銅綠假單胞菌PA2800和znuA基因功能的研究
本文選題:銅綠假單胞菌 + PA2800; 參考:《西北大學(xué)》2012年碩士論文
【摘要】:銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是一種革蘭氏陰性條件致病菌,可在人群中引起嚴(yán)重的急性和慢性感染,由于它對(duì)很多抗生素都具有內(nèi)在耐藥性,使其臨床治療非常困難,因此研究銅綠假單胞菌的耐藥性和致病性機(jī)理對(duì)于控制其感染具有重要意義。 實(shí)驗(yàn)室前期通過(guò)轉(zhuǎn)座突變的方法構(gòu)建了包含17000多個(gè)克隆的銅綠假單胞菌隨機(jī)轉(zhuǎn)座突變體庫(kù),用實(shí)驗(yàn)室常用的七種抗生素對(duì)轉(zhuǎn)座突變體庫(kù)進(jìn)行了篩選,得到43個(gè)與耐藥性相關(guān)的基因,其中PA2800轉(zhuǎn)座突變體對(duì)四環(huán)素和環(huán)丙沙星的敏感性增加,本論文在此基礎(chǔ)上對(duì)該基因的功能做了進(jìn)一步研究。 研究發(fā)現(xiàn),突變體PAO(Δ2800)相較于野生型PAO1對(duì)Tc的敏感性增加了4倍,對(duì)Cip和Cm的敏感性增加了2倍,PA2800互補(bǔ)菌株對(duì)抗生素的敏感性與野生型相當(dāng),而PA2800過(guò)表達(dá)菌株對(duì)Tc的敏感性降低,但對(duì)其他抗生素?zé)o變化。結(jié)果表明,基因PA2800確實(shí)與銅綠假單胞菌對(duì)Cip, Cm和Tc三種抗生素的敏感性相關(guān)。同時(shí),PA2800過(guò)表達(dá)會(huì)增強(qiáng)銅綠假單胞菌對(duì)季銨類(lèi)化合物的抗性,可提高8倍。 PA2800編碼的產(chǎn)物與脂蛋白VacJ有49%的相似性,vacJ在大腸桿菌和志賀氏菌中與其致病性相關(guān)。通過(guò)果蠅感染實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),突變體PAO(Δ2800)對(duì)感染果蠅的致死率要高于野生型PAO1。 前期研究發(fā)現(xiàn),oprH和znuA在突變體PAO(Δ2800)中的表達(dá)升高。oprH是受低鎂濃度調(diào)節(jié)的基因,該基因的高表達(dá)會(huì)增加對(duì)氯霉素和喹諾酮類(lèi)的吸收,通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明PAO(Δ2800)對(duì)Cm和Cip敏感性增加與oprH的高表達(dá)相關(guān)。 已有研究表明znuA基因在大腸桿菌、耶爾森菌和布魯桿菌等的致病性中有重要作用。在銅綠假單胞菌中構(gòu)建了基因znuA的突變體PAO(ΔznuA)和雙突變體PAO(Δ2800ΔznuA),在果蠅感染實(shí)驗(yàn)中,這兩種突變體對(duì)果蠅的致死率相較于野生型明顯降低。由此可見(jiàn),突變體PAO(A2800)的致病性增強(qiáng)與znuA的高表達(dá)有著密切的關(guān)系。 在銅綠假單胞菌網(wǎng)站中預(yù)測(cè)ZnuA為可能的粘附因子,通過(guò)粘附性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)PAO(AznuA)的粘附性明顯低于野生型PAO1,表明該基因確實(shí)與粘附性相關(guān)。znuA的表達(dá)受高Zn2+濃度的抑制,低Zn2+濃度對(duì)其表達(dá)無(wú)影響。而低濃度的Mn2+、Cu2+和Fe2+會(huì)促進(jìn)znuA的表達(dá),可提高約兩倍,Cd2+對(duì)znuA的表達(dá)無(wú)影響。突變體PAO(ΔznuA)在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)不受無(wú)鋅條件的影響。 通過(guò)外膜穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)來(lái)檢測(cè)PA2800編碼的外膜蛋白對(duì)外膜的影響,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),PAO(A2800)在含EDTA平板上的生長(zhǎng)受到明顯的抑制,表明該突變體的外膜穩(wěn)定性受到破壞,所以PA2800對(duì)維持銅綠假單胞菌外膜的穩(wěn)定性有重要作用。
[Abstract]:Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aeruginosa) is a gram-negative conditional pathogen that can cause severe acute and chronic infections in people. Because of its inherent resistance to many antibiotics, its clinical treatment is very difficult. Therefore, it is important to study the drug resistance and pathogenicity of Pseudomonas aeruginosa to control its infection. A random transposition mutants library containing more than 17000 clones of Pseudomonas aeruginosa was constructed by transposition mutation in early laboratory. Translocation mutants were screened with seven antibiotics commonly used in laboratory, and 43 genes related to drug resistance were obtained, among which PA2800 translocation mutants were more sensitive to tetracycline and ciprofloxacin. In this paper, the function of the gene was further studied. It was found that the sensitivity of mutant PAO (螖 2800) to Tc was four times higher than that of wild type PAO1. The sensitivity to Cip and cm increased by 2 times, and the sensitivity of PA2800 to antibiotics was similar to that of wild type, but the sensitivity of PA2800 overexpressed strain to Tc was decreased, but not to other antibiotics. The results showed that the gene PA2800 was indeed related to the susceptibility of Pseudomonas aeruginosa to three antibiotics, Cip, cm and Tc. The overexpression of PA2800 increased the resistance of Pseudomonas aeruginosa to quaternary ammonium compounds by 8 times. The product encoded by PA2800 had 49% similarity with lipoprotein VacJ and was associated with pathogenicity in Escherichia coli and Shigella. It was found that the mortality of the mutant PAO (螖 2800) was higher than that of wild type PAO1.Prophase studies showed that the expression of Pao (螖 2800) and Pao (螖 2800) in the mutant PAO (螖 2800) were higher than those of wild type PAO1.The results showed that PAO (螖 2800) was a gene regulated by low mg concentration. The overexpression of this gene increases the absorption of chloramphenicol and quinolones. The results of experiments show that the increased sensitivity of PAO (螖 2800) to cm and Cip is related to the overexpression of OPRH. It has been shown that znuA gene is present in Escherichia coli. Yersinia and Brucella play an important role in pathogenicity. The mutant PAO (螖 ZnuA) and the double mutant PAO (螖 2800 螖 ZnuA) were constructed in Pseudomonas aeruginosa. In the experiment of Drosophila infection, the fatality rate of these two mutants to Drosophila was significantly lower than that of wild type. Therefore, the increased pathogenicity of the mutant PAOOA2800 was closely related to the high expression of znuA. ZnuA was predicted to be a possible adhesion factor in Pseudomonas aeruginosa website. It was found that the adhesion of AznuA was significantly lower than that of wild type PAO1, which indicated that the expression of ZnuA was inhibited by high Zn2 concentration, but it was not affected by low Zn2 concentration. However, low concentrations of mn _ 2, Cu _ 2 and Fe _ 2 promoted the expression of znuA, and increased the expression of znuA by about twice as much as CD _ 2. The growth of the mutant PAO (螖 znuA) in the basal medium was not affected by the zinc-free condition. The effects of the outer membrane protein encoded by PA2800 on the external membrane of PA2800 were detected by the external membrane stability test. It was found that the growth of PAO (螖 znuA) on the plate containing EDTA was significantly inhibited. The results indicated that the outer membrane stability of the mutant was destroyed, so PA2800 played an important role in maintaining the outer membrane stability of Pseudomonas aeruginosa.
【學(xué)位授予單位】:西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類(lèi)號(hào)】:R378
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,本文編號(hào):2001105
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