發(fā)布時(shí)間：2020-07-12 19:46

【摘要】：病原微生物-宿主之間的侵染與免疫應(yīng)答是生物界中最普遍存在的一種互作方式,并且二者受協(xié)同進(jìn)化的驅(qū)使,在自然界產(chǎn)生出多樣的侵染機(jī)制。殺線蟲(chóng)芽孢桿菌B16(Bacillus nematocida B16,以下簡(jiǎn)稱B16)通過(guò)分泌具有吸引性的氣味分子,引誘線蟲(chóng)將其吞食,從內(nèi)到外將線蟲(chóng)瓦解,這一重現(xiàn)古希臘神話故事“特洛伊木馬”的侵染詭計(jì)為本課題組前期研究所報(bào)道。但是該病原細(xì)菌和宿主線蟲(chóng)互作的相關(guān)工作還主要停留在獨(dú)立實(shí)驗(yàn)、零星獲得的階段,許多問(wèn)題還需要進(jìn)一步闡明:病原細(xì)菌如何合成信號(hào)分子?除了以上兩種主要毒力因子,還有沒(méi)有其它毒性基因共同作用?尤其是有沒(méi)有新的毒力因子存在?線蟲(chóng)面對(duì)病原細(xì)菌,又通過(guò)哪些機(jī)制予以抵抗?基于以上背景,我們希望通過(guò)綜合基因組學(xué)、比較基因組學(xué)、細(xì)菌和線蟲(chóng)互作轉(zhuǎn)錄組學(xué)、以及功能實(shí)驗(yàn)等技術(shù)手段,更加全面地分析B16在侵染線蟲(chóng)時(shí)如何運(yùn)用不同的毒力因子完成吸引、定殖、擴(kuò)增等關(guān)鍵侵染過(guò)程;與此同時(shí),宿主線蟲(chóng)又采用哪些共同的、或者特異的防御策略抵抗B16侵染。本研究主要結(jié)果如下:1.從基因組數(shù)據(jù)中找到B16的生長(zhǎng)代謝、抗性特征和致病機(jī)理符合的基因信息。基因組測(cè)序結(jié)果顯示:基因組中存在248個(gè)編碼利用糖代謝產(chǎn)物的基因,還有170編碼氨基酸代謝的基因和119個(gè)與復(fù)制和修復(fù)相關(guān)的基因,這與該菌株能在多種碳、氮源的培養(yǎng)基上快速生長(zhǎng)、且具有條件致病性相一致。在與侵染相關(guān)基因的分析中發(fā)現(xiàn),B16中452個(gè)基因與Virulence factors database(VFDB)中的毒力基因具有同源性,占全基因組基因比例的11.5%。這些基因可能參與侵染過(guò)程中的許多環(huán)節(jié),例如免疫逃逸、細(xì)胞溶血和蟲(chóng)體降解等。此外,B16中還存在199個(gè)編碼活性次級(jí)代謝產(chǎn)物、以及35個(gè)編碼細(xì)菌素、桿菌肽、多重耐藥性的基因等。2.通過(guò)細(xì)菌轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析發(fā)現(xiàn),表達(dá)差異的基因有1692個(gè),其中上調(diào)的基因有126個(gè)。在功能分類上,參與病原細(xì)菌致病作用的基因類群包括細(xì)胞色素C氧化還原基因、ABC轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)、編碼次生代謝產(chǎn)物的聚酮類化合物生成基因、鐵氧化還原蛋白基因和應(yīng)激抵抗蛋白,這與B16定殖和入侵腸道,抵抗線蟲(chóng)免疫的生存能力息息相關(guān)。3.線蟲(chóng)暴露于病原細(xì)菌B16侵染后,轉(zhuǎn)錄組測(cè)序發(fā)現(xiàn),線蟲(chóng)上調(diào)基因1090個(gè),2147個(gè)下調(diào)。聚類分析提示差異基因可以富集在抵抗病原菌這一功能途徑上。其中變化數(shù)目最多的基因類型包括:C-lectin基因家族,在總免疫基因118個(gè)中所占比例為55%,其次是神經(jīng)肽受體蛋白和含有Prion-like-(Q/N-rich)-domain家族的基因占9%,接下來(lái)是編碼溶酶體基因所占比例為8%,提示宿主C.elegans不是通過(guò)單一類型的免疫基因進(jìn)行抵抗,而是多種基因家族協(xié)同作用。此外,將B16與其它病原細(xì)菌侵染線蟲(chóng)后的轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行比較,表明針對(duì)不同的病原細(xì)菌,線蟲(chóng)的免疫反應(yīng)具有一定的特異性。本項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn):1.首次綜合多組學(xué)分析方法,較全面地闡述了B16在侵染線蟲(chóng)不同階段所利用的毒力因子,以及宿主線蟲(chóng)的防御基因。2.揭示了在宿主C.elegans抵抗病原細(xì)菌B16過(guò)程中啟動(dòng)免疫基因的不同類型、不同數(shù)量,且這些免疫基因之間可能存在相互作用。
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S476
【圖文】：

秀麗隱桿線蟲(chóng)線蟲(chóng)的免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)圖

B16基因功能注釋GO功能分類圖

B16基因功能注釋COG功能分類圖

【參考文獻(xiàn)】

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2 牛秋紅;黃曉瑋;徐進(jìn);楊金奎;田寶玉;張林;張克勤;;細(xì)菌在線蟲(chóng)生防中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J];生物技術(shù);2006年01期

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本文編號(hào)：2752409