油菜黄单胞菌转录因子XC0449功能分析及其与HpaR共同调控致病力

发布时间：2020-06-12 21:24

【摘要】：MarR(Multiple antibiotic resistance regulator)家族转录因子(Transcription Factors,TFs)广泛存在于细菌及古生菌中,并参与细菌多种重要的生理生化反应,包括抗生素胁迫耐受性、氧化应激反应、毒力因子的产生、以及芳香族化合物的分解代谢等。黄单胞杆菌属细菌能引起多种林木病害,对我国林业生产造成很大危害。但以往对引起林木病害的黄单胞菌的基础研究较少,本研究以油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris pv.campestris)为材料,对该菌MarR家族转录因子进行功能分析,进而为黄单胞菌引起的林木病害的相关研究提供基础与思路。主要结果如下:1.油菜黄单胞菌MarR家族转录因子XC0449插入失活突变体会导致其在基本培养基MMX上生长受到抑制。2.转录因子XC0449内删除突变体(Δ0449)影响细菌在MMX培养基上的生长并且会使细菌对寄主的毒力显著减弱。3.染色体免疫共沉淀(ChIP-seq)实验发现XC0449调控下游基因XC0356,即缬氨酸合成途径中的关键酶二羟酸脱水酶(Dihydroxy-acid dehydratase,DHAD)基因。XC0449能结合XC0356启动子区并正调控XC0356的表达,且XC0356内删除突变体的毒力完全缺失。4.菌株生长实验显示体外添加缬氨酸(100 mM)可以恢复Δ0449在基本培养基上生长的表型。进一步研究发现,XC0449可以结合缬氨酸,并作为传感器(Sensor)响应不同浓度的缬氨酸。5.分子建模预测并认为Asn31和Asp76可能是XC0449与缬氨酸结合的关键位点。6.已有研究表明,MarR家族转录因子HpaR(XC2827)的失活会显著降低细菌对于寄主甘蓝的致病力,并导致胞外蛋白酶的过量表达。本课题进一步表达并纯化HpaR(XC2827),XC0449和其他MarR家族转录因子蛋白,证明HpaR和XC0449可以在体外特异性结合,且XC0449和HpaR均作为转录激活子协同调控下游致病相关基因XC0705的表达,最终调控细菌毒力及胞外酶合成。
【图文】：

油菜黄单胞菌转录因子ＸＣ０４４９功能分析及其与ＨｐａＲ共同调控致病力与ＲＮＡ聚合酶0亚基的４区域相互作用（ＤｏｖｅＳ邋Ｌｅｔ邋ａｌ．，２００３），从而招募ＲＮ酶到启动子区，但会影响其他过程（如图１－２－１邋ｂ），并且激活子起作用的位置固定的。ＩＩＩ类激活方式为激活子结合在启动子元件或者其临近部位，并且改构象，在空间上改变－１０区和－３５区元件的位置，使得ＲＮＡ聚合酶全酶可以启动子区域激活转录（如图１－２－１邋ｃ）邋（Ｂｒｏｗｎｉｎｇ邋Ｄ邋Ｆ邋ｅｔ邋ａｌ．，２００４）。逡逑

ａｒＲ家族转录因子概述逡逑界或者内源性刺激产生时，细菌内相关的多种机制会影响不同基因的表达逡逑ｎ邋Ｅ邋Ａ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２００６）0ＭａｒＲ邋（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ邋ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ邋ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ邋ｒｅｇｕｌａｔｏｒ邋家族转录因子逡逑调控应对多种抗生素胁迫，包括四环素，氯霉素，卩－内酰胺，嘌呤霉素，萘逡逑霉素，氟喹诺酮和有机溶剂（ＧｅｏｒｇｅＡＭｅｔａＬ，邋１９８３），存在于多种细菌和古逡逑中。它们还参与调控各种生理活动，，比如应激反应、毒力、芳香族化合物的逡逑有害化合物的降解等。逡逑Ｒ家族在细菌和古生菌分化之前就己经产生，并且该蛋白在很多物种中都具逡逑，最开始是作为大肠杆菌ｍａｒＲＡＢ基因座中的一个组成部分，来负调启动逡逑（Ａｌｅｋｓｈｕｎ邋Ｍ邋Ｎ邋ｅｔ邋ａｌ．，２００１）。根据Ｐｆａｍ数据库的统计，结合已有的遗传及逡逑，目前在４４邋０００种细菌和古生菌中分布着至少３３５邋０００个ＭａｒＲ家族转录因逡逑ｙ邋Ｐ邋Ｊｅｔ邋ａｌ．，邋２０１６）。但是分布不均匀，具有较小的基因组大小的专性寄生物种逡逑的转录因子（包括ＭａｒＲ），而以大基因组为特征的物种和具有复杂的生活逡逑种就会编码许多的转录因子（Ｐｅｒｅｚ－Ｒｕｅｄａ邋Ｅ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２００４），所以ＭａｒＲ蛋白有逡逑以作为变化环境的传感器发挥生理作用。逡逑
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S763.13

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 魏莉;许颖;娄兵新;;溶菌酶对微小小单胞菌生物膜的影响[J];中国微生态学杂志;2017年05期

2 吕庆林;;运动发酵单胞菌酒精发酵技术进展[J];江苏食品与发酵;1987年01期

3 徐同,R.van Peer,H·Rattink,B.Schippers;萤光假单胞细菌根部定殖对水培系统中香石竹镰刀菌枯萎病的作用[J];植物病理学报;1989年03期

4 马承铸;张春明;顾真荣;;蘑菇杆形线虫与假单胞细菌复合症[J];上海农业学报;1989年03期

5 谌井冈;张宝善;;利用运动发酵单胞菌发酵生产酒精的研究进展[J];酿酒科技;2009年04期

6 修英姝,陈利,李嘉禄;三维编织复合材料制件的细观单胞元分析[J];复合材料学报;2003年04期

7 钱科卿,王苏建;稻栖黄单胞菌感染(英文)[J];Chinese Medical Journal;2001年04期

8 矫文策;赵心清;袁文杰;廖玮;李梦露;方玲玲;;大连地区海泥样品中分离的两株小单胞菌的研究[J];微生物学杂志;2008年05期

9 吴琳,杨惠宁,张笑,张苓花;黄单胞菌的筛选及其降解烷烃性能[J];大连轻工业学院学报;2004年02期

10 孙兰英,王瑞娟;从角膜分泌物中分离出腐败异单胞菌[J];牡丹江医学院学报;1996年01期

相关会议论文 前10条

1 刘铁志;田慧敏;张建;贾振华;徐伟良;;内蒙古的单胞锈菌[A];2012年中国菌物学会学术年会会议摘要[C];2012年

2 邢誉峰;陈磊;;多尺度渐进展开方法单胞问题的高效边界条件[A];中国计算力学大会2014暨第三届钱令希计算力学奖颁奖大会论文集[C];2014年

3 吴烁;李书;;点阵单胞及多种形式组合结构的静力分析[A];2017年（第三届）中国航空科学技术大会论文集（上册）[C];2017年

4 董阁;冯红;;运动发酵单胞菌CRISPR/Cas系统的功能分析[A];遗传多样性：前沿与挑战——中国的遗传学研究（2013-2015）——2015中国遗传学会大会论文摘要汇编[C];2015年

5 杨辉;王毅明;杨庆生;;复合材料的全场与单胞应力应变计算对比[A];北京力学会第14届学术年会论文集[C];2008年

6 逄晓阳;李晶;刘国文;杨文艳;杨连玉;王哲;;酿酒酵母对反刍月形单胞菌利用乳酸的影响[A];增强自主创新能力 促进吉林经济发展——启明杯·吉林省第四届科学技术学术年会论文集（下册）[C];2006年

7 陈诚;曹庆华;古英洪;张义正;;运动发酵单胞菌基因组序列测定和比较基因组分析[A];2012年第五届全国微生物遗传学学术研讨会论文摘要集[C];2012年

8 李晶;逄晓阳;杨文艳;刘国文;杨连玉;王哲;;酵母对反刍月形单胞菌利用乳酸及其发酵的影响[A];动物营养与饲料研究——第五届全国饲料营养学术研讨会论文集[C];2006年

9 孙骏;吴坚平;杨晟;杨立荣;;恶臭假单胞KT2440中CRISPR/Cas9基因编辑技术的构建与应用[A];2017年浙江省微生物学会青年论坛——微生物与健康专题研讨会会议资料[C];2017年

10 原希荣;李百丽;王振红;杨淑霞;;嗜麦芽黄单胞菌感染病例及药敏结果分析[A];中华医学会全国第九次感染病学学术会议论文汇编[C];2006年

相关重要报纸文章 前1条

1 罗明典;“吃木头”的虫与“吃木头”的微生物[N];科技日报;2001年

相关博士学位论文 前10条

1 董宏伟;运动发酵单胞菌基因操作体系的改进及其在生物炼制过程中的应用[D];华东理工大学;2011年

2 苗朝华;中度嗜盐新种黄河盐单胞菌盐胁迫的适应机制研究[D];中国农业大学;2016年

3 逄晓阳;反刍月形单胞菌乙酸激酶基因缺陷株的构建及特性分析[D];吉林大学;2009年

4 朱亮;少动鞘氨醇单胞菌产结冷胶优化及其念珠藻黄素合成相关基因的功能分析[D];浙江大学;2013年

5 龙淼;耐酸性反刍兽月形单胞菌构建及对瘤胃微生物发酵的影响[D];吉林大学;2009年

6 刘红霞;三种Ⅲ型蛋白影响黄单胞菌—水稻互作与植物抗病性研究[D];南京农业大学;2006年

7 吴利伟;四步法三维编织复合材料弯曲疲劳性质及损伤演化有限元分析[D];东华大学;2014年

8 赵琳;基于单胞解析模型与渐进损伤分析的复合材料强度预报[D];哈尔滨工业大学;2012年

9 赵宁;运动发酵单胞菌乙醇发酵性能及絮凝机制[D];大连理工大学;2013年

10 陈建秋;睾丸酮丛毛单胞菌teiR基因功能及表达调控研究[D];福建农林大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 李雅君;油菜黄单胞菌转录因子XC0449功能分析及其与HpaR共同调控致病力[D];北京林业大学;2019年

2 张泽天;复合材料电极细观建模与力电性能预报[D];上海交通大学;2018年

3 袁梅;极小单胞菌Pusillimonas sp.T2分解代谢烟酸的关键基因功能研究[D];浙江工业大学;2018年

4 梁其云;慢生单胞菌类群的捕食特性与生物地理学分布研究[D];山东大学;2018年

5 耿达;梯度点阵结构几何多尺度优化研究[D];大连理工大学;2018年

6 张远卓;二维Al-Ni-Co准晶准单胞团簇的第一性原理研究[D];武汉科技大学;2018年

7 于雯楠;文登盐场环境中慢生单胞菌的分布、特异性检测及三株海洋新菌的多相分类[D];山东大学;2018年

8 刘晓文;微嗜酸寡养单胞菌培养条件、解毒效能、与藤黄微球菌互作关系的研究[D];苏州大学;2010年

9 刘瑞强;三维编织复合材料三点弯曲疲劳单胞尺度有限元计算[D];东华大学;2013年

10 张宜建;重组工程在运动发酵单胞菌中的应用研究[D];天津大学;2007年

本文编号：2710130