伤寒沙门菌双组份调控系统QseBC相关功能研究

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目的:  伤寒沙门菌QseBC双组份调控系统是重要的信号转导和基因调节系统,通过感应信号分子调控相关基因的表达。在大肠杆菌和鼠伤寒沙门菌中,QseBC双组份调控系统已被证实在细菌毒力调控方面发挥重要作用。本论文旨在研究伤寒沙门菌QseBC双组份调控系统对细菌动力和生物膜等毒力相关调节作用以及探讨可能的调控机制。  方法:  1.qseB高表达株的构建:利用pBAD/gⅢ质粒构建重组载体pBAD-qseB,电转入伤寒沙门菌野生株,构建qseB高表达株。  2.动力试验:在0.3%琼脂糖的LB半固体培养基中培养细菌,观察野生株、QseBC系统缺陷株及回补株、qseB高表达株及空载体对照株的动力情况。  3.生物膜试验:用刚果红试验和生物膜结晶紫染色试验比较野生株、QseBC系统缺陷株、qseB高表达株及空载体对照株的生物膜形成情况。  4.实时荧光定量PCR(qRT-PCR):Trizol法提取总RNA,利用特异性引物逆转录的方法定量检测野生株、QseBC系统缺陷株、qseB高表达株及空载体对照株动力和生物膜相关基因的表达差异。  5.鞭毛蛋白FljB∶z66的表达和分泌检测:利用westen blot分别检测对数生长期和稳态期中野生株与QseBC系统缺陷株中鞭毛蛋白FljB∶z66的表达和分泌水平。  6.细菌侵袭力试验:将对数生长期的野生株与QseBC缺陷株以MOI为20加入有HeLa细胞的24孔板中。培养90 min后一部分细胞裂解、涂LB平板、培养过夜,菌落数T0表示细菌粘附水平;另一部分加庆大霉素继续培养90 min以杀灭胞外细菌,再用裂解、涂板过夜培养,菌落数T90表示细菌侵袭水平。以T90/T0的值表示细菌侵袭力。  7.凝胶阻滞试验:用原核表达并纯化的QseBhis6蛋白与含flhD、invF和steABC的启动子区DNA片段进行孵育,再以6%聚丙烯酰胺胶电泳观察QseB蛋白与相应DNA的结合。  结果:  1.qseB高表达菌株构建:经酶切、PCR验证及测序分析结果显示,成功构建pBAD-qseB阳性重组载体,并将其成功导入野生株中,制备成qseB高表达菌株。  2.动力试验:结果显示,与野生株相比,qseB基因缺陷株动力无明显差异,qseC基因缺陷株动力明显下降,qseC基因回补后动力有所恢复;与空载体对照株相比,qseB高表达株动力有所下降。  3.生物膜试验:刚果红试验和生物膜结晶紫染色试验结果显示,△qseB、△qseC形成生物膜能力弱于野生株,回补株则有回复野生株的趋势;qseB高表达株生物膜形成能力有所增强。  4.实时荧光定量PCR(qRT-PCR):结果显示,在△qseC中,qseB基因高表达;一级鞭毛基因flhDC在△qseC与qseB高表达株中均下调;生物膜形成相关基因中,csgD、fimA在△qseC表达下调,而pilP、stcB和stgD在qseB高表达株中表达明显上调。  5.鞭毛蛋白FljB∶z66的表达和分泌检测:结果显示,对数生长期和稳态期中野生株与QseBC系统缺陷株中鞭毛蛋白FljB∶z66的表达和分泌水平均无明显差异。  6.细菌侵袭试验:结果显示,与野生株相比,qseC基因缺陷株的对HeLa细胞的侵袭力有所下降,而△qseB的侵袭力有所上升。  7.凝胶阻滞实验:结果显示,QseB与flhD、 invF和stcABC的启动子区DNA片段无明显直接结合迹象。  结论:  伤寒沙门菌中QseBC对动力、生物膜形成以及侵袭力都有一定调节作用,并且qseC基因缺陷株中动力的下调可能是由于qseB高表达对动力产生抑制。
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