不同血清群问号钩端螺旋体mce基因序列分析及表达模式的研究

目的：确定问号钩端螺旋体（简称钩体）株携带侵袭相关mce基因情况，原核表达mce基因并制备其抗血清，了解问号钩体感染细胞前后mce基因转录水平的变化。方法：采用PCR扩增13株问号钩体和1株双曲钩体全长mce基因片段，T—A克隆后测序。采用基因工程技术构建mce基因原核表达系统，SDS—PAGE联合Bio—Rad凝胶图象分析系统检查目的重组蛋白rMce表达情况，采用Western Blot对表达的rMce进行鉴定。采用皮内免疫法制备兔抗rMce血清，免疫双扩散试验测定其效价。采用实时荧光定量RT—PCR，检测问号钩体黄疸出血群赖型56601株感染J774A．1细胞前后mce基因转录水平的变化。结果：我国13株问号钩体株均携带mce基因，双曲钩体三宝垄群patoc型PatocI株则否。与报道的序列（GenBank accession No．：NP_712236）比较，所克隆的mce基因核苷酸和氨基酸序列相似性分别为99．02％～100％和97．91％～100％。所构建的mce基因原核表达系统能表达rMce，其产量为细菌总蛋白的5％。问号钩体56601株全菌抗血清能有效识别rMce。问号钩体56601株感染细胞后mce基因转录水平明显上调。结论：mce基因仅存在于致病性的问号钩体中，且其转录水平呈细胞接触上调模式，表明该基因与问号钩体致病性密切相关。mce基因产物是序列保守的外膜蛋白。所构建的mce基因原核表达系统及所制备的rMce抗血清为深入研究该基因功能提供了有效的手段。     

fliR基因与问号钩端螺旋体黏附及损伤细胞功能相关性的研究

目的：了解问号钩端螺旋体（简称钩体）fliR基因的致病性。方法：分别从问号钩体黄疸出血群56601株DNA和pET42a质粒中扩增fliR基因和kana基因。构建fliR基因自杀质粒，并设计和合成特异性siRNA。采用分别基于自杀质粒的基因敲除、基于siRNA的基因沉默技术构建问号钩体fliR基因突变株，并用PCR、测序、半定量RT-PCR进行鉴定。采用小鼠单核-巨噬细胞J774A．1黏附试验和流式细胞术，检测敲除fliR基因的问号钩体突变株56601^fliR-Kana、siRNA阻断fliR基因的问号钩体突变株56601^siRNA-R2株黏附细胞，及诱导细胞坏死或凋亡能力的变化。结果：所克隆的fliR基因与GenBank中相应基因的核苷酸和氨基酸序列相似性分别为99．9％和100％，所克隆的kana基因核苷酸序列与pET42a图谱完全相同。56601^fliR-Kana可在含氨苄青霉素和卡那霉素的EMJH培养基中生长，PCR和测序结果证实56601^fliR-Kana株fliR基因中插入了kana基因。56601“睢‰“株fliR基因mRNA水平明显下降（P〈0．01），56601”RNA。砣株fliR基因mRNA水平也低于野生株（P〈0．05）。56601^fliR-Kana和56601^siRNA-R2黏附J774A．1细胞的能力基本消失，诱导J774A．1细胞坏死或凋亡的能力也明显减弱（P〈0．01）。结论：fliR基因是问号钩体毒力相关基因，其功能与问号钧体黏附细胞、诱导细胞凋亡或坏死密切相关。     

问号钩端螺旋体胶原酶体内和体外的活性研究

目的 通过检测致病性钩端螺旋体(钩体)胶原酶在体内、外的活性,探讨问号钩体黄疸出血群赖型赖株(赖株)假定的胶原酶(LA0872)在钩体病出血中的可能作用.方法 在大肠杆菌中克隆、表达重组赖株la0872,并行相关鉴定及蛋白酶学活性检测.比较不同毒力菌株赖株、赖株减毒株和双曲钩体三宝垄群montevalerio型Monte Valerio株钩体胶原酶的基因序列特异性及转录和酶活水平的差异.测定豚鼠和沙鼠赖株感染模型的血清胶原酶活性水平变化.结果 成功构建的重组质粒经酶切和测序鉴定显示位点连接正确,插入序列与GenBank公布的la0872序列完全一致,并证实其具有胶原酶活性;不同毒力菌株中的钩体胶原酶基因序列一致,转录和酶活水平均无显著性差异;豚鼠和沙鼠感染赖株后,宿主体内血清胶原酶活性水平与未感染赖株动物比较差异无统计学意义(P>0.05).结论 首次表达和鉴定了有活性的钩体胶原酶,但其在钩体病出血中的作用尚待证实和探讨.     

钩端螺旋体Lipl21基因真核质粒构建及在HeLa细胞的表达

目的构建钩端螺旋体外膜脂蛋白Lipl21基因片段的真核表达重组质粒,利用脂质体体外转染HeLa细胞,探讨其在体外真核细胞中的表达情况,为寻找新的预防钩端螺旋体病的候选疫苗分子提供实验依据. 方法应用PCR技术从钩端螺旋体黄疸出血群赖型56601株基因组模板中扩增Lipl21基因,纯化回收后克隆入pUCM-T载体,再亚克隆入真核表达载体pcDNA3.1（＋）,运用脂质体2000将重组体pcDNA3.1（＋）/LipL21转染入HeLa细胞,免疫组化法观察目的基因的表达. 结果双酶切及测序鉴定证明成功构建LipL21真核表达重组体pcDNA3.1（＋）/LipL21,DNA测序显示重组质粒含有561bp的目的基因片段,读码框架正确,无碱基错配及移码突变.重组质粒pcDNA3.1（＋）/LipL21在体外HeLa细胞中能有效表达目的蛋白LipL21. 结论成功构建了钩端螺旋体Lipl21基因真核表达质粒pcDNA3.1（＋）/Lipl21,且能够在体外真核细胞中表达,为进一步筛选新的预防钩端螺旋体病的候选疫苗分子奠定了一定的实验基础.     

问号钩端螺旋体胶原酶体内和体外的活性研究

目的通过检测致病性钩端螺旋体（钩体）胶原酶在体内、外的活性,探讨问号钩体黄疸出血群赖型赖株（赖株）假定的胶原酶（LA0872）在钩体病出血中的可能作用。方法在大肠杆菌中克隆、表达重组赖株la0872,并行相关鉴定及蛋白酶学活性检测。比较不同毒力菌株赖株、赖株减毒株和双曲钩体三宝垄群montevalerio型Monte Valerio株钩体胶原酶的基因序列特异性及转录和酶活水平的差异。测定豚鼠和沙鼠赖株感染模型的血清胶原酶活性水平变化。结果成功构建的重组质粒经酶切和测序鉴定显示位点连接正确,插入序列与GenBank公布的la0872序列完全一致,并证实其具有胶原酶活性;不同毒力菌株中的钩体胶原酶基因序列一致,转录和酶活水平均无显著性差异;豚鼠和沙鼠感染赖株后,宿主体内血清胶原酶活性水平与未感染赖株动物比较差异无统计学意义（P〉0.05）。结论首次表达和鉴定了有活性的钩体胶原酶,但其在钩体病出血中的作用尚待证实和探讨。     

问号钩端螺旋体对主要细胞外基质分子黏附作用及其差异性研究

目的：了解问号钩端螺旋体（简称钩体）对细胞外基质（ECM）分子的黏附作用及其差异。方法：建立问号钩体黄疸出血群赖型56601株对J774A．1、L929和Vero细胞感染模型，采用Fontana镀银染色法及显微镜检查法，了解问号钩体56601株黏附细胞ECM的效果。建立多种ELISAs，检测问号钩体56601株黏附ECM分子层粘连蛋白（LN）、纤维纤连蛋白（FN）、核心蛋白多糖（DEN）及胶原蛋白1、2、4（COL1，2，4）的作用，采用竞争性抑制试验对上述实验结果进行验证。结果：问号钩体56601株能以一端或两端黏附于L929、J774A．1和Vero细胞的ECM部位。问号钩体56601株可与上述6种ECM分子发生黏附，其中对COL1、LN、COL4的黏附作用较强。问号钩体56601株分别与上述6种ECM分子预孵育后，对相应ECM分子的黏附作用明显下降。结论：ECM是问号钩体黏附宿主细胞的主要部位。LN、FN、DEN、COL1、COL2、COL4均是问号钩体黏附的受体分子，但问号钩体对不同ECM分子的黏附效果有一定差异。     

小鼠PP1基因启动子克隆鉴定及潜在甲基化位点分析

目的 PP1分子是一种与学习记忆相关的分子,目前对其表达调控尚未有系统的研究。为了研究小鼠PP1基因启动子区甲基化潜在的位点和转录因子结合位点而克隆小鼠PP1启动子区。方法本实验利用NCBI上小鼠PP15’非翻译区序列设计引物,使用高保真Taq酶,利用PCR方法扩增昆明小鼠PP1启动子0至-320序列,并进行TA克隆,测序鉴定。利用亚硫酸氢钠处理基因组DNA,通过PCR技术和测序技术对PP1启动子0至-320序列甲基化情况分析。然后再应用Methyl Primer Express software V1.0和TFSEARCH软件分析该区域甲基化位点和转录因子结合位点。利用CpG岛序列分析软件分析。结果成功克隆得到PP1基因启动区0到-320 bp片段。甲基化测序分析该片段只有一个CpG位点被甲基化。软件分析表明小鼠PP1翻译起始点到-320 bp区域C+G含量高达70.25%,CpG含量为11.75%,含有70个潜在的转录因子结合位点。结论在小鼠PP1基因启动子区0～-320发现有一个CpG岛和多个转录因子结合位点,该区域可能在小鼠PP1基因表达调控起重要作用。     

肺炎克雷伯菌突变株的分离和全转录组分析

目的 筛选空间环境诱变的肺炎克雷伯菌突变株及并进行全转录组分析.方法 利用Biolog生化反应板从搭载于神舟八号飞船的肺炎克雷伯菌中筛选突变株,然后采用高通量测序技术对突变株全转录组测序,原始测序数据经处理后进行基因表达注释和差异表达基因的基因本体功能及京都基因与基因组信号通路注释分析.结果 空间搭载的肺炎克雷伯菌突变株在糖类代谢上出现差异,且该菌株有232个基因表达上调,1 879个基因下调,其主要同细菌的膜蛋白、转运相关功能、糖类的运输相关.结论 获得一株空间环境诱导的肺炎克雷伯菌突变株且该菌株全转录组测序和注释清晰,为后续的功能研究奠定了基础.     

问号钩端螺旋体诱导J774A.1细胞FasL/Fas表达上调及FasL/Fas相关细胞凋亡的研究

目的：了解FasL／Fas途径参与问号钩端螺旋体（简称钩体）诱导细胞凋亡及其FasL／Fas表达水平变化。方法：建立问号钩体黄疸出血群赖型56601株感染小鼠单核一巨噬细胞J774A．1模型。采用DAPI染色法观察问号钩体56601株感染细胞凋亡的形态学特征，流式细胞术定量检测感染细胞的凋亡率及FasL中和抗体对细胞凋亡的阻断作用。PE标记抗小鼠FasL或Fas单克隆抗体染色法，观察问号钩体56601株感染细胞FasL／Fas表达情况。采用流式细胞术定量检测感染细胞的FasL／Fas表达水平。结果：问号钩体56601株感染J774A．1细胞4h时，部分细胞出现染色质浓缩及边缘化现象；感染24h时上述病变现象更加明显且有部分细胞核裂解。问号钩体56601株感染J774A．1细胞4h和24h的凋亡率分别为53．6％和64．31％。FasL中和抗体预处理细胞后，问号钩体56601株感染细胞4h或24h的凋亡率分别为10．27％和15．90％。J774A．1细胞被问号钩体56601株感染后4和24h，FasL表达率分别从感染前的4．19％上升至21．69％和65．70％，Fas表达率分别从感染前的12．88％上升至91．96％和88．01％。结论：诱导细胞凋亡是问号钩体56601株损伤J774A．1细胞的重要机制。问号钩体可上调靶细胞FasI。／Fas表达水平；并通过FasL／Fas途径诱导J774A．1细胞凋亡。     

小鼠Reelin 基因启动子克隆鉴定及生物信息学分析

目的克隆小鼠Reelin基因启动子区并分析其潜在DNA甲基化位点和转录因子结合位点。方法根据NCBI上小鼠Reelin 5’非翻译区序列设计引物,利用高保真PCR方法克隆昆明小鼠Reelin启动子区序列,并进行TA克隆,测序鉴定。利用亚硫酸氢钠处理基因组DNA,通过PCR技术和测序技术对Reelin启动子-636 bp至-135bp序列甲基化情况分析。应用Methyl Primer Express software V1.0和TFSEARCH软件分析该区域甲基化位点和转录因子结合位点。结果成功克隆了小鼠Reelin基因启动子区0至-450片段。甲基化测序分析小鼠Reelin启动子区-636 bp至-135 bp序列没有CpG二核苷酸被甲基化。小鼠Reelin翻译起始点0至-450片段利用CpG岛序列分析软件分析显示,该区域C+G含量高达78.71%,CpG含量为14.44%。该区域有120多个潜在转录因子结合位点。结论在小鼠Reelin基因启动子区0～-450发现有一个CpG岛和多个转录因子结合位点,该区域可能在小鼠Reelin基因表达调控起重要作用。     

钩端螺旋体LipL21基因真核表达载体pcDNA3.1(+)/LipL21的构建与鉴定

目的构建钧端螺旋体外膜脂蛋白LipL21基因片段的真核表达载体，寻找新的预防钧端螺旋体感染的候选疫苗。方法应用PCR技术从钧端螺旋体黄疸出血群赖型56601株基因组模板中扩增LipL21基因，纯化回收后克隆入pUCm-T载体，再亚克隆入真核表达载体pcDNA3．1（＋）。结果双酶切及测序鉴定证明成功构建了LipL21真核表达载体pcDNA3．1（＋）／LipL21，DNA测序显示重组质粒含有561bp的目的基因片段，读码框架正确，无碱基错配及移码突变。测序后结果经与GenBank登录的序列做blast比较，载体上所连目的基因片段序列与GenBank登录的LipL21基因序列完全一致。结论成功构建了钧端螺旋体LipL21基因真核表达载体pcDNA3．1（＋）／LipL21。     

问号钩端螺旋体全基因组的更新注释

目的对问号钩端螺旋体黄疸出血群赖型赖株全基因组数据库中未注释的基因进行重新注释，并寻找可能的新致病基因。方法将钩端螺旋体黄疸出血群赖型赖株全基因组数据库中功能未知的编码序列(CDSs)在BLASTP／NCBI数据库中比较，初步预测基因功能，对可能的致病基因及其编码产物运用多种生物学软件进行深入分析。结果未知CDSs中有82个与NCBI数据库中的编码蛋白序列有很高的同源性，其中LA0063和LA3291编码金属蛋白酶，可能与致病有关。结论通过钩端螺旋体黄疸出血群赖株全基因组数据库中功能未知的CDSs进行定期比对，可以不断完善该数据库的功能注释，同时可以发现新的致病基因，有助于钩端螺旋体病致病机理的最终阐明。     

赖型钩端螺旋体OmpA外膜基因Loa22重组卡介苗的构建及其免疫蛋白表达

目的 以赖型钩端螺旋体外膜蛋白A(OmpA)膜蛋白基因Loa22去信号肽基因片段构建重组卡介苗并对其免疫蛋白进行表达分析.方法 以赖型钩端螺旋体56601株全基因组DNA为模板,PCR扩增出Loa22成熟肽基因片段,与大肠杆菌-结核分枝杆菌穿梭整合质粒pMV361一起分别经过双酶切,连接,转化.筛选鉴定出阳性重组质粒rpMV361-loa22,电转化入BCG,经筛选鉴定后,热诱导表达,通过SDS-PAGE及Western Blotting鉴定其表达产物.分别用BCG、rBCG-pMV361、rBCG-loa22、Loa22蛋白、灭活全钩体免疫小鼠两次后,脱臼处死小鼠分离脾淋巴细胞,XTT比色法检测体外脾淋巴细胞增殖活性.结果 PCR扩增获得516 bp的片段,成功构建重组穿梭质粒rpMV361-loa22,经电转化构建重组卡介苗成功,热诱导表达出相对分子质量约19×10~3特异条带.体外脾淋巴细胞增殖实验证实rBCG-loa22可引起细胞反应,其增殖活性与BCG组和rBCG-pMV361组相比差异具有统计学意义(P<0.05).结论 成功构建了赖型钩端螺旋体重组卡介苗rBCG-loa22并高效表达具有免疫学活性的外膜蛋白Loa22,为新一代钩端螺旋体疫苗研究打下了基础.     

问号钩端螺旋体诱导J774A.1细胞凋亡及caspase-3、-6活化对凋亡的影响

目的：了解问号钩端螺旋体（钧体）诱导小鼠单核巨噬样细胞（J774A．1）凋亡的作用，以及caspase-3、-6活化对凋亡的影响。方法：建立问号钩体黄疸出血群赖型56601株J774A．1细胞感染模型。采用FITC—AnnexinV／PI荧光标记流式细胞术检测细胞凋亡或坏死情况。分别采用荧光比色法和Western Blot，检测感染细胞caspase-3、-6活性及其底物（PARA和LaminA／C）剪切情况。结果：多种不同浓度的问号钩体赖株感染均可使J774A．1细胞发生凋亡，其中以问号钩体：细胞=100：1的比例感染时凋亡率最高（48．81％&#177;5．950o）。感染细胞caspas-3和-6最大活性分别为（1453．41&#177;36．07）FU和（618．65&#177;39．82）FU，是未感染细胞的16．38和9．98倍。感染细胞的PARP和LaminA／C均被剪切。Caspase-3、-6抑制剂对问号钩体赖株诱导的J774A．1细胞凋亡有明显的阻断作用。结论：问号钩体可诱导J774A．1细胞凋亡，easpase-3和-6与该细胞凋亡密切相关。     

赖型钩端螺旋体601株OmpL1蛋白的表达、纯化及功能分析

目的对钩端螺旋体黄疸出血群赖株ompL1基因进行克隆、表达及产物的纯化。方法从我国钩端螺旋体黄疸出血群赖株基因组中扩增全长ompL1基因片段,克隆至pGEM-T载体,回收经EcoRⅠ HindⅢ双酶切产物,将其与表达载体pET32a连接,通过酶切图谱和序列分析法筛选出重组质粒。将含重组质粒的宿主菌诱导表达后,提取全菌总蛋白进行SDS-PAGE电泳分析。结果获得pET9L重组质粒,经诱导表达后得到分子量为31000的重组蛋白。测序得到的ompL1基因核苷酸序列与已发表ompL1基因序列(GenbankI61405)同源性为99.8%,所推导的氨基酸序列(GenbankLA3138)的同源性达100%。结论成功构建了ompL1基因的原核表达系统,为进一步制备以OmpL1为检测靶抗原的免疫层析试剂盒奠定基础。     

钩端螺旋体groEL基因原核表达及其产物免疫保护作用

目的：构建问号钩端螺旋体（简称钩体）黄疸出血群赖型赖株groEL基因原核重组表达系统,了解重组表达的GroEL蛋白（rGroEL）对金地鼠的免疫保护作用。 方法：采用高保真PCR扩增问号钩体赖株groEL基因并测序,常规方法构建groEL基因原核表达系统。采用SDS-PAGE联合Bio-Rad凝胶图像分析系统检查rGroEL表达情况及其可溶性,Ni-NTA亲和层析法提纯rGroEL。观察rGroEL免疫金地鼠对问号钩体赖株感染的保护率。采用MAT法检测免疫动物血清与我国流行问号钩体血清群交叉凝集效价。 结果：所克隆的groEL基因核苷酸和氨基酸序列与GenBank中相应基因完全相同。所构建的groEL基因原核表达系统能表达可溶性rGroEL。100和200 μg rGroEL对金地鼠的免疫保护率分别为50.0%和75.0%。rGroEL免疫金地鼠血清可不同程度地凝集各问号钩体血清群。 结论：GroEL蛋白是问号钩体属特异性保护性抗原,可用于制备通用性钩体基因工程疫苗。     

问号钩端螺旋体诱导的Vero和J774A.1细胞的凋亡和超微结构病变

目的:探讨不同毒力的钩体黏附和侵入宿主细胞能力及其病理变化.方法:建立Fontana镀银染色法用于观察问号钩体黄疸出血群赖型56601株、波摩那群波摩那型56608株和双曲钩体三堡隆群patoc型Patoc Ⅰ株黏附Vero和J774A.1细胞的能力;采用电镜技术观察感染细胞的超微结构病变;采用FITC-Annexin V/PI荧光标记流式细胞术,检测紫外线灭活前后的上述钩体菌株诱导Vero和J774A.1细胞凋亡或坏死的情况.结果:问号钩体56601和56608株对Vero细胞的黏附率分别为24.2%和22.9%(P＞0.05);对J774A.1细胞的黏附率分别为49.0%和46.9%(P＞0.05);双曲钩体Patoc Ⅰ株不能黏附细胞.两株问号钩体侵入细胞后形成含有钩体的特殊吞噬泡,并引起相似的细胞超微结构病变,如细胞核染色质浓缩或溶解、细胞空泡变性、线粒体肿胀及线粒体嵴消失、内质网肿胀和膜旁核糖体消失等.灭活前的56601和56608株引起的Vero细胞凋亡率分别为84.4%和82.8%,灭活后则分别为77.9%和86.1%.灭活前后的56601株均以诱导Vero细胞晚期凋亡为主,其凋亡率分别68.0%和52.9%.灭活前后的56608株均以诱导Vero细胞早期凋亡为主,其凋亡率分别为64.1%和50.1%.在J774A.1细胞中,紫外线灭活前后的56601和56608株主要引起细胞坏死,其次是细胞凋亡,均以晚期凋亡为主.结论:所建立的Fontana镀银染色法可用于观察问号钩体的细胞黏附.问号钩体以内吞方式侵入细胞,并导致细胞超微结构病变.问号钩体诱导细胞坏死或凋亡可因细胞种类不同而异,与其毒力无明显关系.