鼠疫耶尔森氏菌密度感应系统研究

发布时间：2018-04-05 05:12

  本文选题：鼠疫菌　切入点：密度感应系统　出处：《中国人民解放军军事医学科学院》2007年博士论文

【摘要】： 目的： 鼠疫耶尔森氏菌(Yersinia pestis，以下简称鼠疫菌)是一种烈性病原体，通过蚤的叮咬可以引发宿主动物间以及人间的鼠疫爆发流行，了解鼠疫菌的致病机制才能够有效的防治鼠疫的爆发流行。密度感应(quorum sensing，QS)系统是一种细胞密度依赖的胞间信号传递系统，通过这种机制菌群可以同步调动大量基因的表达，体现出有组织的类似于多细胞生物的群体性行为。根据其他细菌QS系统的研究结果，，该系统可能与鼠疫菌的致病机制相关，因而对于鼠疫菌的QS系统进行研究将有助于对该菌致病机制的理解。 方法： [1]QS系统信号分子检测鉴定：利用QS系统Ⅰ型信号分子报告菌根癌农杆菌NTL4(pZLR4)(Agrobacterium tumefaciens NTL4(pZLR4))与Ⅱ型信号分子报告菌哈氏弧菌BB170(Vibrio harveyi BB170)对鼠疫菌是否产生信号分子进行定性检测，进而利用HPLC-MS-MS对鼠疫菌培养上清中存在的Ⅰ型信号分子进行鉴定，并确定鼠疫菌Ⅰ型QS系统内部存在的两种信号分子合成酶各自对应的合成产物；[2]QS系统效期范围与内调控分析：从宏观角度，利用报告菌NTL4与BB170，对鼠疫菌野生株及QS系统系列突变株Ⅰ型信号分子与Ⅱ型信号分子的生成规律进行分析，从而明确Ⅰ型与Ⅱ型QS系统的效期范围与相关性，同时预测Ⅰ型内部两套调控元之间的内调控关系；[3]Ⅰ型QS系统与多细胞性的相关性：从表型方面，对鼠疫菌野生株与QS系统系列突变株在LB富养培养基与TMH贫养培养基中的多细胞性(multicellularity)形成状态与生成量进行系统分析，从而对Ⅰ型系统内部两套调控元与多细胞性形成的相关性进行分析；[4]Ⅰ型QS系统比较蛋白质组分析：从微观角度，使用双向电泳技术，对鼠疫菌Ⅰ型QS系统进行比较蛋白质组分析，揭示Ⅰ型QS系统与鼠疫菌在高密度条件下存活与毒力的相关性。 结果： [1]QS系统信号分子检测鉴定：定性检测的结果与基因预测一致，鼠疫菌中同时存在Ⅰ型与Ⅱ型QS系统，经HPLC-MS-MS鉴定，鼠疫菌所合成的Ⅰ型信号分子共有四种，即C6-HSL，C8-HSL，3-oxo-C6-HSL，3-oxo-C8-HSL，其中信号分子合成酶YpeⅠ负责合成3-oxo-C6-HSL，信号分子合成酶YspⅠ负责合成C6-HSL，C8-HSL，3-oxo-C6-HSL，3-oxo-C8-HSL，此外没有其它的Ⅰ型信号分子合成酶存在；[2]QS系统效期范围与内调控分析：经报告菌的半定量分析，鼠疫菌Ⅰ型信号分子的效期范围是从对数前期直至静止晚期，其顶峰出现在进入静止期后约2-3h，并持续约10h才会逐渐减弱；鼠疫菌Ⅱ型信号分子的效期范围是从对数前期至静止期，其顶峰出现在对数中晚期，在静止期到来之前彻底消失；鼠疫菌的自身生长状态实现了其在不同时期对于Ⅰ型QS系统与Ⅱ型QS系统的选择；此外，经分析预测在鼠疫菌Ⅰ型QS系统内部存在自调控现象，即ypeⅠ／ypeR与yspⅠ／yspR两套调控元内部均存在负调控回路，与此同时ypeⅠ／ypeR调控元在功能上位于上游，对yspⅠ／yspR调控元具有负调控作用；[3]Ⅰ型QS系统与多细胞性的相关性：经过对鼠疫菌多细胞性的形成状态与生成量的表型分析，发现QS系统与多细胞性的形成直接相关，ypeⅠ／ypeR调控元的控制发挥着决定作用；[4]QS系统比较蛋白质组分析：经比较蛋白质组学分析，Ⅰ型QS系统对于鼠疫菌的自我保护、能源运输、能量代谢具有明显的上调控作用，并以此增强鼠疫菌在静止期高密度状态下的生存能力，可能由此间接提高了鼠疫菌的毒力，而未发现对鼠疫菌已知毒力因子的显著上调作用。 结论： 对鼠疫菌QS系统进行了检测、鉴定、作用规律分析与内调控分析；并利用表型分析对该系统的内调控规律予以补充；在此基础上，最终利用比较蛋白质组学对Ⅰ型QS系统的调控功能进行了分析；结果显示，Ⅰ型QS系统对于鼠疫菌的自我保护、能源运输、能量代谢具有明显的上调控作用，并以此增强鼠疫菌在高密度状态下的生存能力，可能间接提高鼠疫菌的毒力，而未发现对鼠疫菌已知毒力因子的显著上调作用。
[Abstract]:Purpose :









The pathogenic mechanism of plague bacteria is a kind of cell density - dependent intercellular signal transmission system , and it can be used to synchronously mobilize the expression of large number of genes , which may be related to the pathogenic mechanism of plague bacteria , and thus the research of QS system of plague bacteria will help to understand the pathogenic mechanism of plague bacteria .









Method :









The molecular detection and identification of signal molecules in the QS system were identified by using the QS system type 鈪

本文编号：1713345