论文部分内容阅读
作为肠道细菌,鼠伤寒沙门菌(Salmonella spp.)需要克服胃中酸性环境,才能进一步入侵宿主肠道上皮细胞。已有研究表明,沙门菌已经进化出多种应答机制,增强自身在酸性环境下的生存。对于沙门茵抗酸机制研究最多的是酸耐受应答(Acid tolerance response, ATR).ATR指经过弱酸的适应,在随后的致死酸性条件下细菌存活能力增强的现象。因而,经过ATR的沙门菌可以更好地抵御胃酸,增加入侵力以及毒力,导致人或其他宿主患病的几率升高[1]。目前,两个pH依赖的ATR已经知道,即对数期ATR和平台期ATR。在这两个过程中都需要诱导合成多种酸激蛋白(Acid shock proteins, ASPs),保护和修复在酸压力下受到损伤的大分子,这些大分子分别在沙门菌的不同生长时期发挥着作用。同时沙门菌还具有赖氨酸和精氨酸两种脱羧系统,该系统利用氨基酸转运泵将胞内的旷泵出体外,从而在强酸下维持胞内pH相对稳定。原核生物的乙酰化研究主要是对沙门茵的研究。在沙门茵体内,cobB负责编码Sir2同源蛋白,行使去乙酰化功能;pat编码乙酰基转移酶(YfiQ),具有乙酰化功能[2]。基于沙门菌中大量蛋白存在乙酰化修饰现象,而且乙酰化修饰参与细菌各种生理活动,我们推测乙酰化/去乙酰化修饰系统可能参与了鼠伤寒沙门菌的酸耐受应答。因此,本研究首先采用X-Red同源重组系统构建了鼠伤寒沙门茵pat和cobB突变株,通过绘制生长曲线比较pat突变株、cobB突变株与野生株Salmonella enterica serovar Typhimurium 14028s生长差异,利用C如计数法检测三株茵对酸耐受应答和抗酸的差异,Western blot检测酸性培养条件和正常培养条件下Salmonella Typhimurium乙酰化谱的差异,以及三株菌胞内pH的变化,最后通过实时荧光定量PCR技术在分子水平上检测耐酸和抗酸的相关基因在三株菌中的转录变化。实验结果显示,λ-Red同源重组系统可有效地用于沙门菌的基因敲除。与野生株相比,pat或cobB突变的Salmonella Typhimurium生长情况无显著差异,表明行使乙酰化/去乙酰化功能的pat/cobB的缺失并不会影响细菌的生长。通过将这三株茵放于弱酸条件下适应,再放于强酸环境中,进行ATR,该三株菌无论在对数期还是平台期,存活率均无差异,但是生长到平台期的菌对外界逆境的抵抗能力明显强于对数期的菌。上述结果说明,这对乙酰化/去乙酰化酶Pat/CobB在沙门茵的对数期以及平台期酸耐受应答中均未发挥重要作用。但是倒的敲除会导致对数期沙门菌在抗酸实验中存活率上升,cobB的敲除会导致平台期沙门菌在抗酸实验中存活率下降。Western blot技术检测酸性环境的刺激并不能显著改变沙门菌乙酰化谱,并且三个菌株在酸环境中的胞内pH几乎一致。随后,我们采用实时荧光定量PCR技术,在分子水平上检测了目前已知的几个参与沙门菌耐酸和抗酸基因的转录情况,结果表明phoP在倒的敲除株中转录上升。综合上述实验结果表明,乙酰化酶Pat和去乙酰化酶CobB并没有在沙门菌酸耐受应答方面发现发挥显著作用,但在沙门菌的酸抗中发挥作用,并且这一调控很可能是通过重要的转录调控因子PhoP介导的。