铁对铜绿假单胞菌PAO1种群稳定影响及机制探究
发布时间：2020-09-30 15:13
铜绿假单胞菌是常见的条件致病菌,其致病因子的表达受群体感应所调控。实验室已有研究显示,环境因子铵会影响群体感应稳定、造成种群崩溃、防止致病感染。铁作为重要的环境因子,与群体感应PQS系统密切相关,但是至今未见铁对群体感应稳定的影响。基于此,本论文以铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa PAO1为试验菌株,研究铁对其群体感应稳定的影响,并对铁致群体感应稳定影响的分子机制进行初探。所得主要结果如下:(1)铁可以影响铜绿假单胞菌PAO1种群稳定。在设定的铁盐浓度下,铜绿假单胞菌PAO1的生长没有显著性差异;竞争体系中,0-12.5μM铁浓度下没有组别发生崩溃,25-100μM铁浓度下崩溃组别比例为40%,200μM铁浓度下崩溃组别比例为60%,铁浓度越高种群越不稳定;长期进化体系中,外加铁亦可影响铜绿假单胞菌种群稳定,在25μM铁浓度下铜绿假单胞菌崩溃概率为20%,长期进化体系中铁对种群的干扰要较竞争体系小,其机理值得进一步探究。(2)铁对铜绿假单胞菌PAO1不同群体感应系统影响存在差异。铁对群体感应信号分泌lasI和rhlI的影响不大,但对pqsH有抑制作用,相较于不加铁环境,加铁环境pqsH表达仅为不加铁环境的68.01%。铁不会影响LasR受体活性,但可显著抑制RhlR和PqsR受体的活性,相较于不加铁环境,加铁环境rhlR和pqsR表达相近,仅为不加铁环境的40%。加铁可显著抑制蛋白酶、绿脓素、鼠李糖脂分泌,相较于不加铁环境,加铁环境中胞外物的分泌依次为不加铁环境的66.7-91.7%,89.3-93.8%,58.3-74.3%。三个群体感应系统中,铁对RhlIR和PQS的影响较大,对LasIR系统影响较小,但是铁显著抑制公共物质的分泌可能是铁致种群不稳定的主要因素之一。(3)蛋白酶对群体感应稳定的影响较为显著;铁元素通过影响mexT和ampR来影响蛋白酶的表达、进而对铜绿假单胞菌种群稳定产生重要影响;较之蛋白质酶,鼠李糖脂对种群稳定影响较小,铁元素主要通过影响rhlR对脓青素和鼠李糖脂产生影响,但是否有其他基因起作用仍需要进一步探究。
【学位单位】：浙江工商大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R378
【部分图文】：
生物生长的影响。逡逑ＣＡＡ培养基为完全培养基，基本不存在营养元素对菌株生长的千扰，可用逡逑于分析铁对微生物生长的影响。如图２－１所示，经过２邋ｈ的延滞期，ＰＡ０１进入逡逑对数生长期，６ｈ后菌株生长基本稳定。含１０0ｎＭＦｅ２＋的ＣＡＡ培养基中ＰＡ０１的逡逑生长与不外加铁盐的ＣＡＡ培养基中ＰＡ０１的生长不存在差异。由图可知，铁不逡逑会影响ＰＡ０１的生长，不会对ＰＡ０１产生毒性。同时，也分析了在ＣＡＡ培逡逑养基中的生长，其生长情况与ＷＴ都相一致。逡逑酪蛋白培养基为群体感应必须培养基，菌株在此环境下必须依靠群体感应合逡逑成蛋白酶，供菌株生长所需要的营养。如图２－２所示，在０－８ｈ时，菌株处于快逡逑速生长阶段，菌群的密度从起始的１０７邋ＣＦＵ／ｍＬ左右快速增长到１０８邋ＣＦＵ／ｍＬ左逡逑右；在８－２０ｈ内
境下较为稳定，内酯环在碱性ｐＨ下会发生水解（Ｓｃｈａｅｆｅｒ邋ｅｔ邋ａｌ．，２０００；邋Ｖｏｅｌｋｅｒｔ邋ｅｔ逡逑ａｌ．，１９７０）。因此在生长过程中，本研究检测了培养前与培养后体系ｐＨ的变化情逡逑况。如图２－３所示，菌株在群体感应必须的酪蛋白培养基中生长时，无论外加铁逡逑还是非外加铁环境下，体系ｐＨ变化不大，ｐＨ均维持在６．８左右。这与本实验所逡逑用的ＰＭ基础培养基中加入的两种磷酸盐：ＫＨ２Ｐ０４、ＮａＨＰ０４形成ｐＨ缓冲体系，逡逑维持体系ｐＨ稳定有关。逡逑９ｐ逡逑？邋Ｏｈ逡逑■邋２４ｈ逡逑８邋■逡逑ｔ邋７邋？V拢垦┠谩觯柯叮渴盥忱邋义希跺濉鲥义希靛危板危保玻靛危玻靛危担板危保埃板危玻埃板义希牛铮纾澹睿铮酰箦澹椋颍铮铄澹悖铮睿悖澹睿簦颍幔簦椋铮铄澹ǎ妫椋停╁义贤迹玻尘辏校粒希煸冢茫幔螅澹椋钆嘌猩で昂螅穑缺浠义希疲椋珏澹玻冲澹裕瑁邋澹穑儒澹铮驽澹螅簦颍幔椋铄澹校粒希戾澹猓澹妫铮颍邋澹幔睿溴澹幔妫簦澹蝈澹纾颍铮鳎簦桢澹椋铄澹悖幔螅澹椋铄澹恚澹洌椋酰礤义献ⅲ海希枋保穑儒澹ê谏残危玻矗枋保穑儒澹ɡ渡叫危╁义希保瑰义
本文编号：2830991
【学位单位】：浙江工商大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R378
【部分图文】：
生物生长的影响。逡逑ＣＡＡ培养基为完全培养基，基本不存在营养元素对菌株生长的千扰，可用逡逑于分析铁对微生物生长的影响。如图２－１所示，经过２邋ｈ的延滞期，ＰＡ０１进入逡逑对数生长期，６ｈ后菌株生长基本稳定。含１０0ｎＭＦｅ２＋的ＣＡＡ培养基中ＰＡ０１的逡逑生长与不外加铁盐的ＣＡＡ培养基中ＰＡ０１的生长不存在差异。由图可知，铁不逡逑会影响ＰＡ０１的生长，不会对ＰＡ０１产生毒性。同时，也分析了在ＣＡＡ培逡逑养基中的生长，其生长情况与ＷＴ都相一致。逡逑酪蛋白培养基为群体感应必须培养基，菌株在此环境下必须依靠群体感应合逡逑成蛋白酶，供菌株生长所需要的营养。如图２－２所示，在０－８ｈ时，菌株处于快逡逑速生长阶段，菌群的密度从起始的１０７邋ＣＦＵ／ｍＬ左右快速增长到１０８邋ＣＦＵ／ｍＬ左逡逑右；在８－２０ｈ内
境下较为稳定，内酯环在碱性ｐＨ下会发生水解（Ｓｃｈａｅｆｅｒ邋ｅｔ邋ａｌ．，２０００；邋Ｖｏｅｌｋｅｒｔ邋ｅｔ逡逑ａｌ．，１９７０）。因此在生长过程中，本研究检测了培养前与培养后体系ｐＨ的变化情逡逑况。如图２－３所示，菌株在群体感应必须的酪蛋白培养基中生长时，无论外加铁逡逑还是非外加铁环境下，体系ｐＨ变化不大，ｐＨ均维持在６．８左右。这与本实验所逡逑用的ＰＭ基础培养基中加入的两种磷酸盐：ＫＨ２Ｐ０４、ＮａＨＰ０４形成ｐＨ缓冲体系，逡逑维持体系ｐＨ稳定有关。逡逑９ｐ逡逑？邋Ｏｈ逡逑■邋２４ｈ逡逑８邋■逡逑ｔ邋７邋？V拢垦┠谩觯柯叮渴盥忱邋义希跺濉鲥义希靛危板危保玻靛危玻靛危担板危保埃板危玻埃板义希牛铮纾澹睿铮酰箦澹椋颍铮铄澹悖铮睿悖澹睿簦颍幔簦椋铮铄澹ǎ妫椋停╁义贤迹玻尘辏校粒希煸冢茫幔螅澹椋钆嘌猩で昂螅穑缺浠义希疲椋珏澹玻冲澹裕瑁邋澹穑儒澹铮驽澹螅簦颍幔椋铄澹校粒希戾澹猓澹妫铮颍邋澹幔睿溴澹幔妫簦澹蝈澹纾颍铮鳎簦桢澹椋铄澹悖幔螅澹椋铄澹恚澹洌椋酰礤义献ⅲ海希枋保穑儒澹ê谏残危玻矗枋保穑儒澹ɡ渡叫危╁义希保瑰义
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