Bacillus nematocida B16是从森林土壤中筛选到的一种新的食线虫芽孢杆菌，具有很强的侵染线虫的能力。我们前期的研究发现，该菌株以“特洛伊木马”的方式捕杀线虫，即细菌首先分泌特定的线虫引诱剂，将线虫吸引到病原细菌作用范围内，然后细菌进入线虫肠道内并分泌毒性蛋白酶(包括碱性丝氨酸蛋白酶AprE和金属蛋白酶NprE)，胞外毒性蛋白酶作用于线虫肠道的靶蛋白，破坏肠道的结构和功能，导致线虫死亡，最终病原细菌利用线虫的虫体继续生长，繁殖，从而开始另一个循环。然而作为单细胞生物，线虫病原细菌完成侵染宿主的复杂生物学行为需要所有涉及的致病因子基因在高细胞密度下协调表达，但迄今为止，线虫病原细菌侵染宿主的过程中有哪些表达调控机制参与了其致病因子的表达调控，国内外研究均无报道。因此，我们在食线虫芽孢杆菌B16菌株全基因组测序完成的有利背景下，对细菌双组份信号传导系统，即ComP-ComA群体感应系统(Quorum sensing system)与该菌株中两种主要的毒性蛋白酶的相关性进行了探讨，并对其调控方式进行了进一步的研究。　　 论文的主要研究结果如下：　　 1.构建QS系统中关键基因comP的敲除突变菌株，比较基因敲除株和野生菌株之间毒性蛋白酶活性及其杀线虫活性。结果显示，被破坏comP-QS系统的突变株BC菌株在36h内丧失了大约98％蛋白酶活性和53%杀线虫活性，提示B16菌株中的毒性蛋白酶基因的表达受QS系统调控；　　 2.利用半定量PCR检测野生菌株和△comP突变菌株中碱性蛋白酶AprE和金属蛋白酶NprE的表达变化。结果显示野生菌株中，两种毒性蛋白酶的表达水平与细胞密度相关，受到QS系统的调控；而基因敲除菌株与野生菌株相比，apr和npr的表达量都降低75%，且mRNA的表达水平丧失了与细胞密度之间的相关性；　　 3.利用生物信息学方法分析aprE和nprE基因的启动子区，发现两个基因的调控区上均存在潜在的转录因子ComA的结合基序；　　 4.利用报告基因检测aprE和nprE的启动子区不同转录元件对两种毒性蛋白酶基因的表达调控，结果提示：aprE的启动子区中的转录因子ComA的结合基序直接正调控该基因的转录；而aprE基因的启动子区中转录因子CodY和DegU的结合基序对该基因的转录调控起主导作用；　　 5.异源表达转录因子ComA蛋白，并利用凝胶迟滞实验(EMSA)进一步对ComA和nprE启动子上相应的结合基序的关系进行分析。结果显示ComA蛋白可直接与nprE启动子上的预测的ComA的结合基序结合；　　 6.构建comA基因敲除菌株BS-comA，通过报告基因分析启动子的活性。　　 本论文的创新性主要体现在以下几个方面：　　 1.迄今为止，国内外还没有任何病原细菌侵染宿主线虫受到群体感应系统调节的报道。因此，本研究首次揭示了食线虫芽孢杆菌B16的致病性与群体感应系统中ComP-ComA的关系。　　 2.首次研究并发现食线虫芽孢杆菌B16中主要毒力蛋白基因aprE和nprE的表达受转录因子ComA的正调控作用：其中nprE的转录受ComA的直接正调控；ComA通过间接调控CodY和DegU来调控aprE的转录，其中CodY负调控aprE的转录，DegU正调控aprE的转录。