牛种布鲁氏菌2308参考株Δ VceC基因缺失株的构建与鉴定

为了研究布鲁氏菌四型分泌系统VceC蛋白的功能,构建牛种布鲁氏菌2308参考株△vceC的基因突变株,本研究以牛种布鲁氏菌参考株2308的分泌蛋白VceC为研究对象,以牛种布鲁氏菌参考株基因组为模板,高保真(pfu酶)扩增VceC基因的上下游同源臂基因;以卡那抗性基因质粒为模板高保真扩增卡那抗性基因,运用融合PCR将上下游同源臂和卡那抗性基因融合,用TA克隆的方法将融合片段连接到克隆载体上,再用电转化的方法将载体转入布鲁氏菌2308感受态细胞中,最后用卡那抗性筛选并检测其遗传稳定性。将亲本株2308缺失株2308△VceC在相同起始浓度下震荡培养,观察其生长变化趋势;侵染人胚胎滋养层细胞(HPT-8),比较其在胞内的生存能力。结果显示:利用T载体克隆和抗性替换的方法成功构建了2308的VceC的突变株,与亲本株相比,2308△VceC在体外培养生长趋势与亲本株相似,在12 h时进入对数生长期,30 h时进入平台期,胞内CFU显示侵染12 h后缺失株胞内细菌数量明显下降,亲本株2308和2308-Δ VceC缺失突变株在12 h时差异显著。本研究为布鲁氏菌Ⅳ型分泌系统的功能研究奠定了基础。     

布鲁菌DK63426基因缺失株的构建及生物学特性研究

目的本研究构建了羊布鲁菌16M DK63_426基因缺失株,分析其在细胞内的生存繁殖和致炎能力。方法以羊布鲁菌16M株基因组为模板,利用融合PCR技术将DK63_426基因的上下游同源臂和卡那抗性基因融合,连接到克隆载体上,通过基因重组构建布鲁菌16M DK63_426基因缺失株16MΔDK63_426,观察布鲁菌亲本株16M和16MΔDK63_426的生长变化趋势,建立侵染小鼠巨噬细胞RAW264. 7模型,检测亲本株和缺失株16MΔDK63_426在胞内的生存能力,检测IL-6、TNF-α细胞因子释放量。结果成功构建了16MΔDK63_426;在体外相同培养条件下该缺失株与亲本株生长趋势相似,培养12 h即进入对数生长期,30 h进入平台期; 16MΔDK63_426在浸染RAW264. 7细胞12 h胞内存活率极显著低于亲本株(P0. 01),在浸染8 h时IL-6的分泌量缺失株组均显著低于亲本株(P0. 05),TNF-α的分泌量缺失株组均显著高于亲本株(P0. 05),在侵染12 h时IL-6的分泌量缺失株组均极显著低于亲本株(P0. 01),TNF-α的分泌量缺失株组均极显著高于亲本株(P0. 01)。结论 DK63_426基因的缺失可影响布鲁菌的胞内存活,影响相关炎症因子的表达,为布鲁菌感染机制的研究奠定理论基础。     

布鲁氏菌16MΔomp31基因缺失株的构建与鉴定

为了构建布鲁氏菌16MΔomp31基因缺失株,采用PCR方法分别从亲本株16 M上扩增omp31基因的侧翼看序列及枯草芽孢杆菌SacB基因,并将所得片段与pMD18-T载体相连并测序,利用双酶切的方法分别将其连入自杀载体pGEM-7zf+,获得亚克隆pGEM-7zf+-Δomp31-SacB。将所构建好的自杀载体通过电转化入布鲁氏菌16M感受态细胞中,经2次同源重组后筛选出16MΔomp31基因缺失株,并对获得缺失株进行遗传稳定性检测。结果显示:成功获得布鲁氏菌16MΔomp31基因缺失株,该缺失株在15代内未发生回复性突变。本研究为今后研究布鲁氏菌抗凋亡机制奠定基础。     

绵羊布鲁氏菌侵染小鼠巨噬细胞的荧光表征与分析

通过对绿色荧光蛋白(GFP)布鲁氏菌16M(强毒株)和M5(弱毒株)侵染小鼠巨噬细胞及胞内溶酶体、内质网、高尔基体初次结合所用时间进行测定,探讨二者在结合所用时间上是否存在差异;其次比较GFP布鲁氏菌16M和M5与胞内各细胞器结合产生的荧光强度。将GFP布鲁氏菌16M(强毒株)和M5(弱毒株)分不同时间段分别侵染RAW 264.7(细菌和细胞比例为100︰1),利用激光共聚焦显微镜和流式细胞仪观察和检测。结果表明:布鲁氏菌16M和M5侵染初期10 min时进入巨噬细胞,1.5 h时布鲁氏菌到达溶酶体,2.0 h时布鲁氏菌到达内质网和高尔基体。结果提示,布鲁氏菌16M和M5在侵染进入宿主细胞与胞内各细胞器初次结合所用时间相同,但布鲁氏菌16M与各细胞器结合的荧光强度均高于布鲁氏菌M5。以此推断布鲁氏菌16M进入胞内的数量高于布鲁氏菌M5。     

布鲁氏菌043强毒株BR0524基因缺失突变株的构建与毒力的初步评价

为研究BR0524基因对羊种布鲁氏菌043毒力的影响,本研究利用同源重组的原理,以BR0524基因外侧的同源臂序列构建重组质粒,将其电转化至布鲁氏菌043感受态细胞,通过卡那抗性筛选和检测引物鉴定之后进而获得羊种布鲁氏菌043-ΔBR0524缺失突变株,且该缺失突变株在15代内未发生回复性突变,遗传性稳定。将羊种布鲁氏菌043-ΔBR0524缺失突变株、羊种布鲁氏菌043和M5以106 CFU剂量腹腔接种小鼠,进行体内感染试验,并以布鲁氏菌与小鼠巨噬细胞为100∶1的感染比例侵染小鼠巨噬细胞RAW264.7。结果表明:与羊种布鲁氏菌043相比,羊种布鲁氏菌043-ΔBR0524缺失突变株的载菌量几乎没有下降(P0.05),对小鼠脾脏重量变化的影响也趋于相似(P0.05);侵染小鼠巨噬细胞试验结果与动物感染试验结果也趋于一致(P0.05),这表明BR0524基因的缺失不会对羊种布鲁氏菌043毒力功能的发挥产生显著的影响。     

牛种布鲁氏菌2308紫外诱变株毒力检测及其对昆明系小鼠的免疫效果研究

为了检测牛种布鲁氏菌2308紫外诱变株毒力和免疫效果,本实验以S19疫苗株为对照,用牛种布鲁氏菌基因缺失株紫外线照射组(2308△rwbk A、2308△romp25和2308△rery)和非照射组(2308△wbk A、2308△omp25和2308△ery)分别侵染小鼠巨噬细胞RAW264.7,对小鼠巨噬细胞内的细菌进行计数评价毒力致弱情况;用牛种布鲁氏菌基因缺失株紫外照射组、非照射组以及S19疫苗株分别以1×107CFU/0.2 m L免疫4-6周龄昆明系小鼠,通过ELISA检测小鼠血清中布鲁氏菌Ig G抗体和IFN-γ细胞因子,同时分离脾脏,CFU计数布鲁氏菌胞内菌数量;用2308强毒株以3×108CFU/0.2 m L腹腔感染各组免疫10周后小鼠,脾脏CFU评价各受试组小鼠的免疫效果。结果表明:在细胞水平,紫外线照射后的布鲁氏菌基因突变株其CFU较紫外线非照射组有不同程度的下降,统计学分析无显著性差异(P0.05),但均高于S19胞内菌CFU;与S19疫苗株相比,2308△rwbk A和2308△rery紫外线照射组与其对应的2株紫外线非照射组在不同检测阶段,其Ig G和IFN-γ含量水平相当,但2308△romp25紫外线照射菌株组在第6、8周,其Ig G和IFN-γ含量均高于2308△omp25紫外线非照射菌株组和S19免疫组,统计学分析有显著性差异(0.01P0.05);攻毒实验表明:经过紫外照射的romp25缺失株产生的保护力高于其它未经过紫外照射的缺失株,但低于S19疫苗株免疫效果。结论:紫外诱变株romp25毒力进一步降低而且能够产生一定的保护效果。     

利用荧光定量PCR检测B.ovis侵染巨噬细胞RAW264.7的相对数量

为了探讨布鲁氏菌胞内寄生的机制,采用荧光定量PCR方法对进入巨噬细胞的布鲁氏菌的数量进行检测,克隆了绵羊种布鲁氏菌019株的16SrRNA基因和小鼠巨噬细胞RAW264.7的GAPDH基因。以16SrRNA基因和巨噬细胞GAPDH做为内参基因,将二者的比值作为检测布鲁氏菌进入巨噬细胞数量多少的指标,建立绵羊种布鲁氏菌019株侵染巨噬细胞不同阶段的感染模式。结果表明:在绵羊种布鲁氏菌019株侵染巨噬细胞15min～1h,16SrRNA与GAPDH的比值缓慢上升,侵染1～4h中,16SrRNA与GAPDH的比值急剧上升,说明在此阶段,细菌侵入细胞中的数量显著增多。     

FTH1在布鲁氏菌侵染宿主细胞中的作用

为了探究布鲁氏菌侵染宿主巨噬细胞过程中铁蛋白(FTH1)生物学功能,本研究根据FTH1蛋白核苷酸序列,分别设计4条特异性小干扰RNA(short interfering RNA,siRNA)分子,亚克隆到RNAi-Ready pSIREN-RetroQ ZsGreen载体,并转染RAW264.7巨噬细胞,实时定量PCR筛选干扰效果最优的质粒;布鲁氏菌侵染干扰前、后的RAW264.7巨噬细胞,实时定量PCR检测布鲁氏菌基因16S rRNA和细胞凋亡相关基因的mRNA表达量。结果显示:获得了4条特异性siRNA分子,经测序正确,pSIREN-C siRNA质粒对FTH1干扰效果最高可达98%。干扰后布鲁氏菌侵染抑制率为84%,凋亡相关基因的mRNA表达量5个降低,3个上升。本研究表明:FTH1基因沉默后布鲁氏菌胞内的生存能力下降;布鲁氏菌侵染可以抑制细胞凋亡发生,FTH1基因沉默后细胞凋亡升高。     

羊种布鲁氏菌新疆流行株015株sodc基因缺失株的构建与初步评价

为了构建布鲁氏菌015 sodc基因缺失株,本研究采用PCR方法以热灭活的羊种布鲁氏菌新疆流行株015为模板,分别扩增sodc基因的上下游同源臂序列;以枯草芽孢杆菌为模板,扩增Sac B基因,将扩增序列分别连至克隆载体p MD19-T simple上并测序,然后在双酶切后将上下游同源臂序列连接至自杀载体p GEM-7Zf+上,分别得到了p GEM-7zf-Δsodc,再将Sac B基因单酶切后连接至上述载体上,构建成同源重组自杀质粒pss。经8%蔗糖平板筛选鉴定Sac B基因的活性。将构建好的自杀质粒分别电转化至布鲁氏菌015感受态细胞中,通过氨苄抗性筛选和8%蔗糖敏感筛选后获得了015Δsodc基因缺失株。对获得的基因缺失株进行PCR鉴定和遗传稳定性检测。通过检测侵染小鼠巨噬细胞cfu、缺失株免疫小鼠后体内Ig G,IFN-γ的水平,及脾脏cfu,对其毒力进行了初步评价。结果表明,该缺失株20代内未发生回复性突变,成功构建了具有非抗性基因标记的缺失株,并且015Δsodc细胞cfu、脾脏cfu,及IFN-γ的水平都显著低与亲本株015,说明毒力与亲本株相比有一定程度的下降。本研究可为今后布鲁氏菌致病机理及新疫苗的研究提供实验材料。     

布鲁氏菌Ⅳ型分泌系统蛋白BMEI0339基因的原核表达及免疫反应性分析

本研究对布鲁氏菌分泌蛋白BMEI0339进行了表达纯化、免疫反应性分析,并研究了该蛋白对胚胎滋养层细胞(HPT-8)的细胞因子表达的影响。首先从羊种布鲁氏菌(B.melitensis)标准株16M的基因组中克隆BMEI0339基因片段,亚克隆至融合表达载体p ET-28a,构建表达重组质粒p ET-28a-BMEI0339,并利用大肠杆菌进行表达。Western blotting方法检测其免疫学特性;用纯化的重组蛋白感染细胞,并检测IL-1、IL-10和TNF-α表达量。结果显示:成功构建了p ET-28a-BMEI0339原核表达载体,并在大肠杆菌中成功表达了BMEI0339蛋白,Western blotting检测其具有免疫反应性,该蛋白作用细胞后发现TNF-α的表达量低于BSA对照组,差异极显著(P0.01);IL-1和IL-10的表达量差异不显著(P0.05)。本研究成功表达了布鲁氏菌分泌蛋白BMEI0339,证实其具有一定的免疫原性,表明该蛋白影响了胚胎滋养层细胞TNF-α的表达。本研究为研究布鲁氏菌感染宿主细胞的致病机理提供理论基础。     

海分枝杆菌embA低表达菌株的构建及巨噬细胞侵染实验

通过CRISPRi基因编辑技术构建阿拉伯糖基转移酶基因A(embA)低表达海分枝杆菌突变株,利用qRT-PCR技术检测相关基因转录水平。突变株侵染巨噬细胞后,台盼蓝染色测定细胞存活率,稀释涂布法检测胞内活菌数量。免疫荧光染色观察感染后巨噬细胞中F-actin细胞骨架重排和吞噬小泡的形成。分别通过Western blot和细胞因子悬液芯片方法验证小鼠巨噬细胞J774A.1胞内髓样分化因子88(Myeloid Differenti-ation factor, MyD88)表达量和细胞因子分泌。结果显示：对数生长中期野生型海分枝杆菌中glfT2和embA基因表达量增加。embA低表达突变株中embB,glfT2等6个阿拉伯半乳聚糖合成基因显著下调,但菌体形态和长度不变。与对照菌株相比,突变株侵染J774A.1巨噬细胞24 h后,细胞存活率和胞内CFU上升,吞噬小泡和骨架蛋白无明显变化。胞内MyD88蛋白表达水平增加,分泌性炎症因子TNF-α、IL-6和趋化因子RANTES、MIP-1α水平上升。本研究提示,embA表达量下降会降低海分枝杆菌的细胞毒力,但不会直接改变巨噬细胞吞噬病原菌的生理过...     

InlA/InlB基因的双缺失对单增李斯特菌毒力的影响

为了探讨InlA/InlB对单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)毒力的影响,本研究利用同源重组技术在LM△InlA菌株的基础上构建LMInlA/InlB基因双缺失株。通过小白鼠肝脾脑细菌计数、LD50和溶血实验,研究LM在InlA/InlB基因缺失后毒力上的差异。结果显示:LM△InlA/△InlB基因双缺失株与LM菌株相比,双缺失株的LD50升高2个数量级;与LM△InlA、LM△InlB菌株相比,双缺失株的LD50均升高1个数量级;双缺失菌株在小白鼠肝脏、脾脏和脑组织内的载菌量均显著减少(P0.05);但没有改变其溶血特性。结果提示,InlA/InlB基因双缺失后,LM菌株的毒力能够明显减弱,但不改变其溶血特性。     

结核分枝杆菌小分子热休克蛋白Hsp16.3基因缺失突变菌株对感染小鼠肺泡巨噬细胞凋亡率的影响及其时相性变化

探讨结核分枝杆菌小分子热休克蛋白Hsp16.3基因缺失突变菌株对感染小鼠肺泡巨噬细胞凋亡率的影响及其时相性变化。用激光共聚焦显微镜技术检测及鉴定结核分枝杆菌感染小鼠肺泡巨噬细胞,流式细胞术检测不同时期感染小鼠肺泡巨噬细胞凋亡率,比较结核分枝杆菌Hsp16.3基因缺失突变株与正常株感染小鼠肺泡巨噬细胞凋亡率的时相性变化。激光共聚焦显微镜检测结果显示:结核分枝杆菌国际标准强毒株H37Rv株、结核分枝杆菌国际标准强毒株H37Rv株Hsp16.3基因缺失突变株(△H37Rv)、卡介苗菌株(BCG)以及卡介苗株Hsp16.3基因缺失突变株(△BCG)均被小鼠肺泡巨噬细胞大量吞噬。流式细胞技术检测结果显示:小鼠感染△H37Rv菌株后,巨噬细胞的凋亡率逐渐上升,至感染7d时达到高峰,随后逐渐降低,1～7d内,各时间段△H37Rv感染组巨噬细胞凋亡率均显著高于H37Rv感染组,9～11d内,△H37Rv感染组巨噬细胞凋亡率反而低于H37Rv菌株组,但13～15d内,△H37Rv感染组巨噬细胞凋亡率又呈现出比H37Rv感染组高的现象,差异均有统计学意义(P<0.05)。△BCG组凋亡率1～7d内呈现明显下降趋势,7d后巨噬细胞凋亡率变化趋于平稳,且1～5d内,△BCG组凋亡率显著高于BCG组(P<0.05),7～15d内,△BCG组与BCG组巨噬细胞凋亡率无明显差异。结果表明:与结核分枝杆菌H37Rv株野生株相比,结核分枝杆菌H37Rv株Hsp16.3基因缺失突变株在感染的早期和晚期对小鼠肺泡巨噬细胞有更强的致凋亡作用,而这种致凋亡作用与结核分枝杆菌小分子热休克蛋白Hsp16.3基因的缺失相关,说明在结核分枝杆菌感染的早期和晚期,结核分枝杆菌小分子热休克蛋白Hsp16.3的表达能够抑制宿主巨噬细胞的凋亡。     

羊种布鲁氏菌M5—90 omp31蛋白原核表达

克隆、测序布鲁氏菌疫苗株M5—90外膜蛋白基因OMP31,原核表达OMP31并对其检测。从羊种布鲁氏菌M5-90中PCR获得OMP31基因,连接到pBS—T克隆质粒并测序;将测序正确的基因片段克隆人大肠杆菌表达载体pET-28a,进行SDS—PAGE,而后Western—blot检测。结果M5-90疫苗株的OMP3I基因序列与羊种布鲁氏菌参考株16M的同源性为99．03％;外膜蛋白基因OMP31在大肠杆菌表达后能够被Western—blot检测到。结论：表达的布鲁氏菌疫苗株M5-90外膜蛋白OMP31可以被布鲁氏菌特异性血清识别,表现出良好的抗原性,为以后实验室诊断和疫苗的研究做好坚实的上游工作。     

布鲁氏菌感染诱发巨噬细胞炎症反应的初步研究

为研究NLRP3炎症小体在布鲁氏菌侵染小鼠巨噬细胞过程中活化介导的炎症反应,建立牛种布鲁氏菌2308株侵染小鼠巨噬细胞RAW264.7的模型,侵染比例100∶1(细菌∶细胞),RT-PCR技术检测细菌侵染过程中NLRP3炎症小体相关分子NLRP3和Caspase-1 m RNA的变化水平;Western blot分析NLRP3和Caspase-1在蛋白水平的变化;ELISA检测感染细胞上清中炎症因子IL-18和IL-1β的释放量。结果表明:与对照组相比布鲁氏菌感染小鼠巨噬细胞后NLRP3和Caspase-1 m RNA和蛋白表达水平显著增加(P0.05),炎性因子IL-1β和IL-18的含量也显著升高(P0.05)。结论:布鲁氏菌感染可激活NLRP3炎症小体,为进一步研究布鲁氏菌感染引发致病机制奠定理论基础。     

卡介苗ERP基因缺失突变株免疫原性的研究

为了探究卡介苗ERP基因缺失突变株对小鼠免疫应答的影响,明确敲除ERP基因后是否影响卡介苗的免疫原性,采用卡介苗ERP基因缺失突变株、卡介苗(BCG)及生理盐水背部皮下免疫小鼠,4周、8周、12周、16周后,分别采用CCK8检测脾脏淋巴细胞增殖转化率,ELISA检测淋巴细胞培养上清液IL-2、IFN-γ的产量。结果表明:卡介苗ERP基因缺失突变株组脾淋巴细胞的增殖能力及培养上清液中IL-2I、FN-γ的分泌量均明显高于生理盐水对照组(P<0.01),但与卡介苗组相比无明显差别(P>0.05)。卡介苗ERP基因缺失突变株可引发一定强度的特异性细胞免疫,而此效果与卡介苗相当。     

铜绿假单孢菌yfa操纵子中α2-M基因与抵抗力的关系

目的研究铜绿假单孢菌yfa-α2M基因与其抵抗力的关系。方法通过基因敲除的方法,得到铜绿假单孢菌的突变株PAO1Δyfa-α2M。在不同的底物存在的条件下,比较突变株和野生型菌株的生长曲线。结果突变株PAO1Δyfa-α2M对Polymixin的抗性明显降低。结论基因yfa-α2M可能与铜绿假单胞菌的抗性有关。     

集胞藻PCC6803基因ssl1690缺失突变株的构建

使用BLAST软件对聚球藻PCC7002的裂合酶基因cpcT进行了同源搜索分析,在集胞藻PCC6803中获取了相似程度达68%的同源基因ssl1690.为进一步探讨ssl1690功能,构建了同源缺失突变载体,将其转入蓝藻细胞中,筛选得到基因缺失突变株,并将基因缺失突变株培养于BG11液体培养基中,观察了其生长情况和表型变化.结果表明:基因缺失突变株与野生株相比,生长有所延迟,有漂白现象.通过分离和比较SDS-PAGE电泳突变株与野生株的藻胆体蛋白,发现缺失株存在藻胆体组分蛋白的缺失.故认为集胞藻PCC6803 ssl1690基因功能与光合作用有关,其所编码的蛋白对藻蓝蛋白正常的体内生物合成具有重要作用.     

结核分枝杆菌Hsp16．3对感染巨噬细胞凋亡的影响

为研究结核分枝杆菌Hsp16．3对感染巨噬细胞凋亡的影响。分别用结核分枝杆菌国际标准强毒株H37Rv株（H37Rv）、结核分枝杆菌国际标准强毒株H37Rv株Hsp16．3基因缺失突变株（△H37Rv）、卡介苗（BCG）和卡介苗Hsp16．3基因缺失突变株（△BCG）感染RAW264．7巨噬细胞株,使用流式细胞技术于感染1、3、6及12h检测各组感染巨噬细胞的凋亡率,并分析其变化。结果显示,巨噬细胞感染结核分枝杆菌后凋亡率升高,其中在感染1、3、12h,BCG组与H37Rv组比较差异具有统计学意义（P〈O．05）;在感染1、3h,△BCG组与AH37Rv组比较差异具有统计学意义（P〈0．05）;在感染3、6、12h,△H37Rv组与H37Rv组比较差异具有统计学意义（P〈0．05）,△BCG组与BCG组比较差异具有统计学意义（P〈0．05）。由此可知,结核分枝杆菌Hspl6．3可抑制感染巨噬细胞的凋亡。     

深黄被孢霉△6-脂肪酸脱氢酶基因敲除及鉴定

以产油丝状真菌深黄被孢霉M6-22(Mortierella isabellina 6-22)为出发菌株,利用亚硝基胍诱变技术筛选到一株对潮霉素药物敏感的菌株Mortierella isabellina 6-22-4,同时构建了含有潮霉素抗性基因表达单元和深黄被孢霉△6-脂肪酸脱氢酶基因5'与3'端部分同源序列的重组质粒PD4MI6,用于对深黄被孢霉△6-脂肪酸脱氢酶基鼠的敲除.通过PEG/CaCl2介导的原生质体转化法,将质粒PD4MI6转化入深黄被孢霉M6-22-4菌株.转化子经潮毒素抗性选择平板筛选、分子检测获得了一个△6-脂肪酸脱氢酶基因缺失的突变株Mut6.气相色谱分析结果显示,该突变株γ-亚麻酸特征峰消失,相应地亚油酸产量显著增加.培养结果表明该突变株的菌落形态、颜色及生长状况与出发菌株M6-22或M6-22-4相比均有显著改变.