本文選題：銅綠假單胞菌 + 假尿嘧啶合成酶　； 參考：《西北大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：銅綠假單胞菌是醫(yī)院內(nèi)感染的三大致病菌之一,可以引起各種感染,從輕微的皮膚感染到嚴(yán)重的導(dǎo)致病人死亡。和其他致病菌一樣,銅綠假單胞菌的致病能力主要取決于其擁有的作用于宿主的多種致病因子。而這些致病因子基因受復(fù)雜的調(diào)控系統(tǒng)調(diào)節(jié),使銅綠假單胞菌適應(yīng)宿主環(huán)境條件的變化。吩嗪化合物綠膿菌素作為銅綠假單胞菌分泌的次級代謝產(chǎn)物,可以作為抗生素抑制其他細(xì)菌的生長。同時(shí),綠膿菌素也是銅綠假單胞菌重要的致病因子,還可以作為信號分子調(diào)節(jié)眾多基因的表達(dá)。在銅綠假單胞菌中,吩嗪化合物的合成主要由phzl(phzA1B1C1D1E1F1G1)以及phz2 (phzA2B2C2D2E2F2G2)兩個(gè)基因簇來完成。實(shí)驗(yàn)室前期發(fā)現(xiàn),25μg/mL濃度的壯觀霉素在不抑菌的情況下會激活基因簇phzl,phz2的表達(dá),在篩選與激活作用相關(guān)的基因時(shí)發(fā)現(xiàn)PA3114突變后,銅綠假單胞菌基因phzA2的表達(dá)明顯降低,且壯觀霉素激活效應(yīng)也顯著減弱。本課題針對PA3114基因的調(diào)控功能進(jìn)行了研究,探究了PA3114與phzA2基因表達(dá)之間的關(guān)系,以及PA3114調(diào)控的可能機(jī)理和途徑。除此之外,還初步探究了亞抑菌濃度壯觀霉素對銅綠假單胞菌基因的激活作用機(jī)理。研究首先構(gòu)建了PA3114敲除突變體PAO1 (△PA3114)及互補(bǔ)體PAO1 (APA3114 pAK3114)。結(jié)果表明PA3114突變后,相對于野生菌PAO1,菌株中吩嗪合成相關(guān)基因phzA1, phzA2以及phzS的表達(dá)明顯降低,且綠膿菌素的產(chǎn)量明顯減少。由于吩嗪物質(zhì)的合成受PQS(Pseudomonas quinolone signal)調(diào)節(jié),實(shí)驗(yàn)對PA3114與PQS之間的關(guān)系進(jìn)行了研究,結(jié)果顯示突變體中pqsA,pqsR以及pqsH的基因表達(dá)明顯降低,且PQS的產(chǎn)量也明顯減少。這表明PA3114可能通過影響PQS而進(jìn)一步影響綠膿菌素的生成。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),突變體PAO1 (△PA3114)中三型分泌系統(tǒng)的效應(yīng)基因exoT, exoS,exoY的基因表達(dá)也明顯降低。同時(shí),PAO1(△PA3114)菌株的蹭行運(yùn)動能力幾乎消失,叢動能力明顯增強(qiáng),生物膜的產(chǎn)量明顯減少；而電鏡結(jié)果顯示PAO1(△PA3114)菌株的鞭毛沒有變化但是菌毛數(shù)目大量減少。研究發(fā)現(xiàn),突變體中rsmA表達(dá)降低,rsmY, rsmZ表達(dá)明顯升高,說明PA3114突變后,可能通過Rsm途徑對銅綠假單胞菌體內(nèi)多個(gè)基因進(jìn)行調(diào)控,導(dǎo)致突變體中三型分泌蛋白、運(yùn)動能力以及綠膿菌素的合成發(fā)生變化。對亞抑菌濃度的壯觀霉素激活作用的研究發(fā)現(xiàn),PA3114突變后,菌體的壯觀霉素亞抑菌濃度與野生型PAO 1一致。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),壯觀霉素濃度越大對基因phzA2的激活作用越強(qiáng)。除此之外,亞抑菌濃度的壯觀霉素對銅綠假單胞菌phzS, phzA1, pilG等基因都有激活作用。PA3114突變后,亞抑菌濃度的壯觀霉素對銅綠假單胞菌基因的激活效應(yīng)依然存在,但是程度明顯減弱。壯觀霉素對基因phzA2激活的具體機(jī)制有待進(jìn)一步的研究。
[Abstract]:Pseudomonas aeruginosa is one of the three major nosocomial infections that can cause infections ranging from mild skin infections to severe death. The pathogenicity of Pseudomonas aeruginosa, like other pathogenic bacteria, is mainly determined by its multiple host factors. These genes are regulated by complex regulatory systems, which make Pseudomonas aeruginosa adapt to the changes of host environment. As a secondary metabolite of Pseudomonas aeruginosa, phenazine compounds can inhibit the growth of other bacteria as antibiotics. Meanwhile, Pseudomonas aeruginosa is an important pathogenic factor of Pseudomonas aeruginosa and can regulate the expression of many genes as signal molecules. In Pseudomonas aeruginosa, the synthesis of phenazine compounds was mainly carried out by two gene clusters, phzlzA1B1C1D1E1F1G1) and phz2 phzA2B2B2D2E2F2G2). It was found that spectinomycin at 25 渭 g/mL concentration in laboratory could activate the expression of phzlz2 gene cluster in the absence of bacteriostasis. The phzA2 expression of Pseudomonas aeruginosa gene was significantly decreased after PA3114 mutation was found in screening genes related to activation. The activation effect of spectinomycin was also significantly weakened. In this paper, the regulatory function of PA3114 gene was studied, the relationship between PA3114 and phzA2 gene expression, and the possible mechanism and pathway of PA3114 regulation were explored. In addition, the activation mechanism of spectinomycin on Pseudomonas aeruginosa gene was studied. Firstly, the PA3114 knockout mutant PAO1 (PA3114) and the complementary mutant PAO1 A3114pAK3114 were constructed. The results showed that the expression of phenazine synthesis-related genes phZA1, phzA2 and phzS were significantly decreased after PA3114 mutation, and the yield of Pseudomonas aeruginosa was significantly decreased compared with the wild strain PAO1. Since the synthesis of phenazine was regulated by PQS(Pseudomonas quinolone signal, the relationship between PA3114 and PQS was studied. The results showed that the gene expression of pqsAgna pqsR and pqsH in the mutant was significantly decreased, and the yield of PQS was also significantly decreased. This suggests that PA3114 may further affect the production of Pseudomonas aeruginosa by affecting PQS. Further studies showed that the gene expression of exoT and exoSnexoY in the secretory system of the mutant PAO1 (PA3114) was also significantly decreased. At the same time, the motility of PAO1 (PA3114) strain almost disappeared, the ability of cluster motility increased obviously, and the yield of biofilm decreased obviously, while the electron microscopic results showed that the flagella of PAO1 (PA3114) strain had no change, but the number of fimbriae decreased significantly. It was found that the expression of rsmA decreased and the expression of rsmY and rsmZ increased significantly in the mutant, which indicated that after PA3114 mutation, multiple genes in Pseudomonas aeruginosa might be regulated by Rsm pathway, leading to the secretion of three types of protein in the mutant. Motor ability and the synthesis of Pseudomonas aeruginosa changed. Studies on the activation of spectinomycin in subinhibitory concentration showed that the subinhibitory concentration of spectinomycin was consistent with that of wild type PAO 1 after mutation of PA3114. Further studies showed that the higher the concentration of spectinomycin, the stronger the activation of gene phzA2. In addition, the subinhibitory concentration of spectinomycin could activate the genes of Pseudomonas aeruginosa, such as phzS, phzA1, pilG and so on. After the mutation of PA3114, the effect of spectinomycin of subinhibitory concentration on the gene activation of Pseudomonas aeruginosa still existed, but the degree was obviously weakened. The specific mechanism of spectinomycin on gene phzA2 activation needs further study.
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R378

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本文編號：1785081