銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是一種革蘭氏陰性有氧桿菌,它能夠?qū)е旅庖吖δ苋毕莼颊弋a(chǎn)生急慢性感染。銅綠假單胞菌主要通過毒力因子造成機體組織損傷產(chǎn)生疾病。這些毒力因子其中就包括一種具有氧化還原活性的吩嗪化合物—綠膿菌素。實驗室前期的研究篩選到一株高產(chǎn)綠膿菌素的轉(zhuǎn)座突變體,并通過基因敲除的方法獲得了包含有不完整基因的一次重組體(topA-RM),并證明該topA基因?qū)τ阢~綠假單胞菌的生存是必需的。本研究對該菌株進(jìn)行了深入的研究,旨在探究topA基因與綠膿菌素產(chǎn)生之間的關(guān)系。本研究通過在基因轉(zhuǎn)錄水平以及利用高效液相色譜(HPLC)和氯仿萃取法檢測了topA-RM中吩嗪產(chǎn)量的變化。結(jié)果表明topA-RM中吩嗪相關(guān)基因的表達(dá)被激活,綠膿菌素的產(chǎn)量比野生型明顯提高。為了探索topA-RM中綠膿菌素升高的機理,本研究檢測了與吩嗪生成呈正相關(guān)關(guān)系的群體感應(yīng)系統(tǒng)(QS)信號分子,結(jié)果表明QS系統(tǒng)并沒有參與促進(jìn)topA-RM中綠膿菌素產(chǎn)量的提高。本研究通過檢測與DNA修復(fù)相關(guān)基因的表達(dá)情況發(fā)現(xiàn)topA的缺失引起了DNA損傷,需要細(xì)菌通過SOS反應(yīng)即應(yīng)急反應(yīng)啟動DNA修復(fù)過程來保證DNA的正常復(fù)制。DNA受損過程會引起PrtR調(diào)節(jié)蛋白的自裂解,使受prtR控制的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)子prtN和ptrB去抑制。本研究發(fā)現(xiàn)prtN和ptrB的基因表達(dá)均被上調(diào),同時兩者分別正調(diào)節(jié)了細(xì)菌素pyocin和負(fù)調(diào)節(jié)了Ⅲ型分泌系統(tǒng)。此外,本研究檢測了能夠引起SOS反應(yīng)的活性氧(ROS)的相關(guān)基因的表達(dá)情況,結(jié)果表明topA的損傷確實導(dǎo)致了ROS的產(chǎn)生。為了探究topA-RM中綠膿菌素的增加是否是由于PrtR的改變。本研究檢測了雙突變體ΔprtN-topA-RM和ΔptrB-topA-RM的綠膿菌素產(chǎn)量,發(fā)現(xiàn)前者的綠膿菌素產(chǎn)量明顯降低,而后者沒有變化。在ΔprtN-topA-RM中互補prtN綠膿菌素能恢復(fù)到topA-RM的水平,說明prtN與topA-RM中綠膿菌素的產(chǎn)生有關(guān)。通過在野生型PAO1中過表達(dá)prtN,并檢測其綠膿菌素產(chǎn)量,表明該調(diào)節(jié)關(guān)系只存在于topA受損的情況下。為了進(jìn)一步研究topA基因在銅綠假單胞菌致病性方面的作用,本研究通過檢測與超螺旋相關(guān)的基因表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)topA-RM中負(fù)超螺旋增加。此外,本研究還對topA-RM的運動能力、胞外多糖產(chǎn)量、粘附、生物被膜產(chǎn)量和抗生素抗性進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)topA-RM叢動能力減弱、胞外多糖產(chǎn)量升高、粘附能力增加以及對鏈霉素、妥布霉素、環(huán)丙沙星和利福平的敏感性增加。綜上所述,基因topA與銅綠假單胞菌的致病性和耐藥藥性都存在緊密的聯(lián)系。
【學(xué)位單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：Q78
【部分圖文】：

圖 1 吩嗪衍生物種類同研究領(lǐng)域的微生物研究者一直致力于闡明吩嗪合成的生物機制。吩嗪產(chǎn)業(yè)上重要的根植類銅綠假單胞菌的防治起著至關(guān)重要的作用，它使得農(nóng)作菌的感染[5, 6]。在臨床上，吩嗪的產(chǎn)生對銅綠假單胞菌造成的急慢性感染的[7-9]。因此，吩嗪合成的機制在不同的銅綠假單胞菌中都有所研究。盡銅綠假單胞菌中調(diào)節(jié)機制之間的關(guān)系不同，但是通用機制和總體的調(diào)節(jié)層調(diào)節(jié)吩嗪的機制主要包括：雙組份系統(tǒng)、群體感應(yīng)系統(tǒng)（QS）、非編碼的sRNAs）和環(huán)境因素。

圖 1 吩嗪衍生物種類領(lǐng)域的微生物研究者一直致力于闡明吩嗪合成的生物機制。要的根植類銅綠假單胞菌的防治起著至關(guān)重要的作用，它使染[5, 6]。在臨床上，吩嗪的產(chǎn)生對銅綠假單胞菌造成的急慢。因此，吩嗪合成的機制在不同的銅綠假單胞菌中都有所研單胞菌中調(diào)節(jié)機制之間的關(guān)系不同，但是通用機制和總體的嗪的機制主要包括：雙組份系統(tǒng)、群體感應(yīng)系統(tǒng)（QS）、非s）和環(huán)境因素。

第一章 緒論由一個膜效應(yīng)蛋白和一個細(xì)胞質(zhì)調(diào)節(jié)蛋白組成的。和影響活性的環(huán)境因素都可以改變效應(yīng)蛋白的磷酸激活效應(yīng)調(diào)節(jié)蛋白[12]。單胞菌中，GacS/GacA 對于吩嗪的合成是必需的，性的雙組份系統(tǒng)[13]。在產(chǎn)生吩嗪的菌種中，它在環(huán)素和分子間的調(diào)節(jié)機制中都占有相當(dāng)重要的地位。感器激酶 RetS 和 LadS。GacS 和 RetS 相互作用抑制相互作用加強了 GacS 向 GacA 轉(zhuǎn)化[16]。盡管 Gac表達(dá)，但它調(diào)節(jié)了 sRNAs 和 QS 依賴的調(diào)節(jié)機制的子或者轉(zhuǎn)錄相互作用。
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本文編號：2852037