当前位置:主页 > 医学论文 > 西医药论文 >

铜绿假单胞菌dsbM基因相关研究

发布时间:2018-06-13 21:34

  本文选题:铜绿假单胞菌 + 氨基糖苷类耐药性 ; 参考:《南开大学》2012年博士论文


【摘要】:铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,,PA),又称绿脓杆菌,广泛分布于自然界、人体的皮肤、肠道和上呼吸道中。铜绿假单胞菌是一种重要的条件致病菌,也是引起严重的医院内获得性感染的常见病原菌之一。该菌也常引发慢性支气管炎及囊性纤维化继发感染等疾病,是严重烧伤、创伤感染病人,囊性纤维化病人及晚期肿瘤患者死亡的重要原因之一,严重危害着人类的健康和生命。随着临床抗生素药物应用的日益广泛,多耐药铜绿假单胞菌的出现,给医院有效的抗感染治疗带来极大的困扰。因此,对其耐药机理的研究对于预防和治疗由铜绿假单胞菌引起的感染有重要的意义。 本文以一株卡那霉素敏感的临床分离株P. aeruginosa PA68为出发菌株,应用人工Mu转座复合物技术建立突变子库,从中筛选出一株对链霉素耐药性明显增强的菌株,命名为M122,通过基因克隆、核苷酸序列测定及分析,确定基因组上的Mu插入失活位点为PA0058基因的第214bp处,在Pseudomonasaeruginosa基因组数据库(www. pseudomonas.com)中,PA0058基因被定义为一个功能未知的,和已报道的基因没有同源性的新基因。本文以这个新基因为研究对象,通过大量的实验数据对PA0058基因的功能进行了系统、深入的探讨,并首次将其命名为dsbM基因。 对dsbM突变株M122的表型进行检测,发现其对多种氨基糖苷类抗生素的耐药性都得到增强。通过同源重组实验,在模式菌株P. aeruginosa PAK中敲除dsbM基因,得到的基因敲除株具有链霉素耐药性增高的表型,与Mu插入突变株M122一致,证实了dsbM基因在模式菌株中同样能够影响氨基糖苷类抗生素的耐药性。通过导入携带完整dsbM基因的表达载体可以使突变株M122对链霉素和庆大霉素的耐药性有所降低,表型部分回复至野生型水平。 本文中在大肠杆菌中诱导表达了dsbM基因,并对其表达产物DsbM蛋白进行了酶学活性的分析。发现DsbM蛋白能够催化二硫键的氧化、还原和异构,是一种新型的二硫键氧化还原酶。通过DNA微阵列技术得到了突变株M122的基因表达谱,与相同背景的野生型PA68菌株对比分析发现,dsbM基因的失活能够影响全基因组的表达,其表达产物DsbM可能是一个作用范围广泛的,具有重要功能的蛋白质。在表达量发生变化的基因中,参与主动运输、能量代谢功能的基因最多,并发现突变株中由于dsbM基因的失活,促使多种抗氧化酶的基因转录表达增高,其中包括oxyR调控系统调控的katB, ahpB和ahpCF。酵母双杂交实验证实DsbM蛋白与OxyR蛋白之间存在相互作用。 本文推测,二硫键氧化还原酶DsbM是通过OxyR抗氧化调节系统影响氨基糖苷类抗生素耐药性的。通过对铜绿假单胞菌耐药性相关基因的研究,能够更深入的认识细菌产生耐药性的机理和代谢途径,为新药物的设计和研发提供理论依据,最终能针对性地设计药物用以治疗和抑制铜绿假单胞菌所引发的感染。
[Abstract]:Pseudomonas aeruginosaformis, also known as Pseudomonas aeruginosa, is widely distributed in nature, human skin, intestinal tract and upper respiratory tract. Pseudomonas aeruginosa is an important conditional pathogen and one of the common pathogens causing severe nosocomial infection. The bacteria often cause chronic bronchitis and secondary infection of cystic fibrosis, which is one of the important causes of death in patients with severe burn, trauma infection, cystic fibrosis and advanced tumor, which seriously endangers the health and life of human beings. With the increasing application of antibiotic drugs, the emergence of multidrug resistant Pseudomonas aeruginosa has brought great problems to the effective anti-infective treatment in hospitals. Therefore, it is important to study the mechanism of drug resistance in the prevention and treatment of infection caused by Pseudomonas aeruginosa. In this paper, a kanamycin sensitive clinical strain, P.aeruginosa PA68, was used to establish mutants library by artificial Mu transposable complex, and a strain with significantly increased resistance to streptomycin was screened out. It was named M122. By gene cloning, nucleotide sequencing and analysis, it was determined that the inactivation site of Mu insertion in genome was the 214bp of PA0058 gene, and PA0058 gene was defined as an unknown function in Pseudomonas aeruginosa genome database (www. pseudomonas.com). A new gene with no homology with reported genes. In this paper, the function of PA0058 gene was studied systematically and deeply by a large amount of experimental data, and it was named dsbM gene for the first time. The phenotype of DSBM mutant M122 was detected and its resistance to various aminoglycoside antibiotics was increased. By homologous recombination experiment, the dsbM gene was knockout from the model strain P. aeruginosa PAK, and the knockout strain had the phenotype of increased streptomycin resistance, which was consistent with that of Mu inserted mutant M122. It was confirmed that dsbM gene could also affect the resistance of aminoglycoside antibiotics in the model strain. The resistance of the mutant M122 to streptomycin and gentamicin could be reduced by introducing the expression vector carrying the complete dsbM gene, and the phenotype was partially returned to the wild-type level. The dsbM gene was induced and expressed in Escherichia coli, and the enzymatic activity of its expression product DsbM protein was analyzed. It was found that DsbM protein can catalyze the redox, reduction and isomerization of disulfide bond. DsbM protein is a new disulfide redox enzyme. The gene expression profile of mutant M122 was obtained by DNA microarray technique. Compared with wild type PA68 strain of the same background, it was found that the inactivation of dsbM gene could affect the expression of the whole genome, and the expression product of DsbM might be a wide range of functions. A protein with important functions. The genes involved in active transport and energy metabolism function were most involved in the gene expression changes, and it was found that the gene transcription expression of many antioxidant enzymes was increased due to the inactivation of dsbM gene in the mutant. These include katb, ahpB and ahpCF. which are regulated by oxyR regulatory system. Yeast two-hybrid experiments confirmed the interaction between DsbM protein and OxyR protein. It is inferred that DsbM affects the resistance of aminoglycoside antibiotics through OxyR antioxidant regulation system. Through the study of the genes related to drug resistance of Pseudomonas aeruginosa, the mechanism and metabolic pathway of drug resistance of bacteria can be further understood, and the theoretical basis for the design and development of new drugs can be provided. Finally, targeted drugs can be designed to treat and inhibit Pseudomonas aeruginosa infection.
【学位授予单位】:南开大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:R378.991;Q78

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 金正江,彭少华,李从荣;铜绿假单胞菌主动外排系统MexAB-OprM与耐药的关系研究[J];中华医院感染学杂志;2004年08期

2 饶宪,唐英春,张扣兴,张天托;抗生素对铜绿假单胞菌产生藻酸盐的影响[J];中国抗生素杂志;1997年04期

3 张克斌,金晓琳,朱军民,胡晓梅,饶贤才,胡福泉;铜绿假单胞菌噬菌体PaP3基因组测序[J];第三军医大学学报;2002年04期

4 谭艳,方治平,宋晓红,张海军,沈月华;铜绿假单胞菌parC基因突变与耐氟喹诺酮的关系[J];微生物学杂志;2003年06期

5 凌立君,张伟云,肖杭,刘瑞,杨金宇,侯亚义;铜绿假单胞菌外毒素的制备及其抗肿瘤作用[J];中国生化药物杂志;2004年05期

6 许宏涛,陈东科,俞云松,张秀珍;多重耐药铜绿假单胞菌产β-内酰胺酶耐药机制研究[J];中华医院感染学杂志;2005年01期

7 廖立新,曹郁生,李国辉,陈燕;铜绿假单胞菌外膜蛋白疫苗的制备[J];中华烧伤杂志;2005年03期

8 佟训靓;李明成;;铜绿假单胞菌多重耐药性分子机制的研究[J];北华大学学报(自然科学版);2006年01期

9 丁友法;王伟;毛剑锋;;浙江丽水铜绿假单胞菌氨基糖苷类修饰酶编码基因研究[J];中国抗生素杂志;2006年12期

10 赵书平;姜梅杰;张晖;;耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌耐药机制及1型整合酶基因的研究[J];中华微生物学和免疫学杂志;2007年09期

相关会议论文 前10条

1 周天恩;何志捷;邓义军;黄子通;蒋龙元;;ICU铜绿假单胞菌感染的药物敏感监测[A];中华医学会急诊医学分会第十次全国复苏中毒学术论文交流会论文汇编[C];2004年

2 陈亚红;姚婉贞;刘振英;张晓伟;;2000至2005年耐亚胺培南铜绿假单胞菌的变迁及耐药性[A];中华医学会第七次全国呼吸病学术会议暨学习班论文汇编[C];2006年

3 张丽霞;张立;杜佰风;冯爽;;162株铜绿假单胞菌的耐药性分析[A];中华医学会第11届全国内科学术会议论文汇编[C];2007年

4 唐爱琴;王小娜;范玲玲;;86株铜绿假单胞菌耐药性分析[A];中华医学会第七次全国检验医学学术会议资料汇编[C];2008年

5 沈继录;朱德妹;;耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌多药外排泵机制研究[A];中华医学会第八次全国检验医学学术会议暨中华医学会检验分会成立30周年庆典大会资料汇编[C];2009年

6 何晓锋;曹晋桂;张虎;马文杰;吴镝;焦力群;王敏;方鉴;;铜绿假单胞菌的耐药性变化及其DNA多态性分析[A];中国医院协会第十五届全国医院感染管理学术年会资料汇编[C];2008年

7 窦懿;;烧伤病房11年抗菌药物使用与铜绿假单胞菌耐药率变化[A];全国烧伤早期处理专题研讨会论文集[C];2002年

8 殷少军;何礼贤;瞿介明;欧周罗;胡必杰;王葆青;陈雪华;;免疫受损宿主铜绿假单胞菌肺部感染时趋化因子基因表达研究[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年

9 詹毅;余兰;;老年病科铜绿假单胞菌医院感染危险因素调查[A];生命科学与微生物专辑[C];2004年

10 倪明;田德英;宋佩辉;余冰;陈红云;李霞;;DNaseI对非黏液型和黏液型铜绿假单胞菌生物膜的影响[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10条

1 王振岭;铜绿假单胞菌耐药问题严重[N];中国医药报;2002年

2 李曙平;铜绿假单胞菌 老年病房的主要致病菌[N];中国中医药报;2003年

3 天津医科大学总医院检验科 胡志东;关注铜绿假单胞菌对碳青霉烯类药物的耐药[N];健康报;2009年

4 林红燕 叶晓光;医院革兰阴性杆菌耐药变化规律研究[N];中国中医药报;2003年

5 记者 衣晓峰 通讯员 李小莲;探寻“证”的基因表达谱[N];中国中医药报;2009年

6 驻沪记者 张莉;先声药业重拳出击高端抗生素[N];医药经济报;2008年

7 ;聚类分析在自身免疫病基因表达谱研究中的初步应用[N];中国医药报;2003年

8 北京朝阳医院 张洪玉教授;生物被膜病在作怪[N];健康报;2000年

9 王选锭;呼吸机相关肺炎的抗生素治疗(二)[N];中国中医药报;2004年

10 记者匡远深;警惕重症患者使用呼吸机感染肺炎[N];健康报;2009年

相关博士学位论文 前10条

1 王雪涵;铜绿假单胞菌dsbM基因相关研究[D];南开大学;2012年

2 陈林;铜绿假单胞菌内在耐药性相关基因的筛选及研究[D];西北大学;2010年

3 张若文;烧伤病房耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌耐药机制及分子流行病学研究[D];吉林大学;2012年

4 陈一强;绿原酸对铜绿假单胞菌生物膜抑制作用及其机制的体内外研究[D];广西医科大学;2010年

5 王杰;中国部分地区碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌耐药机制及分子流行病学研究[D];浙江大学;2011年

6 俞莺;常压低温等离子体对小鼠伤口定植绿脓杆菌的作用研究[D];华中科技大学;2011年

7 陈媛媛;粘附分子MAdCAM-1/VCAM-1在奶牛乳腺炎作用中的初步研究[D];吉林大学;2012年

8 魏殿军;临床分离菌株耐药性分析及铜绿假单胞菌耐药机制的探讨[D];天津医科大学;2004年

9 王平;铜绿假单胞菌临床分离株致病特征及Quorum Sensing系统调控机制研究[D];华中科技大学;2010年

10 胡洪波;机械通气新生儿铜绿假单胞菌定植或/和感染的流行病学研究[D];华中科技大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 魏志华;多药耐药铜绿假单胞菌MexAB-OprM主动外排系统的耐药作用及其调控基因mexR的突变情况[D];安徽医科大学;2010年

2 李良;铜绿假单胞菌主动外排系统MexAB-OprM与碳青霉烯类药物耐药的关系研究[D];山西医科大学;2011年

3 林丽华;大蒜素对铜绿假单胞菌生物被膜的干预作用及机制初步研究[D];重庆医科大学;2009年

4 段佳丽;铜绿假单胞菌中影响RsmA调节基因的筛选及调节途径研究[D];西北大学;2011年

5 汪浙炯;PhoQ/PhoP与外膜蛋白OprH在铜绿假单胞菌对氨基糖甙类抗生素耐药性中的相互关系和作用机制[D];浙江大学;2011年

6 曾祥萍;AL-1单用及联合用药对铜绿假单胞菌生物膜形成的抑制作用及其作用机理研究[D];暨南大学;2011年

7 郭生玉;铜绿假单胞菌生物被膜肺感染模型的建立及抗生素干预的研究[D];中国医科大学;2002年

8 吴雷;医院感染铜绿假单胞菌肺炎细菌耐药性及预后分析[D];南方医科大学;2010年

9 章喻军;铜绿假单胞菌外膜耐药和保护原功能蛋白组学的研究[D];厦门大学;2007年

10 麻琼丽;产脂肪酶菌株的筛选、鉴定及产酶条件优化[D];海南大学;2010年



本文编号:2015499

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/xiyixuelunwen/2015499.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户fee09***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com