吲哚在迟缓爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统中的信号转导途径的研究

发布时间：2017-04-08 00:05

  本文关键词：吲哚在迟缓爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统中的信号转导途径的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)是水产养殖业重要的病原菌之一,该菌引发的疾病已成为山东省鲆鲽鱼类养殖的首要病害,并对当地海水养殖业造成重大损失。近年来,在迟缓爱德华氏菌密度感应系统及其相关致病性的研究中发现该菌产生大量吲哚碱类物质,其中以吲哚产生的量最大。目前,吲哚被证实是细菌一种新的密度感应信号分子,并参与细菌的多种生理活动,如氨基酸代谢、芽孢的产生、质粒的稳定性、抗药性、生物膜的形成、毒力、抗酸性等。前期研究发现吲哚不仅调控迟缓爱德华氏菌的运动性、脂多糖产生和耐药性,而且参与其对斑马鱼的致病性。Ⅲ型分泌系统为迟缓爱德华氏菌重要的毒力分泌系统,有关吲哚在迟缓爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统中的信号转导途径及调控作用的研究至今还未有相关报道。本论文在前期研究基础上,利用overlap-PCR方法构建了ΔesrB、ΔtnaAΔesrB、 ΔcpxR、AbaeR和AtnaAAcpxR突变株,并结合实时荧光定量PCR技术(Real timePCR)以及斑马鱼人工感染等实验方法,探究了在迟缓爱德华氏菌中吲哚对Ⅲ型分泌系统相关基因表达、对BaeSR和CpxAR双组份调控系统、对斑马鱼致病力和对耐酸性的影响,以及吲哚与rpos基因的相互作用关系。在吲哚对迟缓爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统相关基因表达的影响研究中,发现除了基因escB、escC、eseB和eseD外,其它Ⅲ型分泌系统的相关基因(esaC、escA、 eseC、eseE、eseG、esrA、esrB和esrC)均显著受到色氨酸酶编码基因(tnaA)的正向调控,其中吲哚对于调节蛋白基因esrB的调控作用最大(约32倍)。吲哚可通过esrB调控Ⅲ型分泌系统相关基因的表达,但esrB并不是吲哚信号传递的唯一途径。吲哚对Ⅲ型分泌系统相关基因表达的影响呈浓度依赖型,吲哚浓度为30μM(迟缓爱德华氏菌自身产吲哚的最大生理浓度为35.5μM)时,Ⅲ型分泌系统相关基因的相对表达量最大。还发现与Ⅲ型分泌系统具有密切联系的PhoP-PhoQ双组分系统并不受吲哚的调控。在吲哚对迟缓爱德华氏菌BaeSR和CpxAR双组份调控系统及致病力的影响研究中,发现吲哚还对对BaeSR和CpxAR双组份调控系统具有正向调控作用；双组份调控系统CpxAR是吲哚参与对Ⅲ型分泌系统调控的一个重要节点,吲哚还可以通过其他旁路途径实现对Ⅲ型分泌系统的调控,而BaeAR双组份调控系统不参与吲哚对Ⅲ型分泌系统的调控。吲哚仅是双组份调控系统CpxAR调控Ⅲ型分泌系统的重要信号分子之一。通过斑马鱼人工感染实验发现,除ΔbaeR突变株外,其它突变株(ΔesrB、ΔcpxR、ΔtnaAΔcpxR、ΔtnaAΔesrB)均显著提高斑马鱼的存活率,进一步验证吲哚可以通过CpxAR双组分调控系统和Ⅲ型分泌系统参与毒力的调控。在吲哚与迟缓爱德华氏菌rpos基因的相互作用关系研究中,发现低剂量的羧苄青霉素(Carbenicillin),促进迟缓爱德华氏菌产生更多的吲哚,并显著抑制rpos基因的表达。而且发现rpos促进吲哚的产生,同时吲哚会反向抑制rpos的表达。在吲哚对迟缓爱德华氏菌耐酸性的影响研究中,发现当tnaA缺失,迟缓爱德华氏菌无法产生吲哚后,细菌的耐酸性显著提高,吲哚对于迟缓爱德华氏菌耐酸性具有抑制作用。研究吲哚在迟缓爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统中的信号传递途径以及对Ⅲ型分泌系统相关基因的调控作用,有助于全面认识吲哚在迟缓爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统以及毒力调控中的重要性,促进对迟缓爱德华氏菌致病机制的深入理解,为今后研发环境友好型的病害防治方法提供新的思路。
【关键词】：吲哚 迟缓爱德华氏菌 Ⅲ型分泌系统 rpos 耐酸性 实时荧光定量PCR 致病性
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S941.4
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 第一章 文献综述13-27
• 1 前言13
• 2 迟缓爱德华氏菌的研究进展13-20
• 2.1 分类地位和生物学特性13
• 2.2 宿主种类和疾病流行特征13-14
• 2.3 全基因组信息14
• 2.4 迟缓爱德华氏菌的致病机制14-20
• 2.4.1 黏附和侵入14-15
• 2.4.2 抵抗宿主免疫机制15
• 2.4.3 从宿主内摄取营养物质15
• 2.4.4 分泌毒素和酶类15-16
• 2.4.5 分泌系统16-19
• 2.4.6 细胞内寄生特性19-20
• 2.4.7 菌体表面与毒力相关的结构20
• 2.4.8 密度感应(quorum sensing,QS)20
• 3 吲哚作为细菌细胞间信号分子的研究进展20-25
• 3.1 吲哚的生物合成20-21
• 3.2 吲哚参与细菌多种生理活动的调控21-25
• 3.2.1 吲哚提高细菌耐药性22
• 3.2.2 吲哚参与病原菌毒力调控22-23
• 3.2.3 吲哚参与细菌生物膜形成23-24
• 3.2.4 吲哚参与细菌运动性调控24
• 3.2.5 吲哚参与细胞分裂和生长24
• 3.2.6 吲哚提高细菌质粒的稳定性24-25
• 3.2.7 吲哚参与细菌耐酸性调控25
• 3.2.8 吲哚参与孢子的形成25
• 4 本论文研究的目的和意义25-27
• 第二章 吲哚对迟缓爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统相关基因表达的影响27-50
• 1 摘要27
• 2 实验材料27-30
• 2.1 实验菌株及质粒27-28
• 2.2 培养基及培养方法28
• 2.3 实验试剂28-29
• 2.4 主要溶液和试剂的配制29
• 2.5 实验仪器29-30
• 3 实验方法30-42
• 3.1 确定受吲哚调控的迟缓爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统相关基因30-32
• 3.2 吲哚浓度对迟缓爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统相关基因表达的影响32-33
• 3.3 △esrB和△tnaA△esrB突变株的构建及筛选33-40
• 3.4 确定受esrB调控的迟缓爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统的相关基因40-41
• 3.5 吲哚浓度对受esrB调控的Ⅲ型分泌系统相关基因表达的影响41
• 3.6 研究吲哚对迟缓爱德华氏菌phop基因表达的影响41-42
• 4 实验结果与分析42-48
• 4.1 △esrB和△tnaA△esrB突变株的构建42-44
• 4.2 确定受吲哚调控的迟缓爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统相关基因44-45
• 4.3 吲哚浓度对迟缓爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统相关基因表达的影响45-46
• 4.4 受esrB调控的迟缓爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统相关基因的确定46
• 4.5 吲哚浓度对受esrB调控的Ⅲ型分泌系统相关基因表达的影响46-48
• 4.6 研究吲哚对迟缓爱德华氏菌phop基因表达的影响48
• 5 讨论48-50
• 第三章 吲哚对迟缓爱德华氏菌BaeSR和CpxAR双组份调控系统及致病力的影响50-62
• 1 摘要50
• 2 实验材料50-51
• 2.1 实验菌株及质粒50
• 2.2 培养基及培养方法50
• 2.3 实验试剂和溶液配制50-51
• 2.4 实验仪器51
• 2.5 实验动物51
• 3 实验方法51-55
• 3.1 △cpxR、△baeR和△tnaA△cpxR突变株的构建及筛选51-53
• 3.2 确定迟缓爱德华氏菌cpxR和baeR基因的表达受吲哚影响53
• 3.3 吲哚浓度影响△tnaA突变株cpxR和baeR基因的表达53-54
• 3.4 受cpxR和baeR调控的迟缓爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统相关基因的确定54
• 3.5 吲哚浓度对△tnaA△cpxR突变株Ⅲ型分泌系统基因表达的影响54-55
• 3.6 迟缓爱德华氏菌△tnaA、△esrB、△cpxR、△baeR、△tnaA△esrB、△tnaA△cpxR突变株对斑马鱼致病性的研究55
• 4 实验结果与分析55-60
• 4.1 确定迟缓爱德华氏菌cpxR和baeR基因的表达受吲哚影响55-56
• 4.2 吲哚浓度影响△tnaA突变株cpxR和baeR基因的表达56
• 4.3 受cpxR调控的迟缓爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统相关基因的确定56-58
• 4.4 吲哚浓度对△tnaA△cpxR突变株Ⅲ型分泌系统基因表达的影响58-59
• 4.5 baeR不参与迟缓爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统相关基因的调控59
• 4.6 迟缓爱德华氏菌△tnaA、△esrB、△cpxR、△baeR、△tnaA△esrB、△tnaA△cpxR突变株对斑马鱼致病性的研究59-60
• 5 讨论60-62
• 第四章 吲哚与迟缓爱德华氏菌rpos基因的相互作用关系62-73
• 1 摘要62
• 2 实验材料62-63
• 2.1 实验菌株及质粒62
• 2.2 培养基及培养方法62
• 2.3 实验试剂和溶液配制62-63
• 2.4 实验仪器63
• 3 实验方法63-67
• 3.1 研究吲哚对迟缓爱德华氏菌rpos基因表达的影响63-65
• 3.2 研究rpos对迟缓爱德华氏菌吲哚产生的影响65-67
• 4 实验结果与分析67-71
• 4.1 研究吲哚对迟缓爱德华氏菌rpos基因表达的影响67-70
• 4.2 研究rpos对迟缓爱德华氏菌吲哚产生的影响70-71
• 5 讨论71-73
• 第五章 吲哚对迟缓爱德华氏菌耐酸性的影响73-79
• 1 摘要73
• 2 实验材料73-74
• 2.1 实验菌株及质粒73
• 2.2 培养基及培养方法73
• 2.3 实验试剂73
• 2.4 实验仪器73-74
• 3 实验方法74-75
• 3.1 研究吲哚对迟缓爱德华氏菌耐酸基因表达的影响74-75
• 3.2 研究吲哚对迟缓爱德华氏菌耐酸性的影响75
• 4 实验结果与分析75-77
• 4.1 研究吲哚对迟缓爱德华氏菌耐酸基因表达的影响75-76
• 4.2 低pH梯度对迟缓爱德华氏菌野生株LTB-4和△tnaA突变株生长的影响76-77
• 5 讨论77-79
• 全文总结79-81
• 参考文献81-89
• 致谢89-90
• 个人简历90
• 发表和撰写的文章90

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王波;莫照兰;;迟缓爱德华氏菌及其致病机理[J];海洋科学集刊;2007年00期

2 刘天强;黄冠军;刘衍鹏;肖丹;;銿爱德华氏菌常规PCR检测体系的建立[J];淡水渔业;2013年04期

3 李重实;李强;刘海燕;叶仕根;李华;;鲶爱德华氏菌间接酶联免疫快速检测法的建立[J];广东海洋大学学报;2010年04期

4 张彬;黄婷;陈明;陈福艳;雷爱莹;梁万文;;致病性洶爱德华氏菌药敏及中草药体外抑菌作用研究[J];水产科技情报;2010年06期

5 陈言峰;邹记兴;;20种中草药对迟缓爱德华氏菌的体外抑菌试验[J];水生态学杂志;2011年05期

6 韩先朴，李伟，潘金培;爱德华氏菌人工经口感染及病理观察[J];水生生物学报;1995年03期

7 贺扬;张晓华;;迟缓爱德华氏菌致病相关因子的研究进展[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2009年05期

8 刘春;李凯彬;王庆;任燕;石存斌;吴淑勤;;斑马鱼迟缓爱德华氏菌的鉴定、致病性及药物敏感性[J];华中农业大学学报;2013年03期

9 陈昌福，毛芝娟，，王敏;福建爱德华氏菌对土霉素、氯霉素和链霉素的感受性、耐药性研究[J];淡水渔业;1996年03期

10 王广和,王坚,朱永祥,王建明,陆仁海;柱状噬胞菌与迟缓爱德华氏菌混合感染鳗鱼报告[J];内陆水产;1997年10期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 潘鸿洧;吴淑勤;石存斌;;爱德华氏菌亚单位疫苗的制备与纯化[A];2007年中国水产学会学术年会暨水产微生态调控技术论坛论文摘要汇编[C];2007年

2 谢国驷;黄P";;迟缓爱德华氏菌荧光定量PCR检测方法的建立和应用[A];2010年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2011年

3 高志鹏;谢海侠;聂品;刘家寿;;迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)Ⅲ型分泌系统介导的自凝集和生物膜形成研究[A];中国水产学会鱼病专业委员会2013年学术研讨会论文摘要汇编[C];2013年

4 胡宏晓;吕爱军;;鲫鱼鳃中洶爱德华氏菌和维罗纳假单胞菌的分离与鉴定[A];2012年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2012年

5 雷燕;戚瑞荣;唐绍林;李云冰;蓝雅玲;张会军;马家好;;人工养殖长吻洜(Leiocassis longirostris)洶爱德华氏菌(Edwardsiella ictaluri)的分离鉴定及药敏试验[A];中国水产学会鱼病专业委员会2013年学术研讨会论文摘要汇编[C];2013年

6 李杰;莫照兰;李贵阳;肖鹏;;迟缓爱德华氏菌弱毒株的构建及其免疫效果[A];中国水产学会鱼病专业委员会2013年学术研讨会论文摘要汇编[C];2013年

7 李华;魏畅;叶仕根;李强;;洶爱德华氏菌Ⅵ型分泌系统hcp基因的克隆及重组表达[A];中国水产学会鱼病专业委员会2013年学术研讨会论文摘要汇编[C];2013年

8 孔繁德;陈琼;王生育;黄印尧;陈信忠;龚艳清;;福建家养淡水鱼暴发传染病的细菌分离鉴定与防治[A];中国畜牧兽医学会2004学术年会暨第五届全国畜牧兽医青年科技工作者学术研讨会论文集（下册）[C];2004年

9 隗黎丽;周秋白;熊六凤;王自蕊;杨竹青;刘毅;;江西地区黄颡鱼洶爱德华氏菌的分离鉴定及PCR检测方法的建立[A];中国水产学会鱼病专业委员会2013年学术研讨会论文摘要汇编[C];2013年

10 朱凝瑜;孔蕾;贝亦江;丁雪燕;郑天伦;陈健舜;;中华鳖迟缓爱德华氏菌的分离鉴定与致病性研究[A];中国水产学会鱼病专业委员会2013年学术研讨会论文摘要汇编[C];2013年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 中国水产科学研究院;大菱鲆迟缓爱德华氏菌抗体快速检测试纸条[N];中国渔业报;2013年

2 雷燕 戚瑞荣;爱德华氏菌、气单胞菌和虹彩病毒混合感染引起冬棚养殖点篮子鱼死亡[N];中国渔业报;2014年

3 吴桂亮;鱼肝胆综合征要综合防治[N];江苏农业科技报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 李墨非;海水鱼类病原菌迟缓爱德华氏菌和海豚链球菌的致病机制[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2015年

2 王斌;迟缓爱德华氏菌易感细胞模型的建立及病原菌—宿主细胞互作研究[D];中国海洋大学;2013年

3 孙云;迟缓爱德华氏菌高效疫苗的设计、构建以及免疫机制研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2013年

4 李杰;迟缓爱德华氏菌弱毒疫苗的研制和免疫效果[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2012年

5 王燕;两株海洋病原菌的分离鉴定、致病机理研究及三株海洋新菌的分类鉴定[D];中国海洋大学;2010年

6 焦绪栋;迟缓爱德华氏菌基因工程疫苗的构建及免疫效果的研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2010年

7 王正丽;免疫增强剂对牙鲆（Paralichthys Olivaceu）免疫力和抗病力的影响[D];中国海洋大学;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 孙何军;牙鲆家系的建立与抗迟缓爱德华氏菌病家系的筛选与分析[D];上海海洋大学;2015年

2 阳磊;洶爱德华氏菌和鲁氏耶尔森氏菌二联口服疫苗制备及免疫效果评价[D];四川农业大学;2015年

3 潘延乐;洶爱德华氏菌ompN基因的克隆及其原核表达产物对斑点叉尾洶的保护效果评价[D];四川农业大学;2015年

4 郭欣;南方鲇爱德华氏菌的分离鉴定及双重PCR诊断方法的建立[D];四川农业大学;2014年

5 孙苗苗;吲哚在迟缓爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统中的信号转导途径的研究[D];中国海洋大学;2015年

6 邵帅;爱德华氏菌基因组测序及进化分析[D];华东理工大学;2014年

7 张晓佩;迟缓爱德华氏菌鞭毛蛋白的研究[D];福建师范大学;2008年

8 兰建新;养殖大菱鲆病原菌迟缓爱德华氏菌的分离鉴定及快速检测技术的建立[D];中国海洋大学;2008年

9 王荣华;洶爱德华氏菌（Edwardsiella ictaluri）菌蜕疫苗的研究[D];湖南农业大学;2014年

10 杜萌;几种常见致病菌的活的非可培养状态研究[D];中国海洋大学;2007年

  本文关键词：吲哚在迟缓爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统中的信号转导途径的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：291612