Gac系统中gacS基因的缺失对东湖假单胞菌HYS毒性的影响

发布时间：2021-10-07 11:05

　　细菌致病因子是细菌毒性的重要部分。Gac系统是细菌的一种全局性调控系统,调控着细菌多种毒性因子的产生。在前期研究中,首次从武汉东湖水域分离得到一株具备高产铁载体能力的革兰氏阴性菌——东湖假单胞菌（Pseudomonas donghuensis） HYS菌株。为了探索Gac系统对于HYS毒性的影响,首先通过氨基酸序列Blast P比对以定位HYS中Gac系统Gac S蛋白的位置,经生物信息学分析,确定了HYS中存在Gac系统;再将来源于P. donghuensis HYS和铜绿假单胞菌（P. aeruginosa） PAO1的gac S片段分别通过基因克隆回补至HYS的gac S基因敲除株Δgac S中,并将获得的菌株喂食秀丽隐杆线虫,通过比较线虫的生存数量和生存天数来判断菌株毒性的强弱。结果表明,Δgac S菌株毒性明显减弱,而2株回补菌株对线虫的毒性均有不同程度的恢复,说明HYS中的Gac系统参与了毒性调控途径,且P.aeruginosa PAO1的gac S片段也能在HYS中发挥一定的毒性调控作用。为了进一步探索Δgac S菌株的减毒特性是否与HYS中毒力因子的丧失有关,利用脱脂牛... 

【文章来源】：生物技术进展. 2020,10(01)

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

胞外蛋白酶活性的检测

由图3B可知，将gacS基因敲除后，与野生型HYS相比，敲除株ΔgacS的脂多糖浓度显著下降(P<0.05);回补HYS的gacS基因后，回补菌株的脂多糖浓度有所上升，差值小于敲除株ΔgacS与野生型HYS之间的差距，说明回补的基因发挥了作用(图3B)。此外，回补了PAO1的gacS基因的ΔgacS/pBBR2-gacSPAO 1菌株的LPS产量恢复至野生型PAO1的水平(P>0.05)，但仍显著低于ΔgacS/pBBR2-gacSHYS菌株(P<0.05)。上述结果说明HYS的Gac系统可正调控其脂多糖的生成。2.3.4 HYS的Gac系统对氢氰酸生成的影响

从图4可以看出，野生型HYS在KMB培养基能产生氢氰酸，试纸变黄褐色;而敲除株ΔgacS试纸不变色，说明没有氢氰酸产生。回补HYS的gacS基因后，试纸变色，说明回补菌株ΔgacS/p B-BR2-gacSHYS重新产生氢氰酸，回补基因发挥了功能。但其变色程度不如HYS/p BBR2野生型明显，由此推测其产生的氢氰酸含量少于HYS/pBBR2野生型菌株。此外，回补了PAO1 gacS基因的ΔgacS/pBBR2-gacSPAO1的变色程度虽然有恢复，但不及ΔgacS/pBBR2-gacSHYS明显。上述结果表明，HYS的Gac系统与PAO1中Gac系统高度保守，可形成一定程度上的功能互补，且HYS中gacS的缺失影响了HYS对线虫的慢性毒性。PAO1中的gacS基因控制着线虫的致病因子的产生，如胞外蛋白酶、脂多糖、氢氰酸等[12-13]，而在HYS中，gacS基因也发挥着同样的作用，进而可能引发潜在的动植物致病性。

【参考文献】：
期刊论文
[1]调控基因gacA在荧光假单胞菌2P24防治土传病害中的作用[J]. 闫小雪,张力群,杨之为,唐文华.  植物病理学报. 2004(03)

博士论文
[1]假单胞菌菌株HYS分类分析及其生物学效应[D]. 高经纬.武汉大学 2013

硕士论文
[1]根际铜绿假单胞菌M18中GacA对次级代谢、初级代谢、分泌系统及运动性的全局性调控[D]. 魏雪.上海交通大学 2013



本文编号：3421924