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大肠杆菌 Nissle1917（E.coliNissle 1917,EcN 1917）是食品与药物应用中常见的一种肠道益生菌。与常规大肠杆菌相比,在治疗胃肠道疾病方面有重要活性或应用。本文以EcN 1917为对象,通过基因组毒素-抗毒素系统（Toxin-antitoxin system,TA）预测、序列比较以及基因结构生物信息学分析毒素-抗毒素基因的结构功能。通过毒素-抗毒素基因在E.coliBL21中的异源表达以及在EcN 1917中的原位敲低（knockdown）,阐释了毒素-抗毒素基因和hipA对EcN 1917生物膜以及持留细胞形成的影响。生物信息学分析表明,EcN 1917基因组含有10对毒素-抗毒素系统,多数为Type 11。软件预测基因序列（52351-52901bP,命名为PP00551）这段序列为假定mazEF序列且得分最高。经进一步基因克隆及测序,EcN 1917中PP00551序列大小为551bp,PP00240（mazE）序列在PP0024（mazF）相邻的上游,中间仅隔CG两个碱基,共用一个启动子,为典型的双顺反子结构基因结构;且PP00551基因序列与其它非益生性大肠杆菌的mazEF的基因序列结构完全一致。目标在大肠杆菌BL21克隆表达试验结果（生长曲线和平板点样生长）也表明,其基因产物活性完全符合Type Ⅱ TA系统特片。因此,我们确定PP00551序列为mazEF毒素-抗毒素系统,并将其命名为mazEF-EcN。通过其读码框上下游基因比较分析,发现mazEFEcN与其他的大肠杆菌mazEF的侧翼基因结构完全相同,可推断mazEF在大肠杆菌种水平的高保守性及水平遗传进化属性。为进一步探索TA系统对于EcN 1917益生特性的调控机制,在此我们采用CRISPRi技术进行了原位敲低试验。依据mazEF,hipA基因序列,采用CRISPRdirect设计并合成gRNA片段,与载体连接后构建了转化质粒;再分别引入mazEF-gsRNA/dCas9和hipA-gsRNA/dCas9质粒。EcN 1917转化子EcN-AmazE与EcN-△hipA经诱导后,RT-PCR检测及PAGE试验结果表明mazEF及hipA的表达都分别被抑制。与之同时,EcN 1917持留和生物膜形成都显著降下。当除去诱导剂后,mazEF及hipA的表达恢复正常。相比常规基因敲除与回补试验过程,CRISPRi技术大大简化了操作过程,可快速实现基因表达与原位敲低比较,为研究EcN 1917的TA生理功能提供了一种十分有价值的工作思路;此外,mazEF及hipA对EcN 1917持留和生物膜的调控为此后开发EcN 1917的益生特征,尤其是提高其在肠道中的存活和粘附能力,具有重要的指导意义。