结核分枝杆菌TA系统基因多态性与致病相关性研究

发布时间：2018-01-14 15:35

  本文关键词：结核分枝杆菌TA系统基因多态性与致病相关性研究　出处：《中国疾病预防控制中心》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：结核病是由结核分枝杆菌所引起的一种严重危害人类健康的慢性传染病,其感染人体后,能在细胞内外自由存活,并且对所面临机体环境中的不利条件(如营养缺乏、乏氧、酸度、药物等压力因素),表现出一定的无应答性,从而造成潜伏性感染或持续性感染,该现象被称为细菌的持留,目前,全球大约有1/3的人口正受到潜伏期结核分枝杆菌的感染,而大部分新发现的活动性肺结核患者是由潜伏期结核分枝杆菌的活化所引起,虽然结核病的药物治疗方案在结核病的控制中起了很大作用,但其主要对活动性结核病有效,对潜伏期的感染作用不大,这也是结核病治疗周期长,难以根治的主要原因。最近的研究表明,结核分枝杆菌的持留与毒素-抗毒素系统有关。该系统广泛存在于原核生物中,由不稳定的抗毒素蛋白和稳定的毒素蛋白共同组成,在正常条件下,毒素蛋白和抗毒素蛋白共表达,使细菌能稳定生长,但压力条件下,抗毒素蛋白被某些蛋白酶降解,毒素蛋白得以释放,发挥抑制细菌生长的效应。结核分枝杆菌中存在多种毒素-抗毒素系统,主要包括VapBC、MazEF、RelBE、 HigAB、ParDE五大家族。本课题旨在研究毒素-抗毒素系统在结核分枝杆菌及其不同亚型菌株中的基因多态性,我们通过选取183株结核分枝杆菌临床菌株,经间隔区寡核苷酸分型(Spoligotyping)方法进行基因分型,并且进行比例法药敏试验,同时对63对毒素-抗毒素系统基因进行PCR扩增及序列分析,利用I-Mutant2.0软件预测异义突变对蛋白结构和功能的影响。选取DDG预测值较大的突变位点所在基因,以大肠杆菌-分枝杆菌穿梭质粒pMV261为载体,构建其野生型和突变型重组表达质粒,转化至无毒、操作安全的快速生长型耻垢分枝杆菌mc2155株,检测重组菌在热压力、盐压力和酸压力胁迫下的生存情况,进一步探索该系统基因在结核分枝杆菌致病性中的相关作用。基因分型结果表明：在183株菌株中,138株(75.41%)属北京家族,45株(24.59%)属非北京家族。基因测序结果表明：183株菌株中共有127个异义突变、4个移码突变,44个同义突变,其中100个突变仅发生在北京家族。还发现了32个基因间隔区突变位点,其中包括碱基缺失,多数突变发生在北京家族。对毒素-抗毒素系统基因与耐药表型之间的关系进行了探索,有6个突变可能与利福平耐药相关,有4个突变可能与链霉素耐药相关,1个突变可能与乙胺丁醇耐药相关,但未发现与异烟肼耐药相关的突变。成功构建了含目的基因vapC2、 vapBC2、vapC38、vapBC38、vapBC18和vapBC47的野生型和突变型重组耻垢分枝杆菌,正常生长条件下,对重组菌的生长曲线测定发现：重组菌间的增殖特性无明显差异,大约在12h进入对数生长期,48 h达平台期。这说明耻垢分枝杆菌在正常生长条件下较少受外源基因的影响：经热压力、酸压力、盐压力试验发现毒素蛋白vapC2和vapC38在环境压力下导致细菌生长减慢,抗毒素蛋白在一定程度上可缓解毒素蛋白的生长抑制作用,异义突变引起的氨基酸变化对蛋白的功能造成一定的影响。综上所述,结核分枝杆菌中的毒素-抗毒素系统具有一定的基因多态性,其中多数突变发生在北京家族,可能与结核分枝杆菌北京家族菌株能适应不同的宿主环境有关,某些毒素-抗毒素系统在应对环境变化时能调节细菌的生长。
[Abstract]:This paper studies the gene polymorphism of toxin - antitoxin system in the control of tuberculosis , and it is mainly composed of unstable antitoxin protein and stable toxin protein . In the 183 strains , 138 strains ( 75.41 % ) belong to Beijing family , 45 ( 24.59 % ) belong to non - Beijing family .

【学位授予单位】：中国疾病预防控制中心
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R378.911

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本文编号：1424220