葡萄糖協助傷寒沙門菌QseBC系統增強侵襲力的機制研究

葡萄糖協助傷寒沙門菌QseBC系統增強侵襲力的機制研究

《葡萄糖協助傷寒沙門菌QseBC系統增強侵襲力的機制研究》是依託江蘇大學,由倪斌擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

  • 中文名:葡萄糖協助傷寒沙門菌QseBC系統增強侵襲力的機制研究
  • 項目類別:青年科學基金項目
  • 項目負責人:倪斌
  • 依託單位:江蘇大學
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

已知葡萄糖可作為信號分子參與細菌的基因表達調控。最近我們研究發現,在傷寒沙門菌中有一雙組分調控系統QseBC,能夠參與調節細菌的鞭毛及毒力相關基因表達,且環境中加入葡萄糖能顯著增強該系統對細菌侵襲力的調節作用。因此我們認為,腸道中食物澱粉水解生成的葡萄糖,可以協助傷寒沙門菌QseBC系統,通過上調侵襲相關基因的表達而提高侵襲力,其相應分子機制有待深入研究。 本項目擬通過基因敲除和DNA晶片比較轉錄譜分析,結合生物信息學預測,鑑定QseBC的調控元;進而運用定量RT-PCR和凝膠阻滯實驗,鑑定QseBC直接調控的靶基因;採用LacZ融合報告基因、引物延伸和DNA酶I足跡實驗技術,深入研究QseBC是否並如何直接調控相應基因的轉錄;最後,將表型和分子實驗數據結合起來,認識葡萄糖作用下的QseBC系統是如何通過調控某些關鍵毒力、鞭毛、生物膜等相關基因的轉錄,來增強傷寒沙門菌在人體腸道的侵襲力。

結題摘要

QseBC雙組分系統(TCS)在某些細菌中具有調節鞭毛,生物膜和毒力的作用,但在傷寒沙門菌中的功能並不明確。課題就傷寒菌QseBC系統的功能及其對傷寒菌動力,生物膜形成及毒力等方面可能的作用展開研究。 比較傷寒菌野生株(WT)、qseB缺陷株(ΔqseB)和qseC缺陷株(ΔqseC)等動力差異,選取主要鞭毛基因flhD進行實時定量RT-PCR檢測,同時檢測qseB的表達水平;構建QseB高表達株,比較其與傷寒菌空載體對照株動力和flhD表達量的差異。與WT相比,ΔqseB動力無變化,ΔqseC動力減弱;flhD在ΔqseC中表達量下調約5倍且qseB表達上調;qseB高表達株動力較WT減弱,flhD表達下調。與WT相比,ΔqseC的生物膜形成能力受限;qseB的缺失使得ΔqseC恢復至WT生物膜表型。上述結果表明QseB對於在qseC缺失時生物膜形成的影響。此外,敲除qseB導致生物膜形成減少,而qseB在WT中的過表達則增加生物膜形成。定量實時RT-PCR揭示qseB過表達時,一些菌毛相關基因上調。這些結果表明qseC存在時,QseB可以增強生物膜形成。推測QseB具有雙重調節功能,前提是qseC存在。此外,ΔqseB具有對HeLa細胞更強的侵襲力,而ΔqseC對HeLa細胞的侵襲力明顯下降。ΔqseB的 invF :: lacZ的β-半乳糖苷酶活性在增加,而ΔqseC表現為降低,這與侵襲力結果一致。 總之,QseBC系統通過調節主要鞭毛基因flhD的表達,影響細菌動力; QseB對傷寒菌生物膜形成具有雙向調節作用;QseBC在傷寒菌侵襲力方面發揮作用。

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