单增李斯特菌双组分信号系统的组氨酸激酶与毒力相关性研究

单增李斯特菌双组分信号系统的组氨酸激酶与毒力相关性研究

论文摘要

单核细胞增生性李斯特菌(Listeria monocytogenges,Lm)简称单增李斯特菌,属革兰氏阳性菌,是WHO划定的重要食源性病原菌,导致人兽共患病——李斯特菌病(Listeriosis)。Lm适应性较强,在自然界环境中是腐生菌,但侵入动物机体后就摇身变成了致病菌。由感应外界信号的组氨酸激酶(Histidine kinase,HK)和调控胞内相关基因表达的应答调控子(Response regulator,RR)组成的细菌双组分信号系统(Two-Component Signal Transduction System,TCS)是细菌适应环境的重要调控系统。研究发现,Lm侵入机体变成致病菌,这种角色的转变与Lm的TCS中的有些RR密切相关,但与负责感应外界信号的HK的相关性的报道则鲜见。因此,本研究以Lm的HKs为研究对象,探究HKs与Lm的毒力的相关性,从而为进一步了解Lm的致病性及预防和治疗李斯特菌病提供理论依据。本课题组对Lm食品分离株LM201进行了全基因组测序和分析,搜索、分析和总结了LM201中的TCSs,得知LM201共有14对HK/RR和两个孤儿RR。本研究以LM201为材料,分别成功构建了13株HK的缺失菌株,对缺失株进行了生长曲线测定、细胞实验和小鼠毒力测定,具体实验结果如下:1.HK缺失株的构建以温敏自杀性质粒pHT304-ts为载体,用同源重组的方法成功构建了13株LM201的HK缺失株,分别是S0106(?cheA)、S0132(?cesK)、S0142(?phoR)、S0152(?hssS)、S0162(?kdpD)、S0172(?agrC)、S0182(?liaS)、S0192(?lisK)、S01A2(?yclK)、S01B2(?resE)、S01C2(?eutW)S01D2(?virS)和S01E2(?yesM)。2.缺失株生长曲线测定对13株缺失株进行37℃生长曲线测定,结果显示,菌株S0106(?cheA)、S0142(?phoR)、S0162(?kdpD)和S0172(?agrC)在稳定期时细菌量低于亲本株LM201,其他缺失株与LM201生长趋势一致。对13株缺失株进行5℃生长曲线测定,结果发现,与亲本株LM201相比菌株S0192(?lisK)的生长速度变缓慢,其他缺失株与LM201生长趋势一致。3.缺失株细胞实验结果13株缺失株上皮细胞Caco-2(结肠腺癌细胞)细胞实验结果表明,与亲本株LM201相比,S0192(?lisK)、S01D2(?virS)和S01E2(?yesM)的黏附与侵袭能力均显著下降,S0106(?cheA)和S01A2(?yclK)的黏附能力显著上升,S01B2(?resE)和S01C2(?eutW)的侵袭能力显著上升。HBMEC(人脑微血管内皮细胞)细胞实验结果显示,S0182(?liaS)的黏附与侵袭能力与亲本株LM201相比均显著上升,S0132(?cesK)和S01B2(?resE)黏附能力显著下降,S0172(?agrC)的侵袭能力显著上升。RAW264.7细胞(小鼠巨噬细胞)实验结果显示,与亲本株LM201相比,缺失株S01D2(?virS)、S01B2(?resE)和S01C2(?eutW)在细胞中的细菌量显著下降,说明基因virS、resE或eutW缺失会导致Lm在RAW264.7细胞中的存活能力减弱。4.缺失株的小鼠实验结果对13株缺失株进行了小鼠组织载菌量实验,结果显示,S0172(?agrC)在24h肝脏载菌量显著下降,48h肝脏和脾脏载菌量显著上升,72h肝脏和脾脏载菌量又显著下降。S0192(?lisK)在24h和48h的肝脏和脾脏载菌量均显著下降。S01E2(?yesM)在48h肝脏和脾脏载菌量显著下降,在72h脾脏载菌量显著下降。13株缺失株半数致死量(LD50)测定结果显示,菌株S0152(?hssS)、S0172(?agrC)和S01D2(?virS)与亲本株LM201(LD50为2.08×105)相比LD50上升较高,分别为9.84×105、10.37×105和9.78×105,其毒力与LM201相比分别下降4.73、4.99和4.70倍。菌株S0142(?phoR)、S0162(?kdpD)和S0182(?liaS)的LD50分别为8.4×104、1.18×105和1.24×105,与LM201(LD50为2.08×105)相比毒力上升。综合以上结果,发现13个HK中HssS、AgrC、LisK、VirS或YesM缺失导致Lm的毒力下降,LiaS缺失导致Lm毒力上升。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 缩略语表(Abbreviation)
  • 1 文献综述
  •   1.1 单增李斯特菌简介
  •     1.1.1 病原学
  •     1.1.2 致病性
  •     1.1.3 流行病学特征
  •     1.1.4 预防及治疗
  •   1.2 双组分信号转导系统
  •     1.2.1 双组分信号转导系统简介
  •     1.2.2 双组分信号转导系统的组成及调节机制
  •   1.3 单增李斯特菌LM201中的双组分信号转导系统
  •   1.4 单增李斯特菌TCS中的HKs与毒力相关性的研究进展
  • 2 目的和意义
  • 3 材料与方法
  •   3.1 材料
  •     3.1.1 菌株和质粒
  •     3.1.2 实验动物和细胞系
  •     3.1.3 主要仪器
  •     3.1.4 主要试剂
  •     3.1.5 主要溶液配制
  •     3.1.6 引物
  •   3.2 方法
  •     3.2.1 缺失突变株的构建
  •     3.2.2 生长特性测定
  •     3.2.3 细胞实验
  •     3.2.4 小鼠毒力实验
  • 4 结果
  •   4.1 HK缺失突变株的构建
  •     4.1.1 同源臂的PCR扩增及上下游同源臂Over-lap连接
  •     4.1.2 重组自杀质粒酶切鉴定
  •     4.1.3 重组自杀质粒电转化LM201
  •     4.1.4 缺失突变株的筛选
  •   4.2 缺失株生长特性测定
  •     4.2.1 37℃生长特性测定
  •     4.2.2 5℃生长特性测定
  •   4.3 缺失株细胞实验结果
  •     4.3.1 Caco-2细胞的黏附与侵袭实验结果
  •     4.3.2 HBMEC细胞的黏附与侵袭实验结果
  •     4.3.3 RAW264.7细胞实验
  •   4.4 小鼠毒力实验结果
  •     4.4.1 肝脏载菌量的测定
  •     4.4.2 脾脏载菌量的测定
  • 50)的测定'>    4.4.3 小鼠半数致死量(LD50)的测定
  • 5 讨论与分析
  •   5.1 yycG基因缺失
  •   5.2 HK的缺失对细菌生长的影响
  •   5.3 缺失株细胞实验
  •     5.3.1 缺失株结肠腺癌细胞Caco-2实验结果
  •     5.3.2 缺失株人脑微血管内皮细胞HBMEC结果分析
  •     5.3.3 HK缺失对Lm在小鼠巨噬细胞RAW264.7内生存的影响
  •   5.4 缺失株小鼠组织载菌量结果
  • 50的影响'>  5.5 缺失株对小鼠LD50的影响
  • 6 总结
  • 参考文献
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 黄金梅

    导师: 刘梅

    关键词: 单增李斯特菌,双组分信号转导系统,组氨酸激酶,毒力

    来源: 华中农业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 生物学,畜牧与动物医学

    单位: 华中农业大学

    分类号: S852.61

    DOI: 10.27158/d.cnki.ghznu.2019.000282

    总页数: 55

    文件大小: 2956K

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