105CFU的剂量接种于4周龄昆明小鼠,记录小鼠死亡率。结果显示,相对于亲本株hcp家族基因缺失后,昆明小鼠死亡情况并无明显改变。将缺失株与亲本株分别以107CFU的剂量经尾静脉接种7周龄C57/BL3小鼠,对血液中的菌量及脑、肾、脾的载菌量进行计数比较,结果显示,hcp家族基因缺失后,在血液中的菌量和在组织中的载菌量均显著下降,且三基因缺失株下降幅度最大。推测hcp家族基因与菌体在机体内存活与定植相关,且3个hcp基因之间存在协同作用。
其他文献
多年来,语文教学一直存在教师讲得口干舌燥、筋疲力尽,而学生却听得头昏脑胀、昏昏欲睡的状况,即使在实施新课程的今天,这一现象仍不同程度地存在。因此,掌握有效教学的理念与策略,就显得十分迫切与必要了。我在语文课堂教学实践中注重教学有效性的尝试与实践,把课堂还给学生,激发学生的学习兴趣,创新教学方法,收获语文教学的独特喜悦。  一、引导学生自主学习,让学生掌握有效的学习方法  “教会学生学会学习”已成为
数形结合是一个数学思想方法,包含“以形助数”和“以数辅形”两个方面,其应用大致可以分为两种情形:或者是借助形的生动性和直观性来阐明数之间的联系,即以形作为手段,数为目的,比如应用函数的图像来直观地说明函数的性质;或者是借助于数的精确性和规范严密性来阐明形的某些属性,即以数作为手段,形作为目的,如应用曲线的方程来精确地阐明曲线的几何性质。  “数学是研究现实世界的量的关系与空间形式的科学”。数形结合
刚刚步入一年级的孩子还未完全从游戏的环境中转换过来,对学校生活充满新奇与希望。遇到问题时形象思维占主要地位,对于问题的思考流于表面,然而他们个性冲动,喜爱表现,思维活跃,表达欲望强烈,喜欢交流的同时也显示出思考缺乏深度,语言缺乏逻辑性,往往以“字、词”的形式出现,难以成句。因此在交流过程中,往往会出现辞不达意的现象。有限的生活经历和知识储备,也使得孩子的书面词汇极度匮乏,表达过于口语化是常见现象,
摘 要: 向量是近代数学中基本和重要的数学概念之一,是沟通代数和几何的重要工具,在实际中有着广泛的应用。本文谈谈向量在解题中的应用。  关键词: 向量 解题 应用    数量是只有大小的量;向量是既有大小又有方向的量。在大量实际问题及科学技术问题中,诸如位移、力、速度等都是既有大小又有方向的量,只有引入向量才能准确地表示它们,因此,向量的引入是实际问题的需要。同时,向量作为一种表示有多个因素的量,
数学倾听是一种数学思维过程与信息加工过程,它与数学记忆、思考、操作、联想、想象、分析、判断、综合、归纳、抽象、概括等数学活动紧密相关,共同完成数学知识的建构、方法的掌握和思想的领悟等任务。数学倾听是听者与说者双方在已有数学经验的基础上的一种心理会话过程,在这个过程中,学生的数学事实、数学方法与数学思想能得到丰富与发展。那如何发展学生的数学倾听能力呢?  一、专项训练策略:在整体发展中提高倾听能力 
经常听到学生说,他们喜欢某位老师,听课兴致高;不喜欢某位老师,听课时老是昏昏欲睡。赢得学生尊重和爱戴,取得满意的教学效果,关键取决于教师的课堂教学艺术。当然每个老师都希望学生喜欢自己的课,都希望把课上好。许多老师都有一些很好的“绝招”,所谓“八仙过海,各显神通”。但任何一种“绝招”都不可能适用于所有的学生、所有的场合。以前的观念是:“你不会学习,我来教你学习;你不愿意学习,我来强制你学习。”而现在
在新一轮的课改中,数学教师由知识的传授者逐步转变为教学活动的组织者、指导者、参与者和研究者,而学生逐步成为数学学习的真正主人。那么如何让学生积极主动地学习数学,有效地提高课堂教学,由学生被动学变为学生主动学呢?我结合自身教学实践,就如何培养和发展学生学习的主动性谈几点看法。  一、培养学生“乐学”  爱因斯坦说:“把学生的热情激发出来,那么学校所规定的课堂就会被当作一种礼物来接受。”教师在课堂上创
摘 要: 网络技术的产生及发展改变了整个信息社会,为教育信息的获取带来了许多方便。同时网络环境下知识的存储过于庞大和无序,将会耗费人们大量的精力,有无能力获取有用信息成为制约人们进行知识创新的必要前提。  关键词: 网络教育信息资源 分类 获取途径    约翰·霍普金斯大学(Johns Hopkins University)校长布罗帝(William R.Brody)说:“我们这个时代的矛盾在于,
在我国,拓展游戏是一项新兴的运动项目,有广阔的发展前景。拓展游戏不论是从运动形式上来看,还是从它的作用来衡量,不仅与执行的新《体育与健康课程标准》有着密切的关系,而且能有效解决学生运动兴趣单一、运动参与面不广、身体素质训练不足等问题。那么,作为提高小学生体质健康水平的载体,小学体育教师所采用的拓展游戏教学法能否得到小学生的喜爱,能否提高小学生的体质健康水平,能否真正达到体育新课程标准的要求。针对这
数学家波利亚说:“数学可以看作是一门证明的科学,但这只是一个方面,完成了数学理论,用最终形式表示出来,像是仅仅由证明构成的纯粹证明性。严格的数学推理以演绎推理为基础,而数学结论的得出及其证明过程是靠合情推理才得以发现的。”由一个或几个已知判断推出另一未知判断的思维形式,叫做推理。合情推理是人们根据已有的知识和经验,在某种情境和过程中推出可能性结论的推理。合情推理就是一种合乎情理的推理,主要包括观察