布鲁氏菌IV型分泌系统效应蛋白BPE043的功能和致病机制研究

目的 研究布鲁氏菌IV型分泌系统效应蛋白BPE043在布鲁氏菌感染和胞内生存过程中的作用。方法 以羊种布鲁氏菌104株为起始菌株,通过同源重组的方法构建布鲁氏菌BPE043基因缺失株。将布鲁氏菌野生株104和突变株104ΔBPE043在相同的起始浓度下培养,观察它们生长变化的趋势;用野生株和突变株分别感染小鼠,构建小鼠体内感染模型,测定小鼠脾重并计算脾脏细菌载量;利用免疫共沉淀技术筛选BPE043蛋白的宿主互作蛋白。结果 成功构建了布鲁氏菌BPE043基因缺失株。与野生株相比,突变株104ΔBPE043在体外培养的生长趋势和野生株基本相同;小鼠感染实验显示,在感染1周后,两组小鼠脾均肿大,但突变株104ΔBPE043感染组小鼠脾重低于野生株104感染组小鼠脾重;在感染后两周,两组小鼠脾肿大现象开始减轻。在细菌载量方面,在感染1周后,突变株104ΔBPE043感染小鼠的脾脏细菌载量低于野生株104感染小鼠;在感染后2周,突变株感染组的脾细菌载量下降趋势更明显。免疫共沉淀实验显示BPE043蛋白与鼠源小分子GTP结合蛋白Rab4和Rab11存在相互作用。结论 布鲁氏菌IV型分泌系统效应蛋白BPE043是布鲁氏菌重要的毒力因子。本研究为进一步探索BPE043基因在布鲁氏菌感染和胞内生存中的作用奠定了基础。     

肠炎沙门菌rfbG基因缺失株的构建及其生物学特性研究

目的 探究rfbG基因对肠炎沙门菌毒力的影响,评价肠炎沙门菌缺失rfbG基因后作为减毒活疫苗的潜力。方法 利用自杀质粒介导的同源重组技术,无痕构建肠炎沙门菌Z11ΔrfbG缺失株,并对其生物学特性进行分析。结果 成功构建肠炎沙门菌Z11ΔrfbG缺失株,与野生株相比,缺失株Z11ΔrfbG生化特性没有发生变化,在LB液体培养基中生长速率较慢;缺失株生物被膜形成能力显著弱于野生株,其感染J774A.1细胞后,产生的细胞毒性亦显著低于野生株。此外,缺失株可与吖啶橙溶液发生凝集,但与O₉血清不发生凝集。结论 rfbG基因缺失显著降低了肠炎沙门菌Z11的毒力,且缺失株符合粗糙型菌株的特点,Z11ΔrfbG不仅具有作为沙门菌减毒活疫苗或载体的潜质,也具有作为DIVA疫苗的潜力,为肠炎沙门菌减毒活疫苗的开发研究奠定了基础。     

鼠疫耶尔森菌小肽基因sORF34缺失株毒力及短期免疫保护效果评价

目的 探索小肽基因34(sORF34)缺失对鼠疫耶尔森菌毒力影响,并评价sORF34缺失株免疫保护活性。方法 基于鼠疫耶尔森菌201株和鼠疫耶尔森菌EV76疫苗株利用λ-Red一步法构建小肽基因缺失株。比较鼠疫小肽基因缺失株和亲本株之间的毒力差别,并采用皮下免疫方式对小鼠进行免疫,与EV76疫苗株比较,评价体液免疫、保护率等方面的差异。结果 PCR扩增结果证实,小肽基因缺失株构建成功。通过皮下LD₅₀测定、生存曲线测定,表明小肽基因缺失株较亲本株毒力下降。鼠疫201ΔsORF34和EV76ΔsORF34皮下免疫后可刺激机体产生抗F1-IgG,其中鼠疫201ΔsORF34免疫组抗体滴度与EV76疫苗株免疫组差异无统计学意义(P>0.05),EV76ΔsORF34免疫组较EV76疫苗株免疫组抗体滴度低;鼠疫EV76ΔsORF34株可刺激机体产生低滴度抗LcrV-IgG,而EV76和201ΔsORF34株不能刺激机体产生抗LcrV-IgG。初免后42 d使用致死剂量鼠疫201株进行皮下攻毒和滴鼻攻毒,3组保护率差异无统计学意义(P>0.05)。结论 小肽基因缺失株经皮下途径感染BALB/c小鼠的毒力下降,鼠疫EV76ΔsORF34株较EV76疫苗株残存毒力进一步下降,但保护率差异无统计学意义(P>0.05),EV76ΔsORF34株有作为鼠疫减毒活疫苗候选株的潜力。     

大肠杆菌cirA基因缺失对耐药性影响

目的 研究大肠菌素受体蛋白CirA在大肠杆菌耐药中的作用。方法 利用λ-Red同源重组技术构建大肠杆菌cirA基因缺失株,通过PCR和基因测序方法对缺失株进行验证。从生长特性、生化特性、抗生素敏感性、生物膜形成能力4个方面分析cirA基因对大肠杆菌的影响。结果 成功构建了大肠杆菌cirA基因缺失株,经PCR和测序鉴定无误。与野生型菌株相比,cirA基因缺失株生长特性和生化特性无明显差异,但其对多种抗生素的敏感性增加,其生物膜形成能力下降近60%。结论 成功构建大肠杆菌cirA基因缺失株,该基因敲除能显著影响细菌的抗生素敏感性。     

转录因子Eha直接调控迟缓爱德华菌的靶基因

目的 Eha是一种重要转录调控因子,它可以影响迟缓爱德华氏菌(Et)的胞内存活,本实验探究Eha直接调控的靶基因如何抵御巨噬细胞杀灭细菌的分子机制。方法 构建pGEX-4T-ehaflag重组质粒,电击导入eha基因缺失株的ET-13菌,得到Cehaflag ET13重组菌;用Western blot 检测重组菌Eha-Flag融合蛋白的表达,并用细菌胞内存活实验检测细菌EhaFlag融合蛋白的活性;我们釆用染色质免疫共沉淀(CHIP)技术,用抗Flag标签抗体对靶基因沉淀Eha-DNA 片段,除去结合的蛋白并纯化DNA片段;以RNA-Sequencing的差异表达基因设计引物,以CHIP得到的DNA样品为模板,进行qRT-PCR; PCR扩增靶基因的启动子区域,构建了pBAD-P_靶lac Z重组质粒,电击分别导入ET-13野生株和eha基因缺失株,比较它们β-半乳糖苷酶活性的差异;SDS-PAGE电泳比较野生株和缺失株外膜蛋白、厌氧C4二羧酸转运蛋白DcuA1和鞭毛钩蛋白FlgK表达的差异,并用细菌胞内存活实验比较野生株和缺失株的差异。结果 Western blot表明,Cehaflag ET13重组菌能够表达Eha-Flag融合蛋白;细菌胞内存活实验表明,该融合蛋白完全可以恢复缺失株在胞内降低的生存能力,Flag 融合标签不影响Eha蛋白的功能;通过qPCR鉴定CHIP,富集到Eha的结合靶点,最终筛选出10个Eha直接结合的基因; 通过野生株和缺失株中β-半乳糖苷酶活性的差异,证明eha基因对5个靶基因启动子有直接调控作用;通过检测野生株和缺失株表型的差异,证明eha基因对靶蛋白DcuA1,TnaA和FlgK的表达和活性有调控作用。结论 Eha可以通过直接调控这些靶基因,使Et菌在巨噬细胞内的存活受到影响。     

肠炎沙门菌sifA基因缺失株的无痕构建及其在巨噬细胞内的增殖特性研究

目的 本研究旨在探究sifA基因对肠炎沙门菌胞内寄生和增殖的影响,以探索肠炎沙门菌的致病机理。方法 根据同源重组原理,无痕构建肠炎沙门菌C50041的sifA基因缺失株,通过蓝白斑、抗生素耐药性、PCR和基因测序方法对基因缺失株进行鉴定,并从生物学特性、胞内沙门菌增殖、sifA基因在胞内外菌中表达等方面,分析sifA基因对肠炎沙门菌的影响。结果 成功构建肠炎沙门菌C50041ΔsifA,蓝白斑、抗生素耐药性、PCR和基因测序方法证明该菌株是正确的。其生长速度和生化特性没有发生改变。ΔsifA株感染巨噬细胞后,其胞内沙门菌量显著少于其野生株。sifA基因在spiC基因缺失株中表达量增加。结论 肠炎沙门菌C50041ΔsifA被成功构建,其在巨噬细胞内的增殖量显著降低,sifA基因表达可能受spiC基因调控,本研究为深入探究肠炎沙门菌在细胞内增殖及sifA基因的功能奠定基础。     

2018年江苏省人感染布鲁氏菌分离株分子特征分析

目的 掌握江苏省2018年人感染布鲁氏菌主要流行株的种型和基因型。方法 运用普通PCR及AMOS多重PCR确认分离株的生物种型;采用多位点序列分型(Multilocus sequence analysis, MLSA)和多位点串联重复序列分析(Multiple-locus variable number tandem repeat analysis, MLVA)鉴定基因型,并与国内外流行株进行聚类分析。结果 2018年共分离到56株布鲁氏菌,MLSA分型显示一株菌为猪种布鲁氏菌ST (Sequence type)17型,其他均为羊种布鲁氏菌ST8型。MLVA将56株菌分为47个基因亚型(46个羊种,1个猪种),聚类显示羊种布鲁氏菌全部为“东地中海簇”。结论 2018年江苏省人感染布病主要为“东地中海簇”的ST8型羊种布鲁氏菌,并首次发现一例人感染ST17型猪种布鲁氏菌。     

绵羊脑炎单核增生性李斯特菌LM90 SB2鞭毛基因FlaA的敲除及对毒力影响的研究

目的 研究缺失了flaA基因编码的鞭毛蛋白对LM90 SB₂的毒力等方面的影响。方法 应用同源重组技术构建LM90 SB₂的flaA基因突变株,通过生长曲线的测定、运动性试验、BF形成能力以及LD₅₀的测定来探究缺失flaA基因后对LM90 SB₂毒力的影响。结果 与野毒株相比突变株菌落形态未发生改变,仍具有良好的遗传稳定性,但生长变缓,在25 ℃的环境中运动性显著降低,突变株BF形态结构更加松散和不完整;野毒株和突变株的小鼠LD₅₀的菌量分别为4.27×10⁶ cfu和1.62×10⁷ cfu。结论 flaA基因可以影响LM90 SB₂的鞭毛的形成,缺失flaA基因后LM90 SB₂形成BF能力以及菌株的毒力显著下降。     

牛种布鲁氏菌A19-△VirB12标记疫苗双重实时荧光定量PCR方-法的建立

目的 建立一种区分牛种布鲁氏菌A19-△VirB12标记疫苗株与布鲁氏菌野毒感染株的双重荧光定量PCR方-法。方法 分别以布鲁氏菌4型分泌系统中VirB8基因、VirB12基因序列设计2对引物及探针,优化实时荧光PCR反应体系及条件。以牛种布鲁氏菌A19-△VirB12标记疫苗株、牛种布鲁氏菌A19疫苗株、羊种布鲁氏菌M5疫苗株以及猪种布鲁氏菌S2疫苗株、大肠杆菌、沙门氏菌基因组DNA进行 Realtime-PCR扩增,评价该方-法特异性。分别构建布鲁氏菌VirB12基因和VirB8基因片段阳性质粒,10倍系列稀释后进行Realtime-PCR扩增,测定该方-法的敏感性。结果 本方-法具有良好的特异性,牛种布鲁氏菌A19疫苗株、羊种布鲁氏菌M5疫苗株以及猪种布鲁氏菌S2疫苗株基因组DNA同时出现VirB8基因与VirB12基因阳性扩增,牛种布鲁氏菌A19-△VirB12标记疫苗株仅出现VirB8基因阳性扩增,大肠杆菌、沙门氏菌均未扩增出目的条带,对VirB8基因及VirB12基因片段阳性质粒的检测限分别为约10² copies/μL和10³ copies/μL。该方-法仅用于鉴别区分牛种布鲁氏菌A19-△VirB12标记疫苗株与布鲁氏菌野毒株。结论 本研究建立的布鲁氏菌双重Realtime-PCR方-法,具有良好的特异性和敏感性,为今后鉴别牛种布鲁氏菌A19-△VirB12分子标记疫苗免疫牛与自然感染牛提供技术支撑。     

烟曲霉Bem46基因荧光定位菌株构建及对极性生长相关基因影响作用初探

目的 构建以eGFP作为荧光标记的烟曲霉Bem46基因定位菌株,观察其在烟曲霉不同形态中的定位情况,初步明确该基因对极性生长相关基因Bem1、Bud5表达的影响。方法 运用分子生物学方法将烟曲霉Bem46基因克隆入质粒pUCGH,构建荧光定位载体。原生质体法转化烟曲霉获得该基因定位菌株并验证。激光共聚焦显微镜观察绿色荧光在烟曲霉孢子、芽管以及菌丝状态下分布情况。RT-PCR观察对照菌株Ku80和ΔBem46中极性生长相关基因Bem1、Bud5的表达量。结果 通过全基因克隆成功获得烟曲霉Bem46基因定位菌株并经PCR验证。激光共聚焦显微镜下绿色荧光在孢子中弥散分布,在孢子即将发芽时荧光在孢子一侧聚集,并随着芽管形成,荧光在极性生长的一侧延伸分布于整个菌丝中,在菌丝形成侧枝膨大处可见荧光明显聚集。RT-PCR结果表明ΔBem46中基因Bem1、Bud5表达量均较对照菌株有所下降。结论 烟曲霉Bem46基因可能同孢子发芽、菌丝发生侧枝的极性生长相关;且该基因缺陷可影响极性生长相关基因Bem1、Bud5表达。     

Phenol-insoluble vaccine against human brucellosis: evaluation of the immunogenic power in guinea pigs]

A phenol insoluble extract vaccine proposed to immunize men against brucellosis was tested for its ability in protecting guinea pigs against challenge with virulent Brucella abortus strain 2308. Living attenuated Brucella abortus strain 19 and B. melitensis Rev. 1 were included in the experiment for comparison. Ninety three animals were vaccinated in each group and subdivided in subgroups of 31 for challenge with 10(4), 10(3) and 10(2) colony forming units of virulent B. abortus 2308. A global analysis of the results showed protection of 11.9%, 65% and 95% in animals vaccinated with phenol insoluble extract, strain 19 and Rev. 1, respectively.     

羊种布氏菌043强毒株BRA0434基因缺失突变株的构建与毒力的初步评价

目的检测BRA0434基因对羊种布氏菌043毒力的影响。方法利用同源重组的原理,以BRA0434基因外侧的同源臂序列构建重组质粒,将其电转化至布氏菌043感受态细胞,通过卡那抗性筛选和检测引物鉴定而获得羊种布氏菌043-ΔBRA0434缺失突变株,并以之和羊种布氏菌043以10⁶ CFU剂量腹腔接种小鼠,又以100∶1的感染复数侵染小鼠巨噬细胞。结果与羊种布氏菌043相比,羊种布氏菌043-ΔBRA0434缺失突变株的载菌量和小鼠脾脏重量的影响都有一定程度的下降;侵染小鼠巨噬细胞试验结果显示羊种布氏菌043-ΔBRA0434缺失突变株的毒力较羊种布氏菌043有所降低。结论BRA0434基因的缺失会减轻羊种布氏菌043的毒力。     

Isolation of components of Brucella abortus responsible for inhibition of function in bovine neutrophils

The effects of fractions of Brucella abortus strain 2308 on functions of bovine polymorphonuclear neutrophils (PMNs) were examined in vitro. Ingestion of Staphylococcus aureus and reduction of nitroblue tetrazolium dye by bovine PMNs were not inhibited by heat-killed B. abortus. The ability of PMNs to iodinate proteins was significantly inhibited by live or heat-killed B. abortus and supernatant from heat-killed cells but not by washed heat-killed cells. Two inhibitory components isolated from the supernatant by high-performance liquid chromatography were characterized as nucleotide-like substances with molecular weights of less than 1,000. Inhibition of iodination by these components was concentration dependent. These results indicate that one of the mechanisms by which B. abortus may escape intracellular killing by PMNs is through the production of low-molecular-weight components that inhibit the myeloperoxidase-hydrogen peroxide-halide antibacterial system of bovine PMNs.     

马鹿布氏杆菌25kDa外膜蛋白基因的克隆、序列分析及其表达研究

目的克隆马鹿布氏杆菌ML分离株25kDa外膜蛋白(Omp25)基因,并在大肠杆菌中表达。方法运用RT-PCR技术从马鹿布氏杆菌分离株中扩增出Omp25基因,将其克隆入pMD18-T中进行核苷酸序列测定和遗传变异分析,并将目的基因亚克隆到大肠杆菌表达载体pET28a中诱导表达。结果该基因全长642bp,编码213个氨基酸;其中前23个氨基酸残基构成信号肽。在推导的氨基酸序列中,存在两个跨膜区,但没有潜在的N-联糖基化位点。与GenBank中已经登录的布氏杆菌其他11个分离株相比,马鹿布氏杆菌分离株Omp25基因变异较小,以散在的点突变为主,Omp25基因核苷酸和推导氨基酸序列的同源性分别为99.1%-99.4%和99.2%-99.5%之间。转化重组质粒pETOMP25的大肠杆菌BL21(DE3)在IPTG的诱导下,可表达出具有反应原性的目的蛋白,表达量占菌体蛋白的18.6%。结论马鹿布氏杆菌分离株与流产型布氏杆菌其它分离株Omp25基因同源性很高,可能是一个毒力较强的野毒株。     

弗氏枸橼酸杆菌CF74的FliS蛋白功能研究

目的 研究弗氏枸橼酸杆菌CF74的FliS蛋白功能。方法 构建弗氏枸橼酸杆菌CF74 fliS的精确缺失突变株(CF74ΔfliS)及其互补菌株(CF74pfliS),并进行细菌游动性实验,检测它们对THP1细胞的粘附性和细胞毒性的作用。并用Western blotting方法检测FliC蛋白在培养上清中的分泌。结果 弗氏枸橼酸杆菌CF74ΔfliS突变株没有游动性,而回补株CF74pfliS回补了游动性。而且,CF74ΔfliS突变株降低对THP1细胞的粘附和细胞毒作用,其回补株恢复了粘附性和细胞毒性。此外,CF74ΔfliS突变株降低FliC蛋白在培养上清中的分泌。结论 FliS蛋白影响弗氏枸橼酸杆菌CF74的游动性,并参与其对宿主细胞的粘附和细胞毒作用。     

2型猪链球菌cps2D基因敲除株的构建及其基本生物学特性的研究北大核心CSCD

目的构建2型猪链球菌荚膜多糖基因簇中cps2D基因敲除株(Δcps2D),比较野毒株05ZYH33与敲除株Δcps2D基本生物学特性的差异。方法设计合成引物L1/L2、R1/R2、Spc1/Spc2,分别扩增cps2D基因上、下游同源臂L片段、R片段及Spc^(R)抗性基因S片段,将3个片段连接至pUC19线性载体上,构建敲除质粒pUC19::cps2D。将敲除质粒电转导入05ZYH33感受态细胞后,利用Spc^(R)抗性平板筛选敲除株,并通过组合PCR和RT-PCR进一步验证。比较野毒株05ZYH33和敲除株Δcps2D细菌生长特性、溶血活性、革兰染色、细菌链长、荚膜形态等方面的异同。结果L1/L2、R1/R2、Spc1/Spc2三组引物分别扩增出L(1030 bp)、R(1030 bp)以及S(1130 bp)基因片段;通过无缝克隆的方法成功构建出敲除质粒pUC19::cps2D;电转入感受态细胞后获得69个克隆,筛选出26个疑似敲除株;组合PCR以及RT-PCR筛选后获得cps2D基因敲除株Δcps2D;与野毒株05ZYH33相比,Δcps2D对数期生长变缓,链长显著变短,荚膜稀疏变薄。结论成功构建cps2D基因敲除株,为后续进一步研究其调控荚膜合成的作用机制奠定基础。