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目的: OxyR作为细菌中的重要调控子,在面对氧化应激时发挥重要作用,它可以帮助细菌抵御氧化损伤。OxyR在伤寒沙门菌中的调节机制还不是非常的全面,这次实验我们通过基因芯片的方法筛选受OxyR调节的基因,并对其中新发现的调控基因进行了进一步的研究。 方法: 1.伤寒沙门菌基因芯片分析oxyR对系统基因表达影响: 将伤寒沙门菌野生株和oxyR基因缺陷变异株(ΔoxyR)培养至OD6000.4,给予氧应激(4 mmol/L H2O2)20 min后,提取细菌总RNA,进行逆转录并用荧光素Cy3-或Cy5-进行互标cDNA后,与S.Typhi基因组芯片杂交,扫描芯片并用软件分析结果。 2.qRT-PCR检测伤寒沙门菌oxyR对Vi荚膜抗原相关基因表达影响: 将伤寒沙门菌野生株、ΔoxyR、oxyR缺陷回补株(ΔoxyR+pBAD-oxyR)、oxR缺陷回补空质粒株(ΔoxyR+pBAD)培养至OD6000.4,给予氧应激(4mmol/LH2O2)20 min或不给予氧应激,提取细菌总RNA后,逆转录并进行qRT-PCR。分析伤寒沙门菌各菌株中tviA、tviE、vexE的表达量。 3.酶免疫吸附法(ELISA)检测伤寒沙门菌Vi荚膜抗原: 将伤寒沙门菌野生株、ΔoxyR、oxyR缺陷回补株(ΔoxyR+pBAD-oxyR)、oxyR缺陷回补空质粒株(ΔoxyR+pBAD)各菌株培养至OD6000.4后,分别加入兔源抗Vi抗血清和辣根过氧化物酶标记的羊抗兔二抗进行孵育,加入终止液终止反应后,通过酶标仪在450nm处检测荧光强度来检测菌株表面Vi抗原的表达量。 4.流式细胞术检测伤寒沙门菌Vi荚膜抗原的表达: 将伤寒沙门菌野生株、ΔoxyR、oxyR缺陷回补株(ΔoxyR+pBAD-oxyR)、oxyR缺陷回补空质粒株(ΔoxyR+pBAD)各菌株培养至OD6000.4后,分别加入兔源抗Vi抗血清和FITC标记的羊抗兔二抗进行孵育,通过流式细胞仪来检测各伤寒沙门菌菌株表面Vi抗原的表达量。 5.伤寒沙门菌OxyRhis6蛋白的表达和纯化: 将构建成功的pET28a-oxyR重组载体热击入E.coli JM109(DE3),筛选出阳性菌株。将阳性菌株培养至OD6000.6后,加入IPTG诱导,经过诱导后的菌株,离心取其上清通过含Ni+的亲和层析柱来收集和纯化蛋白。 6.凝胶阻滞试验: 将伤寒沙门菌中纯化的OxyRhis6蛋白与含tviA的启动子区域DNA片段孵育,用6%丙烯酰胺胶电泳来检测二者的结合情况。 结果: 1.基因芯片分析结果表明,ΔoxyR相对于野生株,有64个基因发生了变化,其中发生上调基因17个,下调基因47个,包括与Vi荚膜抗原表达相关的viaB簇基因。 2.qRT-PCR表明,在氧应激和非氧应激下,oxyR缺陷都可以使viaB基因簇的基因表达量发生下调。 3.酶免疫吸附法(ELISA)检测表明,非氧条件下伤寒沙门菌oxyR缺陷能使Vi荚膜抗原的表达量发生了下调。 4.流式细胞术检测进一步证实了在伤寒沙门菌中,非氧条件下oxyR可影响Vi荚膜抗原的表达。 5.通过原核表达成功获取伤寒沙门菌OxyRhis6蛋白。 6.凝胶阻滞试验表明OxyRhis6蛋白与tviA的启动子区域在体外无直接结合。 结论: 在伤寒沙门菌中,非氧条件下,oxyR基因的缺陷使得viaB基因簇的表达量发生了下降;同时,oxyR基因对Vi荚膜抗原的表达也有影响。OxyR对Vi荚膜抗原的调节,有可能不是直接通过与其启动子区域相互作用。